הפייזר של הטכניון: שיטה מהפכנית להאצת אלקטרונים באמצעות עקרון הפוך לפעולת הלייזר

לראשונה בעולם, חוקרים הראו העברת אנרגיה מתווך המשמש ליצירת אור לייזר, לאלקטרוניים חופשיים – ללא יצירת אור. השיטה אשר פותחה בטכניון מאפשרת האצת אלקטרונים לתנאים אשר עשויים לשמש במגוון רחב מאוד של אפשרויות, החל מרפואה וכלה בחקר התכונות הבסיסיות של היקום.
השיטה החדשה נקראת "פייזר" שהוא קיצור (באנגלית) של האצת חלקיקים באמצעות פליטה מאולצת של קרינה. ההוכחה הניסויית של השיטה תדווח מחרתיים בכתב העת היוקרתי Physical Review Letters. השיטה נחזתה לראשונה בעולם באופן תיאורטי בשנת 1995 על ידי פרופסור לוי שכטר מהפקולטה להנדסת חשמל בטכניון. בתמיכת הקרן הלאומית למדע, המערכת תוכננה ונבנתה בפקולטה להנדסת חשמל בטכניון על ידי פרופסור שכטר וד"ר ולארי ברזובסקי .
מסביר פרופסור שכטר: "עקרונית, המערכת מבוססת על מעבר של אלומת אלקטרונים דרך תא המכיל מולקולות של דו-תחמוצת הפחמן ומאפשרת מיליוני פיזורים בין האלקטרונים ומולקולות הגז. בתנאים רגילים, אלקטרונים היו מעבירים חלק מהאנרגיה למולקולות הגז כאשר חלק מזה יכול להפוך לאור.
במקרה של המערכת הפועלת כלייזר, האלקטרונים מעבירים אנרגיה למולקולות ואלה פולטות חלקיקי אור הנקראים פוטונים. הללו מאלצים גם מולקולות אחרות לפלוט פוטונים נוספים וכך נוצרת קרינה המוכרת היטב בשל היותה בעלת צבע יחיד".
בתמיכת הקרן הלאומית למדע וקרן רוטשילד, התאפשרה יציאתו של ד"ר סאמר בנא מהטכניון להשתלמות פוסט-דוקטורט, במהלכה הוא ביצע את הניסוי במעבדה הלאומית ב- Brookhaven, ניו-יורק, ארה"ב. כפי שתוכנן מראש על ידי פרופסור שכטר, במהלך ניסוי ה"פייזר" נעשה שימוש במאיץ המעבדה וד"ר בנא הוכיח מעבר לכל ספק כי ניתן להעביר אנרגיה מהמולקולות לאלקטרונים בצורה מאורגנת ולהאיצם.
ד"ר בנא מציין ששימושים עתידיים אפשריים של ה"פייזר" יהיו בעיקר בתחום של פיסיקה של מאיצים בצורה מהימנה וקומפקטית. למשל, בהתבסס על ה"פייזר" ניתן יהיה כנראה לייצר קרני רנטגן באיכויות שלא קיימות היום ואלה עשויות להיות שימושיות במיוחד ברפואה או במדעי הננו (Nano-Science). יחד עם זאת, ד"ר בנא מציין ששיטת האצה הקרויה "פייזר" נמצאת בטווח של מספר שנים מיישום נרחב.
בעתיד הקרוב, הקבוצה שואפת להגדיל את נצילות ההאצה על מנת לקרב את יישום השיטה בהתקנים עתידיים.


אינטל ואונ' קליפורניה פיתחו את לייזר הסיליקון ההיברידי הראשון בעולם

שיתוף הפעולה הניב שבב יחיד הפולט ומנחה אור, עם פוטנציאל לשימוש במחשבים ומרכזי נתונים עתידיים ● בפיתוח מעורבת קבוצה ממפעל אינטל בירושלים

חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה שבסנטה ברברה (UCSB) ומאינטל, יצרו את לייזר הסיליקון ההיברידי הראשון בעולם המונע באמצעות חשמל. השבב ייוצר מסיליקון בתהליך רגיל. טכנולוגיה זו מסירה את אחד המכשולים הקשים האחרונים לייצור התקנים אופטיים עתירי רוחב פס המבוססים על סיליקון לשימוש בתוך מחשבים ומרכזי הנתונים של העתיד ובסביבתם. בפיתוח מעורבת גם קבוצה ממפעל אינטל בירושלים

החוקרים פיתחו שיטה לשלב את תכונות פליטת האור של האינדיום פוספיד עם יכולות ניתוב האור של הסיליקון על גבי שבב אחד. כאשר מיישמים מתח חשמלי לשבב, האור שמפיקה השכבה המבוססת על אינדיום פוספיד נכנס למוליך הגל הסיליקוני, שם הוא מוכל ונמצא בשליטה, ויוצר לייזר סיליקון היברידי.

"שיתוף הפעולה ההדוק בין UCSB ואינטל הניב את הפיתוח החשוב הזה", אמר מריו פניציה, מנהל מעבדת הטכנולוגיה הפוטונית של אינטל. "למרות שאנו רחוקים עדיין ממוצר מסחרי, אנו מאמינים שניתן יהיה לשלב עשרות ואפילו מאות לייזרי סיליקון היברידיים ברכיבי סיליקון פוטוניים אחרים על גבי שבב סיליקון יחיד. הישג זה יאפשר יצירת 'צינורות נתונים' אופטיים המעבירים טרה-בייטים במחשבי העתיד, ויאפשר גל של יישומים חדשים למחשוב מהיר במיוחד".

ידען ננו טכנולוגיה

https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~593825422~~~179&SiteName=hayadan

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן