Kimyoviy lazerlarning qo‘llanishi. 1962-yilda Robert Hall inqilobiy lazer turini yaratdi, u hali ham har kuni foydalanadigan elektron asboblar va aloqa tizimlarining ko‘pchiligida qo‘llanilmoqda. Gazli lazerlarda faol muhit sof gaz yoki gazlar aralashmasidan iborat bo‘ladi. Geliy-neonli lazer bunga misol bo‘la oladi. Gaz arlashmasi elektr razryadi bilan “uyg`ongan” holatga keltiriladi.Bu lazer rezonatori gazli nay o‘qiga tik joylashtiriladi. Bu lazer 1,15 mkm infraqizil nurni 0,633 mkm bo‘lgan kogerent to‘lqindir yoki nurlanishigeneratsiyalayalanadi. Lazer nuri energiyasini fazoda va vaqt bo‘yicha to‘plash mumkinligi, ma`lum spektral intervalda yig`ishning mumkinligi isbotlandi.
impuls va uzluksiz rejimda turli moddalar bilan o‘zaro ta`sirini, amalga oshirish. 2) atom, molekula, ionlar va molekulyar sistemalarga tanlab ta`sir etishi fotoionizatsiya, fotoximik reaksiya keltirib chiqarish lazer ximiyasida va lazer nurida elementlar izotoplarni ajaratishlarda qo‘llaniladi. Moddalarga energiya kirishtishda energiya kiritilgan joyning aniqligi(lokalizatsiya) miqdoriy aniqligi, yorug`lik nurining sof ekanligi lazer nuriga xosdir. Lazerlar texnologik jarayonlarda (metallarni kesish, qayta ishlash, payvandlash, eritish)da keng qo‘llanilmoqda. Bu jarayonlarda katta quvvatli gaz lazerlaridan foydalaniladi.
Gaz lazerlari
Gazlarda energetik sathlarning kengligi, qattiq va suyuq jismlardagi aktiv moddalarga nisbatan ancha kichik, chunki, energetik sath kengligi gaz molekulalarining o'z aro to'qnashishiga asoslangandir. Spektral chiziqlarning kengayishi, gazlarda sodir bo'ladigan Doppler effekti bilan aniqlanadi. Gaz molekulalarining yutilish spektri juda tor spektral oraliqqa ega bo'ladi, optik damlovchi lampalarning spektri esa, uzlukli va keng bo'ladi. Shunga ko'ra, yorug'likning gazlarda yutilish spektriga mos kelgan energiya qismi juda kichik va optik damlash effektivligi past bo'ladi. Gazlarda inversiya hosil qilish uchun, optik damlash usuli deyarli qo'llanilmaydi. Gaz moddalarida atom va molekulalarni uyg'otish va inversion kuchlanganlik hosil qilish uchun, elektr razryadi qo'llaniladi. Gazlar orqali elektr toki o'tganda, muhitda erkin elektronlar va ionlar hosil bo'ladi. Gaz razryadida elektr energiyasi zaryadlarning kinetik energiyasiga va zaryadlarning elektr maydonida tezlanish olishiga sarf qilinadi. Odatda, gaz atomlarini uyg'otishda ionlarning harakati ahamiyati ega bo'lmasdan, erkin elektronlarning gaz atomlari bilan to'qnashishi muhim ahamiyatga ega bo'ladi. Haqiqatan ham, gazlarda elektronlarning o'rtacha kinetik energiyasi, atom ionlarining o'rtacha kinetik energiyasidan birmuncha katta bo'ladi. Elektronlar juda qisqa vaqt ichida, Maksvell-Bolsman taqsimotiga ko'ra taqsimlanadi. Elektr razryadida, gaz atomlarining uyg'onishi quyidagi asosiy ikki xil jarayonga asoslangan: 1) elektronning bir komponentli gaz atomlari bilan to'qnashishiga (birinchi jinsli to'qnashish);
2) gazning bir necha tipdagi atomlari va molekulalarning aralashmasidan iborat bo'lgan gaz atomlari o'z aro to'qnashishi natijasida, energiyasining rezonansli ravishda biridan ikkinchisiga uzatilishiga (ikkinchi jinsli to'qnash) asoslangan. Uyg'ongan atomlarning pastki energetik sathlarga o'tishi, to'rtta jarayonga asoslangan:
1) uyg'ongan atom elektron bilan to'qnashganda, atom o'z ining energiyasini elektronga beradi (ikkinchi jinsli to'qnash);
2) atom-atom bilan to'qnashganda;
3) atomning gaz solingan trubka (idish) devori bilan to'qnashganda;
4) uyg'ongan gaz atomlari spontan nurlanganda, asosiy pastki energetik sathga qaytadi.
Spontan nurlanishdan hosil bo'lgan yorug'lik fotoni, gaz razryadi trubkasidan chiqib ulgurmasdan, ikkinchi gaz atomi tomonidan rezonans ravishda yutilishi va u yo'tgan atom uyg'ongan holatga o'tishi mumkin. Bu gazning bosimiga, razryad trubkasining geometriyasiga va kvant o'tishning kesimiga bog'liq bo'ladi. Shunday qilib, gaz atomlarini uyg'otish va pastki energetik sathlarga o'tish relaksasiyasi sababli, gaz razryadda atomlarning energetik sathlar bo'ylab taqsimlanishining muvozanatsizligi o'rnatiladi. Gaz atomlarining uyg'onish tezligi bilan, pastga o'tish tezligi tenglashadi. Yuqorida gazlarga xos umumiy xarakteristikani qarab chiqdik. Endi esa, gaz lazerlarining turlarini qarab chiqamiz:
1 ) neytral atomlar asosida ishlaydigan gaz lazerlari;
2) ionli gaz lazerlari;
3) molekulalar gaz lazeri va
4) impulsli gaz lazerlari
Har qanday lazer qurilmasining asosiy ishchi komponenti faol vosita deb ataladi. U nafaqat yo'n altirilgan oqim manbai sifatida ishlaydi, balki ba'zi hollarda uni sezilarli darajada oshirishi mumkin. Lazerli qurilmalarda faol modda sifatida ishlaydigan gaz aralashmalari aynan shu xususiyatga ega. Shu bilan birga, bunday qurilmalarning turli xil modellari mavjud bo'lib, ular dizaynda ham, ish muhitining xususiyatlarida ham farqlanadi. Qanday bo'lmasin, gaz lazeri ko'plab sanoat korxonalari arsenalida mustahkam o'rin egallashga imkon bergan ko'plab afzalliklarga ega.