Lazerlar va ularnng turlari

Ionli lazerlar
Lazer nurlanishi faqat neytral atomlar energiya sathlari orasida o4ishlar natijasida hosil boMmasdan, balki ionlarning energiya sathlari orasida o'tishlari natijasida ham hosil boMishi mumkin. Bunday lazerlar ion lazerlar nomini olgan. Ion lazerlaming eng keng tarqalgani argon lazerini ko‘rib chiqamiz. Bu lazerda ko‘plab spektral chiziqlarda kogerent nurlanish olingan. Argon lazeming asosiy quwati 465,8 va 514,5 nm to‘lqin uzunliklarda jamlangan. Argon lazerida invers bandlik va undagi majburiy kogerent nurlanishlar argon ionining 3rA4r va 3^48 sathlar orasidagi o‘tishlarida olinadi. Yuqori lazer 3rM4r sathni elektronlar bilan to‘ldirilishi, ya’ni sathni g‘alayon tirilishi zinapoya usulida hosil qilinadi. Awal gaz razryadidagi erkin elektronlar argon atomini ionlashtiradi, undan so‘ng argon ionidagi elektronlar bilan to‘qnashib, ulami 3rA4r yuqori lazer sathiga chiqariladi. Bu jarayon quyidagi qonuniyat bilan ifodalanadi: Ar -he —* Ar*(3ps) +2e Ar* (3p}) + e -* Ar+ (3p44p) + e (2.4) Elektronlarning yuqori, (3r*4r) lazer sathida yashash vaqti * 10•*/ bo'lib, bu vaqt quyi (3r*4S) lazer sathida elektronlarning (r~ 10~9) vaqtidan 10 marta katta. Argon lazerlari uzluksiz va impulsli holatlarda ishlaydi. Impulsli holatda nurlanish olish uchun anod va katod oralig‘iga impulsli kuchlanish beriladi. Sanoat miqyosida xalq xo‘jaligi uchun ishlab chiqilgan argon lazerining maksimal quwati uzluksiz ish holatida 20 Vt ni tashkil etadi. Argon lazerlardan mikroelektronika sohasida, meditsinada va ilmiy tadqiqot ishlarida foydalaniladi.
Kimyoviy lazer
Kimyoviy reaksiya natijasida to‘g‘ridan - to‘g‘ri invers bandlik hosil boMishiga asoslangan lazerlar kimyoviy lazerlar deyiladi. Kimyoviy lazerlarning eng keng tarqalgani HF (vodorod va ftor) - lazerlar bo‘lib, bu lazerda nurlanish toMqin uzunliklari 2,6 -3 ,3 mkm orasida yotgan bir necha tebranma - aylanma sathlar orasidagi o‘tishlarda amalga oshiriladi. HF - lazer nurlanishi quwati uzluksiz nurlanish maromida 10 kVt gacha, impuls maromida esa energiyasi bir necha kilojoul va kimyoviy f.i.k. 10 % ni tashkil etadi. Invers bandlik mazkur lazerda F + Нз~* HF + H kimyoviy reaksiya jarayonida hosil qilinadi. Bu reaksiya lIUEOtermik reaksiya bo‘lib, uning issiqligi 31,6 kkal/mol ni tashkil Я М va HF molekulasi 3 - tebranma sathgacha uyg‘ongan holatda bo*tadl. Uyg‘ ongan holatdan turli tebranma sathlarga o‘tishning " wlalriatllj n tezligi turli xil bo‘lgani uchun eng katta bandlik 2 - aathga mos keladi, natijada bu o‘tishda katta invers bandlik yuz beradi. Reaksiya energiyasining 60 % dan ko‘prog‘i tebranma harakat energiyasiga aylanadi. Kimyoviy reaksiya natijasida HF molekulasining uyg‘ongan holatiga o‘tishini ko‘rib chiqaylik. Ftor atomida elektronga moyillik mavjud boMgani uchun F - H2 tizimidagi o‘zaro ta’sir katta masofalarda kuchli tortishuv ko‘rinishiga ega. Bu tortishuvni H2 molekulasining zaryadlari taqsimotining kuchli qutblanishini hosil qiladi. Elektronining massasi kichik bo‘Igani uchun proton HF molekulasining asosiy holatiga mos keluvchi yadrolar orasidagi masofani bosib o‘tguncha HF bog‘lanish vujudga keladi. Demak, reaksiya natijasida proton atom yadrosidan HF bogianishning muvozanat holatiga mos keluvchi masofadan katta masofada boTishi ehtimoli paydo boidi. Bu hoi tebranma harakatni paydo boiishiga olib keladi. 2.5 - tenglamaga ko‘ra reaksiya ro‘y berishi uchun atomar ftor kerak bo‘ladi. Atomar ftor SF2 yoki F2 molekulalarini dissotsiyalash natijasida hosil qilinadi. Dissotsiyalashni, masalan, elektr razryadida elektronlar bilan to‘qnashuv natijasida amalga oshiriladi (SFe + e SFs + F + e ). Ftor molekulalari ishlatilganda ftor molekulasining atomar vodorod bilan o‘zaro ta’siri natijasida atomar ftor hosil boiadi: H + F2 - ^ H F + F Azotli lazer rnolekular lazerlarning biri bo‘lib, unda nurlanish molekulaning elektron - tebranma o‘tish chiziqlarida amalga oshiriladi. N2 lazer toMqin uzunligi A = 337 nm ni tashkil qiladi.