روسيا.. تطوير أول ليزر في العالم يقوم على الألياف الضوئية المجوفة
تاريخ النشر: 26th, June 2024 GMT
اكتشف الباحثون الروس أن الألياف المجوفة المعتمدة على زجاج الكوارتز ذات البنية المجهرية العاكسة يمكن استخدامها كأساس لأجهزة الليزر العالية الطاقة .
جاء ذلك في بيان نشرته الخدمة الصحفية لمؤسسة العلوم الروسية.
وقال أليكسي غلاديشيف، كبير الباحثين في معهد الفيزياء العامة التابع لأكاديمية العلوم الروسية: "بحثنا هو أول عرض في العالم لاستخدام الليزر في الألياف المجوفة، ويفتح هذا العمل اتجاها جديدا سيجعل من الممكن في المستقبل توليد نبضات ليزر في الألياف المجوفة بقوة أعلى بآلاف المرات من عتبة تدمير ألياف كلاسيكية ذات قلب زجاجي".
وحقق العلماء هذا الاكتشاف أثناء بحثهم عن بدائل محتملة للألياف الضوئية الكلاسيكية التي تستخدم لنقل أشعة الليزر لمسافات طويلة وكأحد المكونات الرئيسية لما يسمى بليزر الألياف، وهو أحد أكثر مصادر أشعة الليزر إحكاما وقوة.
إن التطوير اللاحق لهذه الأنظمة، بالإضافة إلى قوتها القصوى، محدود بحقيقة تفيد بأن الألياف الضوئية المستخدمة في عملها غير متوافقة مع أنواع الموجات الكهرومغناطيسية بخلاف الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة. وعلاوة على ذلك، عادة ما يكون قلب أدلة الضوء هذه مصنوعا من زجاج الكوارتز الذي يتم تدميره بالطاقة العالية لنبضات الليزر المتولدة.
لقد استوضح الفيزيائيون الروس أنه يمكن تجنب هذه المشاكل باستخدام ألياف زجاجية "كوارتز" مجوفة مملوءة بجزيئات الغازات النبيلة أو الهيدروجين والديوتيريوم. وتم تصميم سطح دليل الضوء هذا بطريقة تعكس الإشعاع الساقط عليه، مما يسمح باستخدامه لضخ الليزر باستخدام مصدر الموجات الدقيقة وإنتاج نبضات من الضوء أو موجات الأشعة تحت الحمراء بدون فرض قيود كبيرة على الطاقة.
واستطرد غلاديشيف قائلا:" في المستقبل لا نخطط لزيادة الطاقة الناتجة عن ليزرات الألياف التي تعمل على تفريغ الغاز التي طورناها فحسب، بل ولتوسيع نطاق الأطوال الموجية التي تولدها في كل من أجزاء طيف الأشعة تحت الحمراء المتوسطة والأشعة فوق البنفسجية. ويمكن لمثل هذه الليزرات أن تجد مجموعة متنوعة من التطبيقات بدءا من التشخيص الطبي الحيوي وحتى الطباعة الحجرية وتطوير الدوائر الدقيقة.
المصدر: تاس
المصدر: RT Arabic
كلمات دلالية: تكنولوجيا مشروع جديد
إقرأ أيضاً:
الذهب الأبيض.. إدارة بايدن تدخل سباق تعدين الليثيوم لمواجهة الصين
بعد ابتعادها عن الساحة لعقود، تحاول الولايات المتحدة أن تصبح لاعبا رئيسيا في سباق الذهب الأبيض، إذ ذكرت مجلة "فورين بوليسي" أن إدارة الرئيس الأميركي، جو بايدن، تتطلع إلى تعدين الليثيوم محليا لتعزيز أمن الطاقة الأميركي ومواجهة الصين.
وأوضحت المجلة أنه على بعد آلاف الأميال غرب واشنطن العاصمة، في مساحات ولاية نيفادا المترامية الأطراف والغنية بالليثيوم، تسعى إدارة بايدن إلى تحقيق طفرة في مجال تعدين الليثيوم، المعروف أيضا بالذهب الأبيض، تأمل من خلالها أن تعزز أمن الطاقة في البلاد.
وأشارت إلى أن الليثيوم هو أحد المعادن القليلة التي تلعب دوراً حاسماً في تحول الطاقة العالمية نحو الطاقة النظيفة والمستدامة.
وتكمن أهمية الليثيوم، بحسب المجلة، في أن بطاريات أيونات الليثيوم القوية تدعم العديد من التقنيات الخضراء في العالم، بما في ذلك السيارات الكهربائية وتوربينات الرياح. ونظرا لأهمية هذا المعدن، فمن المتوقع أن يتزايد الطلب عليه بشكل كبير في العقود المقبلة، وفقًا لوكالة الطاقة الدولية.
وتطرقت المجلة إلى مشكلة واشنطن، موضحة أنها ظلت خارج لعبة الليثيوم لعقود من الزمن، ورغم امتلاكها لبعض أكبر رواسب الليثيوم في العالم، فإن الولايات المتحدة تعد موطنا لمنجم واحد فقط من الليثيوم قيد التشغيل، وهو منجم سيلفر بيك التابع لشركة ألبيمارل في ولاية نيفادا، والذي يمثل اليوم جزءًا صغيرًا من الإنتاج العالمي.
وذكرت أنه مع ارتفاع الطلب وتزايد المخاوف بشأن نقاط الضعف الاستراتيجية، كثفت واشنطن جهودها لتحفيز صناعتها المحلية من خلال قانون خفض التضخم الذي أصدرته إدارة بايدن، بالإضافة إلى ضخ مجموعة كبيرة من الاستثمارات الضخمة في هذا القطاع.
وتحدثت المجلة عن الخطوات الأخيرة لإدارة بايدن، موضحة أن وزيرة الطاقة الأميركية، جينيفر غرانهولم، أنهت الأسبوع الماضي، رحلة إلى شمال نيفادا، حيث قامت بجولة في منشأة إنتاج بطاريات الليثيوم أيون التابعة لشركة تكنولوجيا البطاريات الأميركية، وهذه المنشأة يتم دعمها بمنحة من وزارة الطاقة بقيمة 115 مليون دولار.
وقالت غرانهولم للصحفيين: "أعلنت 19 شركة أنها على استعداد للاستثمار هنا، لذلك من المثير للغاية أن نكون قادرين على التنافس مع الصين وعدم السماح لكل هذه الوظائف بالمغادرة من دون أن نفعل شيئا حيال ذلك".
وترى المجلة أن جهود واشنطن في مجال الليثيوم ليست سوى جزء واحد من جهد أوسع لبناء أمن الطاقة لديها وتقليص اعتمادها على المنافسين، وتحديداً الصين، التي تسيطر على العديد من سلاسل توريد المعادن في العالم.
وتحدثت المجلة عن تاريخ الأزمة في الولايا المتحدة، موضحة أنه في حين أن الولايات المتحدة كانت ذات يوم موطنا لصناعة تعدين المعادن القوية، فقد شهد القطاع انخفاضا حادا في السبعينيات، حيث كافحت شركات التعدين للبقاء على قدميها وتزايدت الاحتجاجات بشأن التكاليف البيئية والصحية لهذه الصناعة. وفي العقود التي تلت ذلك، نظرت واشنطن إلى حد كبير إلى التعدين باعتباره صناعة ينبغي الاستعانة فيها بمصادر خارجية على مستوى العالم، لكن التوترات المتزايدة مع بكين غيرت تلك الحسابات.
واليوم، تستورد الولايات المتحدة معظم احتياجاتها من الليثيوم من الأرجنتين وتشيلي، اللتين تشكلان، إلى جانب بوليفيا، ما يسمى بمثلث الليثيوم في أميركا الجنوبية. ومع ذلك، تحتفظ الصين باستثمارات عميقة في المناجم في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك في أميركا الجنوبية، وتسيطر على نحو 58% من معالجة الليثيوم على مستوى العالم.
وأبرزت المجلة إلى الجهود التي بذلتها إدارة بايدن حتى الآن، وعلى رأسها قانون الحد من التضخم، وهو مشروع قانون المناخ الرئيسي الذي يهدف إلى تعزيز إمدادات المعادن الحيوية المحلية من خلال الإعفاءات الضريبية الضخمة، ما دفع العشرات من مشاريع التعدين إلى الظهور في نيفادا الغنية بالليثيوم وأماكن أخرى في جميع أنحاء البلاد. وضخت إدارة بايدن استثمارات إضافية بمليارات الدولارات لدعم هذه الجهود.
لكن المجلة تحدثت عن التحديات التي تلوح في الأفق بشأن طاقة الليثيوم في واشنطن، وأولها غياب العمالة، كما أن العديد من الثروات المعدنية في البلاد تقع إما على أراضي السكان الأصليين أو على مقربة منها، ما أثار احتجاجات شرسة بسبب المخاوف من الأضرار البيئية والاستغلال وغير ذلك من التأثيرات.
ولا تزال التأخيرات الطويلة في إصدار التصاريح تشكل أيضًا صداعًا كبيرًا لهذه الصناعة، ما يؤدي إلى تفاقم حالة عدم اليقين بالنسبة لكل من المستثمرين وشركات التعدين في بيئة معروفة بالفعل بمخاطرها العالية، بحسب المجلة.
تحدي آخر أبرزته المجلة وهو أن أسعار الليثيوم متقلبة للغاية، حيث تشهد تقلبات حادة يمكن أن تربك شركات التعدين التي تتصارع بالفعل مع مكان وكيفية بدء عمليات التعدين المجدية اقتصاديًا على نطاق تجاري. وانخفضت الأسعار مرة أخرى في الأشهر الأخيرة في تراجع كبير أضر بأسعار أسهم شركات التعدين الكبرى.
سجون فنلندا تبهر رواد مواقع التواصل الإجتماعى.. فيديو