Ученые Северо-Кавказского федерального университета создали материал, поглощающий паразитное излучение в неодимовых лазерах и повышающий их эффективность. Разработка на основе иттрий-алюминиевого граната с добавлением самария и скандия позволяет использовать лазеры для высокоточной резки и сварки металлов, а также для хирургических операций и косметических процедур, включая удаление татуировок и перманентного макияжа. Результаты исследования, выполненного в рамках государственного задания, опубликованы в Journal of the European Ceramic Society.
Сотрудники научной лаборатории технологий перспективных материалов и лазерных сред СКФУ разработали композит, который решает одну из ключевых проблем лазерной техники — подавление так называемого паразитного излучения. Именно оно снижает КПД установок и ограничивает их применение в промышленности и медицине.
Заведующий лабораторией Виталий Тарала пояснил, что новый материал создан на основе иттрий-алюминиевого граната с примесью самария (YAG:Sm), в который дополнительно добавлены атомы скандия. Ученые установили, что концентрация скандия напрямую влияет на способность композита поглощать нежелательные волны. При соблюдении правильной пропорции, по словам исследователя, удается добиться максимальной эффективности.
«Благодаря этим характеристикам новый материал может использоваться в неодимовых лазерах разной мощности и размеров, предназначенных для резки и сварки металлов, а также для медицинского применения или косметических процедур (удаления татуировок или перманентного макияжа)», — рассказал Тарала.
В отличие от существующих аналогов, разработка ставропольских ученых позволяет точнее настраивать лазерную среду, повышая однородность излучения. В СКФУ сообщили, что в ближайшее время планируют создать крупногабаритные лазерные элементы на основе нового материала и испытать их в промышленных установках. Исследование выполнено в рамках государственного задания.
