Je leest:

Geschokt zout lasert

Geschokt zout lasert

Auteur: | 19 januari 2006

Niet te hard op tafel slaan met de zoutpot. Volgens dr Evan Reed van het Lawrence Livermore National Laboratory in Californië kan een schokgolf in zout namelijk laserlicht opwekken! De frequentie zou in het nauwelijks ontgonnen gebied van de terahertz-straling liggen, tussen microgolven en infraroodlicht in.

Knijp een diëletrisch kristal als zout op de juiste manier, en de schokgolf weekt heel kort elektronen los van hun atomen. Elektrische vonken en lichtflitsjes zijn het gevolg. Reed liet samen met zijn collega’s in experimenten en simulaties zien dat het uitgezonden licht soms coherent wordt, in de pas gaat lopen. De lichtgolven trillen op hetzelfde moment omhoog en omlaag – een laser!

Huis-, tuin- en keuken-laser? Evan Reed en collega’s denken dat een schokgolf in een zoutkristal (dus niet, sorry, jammer, in het bergje zout van het zoutvaatje) coherent licht opwekt: een laser!

“Voor zover wij weten is dit nog nooit waargenomen”, zegt Reed in een persbericht. Collega John Joannopoulos: “De grote uitdaging is nu coherent licht uit zo’n schokkristal echt waar te nemen. Het signaal is relatief zwak.” Mocht dat lukken, dan zijn de mogelijke toepassingen nieuwe methoden van laseropwekking én onderzoek aan schokgolven in kristallen.

Waarom de schoklaser nu pas is ontdekt? “Een geschokt kristal is geen logische plek om naar coherent licht te zoeken”, verklaart Reed het lange wachten. “De straling zat op een frequentie die je in dit soort experimenten normaal niet verwacht.” Die frequentie ligt in het terahertz-gebied, tussen microgolven en infraroodlicht in.

Computersimulatie van schokgolf en coherent licht in een zoutkristal. Links: terwijl de schokgolf door het kristal loopt produceert hij lichtflitsjes. De lijn op 22 terahertz is de coherente laser: de rest van de lichtopbrengst bestaat uit wanordelijke lichtgolven die onafhankelijk trillen. Rechts een opname van de laser in het gebied waar net de schokgolf loopt: alleen daar (tussen de twee witte lijnen) ontstaat het laserlicht. bron: Reed E. J., et al. Phys. Rev. Lett., 96. 013904 (2006).

Millimetergolven

Terahertzstraling heeft door zijn golflengte in het millimetergebied prachtige toepassingen. Niet voor niets heet het onderzoeksveld quasi-optica: terahertzstraling heeft iets van radar en iets van zichtbaar licht. Je kijkt er dwars mee door mist, rook én kleding heen: ideaal voor militaire of beveiligingstoepassingen. Tegelijk is terahertzstraling te gebruiken in medische apparatuur. Onderzoekers denken dat ze de straling zó af kunnen stellen, dat die bijvoorbeeld alleen tumoren verlicht. Omdat millimetergolven veel minder energie dragen dan röntgenstraling, is een terahertz-scan een stuk gezonder dan een röntgenfoto.

Voor artsen en beveiligingspersoneel met terahertzbrillen rondlopen is er nog een hoop werk te doen. Wetenschappers leren net hoe ze de straling kunnen afbuigen, breken en bundelen.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 19 januari 2006

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.