science >> Wetenschap >  >> Fysica

Betreed BIFROST - natuurkundigen krijgen hun eigen regenboogbrug

De breed afstembare verlichtingsfaciliteit voor onderzoek, hulpverlening, Studiebeurs, en training (BIFROST) Krediet:David Weld/UCSB

In de Noorse mythologie, de Bifrost was de regenboogbrug die het rijk van de goden met de aarde verbond. Bij UC Santa Barbara, het is ook de naam van de Broadly-tunable Illumination Facility for Research, hulpverlening, Studiebeurs, en opleiding (BIFROST), een laserfaciliteit die coherent licht over het hele zichtbare en infrarode spectrum zal leveren aan 10 laboratoria in de Broida Hall op de campus, waarin het departement Natuurkunde is gehuisvest.

Zoals de mythische brug, BIFROST omvat licht op veel verschillende frequenties; in tegenstelling tot zijn meer kortstondige naamgenoot, het biedt hoogwaardige, afstembaar licht, en is gemakkelijk toegankelijk voor stervelingen.

"Dit is iets waarvan we dachten dat het veel verschillende onderzoeksgebieden een boost zou kunnen geven, " zei David Weld, een professor in de natuurkunde, die de inspanning leidde om het unieke apparaat naar de campus te brengen. Bestaande uit een titanium:saffierlaser met harmonische en somfrequentiemodules, en gehuisvest in een eigen centrale ruimte in het gebouw, BIFROST levert laserlicht aan verschillende laboratoria via een netwerk van speciale optische vezels.

Als het project klaar is, individuele onderzoeksgroepen die werken met een of meerdere specifieke lichtfrequenties zullen hun studies efficiënt kunnen uitvoeren, een externe webgebaseerde interface gebruiken om de laser af te stemmen, volgens Weld. Natuurkundigen van de gecondenseerde materie kunnen de laser gebruiken om de kwantummechanische eigenschappen van vaste stoffen te onderzoeken. Biofysici kunnen processen in individuele moleculen waarnemen. En met de fijne regeling van BIFROST, atoomfysici zoals Weld kunnen optische overgangen nauwkeurig onderzoeken.

"Als je bepaalde transities wilt aansturen, dan heb je licht nodig van zeer specifieke kleuren, "zei Weld. "En als je het precies wilt doen, je hebt dat licht nodig om van spectroscopiekwaliteit te zijn." Tot BIFROST, duur, individuele apparaten die een of andere kleur leverden waren nodig; met deze "lichtkraan, " niet alleen wordt bestaand onderzoek gestimuleerd, maar nieuwe gebieden kunnen worden ontsloten.

Hij voegde eraan toe dat de afstembare laser voor spectroscopie voor meerdere gebruikers ook leermogelijkheden kan bieden die niet altijd beschikbaar zijn voor beginnende natuurkundigen, namelijk:studenten die een voorsprong kunnen krijgen in hun onderzoek en studie met toegang tot een dergelijk instrument.

"Het onvermogen om goed gekarakteriseerd laserlicht van een bepaalde frequentie te krijgen, is vaak de barrière die verhindert dat een experiment haalbaar is in de niet-gegradueerde laboratoria, " hij zei.

En het kon niet op een beter moment komen. UCSB heeft een van de snelstgroeiende populaties natuurkundestudenten in de natie. Aanvullend, het is een instelling die een minderheid dient, een aanduiding die financiering voor BIFROST mogelijk maakte van het Amerikaanse ministerie van Defensie en het onderzoeksbureau van het leger. De breedte van lopend en toekomstig onderzoek dat het instrument kan ondersteunen en de mogelijkheden die het biedt voor onderwijs en STEM-bereik, Las opgemerkt, maakte de campus een ideale locatie voor de faciliteit van een half miljoen dollar.