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科学家研究出1亿分之一纳秒的超快激光!彻底开创航天制造先河

来源:百家号

  发布:johnny

关键词:超快激光器, 玻璃焊接, 微加工

2018-11-05

 据了解,来自NASA的科学家研究出一种持续时间仅为1亿万分之一纳秒的超快激光,可能会彻底改变美国宇航局技术人员制造并最终组装由不同材料制成的仪器组件的方式,彻底开创航天制造先河!

纳秒,一秒的十亿分之一,即等于10的负9次方秒。光在真空中一纳秒仅传播0.3米。个人电脑的微处理器执行一道指令(如将两数相加)约需2至4纳秒。1亿分之一纳秒的激光,难以想象其速度之飞快!

那么如此之快的激光到底会有怎样惊人的力量?

科学家介绍,使用该激光可以有效地将玻璃焊接到铜等金属上,通过环氧树脂可以将玻璃与金属完美结合(环氧树脂能将气体排出并在镜子和其他敏感仪器部件上沉积污染物),并且超快激光可以以一种独特的方式与材料相互作用,激光能量不会熔化目标材料。它可以在不加热周围物质的情况下使其蒸发。还可以从金属上钻出的毛发大小的针孔到蚀刻的显微通道或波导,光可以通过这些通道或波导在光子集成电路和激光发射器中传播。而同样的波导可以让液体通过微流体装置和芯片,这些芯片用于化学分析和仪器冷却。

这种超快激光器为制造微加工材料提供了根本性的改变,研究小组的工作将使戈达德(戈达德航天中心是美国国家航空航天局在美国东部的大型研究中心)能够将这种新兴技术应用到NASA各种各样的飞行应用中(NASA的雄厚力量离不开这些先进的科技)。

 

目前,科学家正在将研究范围扩大到更奇异的材料,如蓝宝石和Zerodur,以及钛、因瓦、科伐尔和铝等金属——这些材料通常用于航天仪器。目标是焊接这些材料的更大的部分,并表明激光技术能有效地粘附窗户的激光外壳和光学金属支架,以及其他应用。在空间技术任务理事会中心创新基金项目的支持下,该组织还在探索该技术在制造和封装光子集成电路方面的应用。光子集成电路是一种新兴技术,从通信和数据中心到光学传感器,它可以造福于一切领域。