फ्री में एक लेजर

भारहीनता के तहत उच्च शक्ति वाले लेजर प्रयोग

एडीएल लेजर - गिरने के लिए तैयार © ZARM
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यह पागल लगता है: इंस्टीट्यूट फॉर फ़ोटोनिक टेक्नोलॉजीज (IPHT) के वैज्ञानिक ब्रेमेन में केवल 120 मीटर की ऊंचाई से अपने अत्यधिक जटिल, 400 किलोग्राम एडीएल लेजर प्रणाली के एकमात्र प्रोटोटाइप को छोड़ देते हैं। लेकिन असामान्य प्रयोग एक अच्छे उद्देश्य की पूर्ति करते हैं: वे कम उत्सर्जन वाले इंजनों और बेहतर ईंधन के विकास के लिए महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं।

वजनहीनता के माध्यम से अद्वितीय परिणाम

वोल्फगैंग पा के आसपास के भौतिक विज्ञानी केवल चार से साढ़े चार सेकंड के नि: शुल्क गिरावट में अपने विशेष लेजर के साथ माप ले सकते हैं, जो किसी भी स्थिति में संभव नहीं हैं। इस प्रयोग का उद्देश्य, जो अब पहली बार ब्रेमेन सेंटर फॉर एप्लाइड स्पेस टेक्नोलॉजी और माइक्रोग्रैविटी (ZARM) के ड्रॉप टॉवर में सफल हुआ है, यह इंजन या गैस टर्बाइन में होने वाले इग्निशन और दहन प्रक्रियाओं के बारे में अधिक जानने के लिए है।

"वजनहीनता हमें निर्णायक लाभ प्रदान करती है, " पा कहती हैं। "फ्री फ़ॉल में लपटों में कम द्रव्यमान स्थानांतरण और सामान्य परिस्थितियों की तुलना में एक सरल ज्यामितीय आकार के माध्यम से एक सरल रसायन विज्ञान होता है, जो माप और परिणामों के मूल्यांकन की सुविधा प्रदान करता है।"

सिस्टम के केंद्र में IPHT जेना ("एडवांस्ड डिस्क लेजर", ADL) में विकसित एक विशेष डिस्क लेजर है। आवश्यकता के आधार पर, इसके द्वारा उत्सर्जित लेजर प्रकाश की तरंग दैर्ध्य को बिल्कुल सेट किया जा सकता है। नतीजतन, व्यक्ति कई अलग-अलग रासायनिक पदार्थों का अध्ययन कर सकता है जो दहन के दौरान मध्यवर्ती के रूप में उत्पन्न होते हैं और अंततः गैसीय या ठोस अंत उत्पादों में परिवर्तित हो जाते हैं।

तीन वर्ग मीटर से 70 सेंटीमीटर तक

इस तरह की लेजर प्रणाली अपने आप में एक तकनीकी कृति है। लेकिन आईपीएचटी के वैज्ञानिकों के लिए विशेष चुनौती एडीएल को भारहीनता में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाना था। वोल्फगैंग पा कहते हैं, "हमारी मूल प्रणाली ने प्रयोगशाला में तीन वर्ग मीटर लिया और केवल विशेष कंपन-नम तालिकाओं पर काम किया - जो आप नहीं कर सकते और न ही छोड़ देंगे।" प्रदर्शन

जर्मन स्पेस एजेंसी डीएलआर द्वारा समर्थित आईपीएचटी में लेजर डायग्नोस्टिक्स विभाग के कर्मचारियों ने स्टटगार्ट विश्वविद्यालय के इंस्टीट्यूट ऑफ रेडिएशन टूल्स और ज़ार्म में इंस्टीट्यूट ऑफ रेडिएशन डायग्नोस्टिक्स के सहयोगियों के साथ मिलकर तीन साल तक ड्राप टावर के लिए लेजर फिट बनाने का काम किया। शोधकर्ताओं को सिस्टम को डाउन करना पड़ा ताकि सभी घटकों को तीन स्तरों पर 70 सेंटीमीटर व्यास के साथ व्यवस्थित किया जा सके।

"छोटे आकार के अलावा हमें कम वजन और कम से कम ऊर्जा खपत सुनिश्चित करना था, ताकि गिरने पर डिवाइस बैटरी के साथ काम कर सके, " पा बताते हैं, "और इस सब के साथ एक बड़ा संभावित सदमे प्रतिरोध हासिल किया जा सकता है

पहले परीक्षण 2005 में

2005 की शुरुआत में, लेज़र सिस्टम की पहली ड्रॉपिंग हुई। लेजर ने लगभग पूर्ण भारहीनता का अनुभव किया, ड्रॉप टॉवर में गुरुत्वाकर्षण सामान्य गुरुत्वाकर्षण बल का केवल कुछ मिलियनवां हिस्सा है। एडीएल ने 120 मीटर से गिरने और 35 गुना भार के साथ अपने आप को पीछे छोड़ दिया और आठ मीटर ऊंचे कंटेनर में 167 किमी / घंटा की शीर्ष गति से सुरक्षित रूप से उतरा।

"यह एक बड़ी सफलता रही है कि हमारे लेजर सिस्टम के कार्यों को भारहीनता और मंदी के संक्रमण से अप्रभावित किया गया है, " भौतिक विज्ञानी पा को याद करते हैं, जो कहते हैं "लेकिन लपटों पर पहले सफल प्रयोगों तक एक और अच्छा ढाई साल बीत गए

एडीएल, जिसे फॉल-टावर प्रयोगों के लिए विकसित किया गया था, अब खुद को अन्य संदर्भों में साबित करने के लिए है: यह इंजनों के भीतर दहन प्रक्रियाओं की जांच या गैस टरबाइन दहन कक्षों में प्रक्रिया अनुकूलन के लिए पूरी तरह से नई संभावनाएं प्रदान करता है। यह भी बोधगम्य है कि प्रणाली का उपयोग अंतरिक्ष में किया जाएगा, उदाहरण के लिए अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन आईएसएस में।

(इंस्टीट्यूट ऑफ फोटोनिक टेक्नोलॉजीज, 12.12.2007 - NPO)