معروفترين ليزر (در حقيقت يكي از معروفترين ليزرها) ليزر He - Ne است. ماده فعال آن مخلوطي از هليوم و نئون است كه با نسبت حدود 10 قسمت هليوم و 1 قسمت نئون بدست مي‌آيد. اين مخلوط در يك لوله نازك از جنس B (بور) با قطر حدود چند ميليمتر صداي حدود 0.1 تا 1 متر در فشار حدود 10 ميليمتر جيوه قرار مي‌گيرد. تخليه الكتريكي در آن بوقوع مي‌پيوندد و فقط نكته قابل توجه اينكه به دليل كم شدن مقاومت لوله وقتي تخليه الكتريكي شروع مي‌شود. مقاومت بايد بطور سري با منبع تغذيه قرار مي‌گيرد تا جريان را محدود سازد.
تئوري ليزرهاي هليوم - نئون
گذارهاي ليزري بين ترازهاي انرژي نئون با چندين گذار مختلف ممكن است. اين گذارها بين گروه ترازها كه با 3S به 2S نشان داده شده‌اند، اتفاق مي‌افتد. متأسفانه تحريك كردن مستقيم اتمهاي Ne به اين ترازها بسيار مشكل ناكارآمد است و لذا از يك روش كمكي بايد استفاده نمود و خوشبختانه ترازهاي هليوم (21S و 23S) كه كاملا نزديك به ترازهاي 2S و 3S نئون هستند و به علاوه به آساني در تخليه الكتريكي دمش مي‌شود. وقتي هليومهاي تحريك شده به اتمهاي نئون در حالت پايه برخورد مي‌كنند، ممكن است انرژي خود را به آنها بدهند و آنها را به تراز تحريكي مورد نظر Ne بفرستند.
ترازهاي هليوم و نئون دقيقا بر روي هم منطبق نيستند، ولي اختلاف آنها كم است و اين اختلاف با انرژيهاي جنبشي اتمها در تبادل انرژي تقريبا جبران مي‌شود. فرآيند تحريك اتمهاي نئون را مي‌توان با معادلات زير نشان داد:
e1 + He → He* + e2
He* + Ne → Ne* + He
كه e1 و e2 انرژيهاي الكترون قبل و بعد از برخورد مي‌باشد. و علامت ستاره نشان از تحريك اتم و حضور در حالت تحريكي دارد.
مكانيزم ليزرهاي چهار ترازي
هر يك از گذارهاي چهار گانه ليزر (3.39 ميكرون ، 1.150 ميكرون ، 832.8 نانومتر ، 543.5 نانومتر) با ديگري از شروع و يا پايان گذار شريك است. و از اينرو است كه اين گذارها همواره باهم رقابت مي‌كنند و دقت خاص بايد اعمال شود تا از گذارهاي ناخواسته جلوگيري شود. بهترين راه اين است كه آينه‌هاي ليزر براي طول موج مورد نظر بازتاب كننده بسيار خوبي باشند.
ليزر هليم- نئون مثال ديگري از ليزرهاي 4 ترازي است. و بنابراين لازم است جمعيت تراز پاييني ليزر در حداقل ممكن نگه داشته شود، بدين معني كه الكترونها در تراز پايين ليزر بايد به سرعت به حالت پايه برگردند. در نئون يك فرآيند پله‌اي وجود دارد، فرآيند اول از 2P به 1S كه گذار انتقال سريع است و دومي 1S به حالت پايه كه خيلي سريع نيست، گذار دوي با برخورد به جداره لوله تقويت مي‌شود. در واقع نشان داده شده است كه بهره ليزر با قطر لوله نسبت عكس دارد و بنابراين قطر لوله تخليه بايد در حداقل ممكن نگه داشته شود.
مكانيزم ترازهاي ليزر هليوم - نئون
گذار 2P به 1S مورد توجه است، به دليل اينكه رنگ لامپهاي نئون را دارد. بنابراين تراز 2P توسط تخليه الكتريكي معمولا دمش مي‌شود و اين باعث افزايش جمعيت تراز 2P و متعاقبا كاهش جمعيت معكوس مي‌شود (لااقل براي طول موجهاي 5 ميكرون و 632.8 نانومتر و 543.5 نانومتر). در حقيقت نيز باعث كاهش توان ليزر در لوله‌هاي با جريانهاي زياد مي‌گردد. بنابراين ما نمي‌توانيم با افزايش جريان ، توان خروجي ليزر را افزايش دهيم و از اينرو ليزر He - Ne همچنان يك ليزر نسبتا كم توان باقي مي‌ماند. گر چه ليزرهاي هليوم - نئون توان كمي ، اساسا بين 0.5 تا 10 ميلي وات دارند. داراي ويژگيهاي ديگري از قبيل پهناي باريك خط و كيفيت بسيار خوبي هستند.
ساختار ليزر هليوم - نئون
گر چه گاهي ليزرهاي هليوم - نئون با آينه‌هاي خارجي ، براي وقتي كه لازم است قطعات اپتيكي ما در داخل كاواك قرار دهيم ساخته مي‌شود. ولي بهتر است آينه‌هاي بر روي لوله نصب شوند، طرح اين ليزر در شكل زير نشان داده شده است. در اين مورد لوله شيشه‌اي استوانه‌اي آينه‌ها را كه به محفظه متصل شده‌اند محكم نگه مي‌دارد. ماده فعال در لوله موئينه شيشه‌اي سخت كه از آند به سمت كاتد كشيده شده است، قرار دارد. لوله كاتد از جنس آلياژي از آلومينيم است كه گسيلهاي الكتروني از داخل آن بوجود مي‌آيد.
چندين فرآيند از جمله گسيل فوتوالكتريك و الكترونهاي تونلي از لايه اكسيد روي سطح كاتد گسيل اين الكترونها را توضيح مي‌دهد. خيلي مهم است كه آينه‌هاي با كيفيت عالي و مقاوم در برابر تخليه الكتريكي بكار گرفته مي‌شود. اينگونه آينه‌ها معمولا از چندين لايه با ضخامتهاي ربع طول موج و از جنس دي اكسيد تيتانيوم و دي اكسيد سيليكان ساخته مي‌شود. اگر نوري پلاريزه مورد نياز است بايد پنجره‌هاي بروستر بكار گرفته شود.
ما در این وبلاگ تلاش داریم تا با معرفی تکنولوژی های برتر روز دنیا به جوانان و علاقه مندان به علم در این مرز و بوم آریایی و علم دوست، قدمی کوچک در جهت انقلاب علمی دانشمندان بزرگ ایران عزیز برداریم. با آرزوی موفقیت.
تبادل لینک هوشمند برای تبادل لینک ابتدا ما را با عنوان مطالب برتر علمی دنیا و آدرس chortke.LXB.ir لینک نمایید سپس مشخصات لینک خود را در زیر نوشته . در صورت وجود لینک ما در سایت شما لینکتان به طور خودکار در سایت ما قرار میگیرد.
<-PollName->
آمار
وب سایت:
تبادل لینک هوشمند 
