لیزر کشفی علمی می‌باشد که به عنوان یک تکنولوژی در زندگی مدرن جا افتاده است. لیزرها به مقدار زیاد در تولیدات صنعتی ،ارتباطات ،نقشه ‌برداریوچاپمورد استفاده قرار می‌‌گیرند. همچنینلیزر در پژوهشهای علمی و برایمحدوده وسیعی از دستگاههای علمی‌ ، موارد مصرف پیدا کرده است. برتریلیزردر این است که از منبعیبراینور و تابشهای کنترل شده ، تکفام و پرتوان تولید می‌کند. تابشلیزر ، با پهنای نوارطیفی باریک و توان تمرکزیابی شدید ، چندین برابر درخشانتر ازنور خورشیداست.

لیزر

تاریخچه

انیشتیندر 1917 میلادی نظریه گسیل القاییرا بیان داشت و روابط مشهور جذب و نشر را به جهان عرضه نمود. بر پایه این تئوری چهلسال بعد ،تاونزو همکاران او ، نخستین تقویت کننده گسیل القایی را با بکارگیریآمونیاک مورد آزمایش قرار داده و سیستمی‌ به اسممیزر پدید آوردند که در فرکانس2.3X10¹¹Hz کار می‌کرد.

..............

براي دانلود روي ادامه مطلب كليك كنيد

نخستینلیزردر 1960 بوسیلهمیلمن، با استفاده ازیاقوتقرمز (ترکیبی ازاکسید آلومینیومخالص به همراه 5 درصداکسید کرومIII ساخته شد و اولینلیزرگازیHe - Ne توسطدکتر علی جواندر آزمایشگاه شرکتBell درآمریکا ساخته شد. در سال 1986 کشف شد که منبعلیزرمی‌تواندنورهمدوستابش کند، به گونه‌ای که دامنه و فاز آن در تمامی‌ نقاط فضا ، قابل سنجشو تعیین باشد. یکی دیگر ازخواصلیزر ، همگرایی بالایآن است. به دلیل این ویژگی ، تمامی انرژی پرتولیزرتقریبا در یکفرکانس متمرکز می‌‌شود. لذا تکفامی و بالا بودن شدت آن ایده‌آل است.

نحوه ایجاد پرتولیزر

اولین شرط ایجادلیزر، داشتن ماده یا محیطی است که بتواند انرژی را در خود ذخیره کند. نمونه‌هایی از اینمواد عبارتند از: بلورهایی مثل یاقوت ،ایتریوم ،آلومینیوم گارنت، یا گازهایی مثلCO₂ وHe - Ne و ... و مایعاتی مانند رنگهایرودآمین –6G می‌‌باشد. انیشتین در سال 1916 نشان داد که گسیل القایی نور را می‌توان از یک اتمبرانگیخته بدست آورد.

چنانچه اتم و یا مولکول در تراز بالاترE₂ واقع شود و فوتونی با فرکانس‌v با اتم برانگیخته واردبرهمکنش شود. بطوری کهhv = E₂ _ E₁ باشد، در اینصورت احتمال معینی وجود خواهد داشت که اتم به تراز پایینتر بیافتد. در نتیجه ، دوفوتون حاصل می‌‌شود، فوتون القا کننده و القا شونده ، که هر دو همفاز هستند.در عین حال ،اگر اتمهایی به تعدادN₂ در ترازE₁ باشند،می‌توانند با جذب فوتونهای فوق ، برانگیخته شده و به تراز انرژیE₂ برسند.

چنانچه هدف به دست آوردن تابش همدوس باشد، بایدسعی شود کهN₂ >> N₂ گردد، به عبارتدیگر ،تجمع معکوسرخ دهد. فرآیندی که طی آنتجمع معکوس صورت می‌‌گیرد،دمشمی‌نامند. وقتی یکسیستم دوترازیبا محیط اطراف خود در حالتعادل گرماییباشد، جمعیت تراز انرژی بالاترN_j کمتر از جمعیت ترازN_i خواهد بود. بااستفاده از فرآیند اشباع شدن می‌توانN_i را باN_j مساوی گردانید. بطوری که مقدار جذب به صفر تنزلیابد.

چنانچه بتوان مقدارN_j را بیشتر ازN_i نمود، اکثر اتمهای سیستم که به حالت برانگیخته می‌‌روند،تمایل خواهند داشت که به حالت انرژی کمتر برگردند. بدیهی است که این تمایل به وسیلهکوانتای تابش فرودی تشدید می‌گردد. بدین معنی که سیستم نه تنها فوتون فرودی را جذبنمی‌کند بلکه فوتون فرودی باعث برانگیختگی سیستم برانگیخته شده که با سقوط به حالتپایینتر دو کوانتا انرژی تابشی از دست می‌دهد (فوتون مربوط به اتم برانگیخته بههمراه فوتون فرودی). تمام این فرآیندها تابشلیزررا بوجودمی‌آورند.

قرار دادن محیط تولیدلیزردر یکمشدد نوریبا انتهایآینه‌ایکه تابش را در محیط تولیدلیزربه جلو و عقب می‌فرستد،سبب تراکم تابش سطوح بالا در تشدید کننده بوسیله ادامه گسیل القایی می‌شود. سپستابشلیزراز طریق آینه‌اینیمه شفاف ، از یک انتهایکاواکبه بیرون گسیل می‌شود.

لينك دانلود(براي دانلود روي لينك زير كنيد):

(درصورت نياز به پسورد:رمز فايل WWW.IR-PLC.IRمي باشد)

دانلود مقاله

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: