تم تطوير في الصين ليزر صلب مدمج للوصول إلى نطاق VUV الذي كان غير متاح من قبل، ما يفتح إمكانيات جديدة في البحوث العلمية والتقنيات الفضائية وتصنيع الشرائح.

كشف العلماء الصينيون مصدرًا مضغوطًا للضوء الفوق بنفسجي الفراغي (VUV)

قام علماء من معهد شينشيان للتكنولوجيا في الفيزياء والكيمياء بجامعة العلوم الصينية بتطوير بلورة ABF غير خطية جديدة (NH₄B₄O₆F). يتيح هذا المادة إنشاء ليزر على أساس صلب يعمل في نطاق VUV، وهو ما كان يتطلب سابقًا مرافق كبيرة ومكلفة مثل التزامنات أو أنظمة البلازما.

ما الجديد؟
* طول الموجة – 158.9 ن م (أقصر نتيجة للليزر الصلب حتى الآن).
* طاقة النبضة – حتى 4.8 µJ عند 177.3 ن م.
* كفاءة الذروة للتحويل – 7.9٪.
* الأبعاد – جهاز على الطاولة؛ لا يحتاج إلى غرف فراغ ضخمة.

كيف يعمل؟
تجمع بلورة ABF في ما يلي:
1. شفافية عالية في نطاق VUV.
2. معامل غير خطي قوي يتيح مضاعفة التردد بكفاءة (في النغمة الثانية).
3. انكسار كافٍ لتوافق الطور.

نتيجة لذلك، تمكن العلماء من الحصول على ليزر موجة قصيرة وقوي دون استخدام مواد سامة (مثل البيريليوم في KBBF) أو معدات ضخمة.

لماذا هو مهم؟
* القابلية للدمج والاقتصادية – التصميم الصلب يقلل التكاليف الإنتاجية والصيانة.
* الاعتمادية – عمر افتراضي أطول مقارنة بالليزر الغازي الإكسيمر.
* نطاق واسع من التطبيقات:
* حفر المواد بدقة عالية،
* الليثوغرافيا ومراقبة جودة أشباه الموصلات،
* الحوسبة الكمومية،
* طيفية الفائقة التوصيل،
* دراسة التفاعلات الكيميائية،
* تقنيات فضائية.

تاريخ مختصر
على مدى أكثر من عشر سنوات، عمل العلماء الصينيون على هذا المادة. تم نشر اكتشافهم في أحدث إصدار من مجلة Nature. حينها كانت شركة ASML تحاول إنشاء ليزر بلازمي بطول موجة 158 ن م، لكنها انسحبت من المشروع بعد سنوات عديدة من البحث.

تفتح بلورة ABF إمكانيات جديدة للليزر VUV المتاح والقوي، مما يجعلها عملية في المختبرات العلمية والصناعية على حد سواء.