Nochiziqli jarayonlar
Nurlanish impulьslarning uncha katta boʼlmagan davomiyligi va quvvat
zichligining yuqori qiymatlarida sof termik yoki fotokimyoviy hodisalardan tubdan
farq qiluvchi nochiziqli jarayonlar ruy beradi.
Fotoablyatsiya
Materialning fotoablyatsiya (fotodekompozitsiya) si qisqa impulьsli UB
nurlanish taʼsirida ruy beradi. Аblyatsiya intensivligini energiya zichligiga
bogʼliqligini koʼraylik (4-rasm).
4-rasm
Energiya zichligining kichik qiymatlarida (1-zona) lazer nurlanishi toʼqimani
qisman qizdiradi. Bu sohaga oʼtish zonasi tutashgan. Unda lazer nuri taʼsirida
toʼqimaning chiqib ketishi (bir qismi organizmdan ajraladi) ruy beradi. Bu effekt
uzluksiz lazer nuri bilan toʼqimani ablyatsiya qilish bilan solishtirarli darajada.
Energiya zichligining qandaydir boʼsagʼaviy ε_kr qiymatiga yetganda ablyatsiya
chuqurligi sezilarli ortadi, yaʼni nurlatilgan toʼqima darhol boʼgʼlanadi. Аyni shu
energetik diapazonni ablyatsiya zonasi (2-zona) deb atashadi.
Energiya zichligining keingi ortishida toʼyinish kuzatiladi, yaʼni ajralayotgan
qatlam qalinligi oʼzganmaydi. Bu esa lazer nurlanishi energiyasi toʼliq ablyatsiyasa
sarf boʼlmayotganligini bildiradi. Toʼyinish qayta ishlanayotan materialning sirtida
plazma hosil boʼlishi bilan tushuntiriladi. Plazma nurlanishni bir qismini yutadi,
yaʼni sirtni nurdan himoya qiladi.
Аblyatsiya boʼsagʼasi va ablyatsiya intensivligining oshishi ablyatsiyaning
asosiy parametrlari hisoblanadi. Bu parametrlar qoʼllanilayotgan lazer nuri toʼlqin
uzunligida toʼqimaning yutish koʼrsatkichi orqali aniqlanadi. Turli toʼlqin
uzunliklari uchun ushbu munosabatning koʼrinishi bir xil boʼlsa ham, son
qiymatlari keskin farq qiladi.
Аblyatsiya mexanizmi oʼz ichiga termik chiqarib yuborish hamda toʼqima
molekulasidagi bogʼlanishlarni uzish natijasida alohida atom, ion va elektron
qismlari bilan hosil boʼlishi bilan bogʼliq dekompozitsiyani oladi.
Аblyatsiya boʼsagʼasining toʼqimada nurlanish yutish koʼrsatkichi bilan
bogʼlanishi quyidagi sodda modelь orqali ifodalanishi mumkin. model quyidagi
tasavvurlarga asoslangan:
nurlanish toʼqimada eksponentsial qonun boʼyicha yutiladi;
toʼqimadagi issiqlik hodisalari eʼtiborga olmaslik darajasida kichik;
ablyatsiya jarayoni birlik hajmda toʼplangan energiya kritik energiya
zichligidan katta boʼlganida boshlanadi. Kritiik energiya qiymati materialning
turiga bogʼliq va taxminan boʼgʼga aylanish issiqligiga teng.
Bu modelni koʼrib chiqamiz (rasm). Energiya zichligining toʼqima ichiga kirib
borishda oʼzgarishi quyidagicha yoziladi:
bu yerda, ε_0 – materila sirtidagi energiya zichligi (qaytgan nur ayirib tashlangan),
ε(x) – x chuqurlikda energiya
zichligi, α – yutilish koeffitsienti.
Nurlanishning hajmiy zichligini hisoblaylik:
bu yerda, E-nur energiyasi, V – hajm.
Аblyatsiya toʼqimada hajmiy yutilgan enegriya kiritik energiya qiymatidan
katta Q>Q
kr
boʼladigan h
abl
chuqurligigacha boʼladi, yaʼni quyidagi munosabat
bajariladi:
Bundan, chiqib ketgan qatlamning qalinligini topamiz:
fizik qiymatlari uchun olingan bogʼlanish rasmda keltirilgan.
Shunday qilib, nurlanish energiyasining bo’sag’aviy qiymati
bu yerda,
–to’qimaga nurning optimal kirib borish chuqurligi.