Foydalanuvchi:Shakirov Ramil O`zMU Fizika/Geliy-neon lazer
Geliy-neon lazer - faol muhiti geliy va neon gazlar aralashmasidan tashkil topgan bo'lgan lazer . Geliy-neon lazerlari ko'pincha laboratoriya tajribalarida va optikada qo'llaniladi. U 632,8 nm ish to'lqin uzunligiga ega, ko'rinadigan spektrning qizil qismida joylashgan.
Geliy-neon lazerining ishchi moddasi past bosim ostida (odatda taxminan 300 Pa ) shisha idishda joylashgan 5: 1 nisbatda geliy va neon aralashmasidir. "Nakachka" energiyasi kolbaning uchlarida joylashgan taxminan 1000-5000 volt (naycha uzunligiga qarab) kuchlanishli ikkita elektr zaryadsizlantiruvchi qurilmadan ta'minlanadi. Bunday lazerning rezonatori odatda ikkita ko'zgudan iborat - kolbaning bir tomonida butunlay ko`r, ikkinchisi esa tushgan nurlanishning taxminan 1% ni o'zidan o`tqazdigan qurilmaning chiqish tomonida .
Geliy-neon lazerlari ixcham bo'lib, odatdagi rezonator o'lchami 15 sm dan 2 m gacha va ularning chiqish quvvati 1 dan 100 mVt gacha o'zgarib turadi.
Ishlash printsipi
[tahrir | manbasini tahrirlash]
Geliy va neon aralashmasidagi gaz razryadida ikkala elementning qo'zg'aluvchan atomlari hosil bo'ladi. Ma'lum bo'lishicha, geliyning metastabil darajasining energiyalari 1 S 0 va neonning nurlanish darajasi 2p 5 5s 2 [1/2] mos ravishda taxminan 20,616 va 20,661 eV ga teng bo'ladi. Ushbu ikki holat o'rtasida qo'zg'alishning uzatilishi quyidagi jarayonda sodir bo'ladi:
- U* + Ne + ∆E → U + Ne*
va uning samaradorligi juda katta bo'lib chiqadi (bu erda (*) qo'zg'alilgan holatni ko'rsatadi va ΔE - ikki atomning energiya darajalaridagi farqdir.) Etishmayotgan 0,05 eV atomlar harakatining kinetik energiyasidan olinadi.Neon darajasi 2p 5 5s 2 [1/2] ko'payadi va ma'lum bir daqiqada asosiy darajadagi 2p 5 3p 2 [3/2] darajasidan yuqori bo'ladi. Populyatsiya darajasining inversiyasi o'rnatiladi - vosita lazer yaratish qobiliyatiga ega bo'ladi.
Neon atomi 2p 5 5s 2 [1/2] holatdan 2p 5 3p 2 [3/2] holatga o'tganda to'lqin uzunligi 632,816 nm bo'lgan nurlanish chiqariladi. Neon atomining 2p 5 3p 2 [3/2] holati ham qisqa umrga ega nurlanish xususiyatiga ega va shuning uchun bu holat tezda 2p 5 3s darajali tizimga, keyin esa 2p 6 asosiy holatga tushadi - yoki rezonansli nurlanishning emissiyasi (2p 5 3s tizimining radiatsiya darajalari) yoki devorlar bilan to'qnashuv tufayli (2p 5 3s tizimining metastabil darajalari).
Bundan tashqari, rezonator ko`zgularini to'g'ri tanlash bilan, boshqa to'lqin uzunliklarida lazer generatsiyasini olish mumkin: bir xil darajadagi 2p 5 5s 2 [1/2] emissiya bilan 2p 5 4p 2 [1/2] ga o'tishi mumkin. To'lqin uzunligi 3,39 mkm bo'lgan foton va boshqa metastabil geliy darajasi bilan to'qnashuvda paydo bo'ladigan 2p 5 4s 2 [3/2] darajasi 2p 5 3p 2 [3/2] ga o'tib, foton chiqaradi. to'lqin uzunligi 1,15 mkm. 543,5 nm (yashil), 594 nm (sariq) yoki 612 nm (to'q sariq) to'lqin uzunliklarida lazer nurlanishini olish ham mumkin.
Geliy-neon lazerining spektral kengligi juda kichik, taxminan 1,5 gigagerts . Uning qiymati, asosan, Doppler ta'sirining namoyon bo'lishi tufayli yuzaga keladigan neon atomlarining nurlanishining Doppler kengayishi bilan belgilanadi. Generatsiya spektrining torligi geliy-neon lazerlarini interferometriya, golografiya, spektroskopiya, shuningdek , shtrix-kod o'quvchilarida foydalanish uchun yaxshi nurlanish manbalariga aylantiradi.
Kashfiyot tarixi
[tahrir | manbasini tahrirlash]Geliy va neon aralashmasida ishlaydigan 1,15 mkm (infraqizil) to'lqin uzunligida radiatsiya chiqaradigan birinchi gaz lazerini Ali Javan, Uilyam Bennet va D. R. Herriott (inglizcha: D.R. Herriott) 1960 yilda namoyish qilishgan. . Ikki yildan so'ng Alan Devid Uayt va Deyn Rigden geliy-neon lazer 632,8 nm to'lqin uzunligida, ya'ni spektrning ko'rinadigan diapazonida nurlanishni chiqarishi mumkinligini ko'rsatdilar . Ko'rinadigan diapazondagi ushbu lazer keyinchalik keng qo'llanilish topdi.