Азотный лазер Выполнила Гревизирская К В 811 группа

Азотный лазер Выполнила: Гревизирская К. В. 811 группа

Лазер (оптический квантовый генератор) — устройство, преобразующее энергию накачки (световую, электрическую, тепловую, химическую и др. ) в энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучения. (англ. laser, акроним от англ. light amplification by stimulated emission of radiation — усиление света посредством вынужденного излучения). Лазеры - это первые и пока что единственные источники интенсивного оптического излучения, обладающего высокой степенью когерентности, монохроматичности и направленности Первый лазер был создан Т. Мейманом на основе рубина в 1960 г.

В зависимости от типа используемого активного вещества различают: Лазеры газовые Активное вещество находится в газообразном состоянии твердотельные (на твердых диэлектриках) жидкостныеполупроводниковые

Газовые лазеры по методам накачки газоразрядные газодинамические химические атомарныеионные молекулярные оптические

Длины волн генерации газовых лазеров

Азот — элемент главной подгруппы пятой группы второго периода периодической системы химических N элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 7. 14, 007 Обозначается символом N (лат. Nitrogenium). Простое 2 s 22 p 3 вещество азот— достаточно инертный при нормальных условиях двухатомный газ без цвета, вкуса и запаха (формула N 2), из которого на три четверти состоит земная атмосфера. Электронная формула валентной Образование молекулы азота оболочки азота 7 Азот 2 s 22 p 3

Азотный лазер - молекулярный лазер на электронно-колебательных переходах. Активная среда такого лазера чистый азот, азотно-гелиевая смесь, а иногда чистый воздух (с более низкой производительностью). Излучение производится на длине волны 337. 1 нм. Высокий коэффициент усиления света приводит к тому, что лазерная установка может обходиться без резонатора, испуская относительно эффективное суперлюминисцентное излучение. Лазеры на азоте сравнительно легки в конструкции и эксплуатации. Некоторые любители могут сделать такой лазер в домашних условиях, без лабораторных установок. Азотный лазер относится к типу лазеров на самоограниченных переходах и потому работает только в импульсном режиме.

Схематическое представление лазера Лазер накачивается поперечным разрядом с использованием УФ-излучения от искрового источника для предионизации газа. В этом случае внешнее электрическое поле имеет высокую напряженность. Чтобы обеспечить требуемый разрядный импульс, индуктивность разрядного контура должна быть как можно меньше. Для этого разрядный конденсатор фактически делают в виде разрядных безиндукционных конденсаторов, смонтированных вдоль разрядной трубки как можно ближе к электродам разряда. Генерация представляет собой усиленное спонтанное излучение, и лазер может работать вообще без зеркал. Но с целью уменьшения пороговой электрической мощности, и для получения однонаправленного излучения, у одного конца помещают зеркало. Поперечное сечение N 2 -лазера низкой индуктивности

Прибор состоит из одного блока, включающего лазерную камеру, керамические конденсаторы, коммутатор, импульсный высоковольтный источник, генератор запуска коммутатора, систему воздушного охлаждения, панель для управления работой лазера. Азотный лазер NL-1 -100

Азотный лазер был открыт Хердом (Heard H. G. ), который опубликовал свое открытие в 1963 году. Первые лазеры выдавали всего несколько ватт, но последователи быстро научились оптимизировать их, и максимальная мощность, полученная от него, достигала 5 МВатт. Типичный самодельный лазер на азоте. Фото из коллекции Сэмюэля Голдвассера.

Принцип Франка-Кондона Рис. 7. 16. Переходы между колебательными состояниями в соответствии с принципом Франка— Кондона Согласно этому принципу электронный переход, сопровождающийся перестройкой электронных оболочек, происходит очень быстро по сравнению с движением ядер, и потому за время перехода относительное положение ядер и их скорости не меняется. На кривых потенциальной энергии, как функции межатомных расстояний, такой переход изображается вертикальной линией между так называемыми точками поворота колебательного движения молекулы, как показано на рис. 7. 16. Скорость в этих точках равна нулю, а плотность состояний велика (максимальна для больших значений колебательного квантового числа q).

Расположение потенциальных кривых основного , верхнего и нижнего рабочего состояний таково, что при электронном возбуждении в соответствии с принципом Франка — Кондона эффективно заселяются уровни q = 0 и q = 1 состояния С, а состояние В почти не заселяется. Излучателъный переход происходит из правых поворотных точек терма в состояния В, как показано на рис. 7. 17. Таким образом, каналы возбуждения и генерации оказываются разнесенными. Рис. 7. 17. Кривые потенциальной энергии в зависимости от расстояния между ядрами азота и энергетические уровни молекулы N 2. Стрелками указаны лазерные переходы на соответствующих длинах волн

Параметры Длина волны -337, 1 нм (316; 357 нм) Источник накачки - электрический разряд Характеристики лазера: длина волны излучения 337, 1 нм энергия импульса излучения 1 м. Дж длительность импульса по уровню 0. 5 3 - 6 нс частота повторения импульсов до 100 Гц размеры лазерного пучка 4 x 14 мм средняя мощность излучения до 100 м. Вт потребляемая мощность (220 в) 200 Вт габариты и вес лазера 42 x 22 x 55 см, 20 кг

Применение Накачка перестраиваемых по длине волны жидкостных лазеров на красителях, , научные исследования, . для возбуждения люминесценции органических и неорганических веществ для инициирования химических реакций в физических и биологических исследованиях. исследование загрязнения атмосферы учебные лазеры