Energi, Supporting

Peningkatan Daya 300 Microwatt Menjadi 110 Watt, Bagaimana hal itu Terjadi?

ShareInilah hasil keajaiban teknologi yang mampu meningkatkan daya 300 microwatt menjadi 110 watt—hingga jutaan kali. Bagaimana hal itu terjadi? Tim peneliti mengungkap...

Written by Erwin Prasetyo · 1 min read >
Peningkatan Daya 300 Microwatt Menjadi 110 Watt

Inilah hasil keajaiban teknologi yang mampu meningkatkan daya 300 microwatt menjadi 110 watt—hingga jutaan kali. Bagaimana hal itu terjadi? Tim peneliti mengungkap rahasia radiasi yang terperangkap.

Peningkatan Daya 300 Microwatt Menjadi 110 Watt
Ruang bertekanan gas yang mulia dengan serat inti berongga penghantar cahaya. Gas dan cahaya saling berinteraksi. Hasilnya: spektrum optik melebar, pulsa menjadi lebih pendek (30 fs). Peningkatan daya  300 microwatt menjadi 110 watt, bagaimana hal itu terjadi? (Foto/©: Fraunhofer IOF, Walter Oppel)

Ilmuwan yang bekerja di Fraunhofer IOF, ilmuwan di Fraunhofer IOF, Dr. Oliver de Vries menjelaskan secara mantab.

“Pengukuran yang tadinya membutuhkan waktu lima jam sampai selesai, sekarang kita selesai dalam sepuluh detik,” tandas Dr. Oliver de Vries.

Bagaimana memperkuat dan memperpendek pulsa laser? Spektrometer yang dikembangkan terdiri dari tiga komponen utama yakni sistem laser pulsa ultrashort, resonator superelevasi, dan ruang sampel dengan spektrometer aktual.

Para peneliti menggunakan laser safir titanium fase-stabil sebagai laser output. Alat itu mengubah sinar laser pada komponen pertama.  

Melalui preamplifiers dan amplifier, terjadilah peningkatan daya dari 300 microwatt menjadi 110 watt dan peningkatkannya hingga jutaan kali.

Di sisi lain, penggunaan teknologi kuantum mekanika memperpendek pulsa. Untuk melakukan ini, tim peneliti menggunakan trik. Misalnya dengan mengirimkan sinar laser beberapa puluh kali melalui padatan yang mampu memperluas spektrum.

Jika seseorang menggeser komponen-komponen frekuensi yang baru dihasilkan dari pulsa itu  menjadi satu lagi—yakni menggabungkan semua frekuensi dalam fase yang benar maka durasi pulsa diperpendek.

“Meskipun prosedur ini sudah diketahui sebelumnya, kita tidak dapat menekan energi nadi (utama)  yang kita butuhkan di sini,” jelas Dr. Peter Rußbüldt, ketua kelompok di Fraunhofer ILT.

Lantas, apa yang kita lakukan? Tambah energi foton demikian peneliti. Energi foton bergerak hampir sama dengan kecepatan cahaya. Meski foton tidak memiliki massa namun energinya yang dirumuskan dengan E = hf = hc / λ.

Catat bahwa h = 6.626 * 10-34 Js merupakan konstanta universal yang disebut konstanta Planck. Energi setiap foton berbanding terbalik dengan panjang gelombang-gelombang EM yang terkait.

Lampu laser yang meninggalkan komponen pertama sudah memiliki durasi pulsa yang sangat singkat.

Namun, energi fotonnya tidak cukup untuk menjatuhkan elektron dari padatan. Pada komponen kedua, para peneliti meningkatkan energi foton untuk memperpendek durasi pulsa sinar laser  yang berada di dalam resonator.

Cermin membelokkan sinar laser di resonator beberapa ratus kali dalam satu lingkaran. Setiap kali cahaya melewati titik awal lagi, kemudian ditumpangkan dengan radiasi laser segar dari komponen pertama—sedemikian rupa sehingga kekuatan kedua balok bertambah.

Radiasi yang terperangkap dalam resonator mencapai intensitas tinggi sehingga terjadi hal-hal menakjubkan dalam jet gas—misalnya pulsa attosecond energi tinggi XUV dengan kelipatan frekuensi sinar laser yang dihasilkan.

Dengan trik lain, para peneliti dari Fraunhofer ILT mengeluarkan pulsa attosecond XUV berenergi tinggi dari resonator. KUX diartikan sebagai penambah energi.

“Kami telah mengembangkan cermin khusus yang tahan terhadap kinerja tinggi di satu sisi dan lubang kecil di tengah di sisi lain,” jelas Rußbüldt.

Sinar dari harmonisa tinggi yang dihasilkan, yang disebut sinar laser berenergi tinggi, lebih kecil daripada gelombang sirkulasi lainnya.

Sebagai sinar cahaya kurang energik terus mengenai cermin dan diarahkan dalam lingkaran. Sinar  energi tinggi begitu ramping dan sempit yang melewati lubang di tengah cermin, meninggalkan komponen kedua, dan mengarahkan kembali ke sampel ruang di komponen ketiga menjadi.

Prototipe spektrometer fotoelektron sudah siap, terletak di Garching Max Planck Institute. Di sana digunakan untuk investigasi dan dioptimalkan bersama dengan para peneliti Fraunhofer.

Inilah kehebatan para peneliti yang mampu  meningkatan daya  300 microwatt menjadi 110 watt.  

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *