Discussion:
Polski miernik laserowy najczulszy i najszybszy na świecie
(Wiadomość utworzona zbyt dawno temu. Odpowiedź niemożliwa.)
u2
2020-07-03 17:20:25 UTC
Permalink
z cyklu Polak potrafi

http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C82660%2Cpolski-miernik-laserowy-najczulszy-i-najszybszy-na-swiecie.html

Zmierzy energię równoważną energii upadku ziarnka piasku z wysokości 3
cm - i niezwykle krótkie impulsy. Doktorant z WAT opracował ultraczuły
miernik, który pozwoli kontrolować pracę laserów światłowodowych,
używanych w medycynie, chirurgii plastycznej i badaniach kosmosu.

"Przyrządy o podobnej czułości mają jedynie Amerykanie w ich Narodowym
Instytucie Miernictwa, który jest odpowiednikiem polskiego Głównego
Urzędu Miar. Jednak patrząc pod kątem mierzonej mocy minimalnej oraz
szybkości, nasz miernik bije na łeb na szyję tamte przyrządy" - tak o
swoim wynalazku opowiada w rozmowie z PAP doktorant Paweł Grześ z
Wojskowej Akademii Technicznej w Warszawie.

Wspomniany miernik jest chroniony patentem, a publikacja na jego temat
zdobyła maksymalną liczbę punktów w czasopiśmie naukowym „Measurement”.
Współautorami artykułu na temat wynalazku oraz zgłoszenia patentowego są
naukowcy z Instytutu Optoelektroniki WAT: płk dr hab. inż. Jacek
Świderski oraz dr inż. Maria Michalska.

Ultraczułe i superszybkie mierniki mogą być wykorzystywana do badania
różnych laserów, na przykład w medycynie, w tym - w chirurgii
plastycznej. Lasery umożliwiają prowadzenie wszelkich zabiegów
estetycznych, w których światło ma wpływ na naskórek. Urządzenia te są
również stosowane do nowoczesnych terapii nowotworowych. Jak wyjaśnia
Paweł Grześ, podczas takich terapii pacjentowi podaje się fotouczulacz,
a potem chorą tkankę napromieniowuje się laserem.

„Mierniki pozwalają bardzo wcześnie wykryć zagrożenie pracy lasera. Gdy
mamy zabieg chirurgiczny z użyciem skalpela laserowego, możemy bardzo
wcześnie zauważyć, że coś jest nie tak. Potrafimy bardzo szybko
zareagować i dzięki temu nic się nie stanie pacjentowi” - tłumaczy inżynier.

Zastrzega on, że jego zespół w WAT nie pracuje nad zastosowaniami, tylko
nad przyrządami. Dzięki tym przyrządem można m.in. prowadzić
zaawansowane obserwacje astronomiczne, na przykład badania egzoplanet.
Natomiast w przemyśle lasery światłowodowe służą choćby do znakowania
metali.

Lasery światłowodowe są to lasery dużej mocy. Potrafią one spotęgować
dużą moc w małej wiązce. Jak wyjaśnia Paweł Grześ, do uzyskania tak
dużej mocy potrzebny jest najpierw mały nadajnik sygnału. Następnie taki
sygnał się wzmacnia. Aby kontrolować pierwszy, mały układ - naukowcy
potrzebują bardzo czułych przyrządów. Muszą zdiagnozować bardzo małe
impulsy, o znikomej mocy.

Mierniki energii to jedne z najważniejszych narzędzi do określania
parametrów promieniowania laserów impulsowych. W przypadku laserów
półprzewodnikowych małej mocy, działających w trybie nanosekundowym i
subnanosekundowym, pomiar energii impulsu jest trudny. Stosowane obecnie
przyrządy nie są wystarczająco czułe. Naukowcy mieli dotąd problem z
pomiarem energii impulsów optycznych o krótkim czasie trwania, rzędu
pojedynczych nanosekund generowanych przy wysokich częstotliwościach.

„Musieliśmy przygotować miernik, który ma bardzo dużo czułość, a przy
okazji bardzo dużą szybkość. Układy, o jakich mówimy, generują bardzo
krótkie impulsy o czasie trwania rzędu jednej nanosekundy. Światło w
ciągu jednej nanosekundy przebiega drogę zaledwie 30 cm, czyli mój układ
mierzy sygnały świetlne, które mają długość 30 cm. Energia tych impulsów
jest mierzona w pikodżulach i odpowiada energii ziarenka piasku
zrzuconego z wysokości 3 cm. Oczywiście w tym przypadku nie jest to
energia mechaniczna tylko optyczna w impulsie laserowym” - opisuje
parametry urządzenia doktorant.

Jak tłumaczy, miernik może być komponentem laserów światłowodowych, ale
może też stanowić samodzielne urządzenie - dla miernictwa. Jest on
przekonany, że po zakończeniu procedury patentowej WAT bez trudu
znajdzie firmę, która będzie produkować takie mierniki. Głównym odbiorcą
technologii, poza laboratoriami badawczymi, będzie medycyna.

Polski miernik krótkich impulsów laserowych opisało czasopismo
„Measurement”. Mimo, że publikacja zawiera szczegóły techniczne -
inżynier z WAT jest pewien, że urządzenia nikt nie skopiuje. Prototyp
został pozytywnie zweryfikowany przez Urząd Patentowy.

Urządzenie zaprojektowane i wykonane przez doktoranta to najczulszy i
jednocześnie najszybszy układ służący do pomiaru energii impulsu
laserowego w zakresie podczerwieni spośród wszystkich dostępnych
rozwiązań - zarówno tych komercyjnych, jak i tych opisanych w dostępnej
literaturze naukowej - podkreśliła uczelnia, informując o wynalazku.

Wynalazek powstał podczas realizacji pracy doktorskiej pt. „Badanie
generacji krótkich impulsów optycznych z użyciem laserów
półprzewodnikowych i laserów ciała stałego oraz ich zastosowanie do
wybranych aplikacji (generacja supercontinuum, komunikacja optyczna)”.

Mgr inż. Paweł Grześ uczestniczył w International School on Space Optics
zorganizowanej w Rzymie przez Europejską Agencję Kosmiczną. Doktorant
kieruje grantem wydziałowym pt. „Badanie wybranych metod tłumienia drgań
oscylacyjnych w laserze półprzewodnikowym”. Jest także opiekunem Sekcji
Kosmicznej Koła Naukowego Optoelektroników.

PAP - Nauka w Polsce, Karolina Duszczyk
Konopny
2020-07-03 20:24:33 UTC
Permalink
Post by u2
z cyklu Polak potrafi
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C82660%2Cpolski-miernik-laserowy-najczulszy-i-najszybszy-na-swiecie.html
OT.
Za to dali nobela.


Wiesz o co w tym biega?

Loading...