پیشگامان لیزر برنده نوبل فیزیک 2018 شدند

پیشگامان لیزر برنده نوبل فیزیک 2018 شدند
 
شکل 1- جایزه نوبل فیزیک 2018 به طور مشترک به آرتور آشکین[1] از ایالات متحده و جرارد مورو[2] فرانسوی و دانا استریکلند[3] از کانادا تعلق گرفت.
 
در روز دوم اکتبر 2018، سه پژوهشگر برنده جایزه نوبل فیزیک شدند که یکی از آنها نخستین زنی است که طی 55 سال اخیر این جایزه را به خود اختصاص داده است. جایزه نوبل برای اختراع لیزرهایی اپتیکی که راه را جهت به کارگیری ابزارهای دقیق پیشرفته مورد استفاده در جراحی چشم اصلاحی، هموار می نمایند به آنها اختصاص داده شد.
آرتور آشکین از ایالات متحده برنده نیمی از جایزه 9 میلیون کرون سوئد (حدود 1.01 میلیون دلار یا 870،000 یورو) شد. جرارد مورو از فرانسه و دانا استریکلند از کانادا مشترکاً برنده نیمی دیگر از این جایزه شدند.
استریکلند سومین زنی است که برنده جایزه نوبل فیزیک، که نخستین بار در سال 1901 اهدا شد، می شود. قبل از استریکلند تنها زن هایی که موفق به کسب نوبل فیزیک شدند، ماری کوری[4] و ماریا گپرت-مایر[5] به ترتیب در سال های 1903 و 1963 بودند. آشکین 96 ساله مسن ترین فردی است که برنده جایزه نوبل می شود. او با پشت سر گذاشتن لئونید هرویتس[6] آمریکایی که در سال 2007 در سن 90 سالگی جایزه نوبل اقتصاد را به خود اختصاص داد، رکورد مسن ترین برنده جایزه نوبل را از آن خود کرد.
آشکین موفق شد انبرک نوری[7] را که قادر به گرفتن ذرات، اتم ها، ویروس ها و سایر سلول های زنده با استفاده از باریکه لیزر هستند، اختراع کند. به واسطه این اختراع آشکین توانست از فشار تابشی نور برای جابه جایی اجسام فیزیکی استفاده کند که به گفته آکادمی علمی پادشاهی سوئد، یک رویای دیرین علمی است. یک پیشرفت بزرگ در سال 1987 هنگامی که آشکین موفق به گرفتن باکتری های زنده با انبرک بدون آسیب رساندن به آنها شد، به دست آمد.
به گفته یان موسگریو[8] از پژوهشگاه لیزر مرکزی بریتانیا، انبرک های نوری ما را قادر ساختند تا از لیزرها جهت دستکاری اجسام بسیار ریز مانند مهره های شیشه ای یا قطرات روغن به منظور قراردهی دقیق آنها یا کنترل محیط پیرامون آنها استفاده کنیم.

 
شکل 2- برندگان جایزه نوبل فیزیک از سال 2012 تاکنون.
 
به گفته یان موسگریو این انبرک ها به طور مثال می توانند به منظور به دام انداختن قطرات اسپری آسم جهت ارتقای بهره وری تحویل آن به شش ها به کار گرفته شوند. آشکین در سال های 1952 تا 1991 زمانی که در آزمایشگاه AT&T Bell مشغول به کار بود، به این کشفیات دست یافت.
شدیدترین پالس های لیزر تاکنون
مورو 74 ساله و استریکلند 59 ساله برای کمک در زمینه توسعه شیوه ای جهت تولید پالس های نوری فوق کوتاه که کوتاه ترین و شدیدترین پالس های لیزری که بشر تاکنون موفق به تولید آن شده است، برنده جایزه نوبل شدند. روش آنها امروزه در جراحی اصلاحی چشم به کار گرفته می شود.
مورو اخیراً در پلی تکنیک ایکُل فرانسه مشغول به پژوهش بوده است. استریکلند که دانشجوی او در دانشگاه روچستر نیویورک بود، اکنون استاد دانشگاه واترلو کانادا است.
با استفاده از یک روش مبتکرانه آنها موفق به تولید پالس های لیزری شدید فوق کوتاه بدون تخریب ماده تقویت کننده شدند. ابتدا آنها پالس های لیزر را از نظر زمانی طولانی کردند تا قله توان این پالس ها افت پیدا کند. سپس این پالس ها را تقویت کرده و در نهایت آنها را متراکم کردند. اگر پالس در زمان متراکم شده و کوتاه تر شود، شدت پالس به صورت چشمگیری افزایش پیدا می کند. روش ابداع شده جدید توسط استریکلند و مورو، با نام تقویت پالس چیرپ شده (CPA[9])، به سرعت برای لیزرهای پر شدت بعدی استاندارد شد. از جمله کاربردهای این روش می توان به میلیون ها جراحی چشم اصلاحی که هر سال با استفاده از تیزترین باریکه های لیزر انجام می شود، اشاره کرد. کاربردهای بیشماری از این روش هنوز کشف نشده است.
پیش از این، تحقیق در زمینه لیزر در چندین مناسبت شامل نوبل فیزیک سال 1964 و نوبل شیمی سال 1999، موفق به کسب جایزه نوبل شد.
 
 
Source: https://phys.org/news/2018-10-trio-nobel-physics-prize-laser.html
 
 

[1] Arthur Ashkin
[2] Gerard Mourou
[3] Donna Strickland
[4] Marie Curie
[5] Maria Goeppert
[6] Leonid Hurwicz
[7] Optical Tweezer
[8] Ian Musgrave
[9] Chirped Pulse Amplification
 
منبع : phys.org      1397/7/15 15:41