雷射驅動裝置以極高的精確度發射微小彈丸

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一組物理學家建造了可能世界上最溫和的“加農炮”,這是一種利用雷射推動微小粒子前進的裝置,其速度約為普通人步行速度的百分之一。研究人員在發表於9月10日出版的《物理評論快報》Physical Review Letters上的一篇論文中描述了他們的實驗裝置。

該裝置利用了熱力,這種熱力產生於當懸浮粒子僅在一側吸收光線而被加熱時,導致周圍的空氣分子在熱側以比冷側更大的速度從粒子上彈開。為了從這些力中產生宏觀運動,堪培拉澳大利亞國立大學(ANU)的Vladlen Shvedov和烏克蘭塔夫裡達國立大學及其同事使用了一種所謂的光學渦旋管道,本質上是一束具有暗核的雷射,形成了一種圓柱形的光管。

光學誘導的熱力將粒子——在本例中是微米級彈丸,無論是碳顆粒還是空心玻璃珠——從圓柱壁推開,將粒子捕獲在暗核中,同時逐漸推動微小彈丸沿管道向下朝向目標表面。該研究的作者使用這項技術傳輸了長達1.5米的粒子,但一些粒子花了近三分鐘才走完這段距離。

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