Q-switching (lasers)

The color of light emitted by an LED is determined by the semiconductor's band gap energy ([latex]E_g[/latex]). The energy of the emitted photon is approximately equal to [latex]E_g[/latex]. This energy is inversely proportional to the wavelength ([latex]\lambda[/latex]) of the light, according to the Planck-Einstein relation [latex]E_g \approx hf = \frac{hc}{\lambda}[/latex]. By engineering alloys, the band gap can be precisely tuned to produce different colors.

A Gaussian beam is a beam of electromagnetic radiation whose transverse electric field and intensity distributions are described by Gaussian functions. It is the most common output profile of lasers operating in the fundamental transverse mode (TEM00). This profile allows the beam to remain tightly focused over a long distance and represents the ideal case for high beam quality.

Die Shockley-Queisser-Grenze ist der maximale theoretische Wirkungsgrad einer Solarzelle mit einfachem pn-Übergang. Sie berücksichtigt nur Strahlungsrekombination und Schwarzkörperstrahlungsverluste. Für eine Zelle mit einfachem Übergang und einer optimalen Bandlücke von 1,34 eV unter Standard-Sonneneinstrahlung (AM1.5G) beträgt der maximale Wirkungsgrad etwa 33,7 %. Diese fundamentale Grenze dient als Leitfaden für Forschung und Entwicklung von Solarzellen.

Die CIE-D-Normlichtarten sind eine Reihe standardisierter spektraler Leistungsverteilungen (SPDs), die verschiedene Phasen des natürlichen Tageslichts darstellen. Die gebräuchlichste Norm ist D65 mit einer Farbtemperatur von etwa 6504 K, die dem durchschnittlichen Mittagslicht entspricht. D50 (5003 K) ist eine weitere wichtige Norm, die häufig in der Grafik verwendet wird. Diese Normen ermöglichen eine konsistente Farbwiedergabe.

Mode-Locking ist eine Technik zur Erzeugung extrem kurzer Laserpulse in der Größenordnung von Pikosekunden ([latex]10^{-12}[/latex] s) bis Femtosekunden ([latex]10^{-15}[/latex] s). Er funktioniert, indem er die vielen longitudinalen Moden des Laserresonators zu Schwingungen mit einer festen Phasenbeziehung zwingt. Dadurch kommt es zu einer konstruktiven Interferenz zwischen den Moden, wodurch ein einzelner, intensiver, ultrakurzer Puls entsteht, der im Hohlraum zirkuliert.

Bei der Top-down-Synthese werden Nanomaterialien hergestellt, indem man von einem größeren Material ausgeht und es auf die Nanoskala zerlegt oder strukturiert. Zu den wichtigsten Techniken gehören mechanische Methoden wie Kugelmühlen und lithografische Verfahren wie Fotolithografie, Elektronenstrahllithografie und Nanoimprint-Lithografie. Diese Methoden werden häufig zur Herstellung strukturierter Oberflächen und integrierter Schaltkreise eingesetzt, können aber Oberflächenfehler aufweisen.

Der Übergang von der Deflagration zur Detonation (DDT) ist ein Phänomen, bei dem sich eine Unterschall-Verbrennungswelle (Deflagration) beschleunigt und in eine Überschall-Detonationswelle umwandelt. Dieser Prozess ist entscheidend für das Verständnis der Explosionssicherheit und -zündung. Er tritt typischerweise in eingeschlossenen energiereichen Materialien auf, wo sich die Druckwellen der anfänglichen Deflagration zu einer Stoßwelle vereinen und verstärken, die die Detonation auslöst.

Kohärenz ist eine Schlüsseleigenschaft von Laserlicht und beschreibt die Korrelation des elektromagnetischen Feldes an verschiedenen Punkten im Raum oder in der Zeit. Die zeitliche Kohärenz hängt mit der Monochromasie des Lichts (geringer spektraler Breite) zusammen, während die räumliche Kohärenz seine Richtwirkung und die Möglichkeit der Fokussierung auf einen kleinen Punkt beschreibt. Dieser hohe Grad an Ordnung unterscheidet Laser von herkömmlichen Lichtquellen.

The first functional laser was the ruby laser, demonstrated in 1960. It is a solid-state laser that uses a synthetic ruby crystal (chromium-doped aluminum oxide) as its gain medium. The ruby is optically pumped by a powerful xenon flashtube, creating a population inversion in the chromium ions and producing a deep red beam of light at a wavelength of 694.3 nanometers.

Ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC) ist ein Synchronmotor, der anstelle mechanischer Bürsten eine elektronische Steuerung und einen Kommutator zum Schalten des Stroms in den Wicklungen verwendet. Er verfügt typischerweise über einen Permanentmagnetrotor und einen gewickelten Stator. Die Steuerung verwendet Sensoren (z. B. Hall-Effekt-Sensoren) oder sensorlose Algorithmen, um die Rotorposition zu bestimmen und die Wicklungen sequenziell zu aktivieren, wodurch ein rotierendes Magnetfeld entsteht.

CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) ist die vorherrschende Technologie für die Herstellung integrierter Schaltkreise. Dabei werden komplementäre Paare von p-Typ- und n-Typ-MOSFETs zum Aufbau logischer Gatter verwendet. Der Hauptvorteil liegt in der sehr geringen statischen Leistungsaufnahme, da ein Transistor des Paares im stationären Zustand immer ausgeschaltet ist, was außer bei Schaltübergängen zu einem minimalen Stromfluss führt.

Die Entdeckung, dass mit Europium dotiertes Yttriumvanadat ([latex]YVO_4:Eu^{3+}[/latex]) als brillanter roter Leuchtstoff dienen kann, war ein entscheidender Durchbruch für das Farbfernsehen. Zuvor waren rote Leuchtstoffe schwach, was zu stumpfen Farben führte. Die intensive, schmalbandige rote Emission des [latex]Eu^{3+}[/latex]-Ions ermöglichte helle, leuchtende Farbdisplays, die die Qualität des Farbfernsehens drastisch verbesserten und den Standard für die Displaytechnologie setzten.

UNISURF wurde in den 1960er Jahren vom französischen Ingenieur Pierre Bézier für Renault entwickelt und war eines der ersten echten 3D-CAD/CAM-Systeme. Seine wichtigste Innovation war die Verwendung der heute als Bézier-Kurven und -Flächen bekannten Systeme. Dabei handelt es sich um parametrische Kurven, die durch eine Reihe von Kontrollpunkten definiert werden und die intuitive und mathematische Erstellung komplexer Freiformformen für Karosserien ermöglichen.