Firdavsjon Umrzokov

Firdavsjon Umrzokov:
Lazerning paydo bo'lishi tarixida bir qancha olimlar ishtirok etadilar. Birinchidan, bu Albert Eynshteyn bo'lib, u 1918 yilda barcha lazerlarning ishlashi uchun jismoniy asos bo'lgan stimulyatsiya qilingan emissiya mavjudligi haqidagi taxminni aytdi.
Rag'batlantirilgan emissiya mavjudligi birinchi marta 1928 yilda olimlar R. Ladenburg va G. Kopfermann tomonidan eksperimental ravishda tasdiqlangan.
Teodor Mayman ishlaydigan lazerni ixtiro qilgan birinchi odam ekanligiga ishoniladi. Bu 1960 yil 16 mayda AQShda sodir bo'ldi. Shu vaqtgacha turli olimlar operatsion lazer yaratishga harakat qilishdi, ammo ularning urinishlari muvaffaqiyatsiz tugad

Tarixiy nuqtai nazardan, lazerni 1958 yilda rus olimlari Basov va Proxorov ixtiro qilgan, buning uchun ular 1964 yilda Amerika shaharlari bilan birgalikda Nobel mukofotiga sazovor bo'lishdi, ularning ishini Proxorov ishlab chiqishda ishlatgan. Biroq, amerikaliklar birinchi bo'lib yoqut lazerini ishlab chiqarishdi va seriyali ishlab chiqarishni yo'lga qo'yishdi, bu Hughes Aircraft edi. Va bundan oldinroq, 1916 yilda Albert Eynshteyn tashqi elektromagnit maydon tomonidan atomlarning nurlanishini induktsiya qilish imkoniyatini bashorat qilgan edi, buning asosida kelajakda barcha lazerlar ishlaydi.

bugun lazer
Lazer ixtirosi 20-asrning eng muhim kashfiyotlaridan biridir. Va bu, albatta, dunyoga katta ta'sir ko'rsatdi. Endi lazer ishlatilmaydigan biron bir hudud yo'q. Hozirgi vaqtda lazerlarni qo'llash sohalari kundan-kunga kengayib bormoqda. Soatlar uchun yoqutlarda teshik ochish uchun lazerlarni sanoatda birinchi marta qo'llashdan beri ushbu qurilmalar turli xil lazer turlaridan foydalangan holda keng ko'lamli dasturlarda muvaffaqiyatli qo'llanilgan.
Barcha lazer tizimlarini uchta asosiy guruhga bo'lish odatiy holdir: qattiq holatdagi lazerlar, gaz va yarim o'tkazgichli lazerlar. Bir muncha vaqt oldin sozlanishi bo'yoq lazerlari va qattiq holatda faollashtirilgan shisha lazerlar kabi tizimlar paydo bo'ldi.
Ushbu tizimlar orasida gaz lazerlari guruhiga kiruvchi CO2 lazeri alohida o'rin egallaydi. Ushbu turdagi lazerlar bir necha vattdan o'nlab kilovattgacha quvvatni etkazib berishga qodir. Ushbu lazerlar He, Ar va CO2 kabi keng qo'llaniladigan gazlarni talab qilganligi sababli ular sanoatda keng qo'llanilgan. Va bu lazerlarning samaradorligi yuqori bo'lmasa-da, lazerni kesish, payvandlash va issiqlik bilan ishlov berish kabi qayta ishlash turlari raqobatbardosh bo'lishi uchun buning 5-10% etarli.

Lazerni ixtiro qilish tarixi bir taxmin bilan boshlandi ... Ya'ni: 1916 yilda Albert Eynshteyn nurlanishning materiya bilan o'zaro ta'siri nazariyasini yaratdi, undan elektromagnit to'lqinlarning kvant kuchaytirgichlari va generatorlarini yaratishning asosiy imkoniyati paydo bo'ldi va Aleksey Tolstoy o'zining mashhur "Injener Garinning giperboloidi" romanida xuddi shu narsa haqida yozgan.

Biroq, rag'batlantirilgan emissiyani eksperimental ravishda aniqlashga birinchi urinish faqat 1928 yilda bo'lgan, o'shanda Landenburg yorug'likning salbiy dispersiyasini o'rganib, stimulyatsiyalangan emissiyani aniqlash shartlarini uning yutilishdan ustunligi (inversiya holati) sifatida shakllantirgan va buning uchun maxsus tanlab olish talab qilinishini ta'kidlagan. kvant tizimining qo'zg'alishi.
1950-yillarga qadar lazer yaratish uchun faqat zarur shart-sharoitlar mavjud edi, 1955 yilgacha olimlar Nikolay Basov va Aleksandr Proxorov kvant generatorini - faol muhiti ammiak bo'lgan stimulyatsiya qilingan nurlanishdan foydalangan holda mikroto'lqinli kuchaytirgichni ishlab chiqdilar.
Ammiak lazerining ixtirosi amerikalik olimlar Charlz Tauns va Artur Shavlovga ikki yildan keyin lazer tamoyillarini ishlab chiqishga kirishish imkonini berdi. Xuddi shu yo'nalishda parallel ravishda ishlagan Aleksandr Proxorov 1958 yilda Fabry-Perot rezonatoridan foydalangan holda lazerni yaratdi, bu ikkita parallel oyna, ulardan biri shaffof.
1960 yil may oyida Xyuz tadqiqot markazi xodimi, amerikalik fizik Teodor Meyman N. Basov, A. Proxorov va C. Taunsning ishlariga asoslanib, to'lqin uzunligi 0,69 mkm bo'lgan birinchi yoqut lazerini loyihalashtirdi. Olti oy o'tgach, IBM laboratoriyalarida Piter Sorokin va Mirek Stivenson tomonidan qurilgan, uran ionlari qo'shilgan kaltsiy ftoridiga asoslangan infraqizil lazer ishga tushirildi. Bu faqat suyuq vodorod haroratida ishlaydigan va amaliy ahamiyatga ega bo'lmagan noyob qurilma edi.
Ali Javan va uning sheriklari Uilyam Bennet Jr. va Bell laboratoriyasida Donald Herriott
birinchi bo'lib uzluksiz to'lqin (cw) geliy-neon lazerini muvaffaqiyatli namoyish etdilar
operatsiya (1960-1962). (Manba: Bell Labs.)
Nihoyat, o'sha yilning dekabr oyida Bell Laboratories tadqiqotchilari Ali Yavan, Uilyam Bennet va Donald Xerriott dunyodagi birinchi geliy-neon gaz lazerini namoyish qilishdi, u bugungi kunda ham keng qo'llanilmoqda.
Shundan so'ng butun dunyo bo'ylab fiziklar va muhandislar barcha turdagi lazerlarni yaratish poygasiga qo'shilishdi va bu bugungi kungacha davom etmoqda.
Ikkinchi o'n yillikda lazerlar tibbiyotda va ishlab chiqarishda (yog'och va boshqa materiallar uchun) ishlatilgan. Lazer texnologiyalari qurollar va inson faoliyatining boshqa sohalarida yetakchilardan biriga aylanadigan vaqt yaqinda.
Mubolag'asiz, lazerni 20-asrning eng muhim kashfiyotlaridan biri deb atash mumkin.

Oddiy so'zlar bilan aytganda, lazer - Bu kuchli tor yorug'lik nurini yaratadigan qurilma. "Lazer" nomi ( lazer) inglizcha ifodani tashkil etuvchi so‘zlarning birinchi harflarini qo‘shish orqali hosil bo‘ladi l tun a amplifikasiya tomonidan s simulyatsiya qilingan e missiya ning r radiatsiya, nimani anglatadi "rag'batlantirilgan emissiya orqali yorug'likning kuchayishi". Lazer shu qadar kuchli yorug'lik nurlarini yaratadiki, ular hatto juda bardoshli materiallarda ham teshiklarni yoqishga qodir va bunga soniyaning faqat bir qismini sarflaydi.

Oddiy yorug'lik manbadan turli yo'nalishlarda tarqaladi. Uni nurga yig'ish uchun turli xil optik linzalar yoki konkav oynalar ishlatiladi. Va bunday yorug'lik nuri hatto olov yoqishi mumkin bo'lsa-da, u
energiyani lazer nurining energiyasi bilan taqqoslab bo'lmaydi.

Lazer operatsiyasining jismoniy asosi - bu hodisa majbur, yoki induktsiya, radiatsiya . Uning mohiyati nimada? Qanday nurlanish stimulyatsiyalangan deb ataladi?

Barqaror holatda moddaning atomi eng kam energiyaga ega. Bunday davlat ko'rib chiqiladi asosiy , va boshqa barcha davlatlar hayajonlangan . Agar biz ushbu holatlarning energiyasini solishtirsak, unda qo'zg'aluvchan holatda u asosiy holatga nisbatan haddan tashqari ko'pdir. Atom hayajonlangan holatdan barqaror holatga o'tganda, atom o'z-o'zidan foton chiqaradi. Bu elektromagnit nurlanish deyiladi spontan emissiya.
Agar hayajonlangan holatdan barqaror holatga o'tish tashqi (induktsiya) foton ta'sirida majburiy ravishda sodir bo'lsa, u holda energiyasi o'tish darajalari energiyalari farqiga teng bo'lgan yangi foton hosil bo'ladi. Bunday nurlanish deyiladi majbur .
Yangi foton - bu emissiyaga sabab bo'lgan fotonning "aniq nusxasi". U bir xil energiya, chastota va fazaga ega. Biroq, u atom tomonidan so'rilmaydi. Natijada, allaqachon ikkita foton mavjud. Boshqa atomlarga ta'sir qilib, ular yangi fotonlarning paydo bo'lishiga olib keladi.
Atom qo'zg'aluvchan holatda bo'lganida, induksion foton ta'sirida atom tomonidan yangi foton chiqariladi. Qo'zg'atmagan holatda bo'lgan atom shunchaki induksiya qiluvchi fotonni o'zlashtiradi. Shuning uchun yorug'lik kuchayishi uchun qo'zg'aluvchan atomlarga qaraganda ko'proq qo'zg'atilgan atomlar bo'lishi kerak. Bunday davlat deyiladi populyatsiya inversiyasi.

Lazer dizayni 3 elementni o'z ichiga oladi:

1. Lazerning "nasos" mexanizmi deb ataladigan energiya manbai.
2. Lazerning ishchi organi.
3. Ko'zgular tizimi yoki optik rezonator.
Energiya manbalari har xil bo'lishi mumkin:
elektr, issiqlik, kimyoviy, yorug'lik, va hokazo. Ularning vazifasi lazerning ishchi tanasini energiya bilan "pompalash" va unda lazer nuri oqimining paydo bo'lishiga olib keladi. Energiya manbai deyiladi mexanizmilazerni "pompalash" . Bu kimyoviy reaktsiya, boshqa lazer, chiroq, elektr uchqun bo'shlig'i va boshqalar bo'lishi mumkin.