Lazer bilan ishlash printsipi. Lazer nima? Ish printsipi va qo'llanilishi
Ko'p odamlar lazer printerlaridan foydalanishgan, ba'zilari uyda bor, lekin hamma lazer printerining ishlashini biladimi? O'quvchi ushbu savolga ushbu maqoladan javob topadi.
Lazer printer - bu oddiy ofis va maxsus qog'ozga matn va grafikalarni tez va sifatli bosib chiqaradigan periferik qurilma. Ushbu printerlarning bosmaxonaning arzonligi, ishlashning yuqori tezligi, yuqori resurs va piksellar sonini, namlikka chidamliligi va pasayishiga qarshilik kabi asosiy afzalliklari ularni nafaqat ofis ishchilari orasida, balki oddiy foydalanuvchilar orasida ham eng ko'p ishlatiladigan holga keltirdi.
Lazer printerlarini yaratish va rivojlantirish
Quruq siyoh va statik elektr energiyasidan foydalangan holda birinchi tasvir Chester Karlson tomonidan 1938 yilda olingan. Va faqat 8 yil o'tgach, u o'zi ixtiro qilgan qurilmalarning ishlab chiqaruvchisini topishga muvaffaq bo'ldi. Bu bugungi kunda biz Xerox sifatida tanigan kompaniya edi. Va o'sha 1946 yilda birinchi nusxa ko'chiruvchi bozorga kirdi. Bu qo'lda ishlashni talab qiladigan ulkan va murakkab mashina edi. Faqat 1950-yillarning o'rtalarida zamonaviy lazer printerining prototipi bo'lgan birinchi to'liq avtomatlashtirilgan mexanizm yaratildi.
1969 yil oxirida Xerox lazer printerlarini yaratish ustida ish boshladi va o'sha paytdagi mavjud dizaynlarga lazer nurlarini qo'shdi. Ammo bu standartlar bo'yicha million dollarning uchdan bir qismiga teng edi va juda katta hajmga ega edi, bu esa bunday qurilmani hatto kichik korxonalarda ham, kundalik hayotda ham ishlatishga imkon bermadi.
Poligrafiya sanoatining hozirgi gigantlari Canon va HP o'rtasidagi hamkorlik - bu daqiqada 8 betgacha matnni bosib chiqaradigan LaserJet printerlarining seriyasini ishga tushirish. Bunday qurilmalar lazerli printer uchun birinchi almashtiriladigan kartrijning taqdim etilishi bilan yanada arzonlashdi.
Ish printsipi
Tasvirni shakllantirish uchun asos toner tarkibidagi bo'yoqdir. Statik elektr ta'sirida u yopishadi va so'zma-so'z qog'ozga muhrlanadi. Ammo bu qanday sodir bo'ladi?
Har qanday lazerli printer uchta asosiy funktsional blokdan iborat: bosma elektron karta, tasvirni uzatish bloki (kartrij) va bosib chiqarish bo'limi. Qog'ozni oziqlantirish birligi bosma qog'ozni oziqlantiradi. Ular ikkita usulda ishlab chiqilgan - pastki patnisdan qog'oz va yuqori traydan qog'oz oziqlanishi.
Uning tuzilishi juda oddiy:
- rulo - qog'ozni olish uchun kerak;
- bitta varaqni ushlash va oziqlantirish uchun blok;
- statik elektrni qog'ozga o'tkazadigan rolik.
- Lazer printer kartriji ikki qismdan iborat: toner va baraban yoki foto silindr.
Toner
Toner mikroskopik polimer zarralaridan iborat bo'lib, ular bo'yoq bilan qoplangan, magnenit va zaryad regulyatori kiritilgan. Har bir firma o'zining printerlari va ko'p funktsional qurilmalari uchun o'ziga xos xususiyatlarga ega kukun ishlab chiqaradi. Barcha kukunlar magnitlanishi, zichligi, tarqalishi, don hajmi va boshqa jismoniy xususiyatlari bilan farq qiladi. Shuning uchun kartridjlarni tasodifiy toner bilan to'ldirmang. Tonerning siyohga nisbatan afzalliklari bosilgan tasvirning ravshanligi va namlikka chidamliligidir, bu esa kukunni qog'ozga kiritish orqali ta'minlanadi. Kamchiliklar orasida sayoz rang chuqurligi, rangli bosib chiqarishda to'yinganlik va toner bilan ta'sir o'tkazishda, masalan, kartrijni zaryad olayotganda inson tanasiga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin.
Tasvirlarni bosib chiqarishning tuzilishi va bosqichlari
Tasviriy baraban uzunlamasına alyuminiy o'qi ko'rinishida, unga ingichka material qatlami qo'llanilib, ma'lum parametrlarga ega yorug'lik nurlariga sezgir. Tsilindr himoya qatlami bilan qoplangan. Barabanlar alyuminiydan tashqari, noorganik nurga sezgir moddalar bilan ham tayyorlanadi. Barabanning asosiy xususiyati lazer nurlari ta'sirida o'tkazuvchanlikning (zaryadning) o'zgarishi. Bu shuni anglatadiki, agar silindrga zaryad berilsa, u uni sezilarli vaqt davomida saqlaydi. Ammo agar siz o'qning biron bir joyini yorug'lik bilan yoritib qo'ysangiz, ular darhol zaryadlarini yo'qotadilar va ushbu zonalarda o'tkazuvchanlikning oshishi (ya'ni elektr qarshiligining pasayishi) tufayli neytral zaryadga ega bo'ladilar. Zaryad sirtdan ichki Supero'tkazuvchilar qatlam orqali oqadi.
Hujjat chop etish uchun kelganida, bosilgan elektron platalar uni qayta ishlaydi va tegishli yorug'lik impulslarini rasm uzatish blokiga yuboradi, bu erda raqamli rasm qog'ozdagi rasmga aylanadi. Baraban mil bilan aylantiriladi va yaqin atrofdagi rolikdan birlamchi manfiy yoki musbat zaryad oladi. Uning qiymati bosma platalar tomonidan xabar beriladigan bosma sozlamalari bilan belgilanadi.
Silindrni zaryadlangandan so'ng gorizontal lazer nuri uni ulkan chastotada tekshiradi. Fotosilindrning ochiq joylari, yuqorida aytib o'tilganidek, zaryadsizlanadi. Ushbu zaryadsiz zonalar ko'zgu tasvirida barabanga kerakli rasmni hosil qiladi. Bundan tashqari, rasm qog'ozga tushishi uchun zaryadlanmagan joylar toner bilan to'ldirilishi kerak. Lazerlarni skanerlash moslamasi ko'zgu, yarimo'tkazgich lazer, bir nechta shakllantiruvchi linzalar va bitta fokuslovchi linzalardan iborat.
Baraban asosan magniydan tayyorlangan rolik bilan aloqa qiladi va tonerni idishdan fototsilindrga etkazib beradi. Doimiy magnitlangan rollarda o'tkazgich qatlami bo'lgan ichi bo'sh silindr shaklida qilingan. Magnit maydon ta'sirida bunkerdan toner magnitlangan yadroning kuchi bilan rolga tortiladi.
Elektrostatik kuchlanish ta'siri ostida rolikdagi toner rulonga yaqin aylanib, baraban yuzasida lazer nurlari hosil bo'lgan tasvirga o'tkaziladi. Tonerning boradigan joyi yo'q, chunki uning salbiy zaryadlangan zarralari kerakli rasm hosil bo'ladigan fototsilindrning musbat zaryadlangan joylariga jalb qilinadi. Barabanning salbiy zaryadi chiqindi tonerni lazer yordamida skanerlangan joylarga qaytaradi.
Keling, bitta nuancega e'tibor bering. Tasvirlashning ikki turi mavjud. Eng keng tarqalgani - musbat zaryadlangan tonerdan foydalanish. Ushbu kukun fotosilindrning neytral zaryadlangan joylarida qoladi. Ya'ni, lazer bizning kelajakdagi imidjimiz bo'ladigan joylarni yoritadi. Baraban manfiy zaryadlangan. Ikkinchi mexanizm kamroq tarqalgan va salbiy zaryadlangan tonerdan foydalaniladi. Lazer nuri musbat zaryadlangan fototsilindrning tasvirlari bo'lmasligi kerak bo'lgan joylarni "bo'shatadi". Lazer printerni tanlashda esga olish kerak, chunki birinchi holda ehtiyot qismlarni uzatish, ikkinchidan - bir xil va zich plomba bo'ladi. Dastlabki printerlar matnli hujjatlarni chop etish uchun mukammal bo'lgan, shu sababli ular keng tarqalib ketgan.
Tsilindrga tegmasdan oldin, qog'ozni zaryad uzatish rulosi orqali statik elektr zaryadlanadi. Baraban bilan aloqa qilganda qog'ozga qaysi toner ta'sir qiladi. Statik zaryadni yo'q qilish vositasi darhol qog'ozdan o'chiriladi. Bu varaqning fotosilindrga tortilishini yo'q qiladi. Qog'ozni lazerli skanerlash moslamasidan o'tish paytida hosil bo'lgan rasm varaqda ko'rinadigan bo'lib qoladi, u eng kichik teginish bilan osongina yo'q qilinadi. Chidamliligi uchun tonik tarkibiga kiritilgan qo'shimchalarni eritib tuzatish kerak. Ushbu jarayon tasvirlash blokida sodir bo'ladi - bu lazer printerining uchinchi asosiy birligi. Uni "pechka" deb ham atashadi. Muxtasar qilib aytganda, tonikni tashkil etadigan moddalar eriydi. Ular presslangandan va qotib qolgandan so'ng, bu polimerlar siyohni yopib, tashqi ta'sirlardan himoya qilganday tuyuladi. O'quvchi endi nima uchun printerdan chiqayotgan bosma varaqlar shunchalik iliq ekanligini tushunadi.
Dizayni bo'yicha "pechka" deb nomlangan ikkita valdan iborat bo'lib, ulardan biri isitish elementini o'z ichiga oladi. Ikkinchisi, ko'pincha pastki qismi, eritilgan polimerni qog'ozga bosish uchun kerak. Isitish elementlari termal plyonkalar shaklida tayyorlangan termistorlar shaklida amalga oshiriladi. Ularga kuchlanish qo'llanilganda, bu elementlar bir soniyada yuqori haroratgacha (taxminan 200 ° C) isitiladi. Choyshab rolini choyshabni isitgichga bosadi, bu vaqtda tonerning suyuq mikroskopik zarralari qog'oz to'qimalariga bosiladi. Qog'oz termal plyonkaga yopishmasligi uchun mahkamlash moslamasidan chiqishda bo'shliqlar mavjud.
Sahifa 2 ning 2
DA maqola ko'rib chiqildi tamoyil harakatlar va qurilma zamonaviy lazer printerlar. U ochadi seriyali maqolalar, bag'ishlangan tamoyillar va muammolar lazer to'lovlar.
Zamonaviy lazerli printerlar (shuningdek matritsali va struyli printerlar bilan) olingan tasvir nuqtalardan iborat. Ushbu nuqtalar qanchalik kichik bo'lsa va ular qanchalik tez-tez joylashgan bo'lsa, tasvir sifati shunchalik yuqori bo'ladi. Printerning 1 dyuym (25,4 mm) segmentda alohida bosib chiqarishi mumkin bo'lgan maksimal nuqtalar piksellar soniga deyiladi va dyuymdagi nuqtalarda ifodalanadi, piksellar sonini esa 1200 dpi va undan ko'p bo'lishi mumkin. 300 dpi o'lchamdagi lazer printerda bosilgan matnning sifati taxminan tipografikiga teng. Ammo, agar sahifada kulrang ranglarni o'z ichiga olgan chizmalar mavjud bo'lsa, unda yuqori sifatli grafik tasvirni olish uchun kamida 600 dpi o'lchamlari kerak. 1200 dpi o'lchamdagi printerning bosimi deyarli fotosurat sifatiga ega. Agar sizga ko'p sonli hujjatlarni (masalan, kuniga 40 varaqdan ko'proq) bosib chiqarish kerak bo'lsa, lazerli printer faqat oqilona tanlov bo'lib tuyuladi, chunki zamonaviy shaxsiy lazer printerlari uchun standart parametrlar 600 dpi va bosib chiqarish tezligi daqiqada 8 ... 1 2 sahifani tashkil etadi.
LAZER PRINTERINING ISHLAB CHIQARISH PRINSIPI
Birinchi lazerli printer Hewlett Packard tomonidan taqdim etilgan. Bu rasmlarni yaratishning elektrografik printsipidan foydalangan - nusxa ko'chirish mashinalarida bo'lgani kabi. Farqi ta'sir qilish usulida edi: nusxa ko'chirishda u chiroq yordamida amalga oshiriladi va lazer printerlarida chiroq nuri lazer nurini almashtiradi.
Lazer printerning yuragi Organik foto o'tkazgich bo'lib, ko'pincha uni tasvir baraban yoki oddiygina baraban deb atashadi. Uning yordami bilan rasm qog'ozga o'tkaziladi. Baraban - bu nurga sezgir yarim o'tkazgichning ingichka plyonkasi bilan qoplangan metall silindr. Bunday silindrning yuzasi musbat yoki manfiy zaryad bilan ta'minlanishi mumkin, u baraban yonguncha saqlanib qoladi. Agar barabanning biron bir qismi ochiq bo'lsa, qoplama o'tkazuvchanlikka ega bo'ladi va zaryad yoritilgan maydondan oqib chiqib, zaryadsiz zonani hosil qiladi. Bu lazer printerining ishlashini tushunishning kalitidir.
Printerning yana bir muhim qismi lazer nurini baraban yuzasi bo'ylab harakatlantiruvchi lazer va nometall va linzalarning optik-mexanik tizimidir. Kichik lazer juda nozik yorug'lik nurini hosil qiladi. Aylanadigan nometalldan (odatda tetraedral yoki olti burchakli) aks etadigan bu nur baraban yuzasini yoritadi, ta'sirlanish nuqtasida zaryadini olib tashlaydi.
Nuqta tasvirini olish uchun lazer boshqariladigan mikrokontroller yordamida yoqiladi va o'chiriladi. Aylanadigan oyna baraban yuzasida yashirin tasvir chizig'i shaklida nurni ochadi.
Chiziqni hosil qilgandan so'ng, maxsus zinapoyali vosita barabanni aylantirib, keyingisini hosil qiladi. Ushbu ofset printerning vertikal o'lchamiga mos keladi va odatda 1/300 yoki 1/600 dyuymga teng. Barabanda yashirin tasvirni shakllantirish jarayoni televizor monitorida raster hosil bo'lishiga o'xshaydi.
Fotosilindrni oldindan (birlamchi) zaryadlashning ikkita asosiy usuli mavjud:
Ø korona simi deb nomlangan yupqa sim yoki mash bilan. Telga tatbiq etilgan yuqori kuchlanish uning atrofida toj deb nomlangan porlab ionlashgan maydon hosil qiladi va barabanga kerakli statik zaryad beradi;
Ø oldindan zaryadlangan kauchuk valik (PCR) bilan.
Shunday qilib, baraban ustida statik ravishda bo'shatilgan nuqta ko'rinishida ko'rinmas tasvir hosil bo'ladi. Keyingisi nima?
QURILMAKARTRIDGE
Tasvirni qog'ozga uzatish va tuzatish jarayoni haqida gapirishdan oldin, Hewlett Packard-dan Laser Jet 5L printeri uchun kartrij qurilmasini ko'rib chiqing. Ushbu odatdagi kartrijda ikkita asosiy bo'linma mavjud: chiqindi toner bo'lagi va toner bo'limi.
Chiqindi toner bo'linmasining asosiy tarkibiy elementlari:
1 - Baraban (Organik foto o'tkazgich (OPC) baraban).Bu lazer nurlari bilan qo'llaniladigan tasvirni saqlab turishga qodir bo'lgan organik fotosensitiv va fotokondüktiv material (odatda sink oksidi) bilan qoplangan alyuminiy silindr;
2 - Shaft birlamchi zaryadlash (Birlamchi zaryadlovchi rolik (PCR)).Barabanni hatto salbiy zaryad bilan ta'minlaydi. Metall shaftaga qo'llaniladigan o'tkazuvchan kauchuk yoki ko'pikli kauchuk asosdan qilingan;
3 - « Viper» , tozalovchi, tozalash pichoq (Silecek pichog'i, tozalash pichog'i).Barabanni qog'ozga o'tkazilmagan toner qoldiqlaridan tozalaydi. Strukturaviy ravishda oxirida poliuretan plastinka (pichoq) bilan metall ramka (shtamplash) shaklida tayyorlangan;
4 - Pichoq tozalash (Qayta tiklash Pichoq). Baraban va chiqindi toner qutisi orasidagi maydonni qoplaydi. Qayta tiklash pichog'i baraban ustidagi tonerni bunkerga o'tishiga imkon beradi va uni teskari yo'nalishda (bunkerdan qog'ozga) to'kilishini oldini oladi.
Toner kamerasining asosiy tarkibiy elementlari:
1 - Magnit mil (Magnetic Developer Roller, Mag Roller, Developer Roller).Bu ichkarida harakatlanmaydigan magnit yadrosi bo'lgan metall naycha. Toner magnit rolni o'ziga tortadi, u barabanga berilishidan oldin doimiy yoki o'zgaruvchan voltaj ta'sirida salbiy zaryadga ega bo'ladi;
2 - « Doktor» (Doktor pichog'i, o'lchash pichog'i).Magnit rollarda tonikning ingichka qatlamini bir tekis taqsimlanishini ta'minlaydi. Strukturaviy ravishda oxirida metall egiluvchan (shtamplash) shaklida egiluvchan plastinka (pichoq) yasalgan;
3 - Muhrlash pichoq magnit mil(Mag Rolik Muhrlash Pichoq). Qutqarish pichog'iga o'xshashligi bilan ingichka plastinka. Magnit rolik va toner ta'minoti bo'limi orasidagi maydonni qoplaydi. Mag roller plombalash pichog'i magnit rollarda qolgan tonerni kameraga o'tkazadi va tonerni teskari yo'nalishda oqishini oldini oladi;
4 - Bunker uchun toner (Toner Suv ombori). Uning ichida "ishlaydigan" toner bor, u bosib chiqarish paytida qog'ozga o'tkaziladi. Bundan tashqari, bunkerga tonerni faollashtiruvchi (Toner aralashtirgich paneli) o'rnatilgan - tonerni aralashtirish uchun mo'ljallangan simli ramka;
5 - Muhr, tekshirish (Muhr). Yangi (yoki qayta tiklangan) kartridjda toner bunkeri kartridjni tashishda tonerning to'kilishini oldini oladigan maxsus muhr bilan yopiladi. Ushbu muhr ishlatishdan oldin olib tashlanadi.
LAZER printsipi
Rasmda kesilgan kartrij ko'rsatilgan. Printer yoqilganda, kartridjning barcha qismlari harakatga keltiriladi: kartrij bosib chiqarishga tayyor. Ushbu jarayon bosib chiqarish bilan bir xil, ammo lazer nurlari yoqilmaydi. Keyin kartrij tarkibiy qismlarining harakati to'xtaydi - printer bosib chiqarishga tayyor holatga keladi.
Hujjatni chop etish uchun yuborganingizdan so'ng, lazer printer kartridjida quyidagi jarayonlar sodir bo'ladi:
Zaryadlanmoqda baraban. Birlamchi zaryad valik (PCR) manfiy zaryadni aylanuvchi baraban yuzasiga teng ravishda o'tkazadi.
Chalinish xavfi. Salbiy zaryadlangan baraban yuzasi lazer nuriga faqat toner qo'llaniladigan joyda ta'sir qiladi. Yorug'lik ta'sirida barabanning sezgir yuzasi salbiy zaryadini qisman yo'qotadi. Shunday qilib, lazer baraban ustidagi yashirin tasvirni zaiflashgan salbiy zaryadli nuqta ko'rinishida ochib beradi.
Ilova toner. Ushbu bosqichda barabandagi yashirin rasm toner bilan ko'rinadigan rasmga aylanadi, u qog'ozga o'tkaziladi. Magnit rolik yaqinidagi tonerni uning yuzasiga valik yadrosi ishlab chiqarilgan doimiy magnit maydoni jalb qiladi. Magnit tsilindrni aylanayotganda toner vrach va rulo tomonidan hosil qilingan tor yoriqdan o'tadi. Natijada, u salbiy zaryadga ega bo'ladi va barabanning ta'sirlangan qismlariga yopishadi. "Doktor" tonerni magnit rollarda bir xilda surilishini ta'minlaydi.
Transfer toner kuni qog'oz. Aylanishni davom ettirib, ishlab chiqilgan rasm baraban qog'oz bilan aloqa qiladi. Orqa tomonda qog'oz musbat zaryadlangan uzatish rulosiga bosiladi. Natijada, salbiy zaryadlangan toner zarralari qog'ozga tortilib, uning ustiga toner sepilgan tasvir hosil bo'ladi.
Anchoring tasvirlar. Bo'shashgan tasvirga ega bo'lgan qog'oz varaqni mahkamlash mexanizmiga o'tadi, bu ikkita tegizuvchi valdir, ular orasida qog'oz tortiladi. Pastki bosimli valik uni yuqori termoyadroviy rulosiga bosadi. Yuqori rolik issiq va tegib turganda toner zarralari eriydi va qog'ozga yopishadi.
Tozalash baraban. Ba'zi toner qog'ozga o'tmaydi va barabanda qoladi, shuning uchun uni tozalash kerak. Ushbu funktsiyani "ilon" bajaradi. Barabanda qolgan barcha tonerlar artib tashlangan toner qutisiga o'chirgich bilan o'chiriladi. Bunda qutqarish pichog'i baraban va bunker orasidagi maydonni yopib qo'yadi, tonerning qog'ozga to'kilishini oldini oladi.
"O'chirish" tasvirlar. Ushbu bosqichda lazer nurlari tomonidan qo'llaniladigan yashirin tasvir baraban yuzasidan "o'chiriladi". Birlamchi zaryad o'qi yordamida barabanning yuzasi manfiy zaryad bilan teng ravishda "qoplanadi", u yorug'lik bilan qisman olib tashlangan joylarda tiklanadi.
Lazer izchil yorug'lik generatoridir. Ideal izchil (tartiblangan) to'lqin qat'iy belgilangan uzunlik va chastotaga, tekis old tomonga ega va ideal ravishda qutblangan. Inkogerent (tartibsiz) to'lqinlar chastotalar va to'lqin uzunliklarining etarlicha katta qiymatlar oralig'ida tarqalishi bilan tavsiflanadi va aniq qutblanish tekisligiga ega emas.
Ham ideal, ham izchil bo'lmagan yorug'lik to'lqinlari tabiatda yo'q. Manbaidan qat'i nazar, yorug'lik to'lqinlari xarakteristikalarining ma'lum bir qiymat oralig'ida tarqalishi bilan tavsiflanadi. Ushbu intervallar qanchalik tor bo'lsa, yorug'lik nurlanishi qanchalik tartibli va izchil bo'lsa. Biroz soddalashtirilgan usulda haqiqiy yorug'lik to'lqini turli chastotalar, tarqalish yo'nalishlari va qutblanish tekisliklariga ega bo'lgan tekis monoxromatik qutblangan to'lqinlar to'plami sifatida qaralishi mumkin. Radiatsiyaning uyg'unligini oshirish to'plamdagi har xil to'lqinlar sonini kamaytirish deb tushunish mumkin. Lazer bilan yaqinlashadigan ideal kogerent nurlanishda butun to'plam bitta to'lqindan iborat.
Kogerent nurlanish monoxromatiklik, kam nurli divergensiya, yuqori yorqinlik kabi xususiyatlarga ega. Bu lazer nurlanishini oddiy optik tizim yordamida ishlov berilayotgan material yuzasiga yo'naltirishga imkon beradi. Fokuslangan lazer nurlarining (nuqta) chiziqli o'lchamlari mikrometrning fraktsiyalariga etib borishi mumkin. Bunday kichik o'lchamlar bilan barcha radiatsiya energiyasi kvadrat santimetrning milliondan bir qismidagi joyga to'planib, kvadrat santimetr uchun yuzlab milliard vatt yuzasida energiya zichligini hosil qiladi. Shunday qilib, yo'naltirilgan izchil nur eng refrakter materiallarni bug'lanishi mumkin.
Lazer so'zi ingliz tilidagi "Amplification of Stimulated Emission of Radiation" iborasining boshlang'ich harflaridan iborat bo'lib, u rus tiliga nurni stimulyatsiya qilingan emissiya bilan kuchaytirish deb tarjima qilingan.
Lazerning ishi mikrosistemalarni hosil qiluvchi atomlarning va molekulalarning ichki energiyasi zaxiralaridan foydalanishga asoslangan - ularning harakati va holati kvant mexanikasi qonunlariga bo'ysunadi.
Atomlarni tashkil etuvchi zarrachalarning nisbiy harakatining energiyasi faqat aniq belgilangan qiymatlarni qabul qilishi mumkin. Ushbu energiya qiymatlari E 1, E 2, ..., E k deyiladi energiya darajasi... Energiya sathlari tizimi atomning energiya spektrini tashkil qiladi. Pastki daraja - minimal energiya bilan - deyiladi asosiy, qolgani - hayajonlangan... Izolyatsiya qilingan atomning energiya spektri uning tuzilishiga bog'liq. Berilgan energiyaga ega atomlar soni deyiladi aholi Daraja.
Agar E 1 er sathida joylashgan atomga energiya berilsa, u hayajonlangan darajalardan biriga o'tishi mumkin (1-rasm). Aksincha, hayajonlangan atom o'z-o'zidan (o'z-o'zidan) quyi darajalardan biriga o'tishi mumkin, shu bilan birga energiyaning ma'lum qismini yorug'lik kvanti (foton) shaklida chiqaradi. Agar yorug'lik emissiyasi atomning energiya darajasi E m dan E n darajasiga o'tishi paytida sodir bo'lsa, u holda chiqadigan (yoki so'rilgan) kvant kvantining chastotasi mn:
bu erda h Plankning doimiysi.
Shakl. Atomning energiya spektri
Aynan shu o'z-o'zidan paydo bo'ladigan nurlanish jarayonlari qizdirilgan jismlar va porlab turadigan gazlarda sodir bo'ladi: isitish yoki elektr razryadi ba'zi atomlarni hayajonlangan holatga o'tkazadi; pastki shtatlarga o'tib, ular yorug'lik chiqaradi. O'z-o'zidan o'tish jarayonida atomlar bir-biridan mustaqil ravishda yorug'lik chiqaradi. Yorug'lik kvantalari xaotik ravishda to'lqin shaklida chiqariladi poezdlar(paketlar). Poezdlar bir-biri bilan o'z vaqtida muvofiqlashtirilmagan, ya'ni. boshqa bosqichga ega. Shuning uchun spontan emissiya bir-biriga mos kelmaydi.
Hayajonlangan atomning o'z-o'zidan chiqarilishi bilan bir qatorda mavjud majbur(yoki induktsiya qilingan) nurlanish: atomlar tashqi kabi tez o'zgaruvchan elektromagnit maydon, masalan, yorug'lik ta'sirida chiqadi. Bunday holda, tashqi elektromagnit to'lqin ta'sirida atom ikkinchi darajali to'lqinni chiqaradi, unda chastota, qutblanish, tarqalish yo'nalishi va faza atomga ta'sir qiluvchi tashqi to'lqin xususiyatlariga to'liq to'g'ri keladi. Rag'batlantiruvchi nurlanish hodisasi elektromagnit to'lqinlar yordamida atomlarning nurlanishini boshqarishga imkon beradi va shu bilan kogerent nurni kuchaytiradi va hosil qiladi. Amalda buni amalga oshirish uchun ma'lum shartlar bajarilishi kerak. Birinchidan, sizga kerak rezonans - tushayotgan yorug'lik chastotasining atomning energiya spektrining m mn chastotalaridan biriga to'g'ri kelishi. Rezonans holatining bajarilishi to'g'risida tabiatning o'zi g'amxo'rlik qildi: agar atomning yuqori darajadan E m darajadan E n darajaga o'tishi paytida yorug'lik fotoni o'z-o'zidan chiqarilsa, u holda uning chastotasi mn ga teng bo'ladi va bir xil turdagi boshqa atomning o'xshash sathlari orasidagi o'tishga mos keladi. bir xil atomlarning energiya spektri mutlaqo bir xil. Kelajakda hayajonlangan atomlarning stimulyatsiya qilingan emissiyasi birlamchi fotonga o'xshash butun foton ko'chkisini hosil qiladi. Natijada, atomlar to'plami kuchli izchil yorug'lik to'lqini chiqaradi, ya'ni. izchil nur hosil qilish amalga oshiriladi. Yana bir shart turli darajadagi aholi bilan bog'liq. E m yuqori darajasida joylashgan atomlarning stimulyatsiya qilingan nurlari bilan bir qatorda, yana paydo bo'ladi rezonansli yutilish quyi sathda yashovchi atomlar E n. E n pastki darajasida joylashgan atom nur kvantini yutadi, shu bilan birga yuqori m m ga o'tadi. Rezonansli yutilish yorug'lik inertsiyasini oldini oladi. Oxir oqibat, atomlar tizimi nur hosil qiladimi yoki yo'qmi, bu moddada qaysi atomlar ko'proq bo'lishiga bog'liq. Avlod paydo bo'lishi uchun yuqori darajadagi N m atomlar soni pastki n N darajadagi atomlar sonidan ko'p bo'lishi kerak, ular orasida o'tish sodir bo'ladi.
Tabiiy sharoitda har qanday haroratda yuqori darajadagi zarralar past darajaga qaraganda kamroq. Shuning uchun har qanday tan, qanchalik kuchli isitilsa ham, majburiy o'tishlar tufayli yorug'lik hosil qilmaydi.
Uyg'un yorug'lik hosil bo'lishini qo'zg'atish uchun tanlangan ikkita darajadan yuqori qismida pastki darajadan ko'proq joylashishi uchun maxsus choralar ko'rish kerak. Yuqori energiya sathidan biridagi atomlar soni quyi energiya sathidagi atomlar sonidan katta bo'lgan materiya holati deyiladi. faolyoki bilan davlat inversiya (shikoyat qilish) populyatsiyalar. Shunday qilib, izchil yorug'lik hosil bo'lishini qo'zg'atish uchun ushbu juftlik darajasi uchun populyatsiya inversiyasi talab qilinadi, ularning orasidagi o'tish avlod chastotasiga to'g'ri keladi.
Lazerni yaratish uchun hal qilinishi kerak bo'lgan ikkinchi muammo - bu muammo mulohaza. Yorug'lik atomlarning nurlanishini boshqarishi uchun, chiqadigan yorug'lik energiyasining bir qismi har doim ishlaydigan moddaning ichida qolishi va tobora ko'proq atomlar tomonidan yorug'likning majburiy chiqishiga sabab bo'lishi kerak. Bu nometall yordamida amalga oshiriladi. Eng oddiy holatda, ishlaydigan modda ikkita nometall orasiga joylashtirilgan, ulardan biri yarim shaffofdir (2-rasm). Atomning o'z-o'zidan o'tishi natijasida har qanday joyda chiqadigan yorug'lik to'lqini ishchi moddalar orqali tarqalganda stimulyatsiya qilingan emissiya tufayli kuchayadi. Shaffof oynaga etib, yorug'lik qisman u orqali o'tadi. Yorug'lik energiyasining bu qismi tashqarida lazer tomonidan chiqariladi va ishlatilishi mumkin. Yarim shaffof oynadan aks etgan nurning bir qismi yangi foton ko'chkisini keltirib chiqaradi. Majburiy emissiya xususiyatlari tufayli ushbu ko'chki avvalgisidan farq qilmaydi.
Shakl.2. Kogerent nur hosil qilish uchun qo'zg'alish davri
Ammo ta'riflangan ikkita shartning bajarilishi hali ham etarli emas. Yorug'lik avlodi paydo bo'lishi uchun faol moddada kuchaytirish etarlicha katta bo'lishi kerak. Bu ma'lum bir qiymatdan oshib ketishi kerak chegara... Darhaqiqat, yarim shaffof oynaga tushgan yorug'lik oqimining bir qismi orqaga qaytarilsin. Ko'zgular orasidagi masofani ikki baravar oshirish (bitta o'tish) yarim shaffof oynaga qaytarilgan yorug'lik energiyasi avvalgi vaqtdan kam bo'lmasligi kerak. Shundan keyingina yorug'lik to'lqini o'tish joyidan o'tishga o'sishni boshlaydi. Agar bunday bo'lmasa, yarim shaffof oynaning ikkinchi o'tishida avvalgi momentga qaraganda kamroq energiya, uchinchisida esa kamroq bo'ladi va hokazo. Söndürme jarayoni yorug'lik oqimi to'liq o'chguncha davom etadi. Yarim shaffof oynaning aks etishi qanchalik past bo'lsa, ishlaydigan moddaning chegara ortishi shunchalik yuqori ekanligi aniq.
Shunday qilib, izchil yorug'lik manbasini yaratish uchun quyidagi talablar talab qilinadi:
sizga teskari populyatsiyaga ega bo'lgan ishlaydigan modda kerak, shundagina siz majburiy o'tishlar tufayli yorug'likni kuchaytira olasiz;
ishlaydigan modda teskari aloqani ta'minlovchi oynalar orasiga joylashtirilishi kerak;
ishlaydigan modda tomonidan berilgan yutuq, ya'ni ishlaydigan moddadagi qo'zg'aladigan atomlar yoki molekulalar soni pol yarim shaffof oynaning aks ettirish koeffitsientiga bog'liq bo'lgan chegara qiymatidan kattaroq bo'lishi kerak.
Inversiyani yaratish usullari. Inversiyani yaratishning bir necha usullari mavjud (faol muhitni haydash): optik, termal, kimyoviy, elektron nurlari yordamida, o'z-o'zini ushlab turadigan elektr razryadidan va boshqalar.
Taqdim etilgan usullardan biz o'z-o'zidan ishlaydigan elektr zaryadsizlanishi yordamida optik nasos va nasoslarni ko'rib chiqamiz.
Birinchi yo'l universal bo'lib, turli xil faol vositalarni - dielektrik kristallarini, ko'zoynaklarni, suyuqliklarni, gaz aralashmalarini qo'zg'atish uchun ishlatiladi. Optik qo'zg'alishni boshqa ba'zi bir nasos usullarining (masalan, elektroizatsiyalash va kimyoviy) tarkibiy elementlari singari ishlatish mumkin.
Ikkinchi yo'l kam uchraydigan gazsimon faol muhitni haydash uchun ishlatiladi.
Ikkala usul ham, boshqa ko'plab usullar singari, impulsli va uzluksiz pompalanishga imkon beradi. Optik usulda gaz chiqaradigan fleshli lampalar yoki doimiy yonib turadigan lampalardan foydalanish mumkin. Elektr razryadidan foydalangan holda nasos paytida impulsli va statsionar chiqindilar ishlatiladi. Impulsli nasos bilan qo'zg'alish energiyasi faol elementga qismlarga (impulslarga) kiradi va uzluksiz nasos bilan u doimiy (barqaror) bo'ladi.
Impulsli nasos (doimiy nasos bilan taqqoslaganda) bir qator afzalliklarga ega, chunki u eng faol ommaviy axborot vositalarida lasingni ta'minlaydi, texnik jihatdan amalga oshirish osonroq va uning ahamiyatsiz isishi tufayli faol elementni majburiy sovutishga hojat yo'q. Impulsli nasos ostida har xil lasing rejimlari mumkin; lazer nurlanishi bitta nurli impulslar yoki impulslar ketma-ketligi shaklida hosil bo'ladi. Shu bilan birga, vaqt va kosmosda chiqadigan energiyaning yuqori konsentratsiyasiga erishiladi (10 12 Vt gacha kuchga ega ultra qisqa nurli impulslar).
Optik nasos paytida faol markazlarning qo'zg'alishi maxsus yorug'lik manbasidan nurlanishni yutish natijasida yuzaga keladi.
O'z-o'zidan ishlaydigan elektr zaryadsizlanishi bilan pompalanganda, yuqori darajalar faol plazma elektronlari bilan faol markazlarning noelastik to'qnashuvi natijasida to'ldiriladi.
Elektroizatsiyalash pompasi ostida gaz molekulalarining tebranish holatlarini qo'zg'atadigan tezkor elektronlar (xususan, azot va karbonat angidrid) o'z-o'zidan chiqadigan zaryadda emas, balki ionlashtiruvchi nurlanish va tezlashayotgan tashqi maydon ta'sirida hosil bo'ladi. Ionlashtiruvchi nurlanish sifatida tezlatgichdan elektron nur ishlatiladi.
Shunday qilib, har qanday lazer uchta asosiy qismdan iborat: faol element, optik bo'shliq va nasos tizimi. Lazerning funktsional diagrammasi 3-rasmda keltirilgan.
Shakl.3. Lazerning funktsional diagrammasi: 1 - faol element; 2 - rezonator oynasi; 3 - rezonator elementi; 4 - nasos tizimi
Qattiq holatdagi lazerlar... Lazerlar qattiq holat deb ataladi, ularning faol muhiti dielektrik kristal yoki ularga kiritilgan ionlar bo'lgan shisha bo'lib, ular faol markazlarning rolini o'ynaydi.
Qattiq jismli lazerda optik nasoslar sxemasi 4-rasmda keltirilgan. Gaz chiqaradigan chiroq 2 (nasos manbai) to'g'ri silindr shakliga ega va faol elementga parallel ravishda joylashtirilgan 1. Chiroq va faol element reflektor 3 ichiga shunday o'rnatiladiki, silindr o'qiga perpendikulyar bo'lgan har bir uchastkada ular ellips markazida bo'lsin. Natijada, bitta fokusdan chiqadigan yorug'lik nurlari, elliptik yuzasidan aks etgandan so'ng, maksimal elementni ta'minlab, faol elementga tushadi. Ikki chiroqli reflektorlar yordamida lazerning chiqish quvvati yanada yuqori bo'ladi.
Shakl.4. Qattiq jismli lazerda optik nasos sxemasi: 1 - faol element, 2 - chiroq (nasos manbai), 3 - reflektor
Qattiq jismli lazerlarda optik rezonatorlar faol elementlarning qarama-qarshi yuzlari bo'lib, ular ustiga metall qatlam yotqizilgan.
Birinchi marta lasing yoqutdan olingan. Ruby Al 2 O 3 safirida oz miqdordagi Cr 2 O 3 ni eritib hosil bo'ladi. Pushti rang Cr 3+ ionlarining keng assimilyatsiya bantlari bilan bog'liq bo'lib, bu nasos paytida qizil mintaqada lazer o'tishini olishga imkon beradi. Xona haroratidagi lazer to'lqin uzunligi 0,6943 mkm.
Yaqut kristallari katta mexanik quvvat va issiqlik o'tkazuvchanligiga ega. Kristallarning ushbu xususiyatlari, shuningdek, uzunligi va kesmasi bo'yicha bir xil bo'lgan, deyarli har qanday uzunlik va diametrdagi ingotlarni etishtirish imkoniyati keng tarqalgan.
Ruby lazerlari impulsli yoki doimiy rejimda ishlash. Kam samaradorlik (~ 0,1%) tufayli CW yoqut lazeri boshqa CW qattiq holatdagi lazerlarga nisbatan iqtisodiy emas. Lazer spiral yoki chiziqli ksenonli flesh lampalar yordamida pompalanadi.
Itriy alyuminiy granatali lazerlar neodimiy kimyoviy elementi qo'shilishi bilan (YAG: Nd-lazerlar) barcha qattiq jismlarning lazerlari orasida eng keng tarqalgan dastur topildi, chunki ular etarlicha yuqori samaradorlikka, yuqori chiqish quvvatiga ega va yorug'lik pulslarining yuqori takrorlanish tezligida qizib ketmaydi. YAG: Nd lazer to'lqin uzunligi 1,06 mkm. Lazer ksenon yoki kripton lampalar bilan pompalanadi.
Bundan tashqari, neodimiyum shisha lazerlari keng qo'llaniladi, ular ham 1,06 mkm to'lqin uzunligi yaqinida nisbatan samarali kogerent nurlanish manbalari hisoblanadi. Shishani qayta ishlashning nisbatan qulayligi nafaqat uzunligi 2 m gacha bo'lgan tayoqchalar shaklida yoki ko'ndalang o'lchamlari 10 sm gacha bo'lgan plitalar shaklida faol elementlarni olish, balki ingichka plyonkali kuchaytirgichlar va bir necha o'n metr uzunlikdagi tolali lazerlar uchun dizaynlarni yaratish imkonini beradi. Shu sababli bunday lazerlar integral optik tizimlarda qo'llaniladi.
Gaz lazerlari. Ushbu lazerlarda atomlarning yoki gaz molekulalarining elektr razryadida hosil bo'lgan erkin elektronlar bilan to'qnashishi paytida qo'zg'alishi tufayli darajadagi populyatsiya inversiyasi hosil bo'ladi. Gaz chiqaradigan lazerlarda bosim yuzdan bir necha mm Hg oralig'ida tanlanadi. Pastroq bosimlarda elektr maydonida tezlashgan elektronlar juda kamdan-kam hollarda atomlar bilan to'qnashadi. Bunday holda, atomlarning ionlashishi va qo'zg'alishi etarli darajada intensiv emas. Yuqori bosimlarda bu to'qnashuvlar, aksincha, juda tez-tez uchraydi. Shu sababli, elektronlar elektr maydonida etarlicha tezlashib, atomlarning ionlashishi va qo'zg'alishi uchun zarur bo'lgan energiyani olish uchun vaqt topolmaydilar, ya'ni. to'qnashuvlar samarasiz bo'lib qoladi.
Gaz deşarj lazerlarining uch turi mavjud: neytral atom lazerlari, ion lazerlari va molekulyar lazerlar. Ular bir-biridan populyatsiyaning inversiyasini shakllantirish mexanizmi va hosil bo'lgan to'lqin uzunliklari diapazonida ham farqlanadi. Diapazonlardagi farq neytral atomlar, molekulalar va ionlarning energiya spektridagi farqlarga bog'liq.
Geliy va neon (10: 1) aralashmasidan tashkil topgan faol elementli lazerlar, He-Ne lazerlari - bu to'lqin uzunligi 0,6328 mkm bo'lgan nurlanish hosil qiluvchi gaz-chiqindilarli atom o'tishlari.
Argon va kripton ion lazerlari spektrning ko'rinadigan va unga yaqin ultrabinafsha mintaqalaridagi eng kuchli cw lazerlari hisoblanadi. Qoida tariqasida sanoat moslamalari 0,5 mkm atrofida 10-20 Vt va 0,35 mkm atrofida 1-2 Vt quvvatga ega, lazerlarning samaradorligi 0,1% dan oshmaydi.
Karbonat angidrid lazerlari (CO 2 lazerlari) boshqa gaz lazerlari bilan taqqoslaganda eng yuqori (40% gacha) elektr energiyasini radiatsiya energiyasiga aylantirish samaradorligiga ega. Ularni yuqori quvvat bilan boshqarish oson, shuning uchun ular sanoatda keng qo'llaniladi.
Shakl.6. Chiqarish mintaqalari va rezonatorning ish hajmini ajratib turadigan CO 2 lazer qurilmasi: 1 - azotli nasos tizimi, 2 - elektr razryadli hudud, 3 - rezonatorning ish hajmi, 4 - rezonator chiqish oynasi, 5 - karbonat angidridli nasos tizimi
CO 2 lazerining faol vositasi karbonat angidrid gazlari, molekulyar azot va oz miqdordagi geliy va suv bug'lari aralashmasidan iborat. Lazer porlashi bilan hayajonlanadi. Lazerda (6-rasm) karbonat angidrid 5 va azot 1ni haydash uchun alohida tizimlar mavjud. Ishlaydigan kapillyar 2 ning elektr zaryadsizlanish hududiga tushgan azot molekulalari elektronlar bilan to'qnashganda qo'zg'aladi. Keyin ular rezonator 3 ning ish hajmiga kirib, undagi qo'zg'almagan CO 2 molekulalari bilan aralashib, o'zlarining energiyasini ularga o'tkazadilar.
CO 2 lazeri 0,940 va 1,040 mikron to'lqin uzunliklarida nurlanish hosil qiladi va doimiy va impulsli rejimlarda ishlay oladi. Birinchi holda, lazer silindrsimon trubadagi uzunlamasına elektr razryadida hayajonlanadi. Bu 800 Vtgacha quvvatga ega bo'lgan barcha sanoat doimiy CO 2 lazerlarining tuzilishi. Ikkinchi holda, CO 2 lazerlari energiyasi 2 kJ gacha bo'lgan impulslarni va energiyasi 2 kJ dan yuqori bo'lgan elektroionizatsiya lazerlarini hosil qilishi mumkin.
Kimyoviy lazerlar.Elektr razryadidan tashqari, hayajonlangan holatlarda atomlar yoki radikallar hosil bo'ladigan kimyoviy reaktsiyalar natijasida gaz lazeridagi atomlar va molekulalar sathining populyatsiyasi inversiyasi yaratilishi mumkin. Odatdagi reaktsiyalar juda sekin bo'lgani uchun ular populyatsiya inversiyasini yaratishga mos kelmaydi. Etarli darajada hayajonlangan atomlar to'planishidan oldin ular asosiy holatga o'tishga vaqtlari bor va lazer ishlamaydi. Shu sababli kimyoviy lazerlar faqat tezkor reaksiyalar ustida ishlashlari mumkin, masalan, molekulalarning fotodissotsiatsiyasi (molekulaning yorug'lik ta'sirida bir necha qismlarga bo'linishi), atomlar yoki molekulalar orasidagi portlash yoki kimyoviy reaktsiyalar atomlarning qarama-qarshi nurlari yoki turli moddalar molekulalari. Populyatsiya inversiyasini yaratishning kimyoviy usuli printsipial jihatdan juda yuqori samaradorlik va chiqish quvvatiga ega lazerlarni yaratishga imkon beradi. CF 3 J fotodissotsiatsiya lazerida 65 J gacha bo'lgan impuls energiyasida yuqori yorug'lik kuchlari (50 kVtgacha) hosil bo'ladi. Portlashlarda ishlaydigan lazerlar ayniqsa katta quvvat berishi mumkin.
Lazerli texnologik moslamalarni tartibga solish.Hozirgi vaqtda elektron mahsulotlarni ishlab chiqarish texnologiyasida turli xil lazerli texnologik qurilmalar qo'llanilmoqda, ular maqsadlaridan qat'i nazar, umumiy tuzilish diagrammasi va shunga o'xshash tarkibiy elementlarga ega (7-rasm).
Lazer 2 texnologik jarayonni amalga oshirish uchun asosiy energiya manbai hisoblanadi. Optik tizim 5 lazer nurlanishini 4 nurli nurga yo'naltiradi va uni qayta ishlangan ob'ektga yo'naltiradi 7. Bundan tashqari, optik tizim 5 ishlov beriladigan qismning nurga nisbatan holatini vizual tarzda boshqaradi, jarayonning borishini nazorat qiladi va uning natijalarini baholaydi. Qurilma 8 yordamida ishlov beriladigan qism 7 texnologik jarayon davomida harakatga keltiriladi, u berilgan holatda o'rnatiladi va ishlov berilgandan keyin ishlov beriladigan qismlar almashtiriladi.
Ba'zi texnologik jarayonlar o'ziga xos sharoitlarni yaratishni talab qiladi (masalan, ish joyiga ma'lum texnologik vositani etkazib berish). Buning uchun o'rnatmalar mos keladigan moslamani 10 bilan ta'minlaydi, bu esa payvandlash paytida inert gazni etkazib berishga imkon beradi.
Ba'zi hollarda lazer bilan ishlov berish samaradorligini oshirish uchun mexanik yoki elektromagnit energiya davolash maydoniga kiritiladi. Kombinatsiyalangan jarayonlar (gaz-lazer bilan kesish, uchqunni lazer bilan davolash va boshqalar) o'rnatishga kiritilgan yordamchi energiya manbai 6 bilan ta'minlanadi. Ishlov beriladigan qismning harakatlanishi va lazerning joylashuvi dasturiy ta'minot moslamasi tomonidan boshqariladi 1. Radiatsiya sensori 3, ishlov berish zonasining harorati, ishlov beriladigan qism yuzasining holatini sensori 9 tomonidan boshqariladi, bu qo'shimcha ravishda parametrlarni to'g'rilaydi yoki ishlashni to'xtatadi.
Shakl.7. Lazer texnologik birligining blok diagrammasi: 1 - dasturiy ta'minot, 2 - lazer, 3 - nurlanish parametrlari sensori, 4 - lazer nurlanishi, 5 - optik tizim, 6 - yordamchi energiya manbai, 7 - ishlov beriladigan qism, 8 - ishlov beriladigan qismni mahkamlash va harakatlantirish uchun moslama ehtiyot qismlar, 9 - texnologik jarayon parametrlari datchigi, 10 - texnologik muhitni etkazib beradigan qurilma
Fizikasi Plankning nurlanish qonuniga asoslangan lazer bilan ishlashning birinchi printsipi 1917 yilda Eynshteyn tomonidan nazariy jihatdan asoslandi. U yutilish, o'z-o'zidan va stimulyatsiya qilingan elektromagnit nurlanishni ehtimollik koeffitsientlari (Eynshteyn koeffitsientlari) yordamida tasvirlab berdi.
Kashshoflar
Teodor Meiman birinchi bo'lib 694 nm to'lqin uzunligida impulsli kogerent nurlanish hosil qiluvchi sintetik yoqutli chiroq yordamida optik nasosga asoslangan ish printsipini namoyish etdi.
1960 yilda eronlik olimlar Javan va Bennett He va Ne gazlari aralashmasi yordamida 1:10 nisbatda birinchi gaz kvant generatorini yaratdilar.
1962 yilda R.N.Xoll 850 nm to'lqin uzunligida chiqaradigan birinchi gallium arsenidi (GaAs) ni namoyish etdi. O'sha yilning oxirida Nik Golonyak ko'rinadigan yorug'lik uchun birinchi yarimo'tkazgichli kvant generatorini yaratdi.
Lazerlarning qurilmasi va ishlash printsipi
Har bir lazer tizimi biri yarim yarim shaffof bo'lgan optik jihatdan parallel va yuqori darajada aks ettiruvchi oynalar orasiga joylashtirilgan faol muhitdan va uni haydash uchun energiya manbaidan iborat. Kuchaytiruvchi vosita qattiq, suyuq yoki gaz bo'lishi mumkin, ular elektr yoki optik nasos yordamida stimulyatsiya qilingan emissiya orqali u orqali o'tadigan yorug'lik to'lqinining amplitudasini kuchaytirish xususiyatiga ega. Maqola ko'zgu jufti orasiga shunday joylashtirilganki, ularda aks etgan yorug'lik har safar u orqali o'tib, sezilarli darajada kuchayib, yarim shaffof oynaga kirib boradi.
Ikki darajali muhit
Atomlari atigi ikkita energiya darajasiga ega bo'lgan faol muhit bilan lazerning ishlash printsipini ko'rib chiqamiz: hayajonlangan E 2 va asos E 1. Agar atomlar har qanday nasos mexanizmi (optik, elektr zaryadsizlanishi, tokni uzatish yoki elektronni bombardimon qilish) yordamida E 2 holatiga qo'zg'aladigan bo'lsa, u holda bir necha nanosekundadan so'ng ular hν \u003d E 2 - E 1 energiya fotonlarini chiqarib, er holatiga qaytadilar. Eynshteyn nazariyasiga ko'ra emissiya ikki xil usulda hosil bo'ladi: yoki foton tomonidan indüklenir yoki o'z-o'zidan paydo bo'ladi. Birinchi holda stimulyatsiya qilingan emissiya, ikkinchidan, o'z-o'zidan paydo bo'ladigan emissiya sodir bo'ladi. Issiqlik muvozanatida stimulyatsiya qilingan emissiya ehtimoli o'z-o'zidan chiqarilishidan ancha past (1:10 33), shuning uchun aksariyat oddiy yorug'lik manbalari bir-biriga mos kelmaydi va issiqlik muvozanatidan tashqari sharoitlarda lasing mumkin.
Hatto juda kuchli nasos bilan ham, ikki darajali tizimlarning soni faqat tenglashtirilishi mumkin. Shuning uchun optik yoki boshqa nasos usullari bilan teskari populyatsiyaga erishish uchun uch yoki to'rt darajali tizimlar talab qilinadi.
Ko'p darajali tizimlar
Uch darajali lazerning ishlash printsipi qanday? Ν 02 chastotali intensiv nur bilan nurlanish ko'p miqdordagi atomlarni E 0 eng past energiya sathidan yuqori E 2 gacha pompalaydi. Atomlarning E 2 dan E 1 ga nurli bo'lmagan o'tishi natijasida E 1 va E 0 o'rtasida populyatsiya inversiyasi o'rnatiladi, bu amalda atomlar uzoq vaqt E metastabil holatida bo'lganida va E 2 dan E 1 ga o'tish tez sodir bo'lganda bo'ladi. Uch darajali lazerning ishlash printsipi ushbu shartlarni bajarishdir, buning natijasida E 0 va E 1 orasida populyatsiya inversiyasiga erishiladi va fotonlar induktsiyalangan nurlanishning E 1 -E 0 energiyasi bilan kuchayadi. Kengroq E 2 darajasi samarali nasos uchun to'lqin uzunliklarining assimilyatsiya diapazonini oshirishi va natijada stimulyatsiya qilingan emissiyani ko'payishiga olib kelishi mumkin.
Uch darajali tizim nasosning juda yuqori quvvatini talab qiladi, chunki avlodning quyi darajasi asosiy hisoblanadi. Bunday holda, populyatsiyaning inversiyasi sodir bo'lishi uchun atomlarning umumiy sonining yarmidan ko'pi E 1 holatiga quyilishi kerak. Bu behuda energiya. Agar quyi avlod darajasi asosiy bo'lmasa, bu kamida to'rt darajali tizimni talab qiladigan bo'lsa, nasos quvvati sezilarli darajada kamayishi mumkin.
Faol moddaning xususiyatiga qarab lazerlar uchta asosiy toifaga, ya'ni qattiq, suyuq va gazga bo'linadi. 1958 yildan beri lasing yaqut kristalida birinchi marta kuzatilganidan buyon olimlar va tadqiqotchilar har bir toifadagi turli xil materiallarni o'rgandilar.
Qattiq hol lazer
Amaliyot printsipi izolyatsion kristall panjaraga o'tish guruhi metalini qo'shish natijasida hosil bo'ladigan faol muhitni ishlatishga asoslangan (Ti +3, Cr +3, V +2, Co +2, Ni +2, Fe +2 va boshqalar). , noyob tuproq ionlari (Ce +3, Pr +3, Nd +3, Pm +3, Sm +2, Eu + 2, + 3, Tb +3, Dy +3, Ho +3, Er +3, Yb +3 va boshqalar), va U +3 kabi aktinidlar. ionlar faqat avlod uchun javobgardir. Issiqlik o'tkazuvchanligi kabi asosiy materialning fizik xususiyatlari lazerning samarali ishlashi uchun juda muhimdir. Doplangan ion atrofida panjara atomlarining joylashishi uning energiya darajasini o'zgartiradi. Faol muhitda turli xil lasing to'lqin uzunliklariga bir xil ionga ega bo'lgan turli xil materiallarni doping yordamida erishiladi.
Holmiy lazer
Bunga holmiy kristal panjarasining asosiy materialidagi atom o'rnini bosadigan kvant generatorini misol keltirish mumkin. Xo: YAG eng yaxshi avlod materiallaridan biridir. Xolmiy lazerining ishlash printsipi shundan iboratki, itriy alyuminiy granatasi holmiy ionlari bilan qo'shilib, chirog'i bilan optik ravishda pompalanadi va infraqizil diapazonda 2097 nm to'lqin uzunligida chiqadi, bu esa to'qimalarga yaxshi singib ketadi. Ushbu lazer bo'g'imlarni operatsiya qilishda, tishlarni davolashda, saraton hujayralari, buyrak va o't toshlarini bug'lanishi uchun ishlatiladi.
Yarimo'tkazgichli kvant generatori
Kvantli quduq lazerlari arzon, ommaviy ishlab chiqarishga imkon beradi va osongina kattalashtiriladi. Yarimo'tkazgichli lazerning ishlash printsipi tashuvchini LEDlarga o'xshash ijobiy yon ta'sirida qayta birlashtirib, ma'lum bir to'lqin uzunlikdagi yorug'likni ishlab chiqaradigan p-n-birikma diyotidan foydalanishga asoslangan. LEDlar o'z-o'zidan chiqadi, lazer diodalari esa majburiy ravishda chiqadi. Aholining inversiya holatini qondirish uchun ish oqimi chegara qiymatidan oshib ketishi kerak. Yarimo'tkazgichli diodadagi faol vosita ikki o'lchovli qatlamning birlashtiruvchi mintaqasi shakliga ega.
Ushbu turdagi lazerning ishlash printsipi shundan iboratki, tebranishni ushlab turish uchun tashqi oynaga ehtiyoj qolmaydi. Buning uchun qatlamlar tomonidan yaratilgan aks ettirish qobiliyati va faol muhitning ichki aks etishi etarli. Diyotlarning so'nggi sirtlari parchalanadi, bu esa aks etuvchi sirtlarning parallel bo'lishini ta'minlaydi.
Bir turda hosil bo'lgan birikma bir jinsli birikma, ikki xil turga qo'shilish natijasida hosil bo'ladigan narsa heterojuntsiya deyiladi.
Yuqori tashuvchisi zichligi bo'lgan p va n turdagi yarimo'tkazgichlar juda nozik (-1 mkm) tükenme qatlami bilan pn birikmasini hosil qiladi.
Gaz lazer
Ushbu turdagi lazerni ishlatish va ishlatish printsipi deyarli har qanday quvvatni (millivatdan megavattgacha) va to'lqin uzunliklarini (ultrabinafsha nurlaridan IR ga qadar) qurilmalarni yaratishga imkon beradi va impulsli va uzluksiz rejimlarda ishlashga imkon beradi. Faol muhitning tabiatiga asosan uch xil gaz kvant generatorlari ajratiladi, ya'ni atom, ion va molekulyar.
Ko'pgina gaz lazerlari elektr quvvati bilan pompalanadi. Chiqarish naychasidagi elektronlar elektrodlar orasidagi elektr maydon tomonidan tezlashadi. Ular faol muhit atomlari, ionlari yoki molekulalari bilan to'qnashadi va populyatsiyaning inversiyasi va stimulyatsiya qilingan emissiya holatiga erishish uchun yuqori energiya darajalariga o'tishni keltirib chiqaradi.
Molekulyar lazer
Lazer bilan ishlash printsipi, izolyatsiya qilingan atomlar va ionlardan farqli o'laroq, atom va ionli kvant generatorlarida molekulalarning diskret energiya darajalarining keng energiya tarmoqlariga ega bo'lishiga asoslanadi. Bunday holda, har bir elektron energiya darajasi juda ko'p tebranish darajalariga ega, va ular o'z navbatida bir nechta aylanish darajalariga ega.
Elektron energiya sathlari orasidagi energiya ultrabinafsha va spektrning ko'rinadigan mintaqalarida, tebranish-aylanish darajalari o'rtasida esa - uzoq va yaqin IQ mintaqalarida bo'ladi. Shunday qilib, ko'pgina molekulyar kvant generatorlari uzoq yoki yaqin infraqizil mintaqalarda ishlaydi.
Eksimer lazerlari
Eksimerlar ArF, KrF, XeCl kabi ajratilgan asosiy holatga ega va birinchi darajadagi barqaror molekulalardir. Lazerning printsipi quyidagicha. Qoida tariqasida, asosiy holatdagi molekulalar soni oz, shuning uchun asosiy holatdan to'g'ridan-to'g'ri nasos olish mumkin emas. Molekulalar birinchi elektron qo'zg'alish holatida yuqori energiyali galogenidlarni inert gazlar bilan birlashtirish orqali hosil bo'ladi. Populyatsiyaning inversiyasiga osonlikcha erishiladi, chunki asosiy darajadagi molekulalar soni hayajonlanganga nisbatan juda ozdir. Lazerning ishlash printsipi, qisqasi, bog'langan qo'zg'aladigan elektron holatdan dissotsiativ asosiy holatga o'tishdan iborat. Asosiy holatdagi populyatsiya har doim ham past darajada qoladi, chunki bu nuqtadagi molekulalar atomlarga ajraladi.
Lazer qurilmasi va ishlash printsipi shundan iboratki, tushirish naychasi galogenid (F 2) va noyob tuproq gazi (Ar) aralashmasi bilan to'ldiriladi. Undagi elektronlar galogenid molekulalarini dissotsiatsiya qiladi va ionlashtiradi va manfiy zaryadlangan ionlarni hosil qiladi. Ijobiy ionlar Ar + va manfiy F - reaksiyaga kirishadi va ArF molekulalarini birinchi qo'zg'algan bog'langan holatda hosil qiladi, so'ngra ularni itaruvchi bazaviy holatga o'tish va izchil nurlanish hosil bo'ladi. Ishlash va qo'llash printsipini hozir ko'rib chiqayotgan eksimer lazer yordamida bo'yoqlarga asoslangan faol muhitni pompalamoq mumkin.
Suyuq lazer
Qattiq moddalar bilan solishtirganda suyuqliklar bir hil bo'lib, faol atomlarning zichligi gazlarga qaraganda yuqori. Bunga qo'shimcha ravishda, ularni ishlab chiqarish qiyin emas, oson issiqlik tarqalishiga imkon beradi va ularni osongina almashtirish mumkin. Lazerning ishlash printsipi DCM (4-ditsianometilen-2-metil-6-p-dimetilaminostiril-4H-piran), rodamin, stilil, LDS, kumarin, stilben va boshqalar kabi organik bo'yoqlardan faol muhit sifatida foydalanishdir. ., tegishli erituvchida eritilgan. Bo'yoq molekulalarining eritmasi to'lqin uzunligi yaxshi yutilish koeffitsientiga ega bo'lgan nurlanish bilan hayajonlanadi. Lazer bilan ishlash printsipi, qisqasi, uzoqroq to'lqin uzunligida, ya'ni lyuminestsentsiya deb ataladi. Yutilgan energiya va chiqarilgan fotonlar orasidagi farq radiatsiyaviy bo'lmagan energiya o'tishlari tomonidan ishlatiladi va tizimni isitadi.
Suyuq kvant generatorlarining kengroq lyuminestsentsiya tasmasi o'ziga xos xususiyatga ega - to'lqin uzunligini sozlash. Ushbu turdagi lazerni sozlash va izchil yorug'lik manbai sifatida ishlash printsipi va spektroskopiya, golografiya va biotibbiyot qo'llanmalarida tobora muhim ahamiyat kasb etmoqda.
Yaqinda izotoplarni ajratish uchun bo'yoq kvant generatorlari ishlatilmoqda. Bunday holda, lazer ulardan birini tanlab qo'zg'atadi va uni kimyoviy reaktsiyaga kirishishga undaydi.
Lazer - atomlar va molekulalarning stimulyatsiya qilingan (yoki induksiyalangan) nurlanishiga asoslangan ko'rinadigan, infraqizil va ultrabinafsha diapazonlaridagi elektromagnit to'lqinlarning manbai. "Lazer" so'zi inglizcha "Rag'batlantirishning stimulyatsiya qilingan emissiyasi bilan yorug'likni kuchaytirish" iborasi so'zlarining boshlang'ich harflaridan (qisqartma) iborat bo'lib, "stimulyatsiya qilingan emissiya natijasida yorug'likni kuchaytirish" degan ma'noni anglatadi. Adabiyotda "optik kvant generatori" (LQG) atamasi ham qo'llaniladi.
Lazer bilan ishlash printsipi uchta asosiy g'oyaga asoslangan. Birinchi fikr - foydalanish majburiy (induktsiya qilingan) emissiya atom tizimlari tomonidan yorug'lik. Ikkinchi g'oya - qo'llash teskari populyatsiyaga ega bo'lgan termodinamik jihatdan muvozanatsiz muhit yorug'likni yutish o'rniga kuchaytirish mumkin bo'lgan darajalar. Uchinchi fikr - foydalanish ijobiy fikr kuchaytiruvchi tizimni izchil nurlanish generatoriga aylantirish uchun.
Tashqi ta'sirga duch kelmaydigan, hayajonlangan holatda bo'lgan, chiqaradigan muhitning erkin atomini ko'rib chiqing. Keyin u o'z-o'zidan (o'z-o'zidan) E 2 energiyasi bilan qo'zg'aladigan holatdan E 1 energiyasi bilan erga (qo'zg'almagan) holatga o'tishi mumkin. Bunday holda, yorug'lik kvanti chiqadi - fotonning E energiyasiga ega bo'lgan foton \u003d hn \u003d E 2 - E 1, bu erda n chiqadigan nurlanish chastotasi. O'z-o'zidan paydo bo'ladigan emissiya jarayonlarining statistik, tasodifiy tabiati oddiy yorug'lik manbalarining alohida atomlari chiqaradigan elektromagnit to'lqinlarning bir-biri bilan muvofiqlashtirilmasligiga olib keladi: ularning fazalari, tarqalish yo'nalishlari va qutblanishlari har xil. Bu shuni anglatadiki, an'anaviy yorug'lik manbalaridan o'z-o'zidan chiqadigan emissiya bir-biriga mos kelmaydi.
Stimulyatsiya qilingan (induktsiya qilingan) nurlanish - Bu elektromagnit to'lqinlarning nurlanishidir, agar muhit atomlari qo'zg'algan holatdan tashqi holatga (foton) ta'sirida asosiy holatga o'tsa paydo bo'ladi. Fotonning hayajonlangan atom bilan bunday o'zaro ta'siri foton energiyasi bo'lishi mumkin hn hayajonlangan va asosiy holatdagi atomning energiya sathlari orasidagi farqga teng: fotonning E \u003d hn \u003d E 2 - E 1 (1-rasm), bu erda n tashqi nurlanish chastotasi. Bunday holda, fotonlar atom bilan o'zaro ta'siridan so'ng, ikkita foton atomdan tarqaladi: majburiyva majburiy, ya'ni yorug'likning ko'payishi kuzatiladi. Yaratilgan stimulyatsiya qilingan nurlanish ushbu jarayonni rag'batlantiradigan chastota va fazaga ega va bir xil yo'nalishda tarqaladi, ya'ni induksiya qilingan nurlanish stimulyator nurlanishiga mos keladi.
Fotonlar moddalar bilan o'zaro aloqada bo'lganda, stimulyatsiya qilingan emissiya bilan bir qatorda, fotonlarni yutish jarayoni sodir bo'ladi, unda materiyaning atomlari asosiy holatdan qo'zg'algan holatga o'tadi. Oddiy holatda hayajonlangan atomlarga qaraganda qo'zg'almagan atomlar juda ko'p, shuning uchun fotonlar materiya bilan o'zaro ta'sirlashganda yutilish jarayoni ustun keladi va yorug'likning kuchayishi bo'lmaydi. Rag'batlantiruvchi nurlanish jarayoni yutilishdan ustun bo'lishi uchun nurlangan modda atomlarining energiya sathidan taqsimlanishini o'zgartirish zarur. Yorug'likning kuchayishi, agar qo'zg'aladigan holatga mos keladigan yuqori energiya darajalarida moddalarning atomlari kontsentratsiyasi pastroqlariga qaraganda katta bo'lsa. Atomlarning energiya darajalari bo'yicha muhitda bunday taqsimlanishi deyiladi teskari aholi... Bu holat faqat termodinamik jihatdan muvozanatsiz muhit sharoitida mumkin.
Yorug'likni yutish emas, balki kuchayish mavjud bo'lgan darajadagi inversiyaga ega vosita faol muhit deb ataladi. Amaldagi faol muhit turiga ko'ra lazerlar gaz (masalan, geliy-neon, argon va boshqalar), suyuq, qattiq holat (yoqut, shisha yoki safir) va yarimo'tkazgichlarga bo'linadi (ular faol moddalar sifatida yarimo'tkazgich birikmasidan foydalanadilar).
Faol muhitni yaratish usullari deyiladi lazerli nasos. Lazerlarni haydashning turli usullari mavjud - optik nasoslar (qattiq holatdagi lazerlarning ishchi muhitini kuchli chiroq chirog'i bilan nurlantirish), elektron ta'sirida qo'zg'alish (gaz chiqaradigan lazerlarda), kimyoviy nasos va boshqalar.
Ijobiy teskari aloqa uchun hosil bo'lgan nurlanishning bir qismi faol muhit ichida qolishi va tobora ko'proq hayajonlangan atomlarning majburiy chiqishiga sabab bo'lishi kerak. Bunday jarayonni yaratish uchun faol vosita joylashtiriladi optik rezonator... Optik rezonator bu ikki ko'zgular tizimidir, ular orasida faol muhit joylashgan. Nometall tekis, konveks yoki konkav bo'lishi mumkin. Ularning eng muhim xususiyati - aks ettirish koeffitsientining yuqori qiymatlari. Ko'p qatlamli dielektrik qoplamali nometall ishlatilgan, ular juda aks etuvchi va yorug'likni deyarli o'zlashtirmaydi. Optik rezonatorning ko'zgularidan faol muhitda tarqaladigan yorug'lik to'lqinlarining ko'p marta aks etishi tufayli ularning ko'p marta kuchayishi ta'minlanadi, buning natijasida yuqori nurlanish kuchiga erishiladi.
Spektrning ko'rinadigan qismida doimiy rejimda ishlaydigan gaz geliy-neon lazerining qurilmasi va ishlash printsipini ko'rib chiqing. Lazerning asosiy elementi gazlar aralashmasi - geliy va neon bilan to'ldirilgan chiqindi naychasidir. Geliyning qisman bosimi 1 mm simob ustuni. San'at, neon - 0,1 mm Hg. San'at Neon atomlari - bu faol muhitning atomlari (ishchi), geliy atomlari yordamchi, neon atomlarining teskari populyatsiyasini yaratish uchun zarurdir.
Shakl. 2 neon va geliy atomlarining energiya darajasini ko'rsatadi. Elektr razryadida geliy atomlari kolba ichida qo'zg'aladi va holatga o'tadi 2 ... Birinchi hayajonlangan daraja 2 geliy energiya darajasiga to'g'ri keladi 3 neon atomlari. Shuning uchun, neon atomlari bilan to'qnashganda, geliy atomlari o'zlarining energiyasini ularga etkazadi va hayajonlangan holatga o'tkazadi 3 ... Shunday qilib, naychada faol muhit hosil bo'ladi, u teskari darajadagi populyatsiyaga ega bo'lgan neon atomlaridan iborat.
Ayrim neon atomlarining energiya sathidan o'z-o'zidan (spontan) o'tishi 3 darajaga 2 fotonlarning ko'rinishini keltirib chiqaradi. Ushbu fotonlarning hayajonlangan neon atomlari bilan keyingi harakatlari natijasida ikkinchisining induktsiya qilingan kogerent nurlanishi va energiyaning ortib borayotgan oqimi paydo bo'ladi. hn.
Radiatsiya quvvatini oshirish uchun geliy va neon aralashmasi bilan to'ldirilgan 1 naycha 5 va 6 nometall tomonidan hosil qilingan optik bo'shliqqa joylashtirilgan (3-rasmga qarang). Ko'zgulardan aks etganda, fotonlar oqimi naycha o'qi bo'ylab o'tadi, tobora ortib borayotgan neon atomlari induktsiyalangan nurlanish jarayoniga kiradi va hosil bo'lgan nurlanish intensivligi qor ko'chkisi kabi ortadi.
Lazer ishlab chiqarish rejimida ishlaydi, agar rezonator oynasidan har bir aks ettirishda yorug'lik to'lqinining energiya yo'qolishi, u naycha bo'ylab faol muhit orqali o'tayotganda paydo bo'lgan nurlanish natijasida energiyaning ko'payishidan kamroq bo'lsa. Shuning uchun rezonator oynalarining sifati juda muhimdir. Rezonator kvartiradan iborat 5 va konkav 6 ko'p qatlamli dielektrik qoplamali nometall (3-rasm). Ushbu ko'zgularning aks etishi juda yuqori - 98-99%. Bir oynaning yorug'lik o'tkazuvchanligi taxminan 0,1%, ikkinchisi esa taxminan 0,2% ni tashkil qiladi. Oynali rezonatordan foydalanish kuchli va tor yorug'lik nurini olishga imkon beradi.
Energiya darajasi 2 va 3 Neon atomlari murakkab tuzilishga ega, shuning uchun lazer infraqizil va ko'rinadigan diapazonlarda 30 ga qadar turli to'lqin uzunliklarini chiqarishi mumkin. Rezonator oynalari shovqin tufayli bitta to'lqin uzunligi uchun kerakli aks ettirish koeffitsientini yaratish uchun ko'p qavatli qilinadi. Shunday qilib, lazer aniq belgilangan to'lqin uzunligini chiqaradi.
Gaz chiqarish naychasi 1 (3-rasm) uchlari trubka o'qiga Brewster burchagiga o'rnatilgan tekislik parallel shisha plitalar 4 bilan yopiladi. Plitalarning bu pozitsiyasi ular orqali polarizatsiyalangan neon nurlanishini aks ettirish yo'qotishisiz ta'minlaydi va lazer nurlanishining tekis qutblanishiga olib keladi. Naychada elektr razryadini yaratish uchun unga ikkita elektrod kiritiladi: anod 2 va katod 3. Naycha orqali elektr tokining o'tishi tufayli He-Ne muhitida darajalarning teskari populyatsiyasi hosil bo'ladi.
Lazer nurlari manbalari boshqa manbalarga nisbatan bir qator muhim afzalliklarga ega:
1. Lazerlar juda kichik divergentsiya burchagi (taxminan 10 -5 rad) bo'lgan yorug'lik nurlarini ishlab chiqarishga qodir. Oyda Yerdan chiqadigan bunday nur 3 km diametrli dog'ni beradi.
2. Lazer nuri nihoyatda izchil va monoxromatikdir.
3. Lazerlar eng kuchli yorug'lik manbalari. Tor spektral diapazonda qisqa vaqt ichida (taxminan 10-13 s oralig'ida) ba'zi lazer turlari 10 17 Vt / sm 2 radiatsiya kuchiga ega, quyosh nurlari esa atigi 7 × 10 3 Vt / sm 2 ga teng va jami butun spektrda. Dl \u003d 10 -6 sm tor intervalda (lazer spektral chizig'ining kengligi) Quyosh atigi 0,2 Vt / sm2 ga teng. Lazer chiqaradigan elektromagnit to'lqinda elektr maydonining kuchi atom ichidagi maydon kuchidan kattaroqdir.
