Naujienos

Apie seminarą

Pranešimai

Dalyviai

Apie lazerius

Akimirkos

Nuorodos

Kontaktai

 
 

Puslapis atnaujintas

2009-11-20 09:25:16

Top100.lt
Skaitiklis sukasi

nuo 2003 11 04

Lazerių margumynas

Pateiktoje lentelėje (10 pav.) skaitytojas gali rasti visas pagrindines šiandien žinomas lazerių rūšis. Ten pat surašytos aktyviosios lazerių medžiagos ir įvairūs kaupinimo būdai. Pastaruoju metu dažniausiai naudojami dujų (He-Ne, argo­no, anglies dioksido), skysčių (organinių dažų) ir kietojo kū­no (neodimio stiklo, granato su neodimiu, rubino, puslaidi­ninkių) lazeriai. Spinduliuojamos bangos ilgis priklauso nuo atstumo tarp aktyviosios medžiagos atomų ar molekulių „darbinių" energijos lygmenų ir gali būti nuo 0,1 iki 200 mikro­metrų, t. y. nuo vakuuminės ultravioletinės iki tolimosios infraraudonosios srities. Lazeriai gali spinduliuoti itin trumpus šviesos impulsus, kurių trukmė matuojama femtosekundėmis (1 fs = 10-15 s). Praktikoje plačiai taikomi ir mažos galios (10^3 VV) dujų lazeriai, ir galingi (103 —106 W) kietojo kūno lazeriai. Specialiems fizikiniams tyrimams yra sukurtos laze­rių sistemos, kurių galia siekia 1014 —1015 W. Lazerio spin­dulys  nepaprastai  mažos skėsties,  todėl  jį  galima  lęšiais sufokusuoti j mažutėlį (10 4 cm2) plotą ir pasiekti intensyvumą 1017—1018 W/cm2. Tokios stiprios šviesos praktiškai neatlaiko jokia medžiaga — per pikosekundės (10-12 s) dalis ji išgaruoja ir virsta plazma. 11 paveikslo schemoje apytiksliai parodyta, kokie reiškiniai vyksta veikiant įvairaus intensyvumo šviesai. Įdomiausia sritis, kai intensyvumas didesnis kaip 1020 W/cm2 (šiuo metu jau pasiekta 1021 W/cm2). Čia šviesa turėtų sąveikauti su elementariosiomis branduolio dalelėmis. Teoriškai įrodyta, kad 1027 W/cm2 intensyvumo šviesos ne­atlaikytų net vakuumas — įvyktų „išlydis", šviesa virstų medžiagos dalelėmis.

Tarp įvairiausios paskirties lazerių ypatingą vietą užima keičiamo bangos ilgio lazeriai. Lazerio spinduliuojamos švie­sos spalva priklauso nuo to, iš kokio aukščio krinta elektro­nas, šokdamas iš vieno lygmens į kitą. Kadangi atomo ener­gijos lygmenys griežtai apibrėžti, tai ir lazeris spinduliuoja tik tam tikro bangos ilgio (spalvos) šviesą. 1965 m. S. Achmanovui, R. Chochlovui ir šių eilučių autoriui kartu su ame­rikiečių  fizikais   Dž.  A.   Džordmeinu   (J.   A.   Giordmaine) ir R. C. Milerių (R. C. Miller) pavyko sukurti naują lazerį, kurio spinduliuojamos šviesos spalvą galima tolydžiai keisti. Toks prietaisas buvo pavadintas parametriniu šviesos genera­toriumi ir dabar plačiai taikomas praktikoje. Parametriniu šis spinduolis vadinamas dėl to, kad, kaupinimo šviesos bangai periodiškai kaitaliojant (moduliuojant) skaidraus kristalo lū­žio rodiklį, stiprinama tam tikro dažnio banga. Bangos ilgis derinamas sukant aktyvųjį kristalą arba keičiant jo tempera­tūrą. Tiesa, rasta ir kitų būdų lazerių šviesos spalvai tolydžiai keisti, bet parametriniai lazeriai itin gerai veikia infraraudonojo spektro srityje. Nemažas Lietuvos fizikų indėlis kuriant parametrinius lazerius. Jų sukurti spinduoliai yra ne tik tolydžiai keičiamo šviesos bangos ilgio, bet ir generuoja nepa­prastai trumpus (100 fs ir mažesnės trukmės) impulsus.

Pastaruoju metu fizikai atakuoja naują bangų ilgių sritį — kuria Rentgeno ir gama spindulių lazerius. Iš tikrųjų trumpiausio bangos ilgio (t. y. apie 400 Å) koherentinė spinduliuotė anksčiau buvo žadinama keičiant ultravioletinę arba infraraudonąją lazerinę spinduliuote dujų mišiniuose. Tačiau tokiu būdu sukelta spinduliuote yra mažos galios ir nepasiekia labai trumpų bangų srities. Todėl fizikai ieško būdų, kaip tiesiogiai sužadinti Rentgeno arba γ spinduliuote (priminsime, kad Rentgeno spindulių ilgis yra nuo dešimčių iki dešimtųjų angstremo dalių, o γ spindulių — šimtosios ir tūkstantosios angstremo dalys). Jei atomai ar branduoliai spinduliuoja Rentgento ir γ kvantus, tai jų sužadintų būsenų gyvavimo trukmė labai maža. Todėl norint sukaupti daug su­žadintų atomų ar branduolių, reikia labai galingos kaupian­čiosios spinduliuotės. Pirmą kartą galingas lazerinis Rentge­no spindulys blykstelėjo 1981 m. požeminio branduolinio sprogimo epicentre. Sprogimo sužadinta nekoherentinė Rent­geno spinduliuote kaupino metalų lydinio strypus, kuriuose ir buvo sužadinta lazerinė spinduliuote. Jos galia siekė 1013 W. Suprantama, šis lazeris veikė tik kartą. Fizikai suka galvas, kaip tokį branduolinį sprogimą sukelti uždarame tūryje ir valdyti taip, kad Rentgeno lazeris galėtų veikti daug kartų nesuirdamas, γ lazeris dar nesukurtas. Ieškoma tokių branduolių, kurie ilgai gyvuotų sužadinti metastabiliose energinėse būsenose, taigi nereikėtų didelės kaupinimo galios. Visiškai aišku, kad, sukūrus Rentgeno ir γ lazerius, atomo bei branduolio fizikoje įvyks ne mažesnis perversmas, kaip ir sukūrus elementariųjų dalelių greitintuvus.

Viena jauniausių fizikos sričių, kurios audringą plėtrą ska­tina lazeriai, yra labai sparčių vyksmų atomuose ir moleku­lėse tyrimai.

 

  kitas_pranesimas Greitai bus ...  
 
© Vilniaus Universiteto Lazerinių Tyrimų Centras 2003, Saulėtekio al. 10, Vilnius

Valid HTML 4.01!