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
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
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.