激光制冷原理

核心提示： 迄今为止，使轨道上的探测器冷却主要是依赖一罐罐的液化气，激光制冷原理(3)，它只能使用几年，承担更长期使命的卫星可以用机械热力泵，由于具备这方面的能力，激光冷却器的前景将是光明的，但是泵的发动机的振动和电磁干扰会影响红外传感器，必须把这些红外传感器仔细地保护起来

迄今为止，使轨道上的探测器冷却主要是依赖一罐罐的液化气，它只能使用几年，承担更长期使命的卫星可以用机械热力泵，但是泵的发动机的振动和电磁干扰会影响红外传感器，必须把这些红外传感器仔细地保护起来。激光冷地器没有运动的部件可能是最佳选择。

科罗拉多博尔德的保尔航空航天工业技术公司的莫德预言：“这种冷却器的冷却能力很快就能和现在使用的深冷器不相上下。”他的公司正打算把爱泼斯坦的激光冷却器放到空间。

虽然爱泼斯坦和莫德的预计十分乐观，戈斯内尔却更谨慎些。他预见到宇宙射线──空间的高能粒子和辐射，它们总在不断地轰击卫星由此会带来一些意想不到的问题。他说，它们可能会弄坏镱或者玻璃，拢乱精细的光化学平衡，使重新转化成热的那部分被吸收的光的比例增加等问题。

他警告说：“实际在空间应用还远得很，可能还得10年，”但他同时又说，可以进行许多物理学上有意义的研究。

大约和爱泼斯坦最初实验同时，伦敦帝国学院的一个研究小组也注意到激光冷却，只不过这是偶然的。

化学家朗布斯和克拉克发现，通过把红色激光照射到掺有若丹明染料的聚合物薄膜上可以生成黄色荧光。

朗布尔斯说：“当我们把聚合物薄膜的温度降低几度时，黄色荧光就消失了，这表明它是被‘热’分子吸收了。”使‘热’分子冷却意味着这些分子不再能吸光，于是荧光便消失了。当科学家们用一个含有更多染料液体试样时，试样冷却了4℃。

朗布尔斯和克拉克找到了一种利用这个效应的方式──这一次的作法是倒过来。1995年，他们设计并申请一个灵敏的温度计的专利，它是用一根掺杂荧光染料的光纤，一个激光器和一个通电的光探测器制成。通过检测产生出多少荧光，它能测出温度小到0.2℃的变化。由于它没有金属部件，它极适合在金属腐蚀的环境中使用。

朗布尔斯预见到激光冷却还有其他用途，例如供光学运算的组件使用。他相信最终会有供光学运算用的稳步的能自动调节的材料。由于具备这方面的能力，激光冷却器的前景将是光明的，甚至是光芒四射的。