Världens första atomlaser

1999-12-16 09:39  
Nu har amerikanska forskare lyckats bygga världens allra första atomlaser. Deras apparat tillför nya atomer till en stråle där alla atomer går i takt med varandra.

Forskarna är desamma som för två år sedan lyckades framställa den allra första prototypen till en "atomlaser" (Ny Teknik 1997:06). Någon riktig laser var det inte fråga om då; atomerna i experimentet tillfördes en gång för alla, och droppades ut som "laserpulser" tills behållaren var tom.

Men för att det ska vara en riktig laser måste atomvågorna förstärkas, det vill säga nya "koherenta" atomer måste tillföras strålen av atomer kontinuerligt. Det är just vad Wolfgang Ketterle och hans kollegor vid MIT (Massachusetts Institute of Technology) i USA nu har gjort.

De har byggt en atomlaser där en våg av materia (koherenta atomer) förstärks genom att plocka upp nya atomer från ett närliggande kondensat. Kondensatet är en starkt nedkyld klump av atomer som är så kalla att atomerna "fryser fast" vid varandra (de är koherenta) och bildar en ny fas (ett Bose-Einsteinkondensat).

I praktiken går det till på följande sätt: forskarna skickar en svag stråle av koherenta natriumatomer genom sin apparat.

När atomstrålen passerar klumpen av ultrakalla natriumatomer, så skjuts några atomer loss ur kondensatet med laserljus. De atomer som har rätt hastighet och rörelseriktning ordnar in sig i ledet och blir en del av atomstrålen. Ut ur apparaten kommer en atomstråle som är trettio gånger starkare än den som gick in.

Resultatet är en anordning som förstärker materievågor på liknande sätt som ljus förstärks i en laser. Därmed är den aktiva atomoptiken född.

I första hand kan atomlasern komma till nytta i atominterferometrar som bland annat kan användas till extremt känsliga gyron och accelerometrar.

På längre sikt kan den hamna i ytterligt noggranna atomur. Och så småningom även i apparater för tillverkning av pyttesmå ting av nya material.

Själv säger Wolfgang Ketterle:
- Den snabba utvecklingen sedan Bose-Einsteinkondensatet upptäcktes, har tagit alla på sängen.

- Idag gör vi experiment som ingen trodde var möjliga för två år sedan. Säkerligen kommer stora framsteg att göras den närmaste tiden.

Anders Wallerius

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Debatt