Холодный луч

В Лос-Аламосской национальной лаборатории (LANL) построен лазерный криогенный холодильник, который охлаждает датчик инфракрасного телескопа до температуры -138 °C.

Схема установки, использованной в LANL для проверки концепции

При создании холодильника учёные из LANL использовали эффект антистоксовской флюоресценции, при которой вещество излучает волны меньшей длины, чем длина волны возбуждения. Разница энергий восполняется за счёт теплового движения атомов, поэтому люминофор охлаждается.

В качестве люминофора использован кристалл фторида иттрия-лития YLiF₄, в котором около 10% ионов иттрия Y³⁺ заменены на ионы иттербия Yb³⁺. Именно эти ионы, когда их возбуждают лазером с длиной волны 1020 нм, испускают антистоксовские лучи, длина волны которых немного меньше. Кристалл люминофора имеет объём менее четверти кубического сантиметра, мощность лазерной накачки - 50 Вт.

Явление было применено для охлаждения матрицы телескопа

Твердотельный лазерный холодильник будет применяться там, где необходимы криорефрижераторы, совсем не создающие вибраций.