Anzeige
1 Monat GRATIS testen, danach für nur 9,90€/Monat!
Startseite »

Supercooler Laser

Astronomie|Physik Technik|Digitales

Supercooler Laser
Nur mit Licht kühlten amerikanische Forscher ein Stück Fluorid-Glas auf minus 65 Grad Celsius ? ein Rekordwert für diese Technologie. Im Gegensatz zum klassischen Küchenkühlschrank, bei dem eine Wärmepumpe für die Kühlung sorgt, nutzten die Wissenschaftler für ihr Kühlsystem einen Infrarot-Laser. So angeregt erreichte das Glasstück nach rund zwei Stunden die tiefkalte Temperatur. Die Wissenschaftler berichten im Fachblatt Applied Physics Letters (Vol. 86, Art.Nr. 154107) über ihre Entwicklung, die zur einfacheren Kühlung von Infrarotkameras oder Supraleitern führen könnte.

„Unser Ziel ist es, laserbetriebene Kühlaggregate zu entwickeln, die kompakt verpackt Festkörper ohne Schwingungen abkühlen“, sagt Richard Epstein vom Los Alamos Laboratory in New Mexico. Für ihren Prototypen nutzte die Forschergruppe einen acht Millimeter kleinen Zylinder aus mit Ytterbium versetztem Fluoridglas, den sie zusammen mit optischen Modulen in einer kleinen Vakuumkammer installierte (ZBLAN). Das einfallende Infrarotlicht (1020 Nanometer Wellenlänge) wird dabei von dem Glasstück verschluckt. So angeregt sendet es selbst wiederum Lichtteilchen über Fluoreszenz aus. Da die Energie dieser Photonen jedoch ein wenig über der der eingestrahlten Lichtteilchen liegt, muss diese Lücke geschlossen werden. Dazu dient die umgebende Wärme, die während der kühlenden Fluoreszenz nach und nach aus dem Fluorid-Glas abgezogen wird.

„Bisher ist der Kühleffekt durch die Reinheit des Materials limitiert“, erklärt Epstein. Mit besseren Fluorid-Gläsern seien durchaus Temperaturen unterhalb von minus 173 Grad Celsius möglich. Theoretisch stoße diese Methode der Laser-Kühlung erst bei etwa minus 223 Grad an ihre Grenzen. Die Vorteile dieses Lichtkühlschranks für kleine Glasblöcke liegen sowohl im platzsparenden Aufbau als auch in der Vibrationslosigkeit des Verfahrens. Hochempfindliche, zuverlässig zu kühlende Kameras an Bord von Satelliten könnten daher die ersten Geräte sein, die von dieser Laserkühlung profitieren.

Jan Oliver Löfken
Anzeige

Wissenschaftsjournalist Tim Schröder im Gespräch mit Forscherinnen und Forschern zu Fragen, die uns bewegen:

  • Wie kann die Wissenschaft helfen, die Herausforderungen unserer Zeit zu meistern?
  • Was werden die nächsten großen Innovationen?
  • Was gibt es auf der Erde und im Universum noch zu entdecken?

Hören Sie hier die aktuelle Episode:

Aktueller Buchtipp

Sonderpublikation in Zusammenarbeit  mit der Baden-Württemberg Stiftung
Jetzt ist morgen
Wie Forscher aus dem Südwesten die digitale Zukunft gestalten

Wissenschaftslexikon

ausschüt|teln  〈V. t.; hat〉 1 durch Schütteln säubern (Kleidungsstück, Decke) 2 einen Stoff ~ 〈Chem.〉 einen gelösten Stoff aus einem Lösungsmittel in ein anderes überführen, das mit dem ersten nicht mischbar ist (dabei werden beide Lösungsmittel in einem Gefäß geschüttelt u. anschließend voneinander getrennt) … mehr

kür|zen  〈V. t.; hat〉 1 kürzer machen (Kleid, Haar) 2 etwas vermindern, herabsetzen (Gehalt, Rente, Beiträge) … mehr

Kern|fäu|le  〈f.; –; unz.; Bot.; Sammelbez. für〉 verschiedene Zersetzungsprozesse beim Laub– u. Nadelholz, hervorgerufen durch Pilze, das Holz nimmt dabei rötliche bis braune Färbung an

» im Lexikon stöbern
Anzeige
Anzeige
Anzeige