ಗ್ಯಾಸ್ ಲೇಸರ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಜನರೇಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ.
ನಿರಂತರ ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ಲೇಸರ್ನ ಮುಖ್ಯ ಅಂಶವೆಂದರೆ ಅನಿಲ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಟ್ಯೂಬ್ ಟಿ(ಚಿತ್ರ 1), ಬಿಸಿಯಾದ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ K ಮತ್ತು ಆನೋಡ್ A. ಟ್ಯೂಬ್ ಹೀಲಿಯಂ ಮಿಶ್ರಣದಿಂದ ತುಂಬಿದೆ ( ಅಲ್ಲ) (ಭಾಗಶಃ ಒತ್ತಡ ಅಲ್ಲ 1 mmHg ಸ್ಟ) ಮತ್ತು ನಿಯಾನ್ ( ನೆ) (ಭಾಗಶಃ ಒತ್ತಡ ನೆ 0.1 mmHg ಸ್ಟ). ಟ್ಯೂಬ್ನ ಒಳಗಿನ ವ್ಯಾಸವು 1 ... 10 ಮಿಮೀ, ಹಲವಾರು ಹತ್ತಾರು ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್ಗಳಿಂದ 1.5 ... 3 ಮೀ ವರೆಗೆ ಉದ್ದವಾಗಿದೆ. ಟ್ಯೂಬ್ನ ತುದಿಗಳನ್ನು ಪ್ಲೇನ್-ಸಮಾನಾಂತರ ಗಾಜು ಅಥವಾ ಸ್ಫಟಿಕ ಕಿಟಕಿಗಳು P 1 ಮತ್ತು P 2 ನೊಂದಿಗೆ ಮುಚ್ಚಲಾಗಿದೆ, ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ ಅದರ ಅಕ್ಷಕ್ಕೆ ಬ್ರೂಸ್ಟರ್ ಕೋನದಲ್ಲಿ. ಘಟನೆಯ ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ವೆಕ್ಟರ್ನೊಂದಿಗೆ ರೇಖೀಯವಾಗಿ ಧ್ರುವೀಕರಿಸಿದ ವಿಕಿರಣಕ್ಕೆ, ಅವುಗಳಿಂದ ಪ್ರತಿಫಲನ ಗುಣಾಂಕವು ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಬ್ರೂಸ್ಟರ್ ಕಿಟಕಿಗಳು ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ರೇಖೀಯ ಧ್ರುವೀಕರಣವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬೆಳಕು ಸಕ್ರಿಯ ವಲಯದಿಂದ ಕನ್ನಡಿಗಳಿಗೆ ಮತ್ತು ಹಿಂಭಾಗಕ್ಕೆ ಹರಡಿದಾಗ ಶಕ್ತಿಯ ನಷ್ಟವನ್ನು ನಿವಾರಿಸುತ್ತದೆ. ಬಹುಪದರದ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಲೇಪನದೊಂದಿಗೆ ಬಿ 1 ಮತ್ತು ಬಿ 2 ಕನ್ನಡಿಗಳಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಅನುರಣಕದಲ್ಲಿ ಟ್ಯೂಬ್ ಅನ್ನು ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಕನ್ನಡಿಗಳು ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರತಿಫಲನವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ. ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣವು ಪ್ರಧಾನವಾಗಿ ನಿರ್ಗಮಿಸುವ ಕನ್ನಡಿಯ ಥ್ರೋಪುಟ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 1 ... 2%, ಇತರ - 1% ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ.
ಟ್ಯೂಬ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ಗಳಿಗೆ 1 ... 2 kV ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬಿಸಿಯಾದ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಮತ್ತು ನಿಗದಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನೊಂದಿಗೆ, ಟ್ಯೂಬ್ ಅನ್ನು ತುಂಬುವ ಅನಿಲಗಳಲ್ಲಿ ಹೊಳೆಯುವ ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಸರ್ಜನೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು. ಗ್ಲೋ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ನಿಯಾನ್ನಲ್ಲಿ ಮಟ್ಟದ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿಲೋಮ ಸಂಭವಿಸುವಿಕೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ಅನಿಲ ವಿಸರ್ಜನೆಯಲ್ಲಿ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಪ್ರಸ್ತುತ ಶಕ್ತಿಯು ಹತ್ತಾರು ಮಿಲಿಯಾಂಪ್ಗಳು.
ವಿಸರ್ಜನೆಯ ಗೋಚರ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ನಿಯಾನ್ ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇದಕ್ಕೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಪರಮಾಣುಗಳ ಪ್ರಚೋದನೆಯನ್ನು ಹೀಲಿಯಂ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸಹಾಯದಿಂದ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಗಳ ಸರಳೀಕೃತ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಚಿತ್ರ ಅಲ್ಲಮತ್ತು ನೆಚಿತ್ರ 2 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು, ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಣೆಯಿಂದಾಗಿ ಅಲ್ಲಉತ್ಸಾಹಭರಿತ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಹೋಗಿ (2 3 ಎಸ್ಮತ್ತು 2 1 ಎಸ್) ಈ ಮಟ್ಟಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ 19.82 ಮತ್ತು 20.61 eV ಯ ಶಕ್ತಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಮೆಟಾಸ್ಟೇಬಲ್ ಆಗಿರುತ್ತವೆ. ಆಯ್ಕೆ ನಿಯಮಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಈ ಹಂತಗಳಿಂದ ಮುಖ್ಯ ಹಂತಕ್ಕೆ ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ವಿಕಿರಣ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ನಿಷೇಧಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅಂದರೆ. ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ ಸಂಭವನೀಯತೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.
 ಚಿತ್ರ 2 |
2 1 ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣುವಿನ ಜೀವಿತಾವಧಿ ಎಸ್ಮತ್ತು 2 3 ಎಸ್ಸಾಮಾನ್ಯ ಪ್ರಚೋದಿತ ಮಟ್ಟಗಳಲ್ಲಿ ಜೀವಿತಾವಧಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಈ ಮೆಟಾಸ್ಟೇಬಲ್ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ಪರಮಾಣುಗಳು ಸಂಗ್ರಹಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಅಲ್ಲ. ಆದರೆ ನಿಯಾನ್ ಮಟ್ಟಗಳು 3 ಎಸ್ಮತ್ತು 2 ಎಸ್ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಮೆಟಾಸ್ಟೇಬಲ್ ಮಟ್ಟಗಳು 2 1 ರೊಂದಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಸ್ಮತ್ತು 2 3 ಎಸ್ಹೀಲಿಯಂ ಈ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಉತ್ಸುಕ ಪರಮಾಣುಗಳು ಘರ್ಷಿಸಿದಾಗ ಅಲ್ಲಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ನೆಪರಮಾಣು ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ ನೆಹೀಲಿಯಂ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ನಿಯಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ಶಕ್ತಿಯ ಅನುರಣನ ವರ್ಗಾವಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಉತ್ಸಾಹಭರಿತ ಸ್ಥಿತಿಗೆ.
ಪರಮಾಣುಗಳ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ನೆಸಮತಲ ಚುಕ್ಕೆಗಳ ಬಾಣಗಳಿಂದ ಚಿತ್ರಿಸಲಾಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ 2). 3 ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ನಿಯಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಎಸ್ಮತ್ತು 2 ಎಸ್ಬಲವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 2 ನೇ ಹಂತಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಗಳ ವಿಲೋಮ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯು ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಆರ್. ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಸಕ್ರಿಯ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಟ್ಯೂಬ್ನಲ್ಲಿ ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ ನೆ, ಇದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಗಳ ವಿಲೋಮ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
ವೈಯಕ್ತಿಕ ಉತ್ತೇಜಿತ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯು ಫೋಟಾನ್ಗಳ ಸಕ್ರಿಯ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಪ್ರಸರಣಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ನಿಯಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳಿಗೆ ಮಟ್ಟ 3 ರಿಂದ ಎಸ್ಹಂತ 2 ಗೆ ಪ.
ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ನಲ್ಲಿ ಹರಡುವ ಫೋಟಾನ್ಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ (ಪ್ರಚೋದಿತ ನಿಯಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಮೊದಲ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತವಾಗಿ ಹೊರಸೂಸಲಾಗುತ್ತದೆ), ಇತರ ಪ್ರಚೋದಿತ ನಿಯಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಪ್ರಚೋದಿತ ಸುಸಂಬದ್ಧ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ. ಲೇಸರ್ ಟ್ಯೂಬ್ ಅನ್ನು ತುಂಬುವ ಸಕ್ರಿಯ ಮಾಧ್ಯಮ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿನ ಬೃಹತ್ ಹೆಚ್ಚಳವು ಕನ್ನಡಿಗಳ ನಡುವಿನ ವಿಕಿರಣದ ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಅಂಗೀಕಾರದಿಂದ ಖಾತ್ರಿಪಡಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ IN 1 ಮತ್ತು IN 2 ಅನುರಣಕಗಳು, ಇದು ನಿರ್ದೇಶಿಸಿದ ಸುಸಂಬದ್ಧ ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ಶಕ್ತಿಯುತ ಪ್ರೇರಿತ ಹರಿವಿನ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣದ ಕನಿಷ್ಠ ಕೋನೀಯ ಅಗಲವನ್ನು ಕಿರಣದ ಅಡ್ಡ ವಿಭಾಗದ ಮಿತಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ವಿವರ್ತನೆಯಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ. ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಮಾತ್ರ. ಈ ಪ್ರಮುಖ ಸನ್ನಿವೇಶವು ಯಾವುದೇ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲದಿಂದ ಲೇಸರ್ ಮೂಲವನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುತ್ತದೆ.
4 ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ಪರಿಕರಗಳು
1 ಗ್ಯಾಸ್ ಲೇಸರ್ LG78.
2 ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಬೆಂಚ್.
3 ವಿದ್ಯುತ್ ಸರಬರಾಜು.
4 ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್.
5 ಗ್ಲಾಸ್ ಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳು ಮೈಕ್ರೊಪಾರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ನಡುವೆ ಸಿಂಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
6 ಮಿಲಿಮೀಟರ್ ಮಾಪಕದೊಂದಿಗೆ ಪರದೆ.
5 ಗ್ಯಾಸ್ ಲೇಸರ್ನೊಂದಿಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವುದು
"ನೆಟ್ವರ್ಕ್" ಟಾಗಲ್ ಸ್ವಿಚ್ ಅನ್ನು ಆನ್ ಮಾಡಿ. "ಪ್ರಸ್ತುತ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ" ಸ್ವಿಚ್ ಅನ್ನು ಶಿಕ್ಷಕ ಅಥವಾ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ ಸಹಾಯಕರು ಕೆಲಸದ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಅದನ್ನು ಮತ್ತೊಂದು ಸ್ಥಾನಕ್ಕೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲು ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾಗಿ ನಿಷೇಧಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಲೇಸರ್ನೊಂದಿಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವಾಗ, ಅದನ್ನು ನೆನಪಿಡಿ ಕಣ್ಣುಗಳಲ್ಲಿ ನೇರ ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣಕ್ಕೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ದೃಷ್ಟಿಗೆ ಅಪಾಯಕಾರಿ .
ಆದ್ದರಿಂದ, ಲೇಸರ್ನೊಂದಿಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವಾಗ, ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ ಮೇಲ್ಮೈಯೊಂದಿಗೆ ಪರದೆಯ ಮೇಲೆ ಪ್ರತಿಫಲನದ ನಂತರ ಅದರ ಬೆಳಕನ್ನು ವೀಕ್ಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
6 ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಆದೇಶ
ವ್ಯಾಯಾಮ 1
ಬಳಸಿ ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಅಳೆಯುವುದು
ವಿವರ್ತನೆ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್
ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ದಿಕ್ಕು ಮತ್ತು ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಸುಸಂಬದ್ಧತೆಯು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕೊಲಿಮೇಷನ್ ಇಲ್ಲದೆ ಹಲವಾರು ಅಳತೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.
ಈ ವ್ಯಾಯಾಮದ ಸೆಟಪ್ ಲೇಸರ್, ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್ ಹೊಂದಿರುವ ರೇಟರ್ ಮತ್ತು ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಪ್ಯಾಟರ್ನ್ ಅನ್ನು ವೀಕ್ಷಿಸಲು ಮಿಲಿಮೀಟರ್ ಸ್ಕೇಲ್ ಹೊಂದಿರುವ ಪರದೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ (ಚಿತ್ರ 3).
 ಚಿತ್ರ 3 |
ಲೇಸರ್ನಿಂದ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣದ ಅಕ್ಷಕ್ಕೆ ಲಂಬವಾಗಿ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಮಾಡಲು, ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್ ಪ್ಲೇನ್‌ನಿಂದ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುವ ಬೆಳಕಿನ ಜ್ವಾಲೆಯು ಲೇಸರ್ ಔಟ್ಪುಟ್ ವಿಂಡೋದ ಮಧ್ಯಕ್ಕೆ ನಿಖರವಾಗಿ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲ್ಪಡಬೇಕು, ಅಂದರೆ. ಲೇಸರ್ನಿಂದ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣ ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್ ಪ್ಲೇನ್‌ನಿಂದ ಅದರ ಪ್ರತಿಫಲನದ ಕಾಕತಾಳೀಯತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿ.
ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ಏಕವರ್ಣದ ಸ್ವಭಾವದಿಂದಾಗಿ, ಪರದೆಯ ಮೇಲೆ ವಿವಿಧ ಧನಾತ್ಮಕ ಮತ್ತು ಋಣಾತ್ಮಕ ಆದೇಶಗಳ ಅತಿಕ್ರಮಿಸದ ವಿವರ್ತನೆ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾವನ್ನು ವೀಕ್ಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾಗಳು ಪರದೆಯ ಮೇಲೆ ಕೆಂಪು ಪಟ್ಟೆಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ, ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣದ ಘಟನೆಯ ಅಡ್ಡ ವಿಭಾಗವನ್ನು ಪುನರಾವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ.
ಪರದೆಯನ್ನು ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣಕ್ಕೆ ಲಂಬವಾಗಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾದ ಆದೇಶಗಳನ್ನು ಪರದೆಯ ಪ್ರಮಾಣದ ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಸಮ್ಮಿತೀಯವಾಗಿ ಜೋಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾ ಮತ್ತು ಶೂನ್ಯ-ಕ್ರಮದ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ನಡುವಿನ ಅಂತರವನ್ನು ಗಮನಿಸಿದ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾ (ಸ್ಟ್ರಿಪ್ಸ್) ಕೇಂದ್ರಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವನ್ನು ಅರ್ಥೈಸಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು.
ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ
ಎಲ್ಲಿ ಡಿ- ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಸ್ಥಿರ (ನಮ್ಮ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಡಿ= 0.01 ಮಿಮೀ);
- ವಿವರ್ತನೆಯ ಕೋನ;
ಕೆ-ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಆದೇಶ;
l ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ತರಂಗಾಂತರವಾಗಿದೆ.
 ಚಿತ್ರ 4 |
ವಿವರ್ತನೆಯ ಕೋನವನ್ನು ಸಂಬಂಧದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ
(2)
ಆದೇಶದ ಎಡ ಮತ್ತು ಬಲ ಗರಿಷ್ಠ ನಡುವಿನ ಅಂತರ ಎಲ್ಲಿದೆ ಕೆ;
ಎಲ್- ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್‌ನ ಸಮತಲದಿಂದ ಪರದೆಯ ಸಮತಲಕ್ಕೆ ಇರುವ ಅಂತರ (ಚಿತ್ರ 4).
(2) ಅನ್ನು (1) ಗೆ ಬದಲಿಸಿ, ನಾವು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ
ವ್ಯಾಯಾಮವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ವಿಧಾನ 1
1 ಮೊದಲನೆಯ ವರ್ಣಪಟಲದಲ್ಲಿ ದೂರವನ್ನು ಅಳೆಯಿರಿ ( ಕೆ= 1), ಎರಡನೇ ( ಕೆ= 2) ಮತ್ತು ಮೂರನೇ ( ಕೆ= 3) ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್‌ನಿಂದ ಪರದೆಯ ವಿಭಿನ್ನ ದೂರದಲ್ಲಿ ಪರಿಮಾಣದ ಆದೇಶಗಳು.
2 ಮಾಪನ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಕೋಷ್ಟಕ 1 ರಲ್ಲಿ ನಮೂದಿಸಿ.
3 ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾದ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿ.
ಕೋಷ್ಟಕ 1
| ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಆದೇಶ ಕೆ | ಎಲ್,ಮೀ | Xಕೆ, ಎಂ | ಎಲ್ನಾನು, ಎಂ | | Dlನಾನು, ಎಂ | , ಎಂ | ಡಿಎಲ್, ಎಂ | ಇ, % | |
ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಡೇಟಾದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ
1 ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪ್ರತಿ ಅಳತೆಗೆ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಿ (3).
2. ಅಲ್ಲಿ ಸರಾಸರಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಎನ್- ಅಳತೆಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ.
3 ವೈಯಕ್ತಿಕ ಅಳತೆಗಳ ಸಂಪೂರ್ಣ ದೋಷಗಳನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಿ
5 ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿಸಿ a (ಶಿಕ್ಷಕರು ನಿರ್ದೇಶಿಸಿದಂತೆ).
6 ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಯ ಕೋಷ್ಟಕವನ್ನು ಬಳಸಿ ನಿರ್ಧರಿಸಿ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಮಧ್ಯಂತರದ ಗಡಿಗಳನ್ನು ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಿ
7 ಸಂಬಂಧಿತ ದೋಷವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಿ ಮುಂದಿನ ವ್ಯಾಯಾಮದಲ್ಲಿ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಮೌಲ್ಯದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಬಳಸಿ l.
ವ್ಯಾಯಾಮ 2
ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ಫ್ರೌನ್ಹೋಫರ್ ವಿವರ್ತನೆ
ಸಣ್ಣ ಸುತ್ತಿನ ಕಣಗಳ ಮೇಲೆ
ಏಕವರ್ಣದ, ಚೆನ್ನಾಗಿ ಕೊಲಿಮೇಟೆಡ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಾದೇಶಿಕವಾಗಿ ಸುಸಂಬದ್ಧವಾದ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣವು ಸುತ್ತಿನ ಕಣಗಳಿಂದ ಬೆಳಕಿನ ವಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ವೀಕ್ಷಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಕಣಗಳ ಮೇಲಿನ ವಿವರ್ತನೆಯ ಕೋನಗಳು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿರಲು, ಕಣದ ಗಾತ್ರವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರಬೇಕು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಕಣವನ್ನು ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಿದರೆ, ರಿಮೋಟ್ ಪರದೆಯಲ್ಲಿ ಅದಕ್ಕೆ ನೀಡಲಾದ ವಿವರ್ತನೆಯ ಮಾದರಿಯನ್ನು ವೀಕ್ಷಿಸಲು ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ವಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸದ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣದ ಭಾಗದಿಂದ ರಚಿಸಲಾದ ಬೆಳಕಿನ ಹಿನ್ನೆಲೆಯಲ್ಲಿ ಚಿತ್ರವನ್ನು ಪ್ರಕ್ಷೇಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಗೋಚರಿಸುವ ವಿವರ್ತನೆಯ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು, ನೀವು ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣದ ಹಾದಿಯಲ್ಲಿ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ನೆಲೆಗೊಂಡಿರುವ ಒಂದೇ ಕಣಗಳನ್ನು ಇರಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಫ್ರೌನ್ಹೋಫರ್ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಅನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವುದರಿಂದ, ಯಾವುದೇ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಕಣ, ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣದ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ಅದರ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಿಸದೆ, ವಿವರ್ತಿತ ಬೆಳಕಿನ ಅದೇ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.
ಕಿರಣದ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ಕಣಗಳ ಏಕಕಾಲಿಕ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ವಿಭಿನ್ನ ಕಣಗಳಿಂದ ವಿವರ್ತಿತ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣಗಳ ನಡುವೆ ಯಾವುದೇ ವ್ಯವಸ್ಥಿತ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪದ ಪರಿಣಾಮವಿಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ಪ್ರತಿ ಕಣದಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ರಚಿಸಲಾದ ವಿವರ್ತಿತ ಬೆಳಕಿನ ಕೋನೀಯ ವಿತರಣೆಯು ಅಡ್ಡಿಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ.
ಕಣಗಳು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣದ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ನೆಲೆಗೊಂಡಿದ್ದರೆ, ವಿವಿಧ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ವಿವರ್ತಿತವಾದ ಅಲೆಗಳ ಹಂತಗಳ ಎಲ್ಲಾ ಮೌಲ್ಯಗಳ ಸಮಾನ ಸಂಭವನೀಯತೆಯಿಂದಾಗಿ, ವಿಭಿನ್ನ ಕಣಗಳಿಂದ ವಿವರ್ತಿತವಾದ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣಗಳ ತೀವ್ರತೆ ಮಾತ್ರ ಸೇರ್ಪಡೆಯಾಗುತ್ತವೆ. ನಿಂದ ವಿವರ್ತನೆ ಮಾದರಿ ಎನ್ಕಣಗಳು ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ ಎನ್ಅದರ ರಚನೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸದೆ, ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಕಣದ ವಿವರ್ತನೆ ಮಾದರಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಬಾರಿ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ಈ ಸನ್ನಿವೇಶವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ.
ಅನುಸ್ಥಾಪನೆಯು ವ್ಯಾಯಾಮ 1 ರಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಗ್ರ್ಯಾಟಿಂಗ್ ಬದಲಿಗೆ, ಗಾಜಿನ ಫಲಕಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮ್ಯಾಂಡ್ರೆಲ್ ಅನ್ನು ರೇಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅದರ ನಡುವೆ ಲೈಕೋಪೋಡಿಯಂನ ಕಣಗಳು (ಪಾಚಿ ಪಾಚಿ ಸಸ್ಯ ಬೀಜಕಗಳು), ಅವು ಸರಿಸುಮಾರು ಒಂದೇ ಸಣ್ಣ ಗಾತ್ರದ ಚೆಂಡುಗಳು, ಸಿಂಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಪರದೆಯ ಮೇಲೆ, ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಆನ್ ಮಾಡಿದ ನಂತರ, ಬೆಳಕಿನ ವೃತ್ತವನ್ನು ಸುತ್ತುವರೆದಿರುವ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತ ಬೆಳಕು ಮತ್ತು ಡಾರ್ಕ್ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಉಂಗುರಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ನೀವು ವೀಕ್ಷಿಸಬಹುದು.
ಕಾರ್ನರ್ ತ್ರಿಜ್ಯ ಎ iಕಪ್ಪು ಉಂಗುರಗಳು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸಂಬಂಧಗಳನ್ನು ಪಾಲಿಸುತ್ತವೆ:
ಕಾರ್ನರ್ ತ್ರಿಜ್ಯ ಎ iಬೆಳಕಿನ ಉಂಗುರಗಳು
(5)
ಎಲ್ಲಿ ಆರ್- ಬೆಳಕಿನ ವಿವರ್ತನೆಗೆ ಕಾರಣವಾದ ಕಣದ ತ್ರಿಜ್ಯ.
ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಸಿನಾ ಐಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ
(6)
ಎಲ್ಲಿ ಡಿ ಐ- ಪರದೆಯ ಮೇಲೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ರಿಂಗ್ನ ರೇಖೀಯ ವ್ಯಾಸ;
ಎಲ್- ಗಾಜಿನ ತಟ್ಟೆಯಿಂದ ಪರದೆಯ ಅಂತರ.
ವ್ಯಾಯಾಮವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ವಿಧಾನ 2
ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಡೇಟಾದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ
1 ಮೊದಲನೆಯ ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಅಳೆಯಿರಿ ( ಡಿ 1) ಮತ್ತು ಎರಡನೇ ( ಡಿ 3) ವಿವಿಧ ದೂರದಲ್ಲಿ ಕಪ್ಪು ಉಂಗುರಗಳು ಎಲ್. ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ನಮೂದಿಸಿ. 2.
2 ಅವಲಂಬನೆ ಗ್ರಾಫ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿ D=f(ಎಲ್) ಪ್ರತಿ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಮಿನಿಮಾಗೆ, ಅಂದರೆ. D 1 = f(ಎಲ್)ಮತ್ತು D 3 = f(ಎಲ್).
3 ಸೂತ್ರವನ್ನು (6) ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮೊದಲ ಮತ್ತು ಎರಡನೆಯ ಡಾರ್ಕ್ ರಿಂಗ್‌ಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ವಿವರ್ತನೆಯ ಕೋನಗಳ ಸ್ಪರ್ಶಕಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಸಂಬಂಧಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕಣದ ತ್ರಿಜ್ಯದ ಸರಾಸರಿ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ (4).
4 ಮಾಪನ ದೋಷವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ. ಅಂತಿಮ ಫಲಿತಾಂಶವನ್ನು ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬರೆಯಿರಿ ಆರ್ = <ಆರ್> ±
5 ಕೆಲಸದಿಂದ ತೀರ್ಮಾನಗಳನ್ನು ಬರೆಯಿರಿ.
ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ಲೇಸರ್, ಡಯೋಡ್ ಅಥವಾ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್ಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ನ ಗೋಚರ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ಒಳ್ಳೆ ಲೇಸರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಈ ರೀತಿಯ ಲೇಸರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಶಕ್ತಿ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ವಾಣಿಜ್ಯ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗಾಗಿ ಉದ್ದೇಶಿಸಲಾಗಿದೆ, 1 mW ನಿಂದ ಹಲವಾರು ಹತ್ತಾರು mW ವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ. 1 mW ನ ಕ್ರಮದ He-Ne ಲೇಸರ್ಗಳು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಜನಪ್ರಿಯವಾಗಿಲ್ಲ, ಇವುಗಳನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಉಲ್ಲೇಖಿಸುವ ಸಾಧನಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಜೊತೆಗೆ ಮಾಪನ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಇತರ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅತಿಗೆಂಪು ಮತ್ತು ಕೆಂಪು ಶ್ರೇಣಿಗಳಲ್ಲಿ, ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಡಯೋಡ್ ಲೇಸರ್ನಿಂದ ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. He-Ne ಲೇಸರ್ಗಳು ಕೆಂಪು ರೇಖೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಕಿತ್ತಳೆ, ಹಳದಿ ಮತ್ತು ಹಸಿರು ರೇಖೆಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಇದು ಸೂಕ್ತವಾದ ಆಯ್ದ ಕನ್ನಡಿಗಳಿಗೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು.
ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟದ ರೇಖಾಚಿತ್ರ
He-Ne ಲೇಸರ್ಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಕೆ ಪ್ರಮುಖವಾದ ಹೀಲಿಯಂ ಮತ್ತು ನಿಯಾನ್‌ನ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 1. ನಿಯಾನ್ ಪರಮಾಣುವಿನಲ್ಲಿ ಲೇಸರ್ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ, 633, 1153 ಮತ್ತು 3391 ತರಂಗಾಂತರಗಳೊಂದಿಗಿನ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಅತ್ಯಂತ ತೀವ್ರವಾದ ರೇಖೆಗಳೊಂದಿಗೆ (ಟೇಬಲ್ 1 ನೋಡಿ).
ಅದರ ನೆಲದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ನಿಯಾನ್‌ನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಕಾನ್ಫಿಗರೇಶನ್ ಈ ರೀತಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ: 1 ರು 2 2ರು 2 2ಪ 6 ಮತ್ತು ಮೊದಲ ಶೆಲ್ ( ಎನ್= 1) ಮತ್ತು ಎರಡನೇ ಶೆಲ್ ( ಎನ್= 2) ಕ್ರಮವಾಗಿ ಎರಡು ಮತ್ತು ಎಂಟು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳಿಂದ ತುಂಬಿರುತ್ತದೆ. ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ರಾಜ್ಯಗಳು. 1 ಇದೆ ಎಂಬ ಅಂಶದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ 1 ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತದೆ ರು 2 2ರು 2 2ಪ 5-ಶೆಲ್, ಮತ್ತು ಹೊಳೆಯುವ (ಆಪ್ಟಿಕಲ್) ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಯೋಜನೆಯ ಪ್ರಕಾರ ಉತ್ಸುಕವಾಗಿದೆ: 3 ರು, 4ರು, 5ರು,..., Z ಆರ್, 4ಆರ್,... ಇತ್ಯಾದಿ. ಆದ್ದರಿಂದ ನಾವು ಶೆಲ್ನೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ಮಾಡುವ ಒಂದು-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಥಿತಿಯ ಬಗ್ಗೆ ಮಾತನಾಡುತ್ತಿದ್ದೇವೆ. LS (ರಸ್ಸೆಲ್ - ಸೌಂಡರ್ಸ್) ಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ, ನಿಯಾನ್ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಗಳಿಗೆ ಏಕ-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 5 ರು), ಹಾಗೆಯೇ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಒಟ್ಟು ಕಕ್ಷೀಯ ಆವೇಗ L (= S, P, D...). S, P, D,... ಎಂಬ ಸಂಕೇತದಲ್ಲಿ, ಕೆಳಗಿನ ಸೂಚ್ಯಂಕವು ಒಟ್ಟು ಕಕ್ಷೀಯ ಆವೇಗ J ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮೇಲಿನ ಸೂಚ್ಯಂಕವು ಗುಣಾಕಾರ 2S + 1 ಅನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, 5 ರು 1 ಪಿ 1 . ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಪಾಸ್ಚೆನ್ ಪ್ರಕಾರ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ವಿದ್ಯಮಾನದ ಪದನಾಮವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 1). ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಉತ್ಸುಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ಉಪಹಂತಗಳನ್ನು 2 ರಿಂದ 5 (s- ರಾಜ್ಯಗಳಿಗೆ) ಮತ್ತು 1 ರಿಂದ 10 ರವರೆಗೆ (p-ರಾಜ್ಯಗಳಿಗೆ) ಎಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಪ್ರಚೋದನೆ
ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ಲೇಸರ್ನ ಸಕ್ರಿಯ ಮಾಧ್ಯಮವು ಅನಿಲ ಮಿಶ್ರಣವಾಗಿದ್ದು, ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಸರ್ಜನೆಯಲ್ಲಿ ಅಗತ್ಯವಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪೂರೈಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೆಟಾಸ್ಟೇಬಲ್ ಹೀಲಿಯಂ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ (2 3 S 1, 2 1 S 0) ಘರ್ಷಣೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಮೇಲಿನ ಲೇಸರ್ ಮಟ್ಟಗಳು (ಪಾಸ್ಚೆನ್ ಪ್ರಕಾರ 2s ಮತ್ತು 2p) ಆಯ್ದ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಈ ಘರ್ಷಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯು ವಿನಿಮಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಉತ್ತೇಜಿತ ಹೀಲಿಯಂ ಪರಮಾಣುಗಳ ಶಕ್ತಿಯು ನಿಯಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಎರಡನೇ ರೀತಿಯ ಘರ್ಷಣೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ:
He* + Ne -> He + Ne* + ΔE, (1)
ಅಲ್ಲಿ ನಕ್ಷತ್ರ ಚಿಹ್ನೆ (*) ಉತ್ಸುಕ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಸಂಕೇತಿಸುತ್ತದೆ. 2s ಮಟ್ಟದ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸ: &DeltaE=0.05 eV. ಘರ್ಷಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಅದನ್ನು ಶಾಖವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. 3 ಸೆ ಹಂತಕ್ಕೆ, ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಸಂಬಂಧಗಳು ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿಲೋಮವನ್ನು ರಚಿಸುವಾಗ ಹೀಲಿಯಂನಿಂದ ನಿಯಾನ್ಗೆ ಈ ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ಗಾವಣೆಯು ಮುಖ್ಯ ಪಂಪ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಮೆಟಾಸ್ಟೇಬಲ್ ಸ್ಥಿತಿಯ ದೀರ್ಘ ಜೀವಿತಾವಧಿಯು ಮೇಲಿನ ಲೇಸರ್ ಮಟ್ಟದ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ಆಯ್ಕೆಯ ಮೇಲೆ ಅನುಕೂಲಕರ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬೀರುವುದಿಲ್ಲ.
He ಪರಮಾಣುಗಳ ಪ್ರಚೋದನೆಯು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಘರ್ಷಣೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ - ನೇರವಾಗಿ ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟಗಳಿಂದ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಕ್ಯಾಸ್ಕೇಡ್ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳ ಮೂಲಕ. ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಮೆಟಾಸ್ಟೇಬಲ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳಿಂದಾಗಿ, ಈ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಹೀಲಿಯಂ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ಮೇಲಿನ ಲೇಸರ್ ಮಟ್ಟಗಳು 2s ಮತ್ತು 3s - ವಿದ್ಯುತ್ ಡಾಪ್ಲರ್ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳ ಆಯ್ಕೆ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಂಡು - ಆಧಾರವಾಗಿರುವ p- ಮಟ್ಟಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಹೋಗಬಹುದು. ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ಯಶಸ್ವಿ ಪೀಳಿಗೆಗೆ, ಎಸ್-ಸ್ಟೇಟ್‌ಗಳ ಜೀವಿತಾವಧಿಯು (ಮೇಲಿನ ಲೇಸರ್ ಮಟ್ಟ) = ಸುಮಾರು 100 ಎನ್‌ಎಸ್‌ಗಳು ಪಿ-ಸ್ಟೇಟ್‌ಗಳ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು (ಕಡಿಮೆ ಲೇಸರ್ ಮಟ್ಟ) = 10 ಎನ್‌ಎಸ್‌ಗಳನ್ನು ಮೀರುವುದು ಬಹಳ ಮುಖ್ಯ.
ತರಂಗಾಂತರಗಳು
ಮುಂದೆ, ನಾವು ಅಂಜೂರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹೆಚ್ಚು ವಿವರವಾಗಿ ಪ್ರಮುಖ ಲೇಸರ್ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸುತ್ತೇವೆ. 1 ಮತ್ತು ಕೋಷ್ಟಕ 1 ರಿಂದ ಡೇಟಾ. ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ (0.63 μm) ನ ಕೆಂಪು ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಸಿದ್ಧವಾದ ರೇಖೆಯು 3s 2 → 2p 4 ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಕೆಳಗಿನ ಹಂತವು 10 ns ಒಳಗೆ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ 1s ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ (Fig. 1) ವಿಭಜನೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಡನೆಯದು ವಿದ್ಯುತ್ ದ್ವಿಧ್ರುವಿ ವಿಕಿರಣದಿಂದಾಗಿ ವಿಭಜನೆಗೆ ನಿರೋಧಕವಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದು ದೀರ್ಘ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಜೀವನದಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಪರಮಾಣುಗಳು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಅದು ಹೆಚ್ಚು ಜನಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಗ್ಯಾಸ್ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ನಲ್ಲಿ, ಈ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಪರಮಾಣುಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಣೆಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಮತ್ತು ನಂತರ 2p ಮತ್ತು 3s ಮಟ್ಟಗಳು ಮತ್ತೆ ಉತ್ಸುಕವಾಗುತ್ತವೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿಲೋಮವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಲೇಸರ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಮಿತಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಗ್ಯಾಸ್-ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಟ್ಯೂಬ್ನ ಗೋಡೆಯೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಣೆಯಿಂದಾಗಿ ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ಲೇಸರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಎಲ್ಎಸ್ ಸ್ಥಿತಿಯ ಸವಕಳಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ, ಟ್ಯೂಬ್ನ ವ್ಯಾಸವು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಲಾಭದಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆ ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆಯಲ್ಲಿ ಇಳಿಕೆ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ, ವ್ಯಾಸವು ಸರಿಸುಮಾರು 1 ಮಿಮೀಗೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ, ಇದು ಪ್ರತಿಯಾಗಿ, He-Ne ಲೇಸರ್ಗಳ ಔಟ್ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹಲವಾರು ಹತ್ತಾರು mW ಗೆ ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
ಲೇಸರ್ ಪರಿವರ್ತನೆಯಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುವ 2s, 3s, 2p ಮತ್ತು 3p ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ಸಂರಚನೆಗಳನ್ನು ಹಲವಾರು ಉಪ ಹಂತಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ನ ಗೋಚರ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಮತ್ತಷ್ಟು ಪರಿವರ್ತನೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಟೇಬಲ್ 2 ರಿಂದ ನೋಡಬಹುದಾಗಿದೆ. He-Ne ಲೇಸರ್ನ ಎಲ್ಲಾ ಗೋಚರ ರೇಖೆಗಳಿಗೆ, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ದಕ್ಷತೆಯು ಸುಮಾರು 10% ಆಗಿದೆ, ಅದು ತುಂಬಾ ಅಲ್ಲ. ಮಟ್ಟದ ರೇಖಾಚಿತ್ರವು (ಚಿತ್ರ 1) ಮೇಲಿನ ಲೇಸರ್ ಮಟ್ಟಗಳು ನೆಲದ ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಸರಿಸುಮಾರು 20 ಇವಿ ಎತ್ತರದಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಕೆಂಪು ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ಶಕ್ತಿಯು ಕೇವಲ 2 eV ಆಗಿದೆ.
ಕೋಷ್ಟಕ 2. ತರಂಗಾಂತರಗಳು λ, ಔಟ್ಪುಟ್ ಪವರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಲೈನ್‌ವಿಡ್ತ್‌ಗಳು Δ ƒ He-Ne ಲೇಸರ್ (ಪಾಸ್ಚೆನ್ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಪದನಾಮಗಳು)
| ಬಣ್ಣ | λ nm |
ಪರಿವರ್ತನೆ (ಪಾಸ್ಚೆನ್ ಪ್ರಕಾರ) |
ಶಕ್ತಿ ಮೆ.ವ್ಯಾ |
Δ ƒ MHz |
ಲಾಭ %/ಮೀ |
| ಅತಿಗೆಂಪು | 3 391 | 3ರು 2 → 3ಪ 4 | > 10 | 280 | 10 000 |
| ಅತಿಗೆಂಪು | 1 523 | 2ರು 2 → 2ಪ 1 | 1 | 625 | |
| ಅತಿಗೆಂಪು | 1 153 | 2ರು 2 → 2ಪ 4 | 1 | 825 | |
| ಕೆಂಪು | 640 | 3ರು 2 → 2ಪ 2 | |||
| ಕೆಂಪು | 635 | 3ರು 2 → 2ಪ 3 | |||
| ಕೆಂಪು | 633 | 3ರು 2 → 2ಪ 4 | > 10 | 1500 | 10 |
| ಕೆಂಪು | 629 | 3ರು 2 → 2ಪ 5 | |||
| ಕಿತ್ತಳೆ | 612 | 3ರು 2 → 2ಪ 6 | 1 | 1 550 | 1.7 |
| ಕಿತ್ತಳೆ | 604 | 3ರು 2 → 2ಪ 7 | |||
| ಹಳದಿ | 594 | 3ರು 2 → 2ಪ 8 | 1 | 1 600 | 0.5 |
| ಹಳದಿ | 543 | 3ರು 2 → 2ಪ 10 | 1 | 1 750 | 0.5 |
1.157 μm ಸುತ್ತಲಿನ ಅತಿಗೆಂಪು ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯು 2s → 2p ಪರಿವರ್ತನೆಗಳ ಮೂಲಕ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಸರಿಸುಮಾರು 1.512 µm ನಲ್ಲಿ ಸ್ವಲ್ಪ ದುರ್ಬಲ ರೇಖೆಗೆ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಎರಡೂ ಅತಿಗೆಂಪು ರೇಖೆಗಳನ್ನು ವಾಣಿಜ್ಯ ಲೇಸರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
3.391 μm ನಲ್ಲಿ IR ಶ್ರೇಣಿಯಲ್ಲಿನ ಸಾಲಿನ ವಿಶಿಷ್ಟ ಲಕ್ಷಣವೆಂದರೆ ಅದರ ಹೆಚ್ಚಿನ ಲಾಭ. ದುರ್ಬಲ ಸಂಕೇತಗಳ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ, ಅಂದರೆ, ದುರ್ಬಲ ಬೆಳಕಿನ ಸಂಕೇತಗಳ ಒಂದು ಅಂಗೀಕಾರದೊಂದಿಗೆ, ಇದು ಸುಮಾರು 20 dB / m ಆಗಿದೆ. ಇದು ಲೇಸರ್ 1 ಮೀಟರ್ ಉದ್ದದ 100 ಅಂಶಕ್ಕೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ. ಮೇಲಿನ ಲೇಸರ್ ಮಟ್ಟವು ತಿಳಿದಿರುವ ಕೆಂಪು ಪರಿವರ್ತನೆಯಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ (0.63 μm). ಹೆಚ್ಚಿನ ಲಾಭ, ಒಂದೆಡೆ, ಕಡಿಮೆ 3p ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಜೀವಿತಾವಧಿಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಇದು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಉದ್ದವಾದ ತರಂಗಾಂತರದಿಂದ ವಿವರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಪ್ರಕಾರ, ವಿಕಿರಣದ ಕಡಿಮೆ ಆವರ್ತನ. ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ, ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಗೆ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಅನುಪಾತವು ಕಡಿಮೆ ಆವರ್ತನಗಳಿಗೆ ƒ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ದುರ್ಬಲ ಸಂಕೇತಗಳ g ಯ ವರ್ಧನೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ g ~ƒ 2 ಗೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ.
ಆಯ್ದ ಅಂಶಗಳಿಲ್ಲದೆಯೇ, ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ಲೇಸರ್ 0.63 µm ನಲ್ಲಿ ಕೆಂಪು ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಹೊರಸೂಸುವ ಬದಲು 3.39 µm ಸಾಲಿನಲ್ಲಿ ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ. ಅತಿಗೆಂಪು ರೇಖೆಯ ಪ್ರಚೋದನೆಯು ಅನುರಣನದ ಆಯ್ದ ಕನ್ನಡಿಯಿಂದ ಅಥವಾ ಗ್ಯಾಸ್-ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಟ್ಯೂಬ್ನ ಬ್ರೂಸ್ಟರ್ ಕಿಟಕಿಗಳಲ್ಲಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು, ಲೇಸರ್ನ ಲೇಸಿಂಗ್ ಥ್ರೆಶೋಲ್ಡ್ ಅನ್ನು 3.39 µm ಹೊರಸೂಸುವಷ್ಟು ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಏರಿಸಬಹುದು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಇಲ್ಲಿ ದುರ್ಬಲ ಕೆಂಪು ರೇಖೆ ಮಾತ್ರ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
ವಿನ್ಯಾಸ
ಪ್ರಚೋದನೆಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಅನಿಲ ವಿಸರ್ಜನೆಯಲ್ಲಿ (Fig. 2) ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ, ಇದನ್ನು 5 ರಿಂದ 10 mA ವರೆಗಿನ ಪ್ರವಾಹಗಳಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 12 kV ವೋಲ್ಟೇಜ್ನೊಂದಿಗೆ ಬಳಸಬಹುದು. ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಉದ್ದವು 10 ಸೆಂ ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು, ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಕ್ಯಾಪಿಲ್ಲರಿಗಳ ವ್ಯಾಸವು ಸುಮಾರು 1 ಮಿಮೀ ಮತ್ತು ಹೊರಸೂಸುವ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣದ ವ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ. ಗ್ಯಾಸ್-ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಟ್ಯೂಬ್ನ ವ್ಯಾಸವು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ದಕ್ಷತೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಟ್ಯೂಬ್ ಗೋಡೆಯೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಣೆಗಳು ls-ಲೆವೆಲ್ ಅನ್ನು ಖಾಲಿ ಮಾಡಲು ಅಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಅತ್ಯುತ್ತಮ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗಾಗಿ, ಒಟ್ಟು ತುಂಬುವ ಒತ್ತಡವನ್ನು (p) ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ: p·D = 500 Pa·mm, ಇಲ್ಲಿ D ಟ್ಯೂಬ್ ವ್ಯಾಸವಾಗಿದೆ. He/Ne ಮಿಶ್ರಣದ ಅನುಪಾತವು ಬಯಸಿದ ಲೇಸರ್ ರೇಖೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ತಿಳಿದಿರುವ ಕೆಂಪು ರೇಖೆಗಾಗಿ ನಾವು He: Ne = 5:l, ಮತ್ತು ಅತಿಗೆಂಪು ರೇಖೆಗೆ ಸುಮಾರು 1.15 μm - He:Ne = 10:l. ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ ಸಹ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. 633 nm ಲೈನ್‌ನ ದಕ್ಷತೆಯು ಸುಮಾರು 0.1% ಆಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ಲೇಸರ್ನ ಸೇವಾ ಜೀವನವು ಸುಮಾರು 20,000 ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಗಂಟೆಗಳು.
|
ಅಕ್ಕಿ. 2. mW ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಧ್ರುವೀಕೃತ ವಿಕಿರಣಕ್ಕಾಗಿ He-Ne ಲೇಸರ್ ವಿನ್ಯಾಸ
ಅಂತಹ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಲಾಭವು g=0.1 m -1 ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿಫಲನದೊಂದಿಗೆ ಕನ್ನಡಿಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ. ಲೇಸರ್ ಕಿರಣದಿಂದ ಒಂದು ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ನಿರ್ಗಮಿಸಲು, ಭಾಗಶಃ ಹರಡುವ (ಅರೆಪಾರದರ್ಶಕ) ಕನ್ನಡಿಯನ್ನು ಅಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, R = 98% ನೊಂದಿಗೆ), ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ಬದಿಯಲ್ಲಿ - ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿಫಲನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕನ್ನಡಿ (~ 100%). ಇತರ ಗೋಚರ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳ ಲಾಭವು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ (ಟೇಬಲ್ 2 ನೋಡಿ). ವಾಣಿಜ್ಯ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗಾಗಿ, ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ನಷ್ಟದಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಕನ್ನಡಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಸಾಲುಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಹಿಂದೆ, ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ಲೇಸರ್ನೊಂದಿಗೆ, ಗ್ಯಾಸ್-ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಟ್ಯೂಬ್ನ ಔಟ್ಪುಟ್ ಕಿಟಕಿಗಳನ್ನು ಎಪಾಕ್ಸಿ ರಾಳದೊಂದಿಗೆ ನಿವಾರಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಕನ್ನಡಿಗಳನ್ನು ಬಾಹ್ಯವಾಗಿ ಜೋಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದು ಹೀಲಿಯಂ ಅನ್ನು ಅಂಟು ಮೂಲಕ ಹರಡಲು ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಆವಿಯನ್ನು ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಲು ಕಾರಣವಾಯಿತು. ಇಂದು, ಈ ಕಿಟಕಿಗಳನ್ನು ಗಾಜಿನಿಂದ ಲೋಹದ ನೇರ ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕುವ ಮೂಲಕ ನಿವಾರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಹೀಲಿಯಂ ಸೋರಿಕೆಯನ್ನು ವರ್ಷಕ್ಕೆ ಸುಮಾರು 1 Pa ಗೆ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಸಣ್ಣ ಸಾಮೂಹಿಕ-ಉತ್ಪಾದಿತ ಲೇಸರ್ಗಳ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಕನ್ನಡಿ ಲೇಪನವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಔಟ್ಪುಟ್ ವಿಂಡೋಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಂಪೂರ್ಣ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸರಳಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
ಕಿರಣದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು
ಧ್ರುವೀಕರಣದ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲು, ಅನಿಲ-ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ದೀಪವು ಎರಡು ಇಳಿಜಾರಾದ ಕಿಟಕಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಅಥವಾ ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ. 2, ಬ್ರೂಸ್ಟರ್ ಪ್ಲೇಟ್ ಅನ್ನು ಅನುರಣಕಕ್ಕೆ ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬ್ರೂಸ್ಟರ್ ಕೋನ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವಲ್ಲಿ ಬೆಳಕು ಸಂಭವಿಸಿದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಘಟನೆಯ ಸಮತಲಕ್ಕೆ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಧ್ರುವೀಕರಿಸಲ್ಪಟ್ಟರೆ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿನ ಪ್ರತಿಫಲನವು ಶೂನ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಧ್ರುವೀಕರಣದ ಈ ದಿಕ್ಕಿನೊಂದಿಗೆ ವಿಕಿರಣವು ಬ್ರೂಸ್ಟರ್ ವಿಂಡೋದ ಮೂಲಕ ನಷ್ಟವಿಲ್ಲದೆ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಘಟನೆಯ ಸಮತಲಕ್ಕೆ ಲಂಬವಾಗಿ ಧ್ರುವೀಕರಿಸಿದ ಘಟಕದ ಪ್ರತಿಫಲನವು ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ನಲ್ಲಿ ನಿಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ವಾಣಿಜ್ಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಧ್ರುವೀಕರಣ ಅನುಪಾತವು (ಧ್ರುವೀಕರಣದ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಅನುಪಾತವು ಈ ದಿಕ್ಕಿಗೆ ಲಂಬವಾಗಿರುವ ಶಕ್ತಿಗೆ) 1000:1 ಆಗಿದೆ. ಆಂತರಿಕ ಕನ್ನಡಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಬ್ರೂಸ್ಟರ್ ಪ್ಲೇಟ್ಗಳಿಲ್ಲದೆ ಲೇಸರ್ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಿದಾಗ, ಧ್ರುವೀಕರಿಸದ ವಿಕಿರಣವು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ.
ಲೇಸರ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವರ್ಸ್ TEM 00 ಮೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ (ಕಡಿಮೆ ಕ್ರಮಾಂಕದ ಮೋಡ್) ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹಲವಾರು ಉದ್ದದ (ಅಕ್ಷೀಯ) ವಿಧಾನಗಳು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಕನ್ನಡಿಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವು (ಲೇಸರ್ ಕುಹರದ ಉದ್ದ) L = 30 cm ಆಗಿದ್ದರೆ, ಇಂಟರ್ಮೋಡ್ ಆವರ್ತನ ಮಧ್ಯಂತರವು Δ ƒ` = c/2L = 500 MHz ಆಗಿದೆ. ಕೇಂದ್ರ ಆವರ್ತನವು 4.7 · 10 14 Hz ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿದೆ. ಬೆಳಕಿನ ವರ್ಧನೆಯು Δƒ = 1500 MHz (ಡಾಪ್ಲರ್ ಅಗಲ) ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು, L = 30CM ನಲ್ಲಿ ಮೂರು ವಿಭಿನ್ನ ಆವರ್ತನಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸಲಾಗುತ್ತದೆ: Δƒ/Δƒ`= 3. ಚಿಕ್ಕ ಕನ್ನಡಿ ಅಂತರವನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ (<= 10см) может быть получена одночастотная генерация. При короткой длине мощность будет весьма незначительной. Если требуется одночастотная генерация и более высокая мощность, можно использовать лазер большей длины и с оснащением частотно-селективными элементами.
ಸುಮಾರು 10 mW ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಇಂಟರ್‌ಫೆರೊಮೆಟ್ರಿ ಅಥವಾ ಹೊಲೊಗ್ರಾಫಿಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಸಮೂಹ-ಉತ್ಪಾದಿತ ಲೇಸರ್ಗಳ ಸುಸಂಬದ್ಧತೆಯ ಉದ್ದವು 20 ರಿಂದ 30 ಸೆಂ.ಮೀ ವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಣ್ಣ ವಸ್ತುಗಳ ಹೊಲೊಗ್ರಫಿಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಸಾಕಾಗುತ್ತದೆ. ಸರಣಿ ಆವರ್ತನ-ಆಯ್ದ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ದೀರ್ಘವಾದ ಸುಸಂಬದ್ಧತೆಯ ಉದ್ದಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಥರ್ಮಲ್ ಅಥವಾ ಇತರ ಪರಿಣಾಮಗಳ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಕನ್ನಡಿಗಳ ನಡುವಿನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಅಂತರವು ಬದಲಾದಾಗ, ಲೇಸರ್ ಕುಹರದ ಬದಲಾವಣೆಯ ಅಕ್ಷೀಯ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಆವರ್ತನಗಳು. ಏಕ-ಆವರ್ತನ ಉತ್ಪಾದನೆಯೊಂದಿಗೆ, ಸ್ಥಿರವಾದ ವಿಕಿರಣ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಇಲ್ಲಿ ಪಡೆಯಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ - ಇದು 1500 MHz ನ ಲೈನ್ ಅಗಲ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಅನಿಯಂತ್ರಿತವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಮೂಲಕ, ಆವರ್ತನದ ಸ್ಥಿರೀಕರಣವನ್ನು ರೇಖೆಯ ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ ನಿಖರವಾಗಿ ಸಾಧಿಸಬಹುದು (ವಾಣಿಜ್ಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ, ಹಲವಾರು MHz ಆವರ್ತನ ಸ್ಥಿರತೆ ಸಾಧ್ಯ). ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯಗಳಲ್ಲಿ ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು 1 Hz ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯವರೆಗೆ ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸಲು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಸಾಧ್ಯವಿದೆ.
ಸೂಕ್ತವಾದ ಕನ್ನಡಿಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ, ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಟೇಬಲ್ 4.2 ರಿಂದ ವಿಭಿನ್ನ ಸಾಲುಗಳನ್ನು ಉತ್ಸುಕಗೊಳಿಸಬಹುದು. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಗೋಚರ ರೇಖೆಯು ಸುಮಾರು 633 nm ಆಗಿದ್ದು ಹಲವಾರು ಮಿಲಿವ್ಯಾಟ್‌ಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. 633 nm ಸುತ್ತಲಿನ ತೀವ್ರವಾದ ಲೇಸರ್ ರೇಖೆಯನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸಿದ ನಂತರ, ಆಯ್ದ ಕನ್ನಡಿಗಳು ಅಥವಾ ಪ್ರಿಸ್ಮ್‌ಗಳ ಬಳಕೆಯ ಮೂಲಕ ಗೋಚರ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಇತರ ಸಾಲುಗಳು ಕುಳಿಯಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು (ಟೇಬಲ್ 2 ನೋಡಿ). ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ರೇಖೆಗಳ ಔಟ್ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯು ತೀವ್ರವಾದ ರೇಖೆಯ ಔಟ್ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯ ಕೇವಲ 10% ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ.
ವಾಣಿಜ್ಯ ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ಲೇಸರ್ಗಳು ವಿವಿಧ ತರಂಗಾಂತರಗಳಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿವೆ. ಅವುಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಹಲವಾರು ರೇಖೆಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಲೇಸರ್ಗಳು ಸಹ ಇವೆ ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ಸಂಯೋಜನೆಗಳಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ಉದ್ದಗಳ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಬಹುದಾದ He-Ne ಲೇಸರ್ಗಳ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಪ್ರಿಸ್ಮ್ ಅನ್ನು ತಿರುಗಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಕೆಲಸ 17. ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವುದು
ಕೆಲಸದ ಗುರಿ:
1. ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ಲೇಸರ್ನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತತ್ವ ಮತ್ತು ವಿನ್ಯಾಸದೊಂದಿಗೆ ನೀವೇ ಪರಿಚಿತರಾಗಿರಿ.
2. ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪ, ವಿವರ್ತನೆ ಮತ್ತು ಧ್ರುವೀಕರಣದೊಂದಿಗೆ ನೀವೇ ಪರಿಚಿತರಾಗಿರಿ.
3. ಎರಡು ಆಯಾಮದ ರಚನೆಯ ಅವಧಿಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ.
4. ಲೇಸರ್ ಕಿರಣದ ಡೈವರ್ಜೆನ್ಸ್ ಕೋನವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ.
ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತ ಸಿದ್ಧಾಂತ
ಲೇಸರ್ ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಹೊಸ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲವಾಗಿದೆ. ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣವು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಮೂಲಗಳ ವಿಕಿರಣದಿಂದ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ (ಪ್ರಕಾಶಮಾನ ದೀಪಗಳು, ಪ್ರತಿದೀಪಕ ದೀಪಗಳು, ಇತ್ಯಾದಿ.) ಇದು ಏಕವರ್ಣಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ, ಅಸಾಧಾರಣವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಮತ್ತು ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಸುಸಂಬದ್ಧತೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. , ಮತ್ತು, ಆದ್ದರಿಂದ, ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಶಕ್ತಿಯ ಅಸಾಧಾರಣವಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಲೇಸರ್ ಕಿರಣವು ಧ್ರುವೀಕರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ.
ಲೇಸರ್ನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತತ್ವವು ಮೂರು ಭೌತಿಕ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ: ಪ್ರಚೋದಿತ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ, ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿಲೋಮ ಮತ್ತು ಧನಾತ್ಮಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ.
ಪರಮಾಣುಗಳ (ಅಣುಗಳ) ನಡವಳಿಕೆಯು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್ನ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಪಾಲಿಸುತ್ತದೆ, ಅದರ ಪ್ರಕಾರ ಭೌತಿಕ ಪ್ರಮಾಣಗಳ ಮೌಲ್ಯಗಳು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಶಕ್ತಿ ಇ) ಕೆಲವು (ವಿವಿಕ್ತ) ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಶಕ್ತಿಗಾಗಿ, ಈ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಚಿತ್ರಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಚಿತ್ರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 1).
ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ನೆಲದ ಮಟ್ಟ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಕಣದ ಅತ್ಯಂತ ಸ್ಥಿರ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಮೌಲ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ ಉಳಿದ ಹಂತಗಳನ್ನು ಉತ್ಸುಕ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಯ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತನೆ ಎಂದು ಚಿತ್ರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಶಕ್ತಿಯ ಇಳಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತನೆ ಎಂದು ಚಿತ್ರಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣದ (ಬೆಳಕು) ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸೋಣ.
ಮೊದಲ ರೀತಿಯ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆ:ಒಂದು ಪರಮಾಣು, ನೆಲದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ, ಫೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಅದರ ಶಕ್ತಿಯು ಉತ್ಸಾಹಭರಿತ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತನೆಗೆ ಸಾಕಾಗುತ್ತದೆ (Fig. 1a).
ಮತ್ತು ಎರಡನೇ: ಉತ್ಸುಕ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣು,
ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತವಾಗಿ (ಸ್ವಾಭಾವಿಕವಾಗಿ) ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು: ಈ ಪರಿವರ್ತನೆಯು ಫೋಟಾನ್ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ (Fig. 1c).
ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ವಿಭಿನ್ನ ಪರಮಾಣುಗಳು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ, ಹೊರಸೂಸುವ ಫೋಟಾನ್ಗಳ ಹಂತಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿಲ್ಲ, ವಿಕಿರಣದ ದಿಕ್ಕು, ಅದರ ಧ್ರುವೀಕರಣವು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣದ ಆವರ್ತನವು ಕೆಲವು ಮಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಏರಿಳಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, E 1 ಮತ್ತು E 2 ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಗಳ ಅಗಲದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲದ, ಧ್ರುವೀಕೃತವಲ್ಲದ, ಏಕವರ್ಣವಲ್ಲದ.
ಇದೆ, ಆದಾಗ್ಯೂ, ಮೂರನೇ ರೀತಿಯ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆ, ಇದನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿತ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಚೋದಿತ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಪರಮಾಣು (ಚಿತ್ರ 2) ಆವರ್ತನದೊಂದಿಗೆ ವಿಕಿರಣದ ಮೇಲೆ ಘಟನೆಯಾಗಿದ್ದರೆ ν ಪರಮಾಣುವಿನ ಕೆಳಗಿನ ಸ್ಥಿತಿಗೆ (1) ಪರಿವರ್ತನೆಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ, ಈ ಫೋಟಾನ್ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣು ಬಲವಂತವಾಗಿ ಅದರೊಳಗೆ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ, ತನ್ನದೇ ಆದ ಫೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿತ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಪ್ರಚೋದಿತ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ವಿಶಿಷ್ಟ ಲಕ್ಷಣವನ್ನು ಗಮನಿಸುವುದು ಬಹಳ ಮುಖ್ಯ: ಹೊರಸೂಸುವ ತರಂಗ (ಫೋಟಾನ್) ನಿಖರವಾಗಿ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ ದಿಕ್ಕು ಮತ್ತು ಹಂತ,ಇದು ಸಹ ಬಲವಂತವಾಗಿದೆ. ಜೊತೆಗೆ, ಈ ಎರಡು ತರಂಗಗಳು ಒಂದೇ ತರಂಗಾಂತರಗಳು ಮತ್ತು ಧ್ರುವೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.
ಪರಿವರ್ತನೆಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ 1→2 (Fig. 1a), ಬಾಹ್ಯ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಲವಂತದ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ 2→1 (Fig. 2), ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಇದು ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಪರಮಾಣುವಿನಿಂದ ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಟ್ಟ ಫೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ಬಾಹ್ಯ ಫೋಟಾನ್‌ಗೆ ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. 1→2 ಮತ್ತು 2→1 ಪರಿವರ್ತನೆಗಳ ಸಂಭವನೀಯತೆಗಳು ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತವೆ. ಬಹುಪಾಲು ಪರಮಾಣುಗಳು ಉತ್ಸಾಹಭರಿತ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿದ್ದರೆ, 2→1 ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ . ಬೇರೆ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಬಾಹ್ಯ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಇದು ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿದೆ ಜನಸಂಖ್ಯೆಹಂತ 1 ರ ಜನಸಂಖ್ಯೆಗಿಂತ ಮಟ್ಟ 2 ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ ಅಥವಾ ಅದನ್ನು ರಚಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕ ವಿಲೋಮಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ಮಟ್ಟಗಳು.
T ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, E ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣುಗಳ N ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಬೋಲ್ಟ್ಜ್ಮನ್ ಸೂತ್ರದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ
ಎನ್ ~ ಎಕ್ಸ್ (-ಇ/ಕೆಟಿ)
ಇಲ್ಲಿ k ಎಂಬುದು ಬೋಲ್ಟ್ಜ್‌ಮನ್‌ನ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಇದರಿಂದ ರಾಜ್ಯದ E ಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯು ಈ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ N ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಎಂದು ನೋಡಬಹುದು. ಇದರರ್ಥ ಸಮತೋಲನ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಕೆಳಗಿನ ಹಂತಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಜನಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯು ವರ್ಧನೆಯ ಮೇಲೆ ಮೇಲುಗೈ ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ.
ಮಟ್ಟಗಳ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿಲೋಮವು ಮಾಧ್ಯಮದ ಪರಮಾಣುಗಳ ಯಾವುದೇ ಸಮತೋಲನದ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ.
ಅಂತಹ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸಿ ಕೃತಕವಾಗಿ ರಚಿಸಬಹುದು
ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ವಸ್ತುವಿಗೆ ಶಕ್ತಿ, ಈ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಮೇಲಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಪಂಪ್ ಅಪ್.ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಲೇಸರ್ಗಳಲ್ಲಿ, ಪಂಪಿಂಗ್ ಅನ್ನು ವಿಭಿನ್ನ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ: ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಲೇಸರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ದೀಪಗಳಿಂದ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ, ಅನಿಲ ಲೇಸರ್ಗಳಲ್ಲಿ - ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ವೇಗವರ್ಧಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಅವುಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅನಿಲ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಘರ್ಷಣೆಗಳು.
ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿಲೋಮವನ್ನು ನಡೆಸುವ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯ ಮಾಧ್ಯಮ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
"ಲೇಸರ್" ಪದವು ಇಂಗ್ಲಿಷ್ ಪದಗುಚ್ಛದ ಆರಂಭಿಕ ಅಕ್ಷರಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ: "ವಿಕಿರಣದ ಪ್ರಚೋದಿತ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯಿಂದ ಬೆಳಕಿನ ವರ್ಧನೆ", ಇದರರ್ಥ: "ಉತ್ತೇಜಿಸಿದ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಬೆಳಕಿನ ವರ್ಧನೆ." ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಆಸಿಲೇಟರ್‌ಗಳು (OQOs) ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.
ಅನಿಲ ಲೇಸರ್ಗಳು. ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ಲೇಸರ್.
ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ನಿರಂತರ-ತರಂಗ ಲೇಸರ್ನ ಮುಖ್ಯ ಅಂಶ
ಕ್ರಿಯೆಯು ಟ್ಯೂಬ್ 2 (Fig. 3), ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ 1 ಮತ್ತು 0.1 mmHg ಕ್ರಮದ ಭಾಗಶಃ ಒತ್ತಡದೊಂದಿಗೆ ಹೀಲಿಯಂ ಮತ್ತು ನಿಯಾನ್ ಮಿಶ್ರಣದಿಂದ ತುಂಬಿರುತ್ತದೆ. ಟ್ಯೂಬ್ನ ತುದಿಗಳನ್ನು ಸಮತಲ-ಸಮಾನಾಂತರ ಗಾಜಿನ ಫಲಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಮುಚ್ಚಲಾಗಿದೆ 3, ಅದರ ಅಕ್ಷಕ್ಕೆ ಬ್ರೂಸ್ಟರ್ ಕೋನದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಕ್ಯಾಥೋಡ್ 4 ಮತ್ತು ಆನೋಡ್ 5 ರ ನಡುವೆ ಗ್ಲೋ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಮೂಲದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಗ್ಯಾಸ್ ಲೇಸರ್ನಲ್ಲಿ ಪಂಪ್ ಮಾಡುವಿಕೆಯನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ. ಟ್ಯೂಬ್ನಲ್ಲಿನ ವಿಸರ್ಜನೆಯು 1.5-2.0 kV ನಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಟ್ಯೂಬ್ನ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಕರೆಂಟ್ ಹತ್ತಾರು ಮಿಲಿಯಾಂಪ್ಗಳು.
ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ಲೇಸರ್ನ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಪರಮಾಣುಗಳು ಪರಮಾಣುಗಳಾಗಿವೆ
ನಿಯಾನ್, ಕೆಂಪು ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತದೆ (λ =632.8 nm), ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ. ಚಿತ್ರ 4 ನಿಯಾನ್ ಮತ್ತು ಹೀಲಿಯಂ ಪರಮಾಣುಗಳ ಮಟ್ಟಗಳ ಸರಳೀಕೃತ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
ಶುದ್ಧ ನಿಯಾನ್ನಲ್ಲಿ, ಪಂಪ್ ಮಾಡುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ 3S ರಾಜ್ಯಗಳ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯು ನಿಷ್ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಈ ಮಟ್ಟವು ಕಡಿಮೆ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿಯಾನ್ ಪರಮಾಣು ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತವಾಗಿ 2P ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಪರಿವರ್ತನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
ಹೀಲಿಯಂ ಅನ್ನು ನಿಯಾನ್ಗೆ ಸೇರಿಸಿದಾಗ ಪರಿಸ್ಥಿತಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಲಿಯಂನ 2S ಮಟ್ಟದ ಶಕ್ತಿಯು ನಿಯಾನ್‌ನ 3S ಮಟ್ಟದ ಶಕ್ತಿಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಹೀಲಿಯಂನ 2S ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟವು ದೀರ್ಘಕಾಲ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪಂಪ್ ಮಾಡುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಜನಸಂಖ್ಯೆ ಹೊಂದಿದೆ. ಉತ್ತೇಜಿತ ಹೀಲಿಯಂ ಪರಮಾಣುಗಳು ನಿಯಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಿಸಿದಾಗ, ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನಿಯಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, 3S ನಿಯಾನ್‌ನ ಕೆಲಸದ ಹಂತದ ವಿಲೋಮ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ.
 |
ಇದರ ನಂತರ, ಸಕ್ರಿಯ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ಘಟನೆಗಳು ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ.
ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳ ಕ್ರಿಯೆಗಳು 3S→2P, ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳು (λ =632.8 nm) ಬಲವಂತದ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ. ಟ್ಯೂಬ್ ಅಕ್ಷಕ್ಕೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕೋನದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ಆ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳು ಲೇಸರ್ ಕಿರಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಲೇಸರ್ ಕಿರಣವು ಟ್ಯೂಬ್ನ ಅಕ್ಷದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಹೊರಸೂಸುವ ಫೋಟಾನ್ಗಳಿಂದ ಮಾತ್ರ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
ಬೆಳಕನ್ನು ಸಕ್ರಿಯ ಮಾಧ್ಯಮಕ್ಕೆ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಿದರೆ ಕಿರಣವು ಹೆಚ್ಚು ವೇಗವಾಗಿ ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಬಲವಂತದ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳಿಂದಾಗಿ ಅದು ಮತ್ತೆ ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಧನಾತ್ಮಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ರಚಿಸಲು, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕುಹರವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಎರಡು ಕನ್ನಡಿಗಳು 1 (Fig. 3) ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.
ಪ್ರಚೋದಿತ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ತೀವ್ರತೆಯು ಹಿಮಕುಸಿತದಂತೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸಬಹುದಾದ ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ತೀವ್ರತೆಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.
ಬಲವಂತದ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳಿಂದಾಗಿ ವಿಕಿರಣ ಶಕ್ತಿಯ ಹೆಚ್ಚಳವು ಅನುರಣನದ ಪ್ರತಿ ಪಾಸ್‌ಗೆ ಶಕ್ತಿಯ ನಷ್ಟವನ್ನು ಮೀರಿದಾಗ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣದ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಕ್ಷಣದಲ್ಲಿ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ. ಅನುರಣಕದಿಂದ ಕಿರಣವನ್ನು ಹೊರತೆಗೆಯಲು, ಕನ್ನಡಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಅರೆಪಾರದರ್ಶಕವಾಗಿ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಡೂ ಕನ್ನಡಿಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳಿಂದ ಮುಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅದರ ದಪ್ಪವನ್ನು ಅಪೇಕ್ಷಿತ ತರಂಗಾಂತರದ ಅಲೆಗಳು ಪ್ರತಿಫಲಿಸುವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಆಯ್ಕೆಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉಳಿದವುಗಳನ್ನು ನಂದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಅನುರಣಕ ಕನ್ನಡಿಗಳ ಪಾರದರ್ಶಕತೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 1% ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಇರುತ್ತದೆ.
ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು.
ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಮಾಹಿತಿ.
ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿ, ನಮ್ಮ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ಲೇಸರ್ನ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತತ್ವವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ. ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ವಸ್ತು ನಿಯಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ( ನೆ) ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪಂಪಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ: ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಹರಿವು ಅನಿಲ-ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಟ್ಯೂಬ್ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುತ್ತದೆ; ವೇಗದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ನಿಯಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಿಸಿದಾಗ, ನಂತರದವು ಉತ್ಸುಕವಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ನಿಯಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪ್ರಭಾವದಿಂದ ನೇರ ಪಂಪಿಂಗ್ ಸಾಕಷ್ಟು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿಲ್ಲ. ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ಗಾವಣೆಯನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸಲು, ಹೀಲಿಯಂ ಅನ್ನು ನಿಯಾನ್ಗೆ ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ( ಅವನು).
ಪಂಪಿಂಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 4.2. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಣೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಹೀಲಿಯಂ ಪರಮಾಣುಗಳು ನೆಲದ ಮಟ್ಟದಿಂದ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ 2
ಎಸ್. ಈ ಪ್ರಚೋದಿತ ಹೀಲಿಯಂ ಪರಮಾಣುಗಳು ನಿಯಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಣೆಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳಿಗೆ ತಮ್ಮ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿರುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ನಿಯಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ನೆಲದ ಮಟ್ಟದಿಂದ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರವಿರುವ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ 2
ಎಸ್ಹೀಲಿಯಂ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಆನ್ 
ನಿಯಾನ್ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಇವರಿಂದ ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ 
ಗಮನಾರ್ಹ ಜನಸಂಖ್ಯೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಮಟ್ಟ 
ವಿರಳವಾದ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಕಡಿಮೆ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ಸ್ಥಿತ್ಯಂತರಗಳ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಇದು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ತೆರವುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಕ್ರಾಸಿಂಗ್ ನಲ್ಲಿ 
ವಿಲೋಮ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯು ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಮೇಲಿನಿಂದ ನಿಯಾನ್ ಪರಮಾಣುವಿನ ಪರಿವರ್ತನೆ 
ಮಟ್ಟದಿಂದ ಕೆಳಮಟ್ಟಕ್ಕೆ 
ತರಂಗಾಂತರದೊಂದಿಗೆ ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ 
µm, ಇದು ಕೆಂಪು ಬೆಳಕಿಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ.
ಪ 
ವಿಲೋಮ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ರಚಿಸುವ ವಾತಾವರಣವಿರಲಿ, ಅಂದರೆ. ಸ್ಥಿತಿ (4.7) ಹೊಂದಿದೆ. ಅಂತಹ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ, ಪ್ರಚೋದಿತ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಗಿಂತ ಬಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಮಾಧ್ಯಮವು ಪ್ರಸರಣ ಬೆಳಕನ್ನು ಆವರ್ತನದೊಂದಿಗೆ ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ ν
(ತರಂಗಾಂತರ λ)
, ತಲೆಕೆಳಗಾದ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯೊಂದಿಗೆ ಮಟ್ಟಗಳ ನಡುವಿನ ಪರಿವರ್ತನೆಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ (ಸೂತ್ರವನ್ನು ನೋಡಿ (4.2)). ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಲಾಭವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ: ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ಲೇಸರ್ನಲ್ಲಿ, ಬೆಳಕು, ಸಕ್ರಿಯ ಮಾಧ್ಯಮದ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ 1
ಮೀ, ಮಾತ್ರ ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ 2
ಶೇ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಪಡೆಯಲು, ಸಕ್ರಿಯ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ಮಾರ್ಗವು ತುಂಬಾ ಉದ್ದವಾಗಿರುವುದು ಅವಶ್ಯಕ. ಇದನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ರೆಸೋನೇಟರ್. ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿಲೋಮದೊಂದಿಗೆ ಸಕ್ರಿಯ ಮಾಧ್ಯಮ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕುಹರವು ಯಾವುದೇ ಲೇಸರ್ನ ಎರಡು ಮುಖ್ಯ ಭಾಗಗಳಾಗಿವೆ.
ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ. 4.3 ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ಲೇಸರ್ನ ಸಾಧನವನ್ನು ಕ್ರಮಬದ್ಧವಾಗಿ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿ ಸಕ್ರಿಯ ಮಾಧ್ಯಮದೊಂದಿಗೆ ಗ್ಯಾಸ್ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಟ್ಯೂಬ್ (ಜಿಡಿಟಿ) ಇದೆ - ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ಮಿಶ್ರಣ. ಹೀಲಿಯಂನ ಭಾಗಶಃ ಒತ್ತಡ - 1 mmHg ( 133 ಪಾ), ಮತ್ತು ನಿಯಾನ್ - 0,1 mmHg ( 13,3 ಪಾ). ಟ್ಯೂಬ್ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ TOಮತ್ತು ಆನೋಡ್ ಎ. ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಅನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡಿದಾಗ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಮತ್ತು ಆನೋಡ್ ನಡುವೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, ಟ್ಯೂಬ್ ಅನ್ನು ತುಂಬುವ ಅನಿಲಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಸರ್ಜನೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು. ವಿಸರ್ಜನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಟ್ಯೂಬ್ನಲ್ಲಿನ ಆನೋಡ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡ್ರಾಪ್ ತಲುಪುತ್ತದೆ 1,5 kV, ಟ್ಯೂಬ್ ಮೂಲಕ ಪ್ರಸ್ತುತ ತಲುಪುತ್ತದೆ 30 mA. ಮಿಶ್ರಣದ ಮೂಲಕ ಪ್ರವಾಹವು ಹಾದುಹೋದಾಗ, ಅದರಲ್ಲಿ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿಲೋಮ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.
ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ ಎರಡು ಉತ್ತಮ ಗುಣಮಟ್ಟದ ಕನ್ನಡಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ Z1ಮತ್ತು Z2(ಚಪ್ಪಟೆ ಅಥವಾ ಗೋಳಾಕಾರದ), ಅದರಲ್ಲಿ ಒಂದು ( Z2) ಅರೆಪಾರದರ್ಶಕ. ಕನ್ನಡಿಗಳನ್ನು ಅನಿಲ-ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಟ್ಯೂಬ್ನ ತುದಿಗಳಲ್ಲಿ ಪರಸ್ಪರ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ರೆಸೋನೇಟರ್ ಕನ್ನಡಿಗಳಿಂದ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುವ ಬೆಳಕು, ಗ್ಯಾಸ್-ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಟ್ಯೂಬ್ ಮೂಲಕ ಪದೇ ಪದೇ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಸಕ್ರಿಯ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ಮಾರ್ಗವು ತುಂಬಾ ವಿಸ್ತರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಬೆಳಕಿನ ವರ್ಧನೆಯು ದೊಡ್ಡ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುವ ಮೊದಲು, ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಕನ್ನಡಿಗಳಿಂದ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುವ ಈ ವಿಕಿರಣವು ಸಕ್ರಿಯ ಮಾಧ್ಯಮದ ಮೂಲಕ ಅನೇಕ ಬಾರಿ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿ ಪಾಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಅದು ಮಾಧ್ಯಮದ ಪ್ರಚೋದಿತ ವಿಕಿರಣದಿಂದಾಗಿ ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ. ಫಲಿತಾಂಶವು ಅರೆಪಾರದರ್ಶಕ ಕನ್ನಡಿಯಿಂದ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವ ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣವಾಗಿದೆ.
ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಭಾಗ ಮಾತ್ರ ಲೇಸಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುತ್ತದೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ ಉತ್ತಮ ಆಯ್ಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ: ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ವಿಕಿರಣದ ನಡುವೆ, ಇದು ಪ್ರಸರಣದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದಿಕ್ಕಿನೊಂದಿಗೆ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ರೆಸೋನೇಟರ್ನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಅಕ್ಷದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಹರಡುವ ಅಲೆಗಳು ಮಾತ್ರ ಬಹು ಪ್ರತಿಫಲನಗಳನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತವೆ. ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ, ಅಕ್ಷಕ್ಕೆ ಕೋನದಲ್ಲಿ ಬರುವುದು, ಅನುರಣಕವನ್ನು ಬಿಟ್ಟು ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ, ಲೇಸರ್ ಕಿರಿದಾದ, ಕಡಿಮೆ-ವಿಮುಖವಾದ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.
ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ಲೇಸರ್ನ ವಿಕಿರಣವು ದೀರ್ಘವೃತ್ತದ ಧ್ರುವೀಕೃತವಾಗಿದೆ. ಗ್ಯಾಸ್ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಟ್ಯೂಬ್ನ ಕಿಟಕಿಗಳನ್ನು ಬ್ರೂಸ್ಟರ್ ಕೋನದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದ ಇದು ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ 
. ಗ್ಯಾಸ್-ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಟ್ಯೂಬ್ನ ಕಿಟಕಿಗಳಿಂದ ಹರಡುವ ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರತಿಫಲನವು ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ. ಬ್ರೂಸ್ಟರ್ ಕೋನದಲ್ಲಿ ಕಿಟಕಿಗಳನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸುವ ಮೂಲಕ, ವೆಕ್ಟರ್ ಇರುವ ಬೆಳಕನ್ನು ನಾವು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತೇವೆ ಇಘಟನೆಯ ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ಆಂದೋಲನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ವಾಸ್ತವಿಕವಾಗಿ ಯಾವುದೇ ಪ್ರತಿಫಲನವಿಲ್ಲದೆ ಕಿಟಕಿಯ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಅಂತಹ ಧ್ರುವೀಕೃತ ಬೆಳಕು ಮಾತ್ರ ಲೇಸರ್ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ.
ಹೀಗಾಗಿ, ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ಲೇಸರ್ನಿಂದ ಕೆಂಪು, ಅಂಡಾಕಾರದ ಧ್ರುವೀಕೃತ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಿದಾದ ಕಿರಣವು ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತದೆ. ಈ ಬೆಳಕು ಪ್ರಚೋದಿತ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿದೆ. ಪ್ರಚೋದಿತ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ, ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಇರುತ್ತದೆ, ಇದು ಧ್ರುವೀಕರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಎಲ್ಲಾ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಲೇಸರ್ನಿಂದ ನಿರ್ಗಮಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಕಿರಣವು ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣವು ಪ್ರಚೋದಿತ ವಿಕಿರಣಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ದುರ್ಬಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಅದರ ಹೊಳಪು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಗ್ಯಾಸ್-ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಟ್ಯೂಬ್ನಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ.
ಗ್ಯಾಸ್ ಲೇಸರ್ನ ಮುಖ್ಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವುದು ಕೆಲಸದ ಉದ್ದೇಶವಾಗಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಹೀಲಿಯಂ ಮತ್ತು ನಿಯಾನ್ ಅನಿಲಗಳ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
3.1. ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ಲೇಸರ್ನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತತ್ವ
He-Ne ಲೇಸರ್ ವಿಶಿಷ್ಟ ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ಅನಿಲ ಲೇಸರ್ ಆಗಿದೆ. ಇದು ಪರಮಾಣು ಅನಿಲ ಲೇಸರ್‌ಗಳಿಗೆ ಸೇರಿದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಸಕ್ರಿಯ ಮಾಧ್ಯಮವು ಜಡ ಅನಿಲಗಳ ತಟಸ್ಥ (ಅಯಾನೀಕರಿಸದ) ಪರಮಾಣುಗಳ ಮಿಶ್ರಣವಾಗಿದೆ - ಹೀಲಿಯಂ ಮತ್ತು ನಿಯಾನ್. ನಿಯಾನ್ ಒಂದು ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಅನಿಲವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಸುಸಂಬದ್ಧವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣದ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಅದರ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಗಳ ನಡುವೆ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ. ಹೀಲಿಯಂ ಸಹಾಯಕ ಅನಿಲದ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿಯಾನ್‌ನ ಪ್ರಚೋದನೆಗೆ ಮತ್ತು ಅದರಲ್ಲಿ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿಲೋಮವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಲು ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ.
ಯಾವುದೇ ಲೇಸರ್ನಲ್ಲಿ ಲೇಸಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲು, ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ಷರತ್ತುಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಬೇಕು:
1. ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಲೇಸರ್ ಮಟ್ಟಗಳ ನಡುವೆ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿಲೋಮ ಇರಬೇಕು.
2. ಸಕ್ರಿಯ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿನ ಲಾಭವು ಲೇಸರ್ನಲ್ಲಿನ ಎಲ್ಲಾ ನಷ್ಟಗಳನ್ನು ಮೀರಬೇಕು, ವಿಕಿರಣ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ "ಉಪಯುಕ್ತ" ನಷ್ಟಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ.
ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಎರಡು ಹಂತಗಳಿದ್ದರೆ ಇ 1 ಮತ್ತು ಇ 2 ಪ್ರತಿಯೊಂದರ ಮೇಲೆ ಕ್ರಮವಾಗಿ ಕಣಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯೊಂದಿಗೆ ಎನ್ 1 ಮತ್ತು ಎನ್ 2 ಮತ್ತು ಅವನತಿ ಪದವಿ ಜಿ 1 ಮತ್ತು ಜಿ 2, ನಂತರ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿಲೋಮ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಎನ್ 2 /ಜಿ 2 ಮೇಲಿನ ಹಂತಗಳು ಇ 2 ಹೆಚ್ಚು ಜನಸಂಖ್ಯೆ ಇರುತ್ತದೆ ಎನ್ 1 /ಜಿ 1 ಕಡಿಮೆ ಮಟ್ಟ ಇ 1, ಅಂದರೆ, ವಿಲೋಮ Δ ಮಟ್ಟ ಎನ್ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ:
ಮಟ್ಟಗಳು ವೇಳೆ ಇ 1 ಮತ್ತು ಇ 2 ಕ್ಷೀಣಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ನಂತರ ವಿಲೋಮ ಸಂಭವಿಸಲು ಕಣಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಅಗತ್ಯ ಎನ್ 2 ಉನ್ನತ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಇ 2 ಕಣಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿತ್ತು ಎನ್ 1 ಕೆಳಗಿನ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಇ 1 . ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿಲೋಮ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಸುಸಂಬದ್ಧ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣದ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಬಲವಂತದ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳ ಸಂಭವದ ನಡುವಿನ ಹಂತಗಳನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಲೇಸರ್ ಮಟ್ಟಗಳು.
ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿಲೋಮ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ ಪಂಪ್ ಮಾಡುವುದುವಿವಿಧ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ಅನಿಲ ಪರಮಾಣುಗಳ ಪ್ರಚೋದನೆ. ಎಂಬ ಬಾಹ್ಯ ಮೂಲದ ಶಕ್ತಿಯಿಂದಾಗಿ ಪಂಪ್ ಮೂಲ, ನೆಲದ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟದಿಂದ Ne ಪರಮಾಣು ಇ 0, ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸಮತೋಲನದ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ, ಉತ್ತೇಜಿತ ಸ್ಥಿತಿ Ne* ಗೆ ಹೋಗುತ್ತದೆ. ಪಂಪಿಂಗ್ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ವಿಭಿನ್ನ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಗಳಿಗೆ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು ಸಂಭವಿಸಬಹುದು. ಮುಂದೆ, ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ಅಥವಾ ಬಲವಂತದ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ.
ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿನ ಎಲ್ಲಾ ರಾಜ್ಯಗಳ ನಡುವಿನ ಎಲ್ಲಾ ಸಂಭವನೀಯ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ. ಇದು ಎರಡು, ಮೂರು ಮತ್ತು ನಾಲ್ಕು ಹಂತದ ಲೇಸರ್ ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ಸ್ಕೀಮ್ಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಮಾತನಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯ ಮಾಧ್ಯಮದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಹಾಗೆಯೇ ಬಳಸಿದ ಪಂಪಿಂಗ್ ವಿಧಾನ.
ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ಲೇಸರ್ ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಮೂರು ಹಂತದ ಯೋಜನೆಯ ಪ್ರಕಾರ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. 3.1. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಪಂಪಿಂಗ್ ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಚಾನಲ್ಗಳನ್ನು ಭಾಗಶಃ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಕ್ರಿಯ ವಸ್ತುವಿನ ಪಂಪ್ ನೆಲದ ಮಟ್ಟದಿಂದ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ ಇ 0 ಉತ್ಸಾಹದ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಇ 2, ಇದು ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಮಟ್ಟಗಳ ನಡುವೆ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿಲೋಮ ಸಂಭವಿಸುವಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಇ 2 ಮತ್ತು ಇ 1 . ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಮಟ್ಟಗಳ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿಲೋಮದೊಂದಿಗೆ ರಾಜ್ಯದಲ್ಲಿ ಸಕ್ರಿಯ ಮಾಧ್ಯಮವು ಆವರ್ತನದೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ವರ್ಧಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ 
ಪ್ರಚೋದಿತ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದಾಗಿ.
ಅಕ್ಕಿ. 3.1. ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ಲೇಸರ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಕೆಲಸ ಮತ್ತು ಸಹಾಯಕ ಅನಿಲದ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಗಳ ರೇಖಾಚಿತ್ರ
ಅನಿಲಗಳಲ್ಲಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಗಳ ವಿಸ್ತರಣೆಯು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ವಿಶಾಲ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗಳಿಲ್ಲದ ಕಾರಣ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿಲೋಮವನ್ನು ಪಡೆಯುವುದು ಕಷ್ಟ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇತರ ಪಂಪಿಂಗ್ ವಿಧಾನಗಳು ಅನಿಲಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಧ್ಯ: ನೇರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಪ್ರಚೋದನೆ ಮತ್ತು ಪರಮಾಣುಗಳ ಘರ್ಷಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ಗಾವಣೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಪರಮಾಣುಗಳ ಪ್ರಚೋದನೆಯನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ನಲ್ಲಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ಸಾಧಿಸಬಹುದು, ಅಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ವೇಗಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. 
ಗಮನಾರ್ಹ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು. ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಅಸ್ಥಿರ ಘರ್ಷಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಎರಡನೆಯದು ಉತ್ಸುಕ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಹೋಗುತ್ತದೆ ಇ 2:
ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು (3.4) ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು ಮುಖ್ಯ: ವಿಭಿನ್ನ ಪರಮಾಣುಗಳ ಉತ್ಸುಕ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಗಳು ಹೊಂದಿಕೆಯಾದರೆ ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಸಂಭವನೀಯತೆಯು ಗರಿಷ್ಠವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ಅವು ಅನುರಣನದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ.
He ಮತ್ತು Ne ನ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಗಳು ಮತ್ತು ಮುಖ್ಯ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ವಿವರವಾಗಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 3.2. ವೇಗದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ (3.2) ಮತ್ತು (3.3) ಅನಿಲ ಪರಮಾಣುಗಳ ಅಸ್ಥಿರ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳನ್ನು ಚುಕ್ಕೆಗಳ ಮೇಲ್ಮುಖ ಬಾಣಗಳೊಂದಿಗೆ ತೋರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪ್ರಭಾವದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಹೀಲಿಯಂ ಪರಮಾಣುಗಳು 2 1 S 0 ಮತ್ತು 2 3 S 1 ಮಟ್ಟಗಳಿಗೆ ಉತ್ಸುಕವಾಗುತ್ತವೆ, ಅವು ಮೆಟಾಸ್ಟೇಬಲ್ ಆಗಿರುತ್ತವೆ. ಹೀಲಿಯಂನಲ್ಲಿ ನೆಲದ ಸ್ಥಿತಿ 1 S 0 ಗೆ ವಿಕಿರಣ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ನಿಯಮಗಳಿಂದ ನಿಷೇಧಿಸಲಾಗಿದೆ. ಉತ್ಸುಕರಾದಾಗ He ಪರಮಾಣುಗಳು ನೆಲದ ಸ್ಥಿತಿ 1 S 0 ನಲ್ಲಿರುವ Ne ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಣೆಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಪ್ರಚೋದನೆಯ ವರ್ಗಾವಣೆ (3.4) ಸಾಧ್ಯ, ಮತ್ತು ನಿಯಾನ್ 2S ಅಥವಾ 3S ಮಟ್ಟಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಕ್ಕೆ ಹೋಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಅನುರಣನ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ತೃಪ್ತಿಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಸಹಾಯಕ ಮತ್ತು ಕೆಲಸದ ಅನಿಲದಲ್ಲಿ ನೆಲದ ಮತ್ತು ಉತ್ಸುಕ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ನಡುವಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಅಂತರವು ಪರಸ್ಪರ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ.
ನಿಯಾನ್‌ನ 2S ಮತ್ತು 3S ಮಟ್ಟಗಳಿಂದ 2P ಮತ್ತು 3P ಮಟ್ಟಗಳಿಗೆ ವಿಕಿರಣ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು ಸಂಭವಿಸಬಹುದು. P ಮಟ್ಟಗಳು ಮೇಲಿನ S ಮಟ್ಟಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಏಕೆಂದರೆ He ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಈ ಮಟ್ಟಗಳಿಗೆ ಶಕ್ತಿಯ ನೇರ ವರ್ಗಾವಣೆ ಇಲ್ಲ. ಇದರ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ, P ಮಟ್ಟಗಳು ಕಡಿಮೆ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು P → 1S ವು P ಮಟ್ಟವನ್ನು ನಾಶಪಡಿಸುತ್ತದೆ.ಹೀಗಾಗಿ, ಒಂದು ಪರಿಸ್ಥಿತಿಯು ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತದೆ (3.1), ಮೇಲಿನ S ಹಂತಗಳ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯು ಆಧಾರವಾಗಿರುವ P ಹಂತಗಳ ಜನಸಂಖ್ಯೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. , ಅಂದರೆ, S ಮತ್ತು P ಮಟ್ಟಗಳ ನಡುವೆ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿಲೋಮ, ಅಂದರೆ ಅವುಗಳ ನಡುವಿನ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳನ್ನು ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಬಳಸಬಹುದು.
S ಮತ್ತು P ಮಟ್ಟಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಅವುಗಳ ನಡುವೆ ವಿಭಿನ್ನ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳ ದೊಡ್ಡ ಸೆಟ್ ಸಾಧ್ಯ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ನಾಲ್ಕು 2S ಹಂತಗಳಿಂದ ಹತ್ತು 2P ಹಂತಗಳವರೆಗೆ, ಆಯ್ಕೆ ನಿಯಮಗಳು 30 ವಿಭಿನ್ನ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ, ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನವು ಲೇಸಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. 2S→2P ಪರಿವರ್ತನೆಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಪ್ರಬಲವಾದ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ರೇಖೆಯು 1.1523 μm (ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ನ ಅತಿಗೆಂಪು ಪ್ರದೇಶ) ರೇಖೆಯಾಗಿದೆ. 3S→2P ಪರಿವರ್ತನೆಗಳಿಗೆ, ಅತ್ಯಂತ ಮಹತ್ವದ ರೇಖೆಯು 0.6328 μm (ಕೆಂಪು ಪ್ರದೇಶ), ಮತ್ತು 3S→3P - 3.3913 μm (IR ಪ್ರದೇಶ). ಎಲ್ಲಾ ಪಟ್ಟಿ ಮಾಡಲಾದ ತರಂಗಾಂತರಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.
ಅಕ್ಕಿ. 3.2. ಹೀಲಿಯಂ ಮತ್ತು ನಿಯಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಗಳು ಮತ್ತು He-Ne ಲೇಸರ್ನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ರೇಖಾಚಿತ್ರ
ಮೊದಲೇ ಹೇಳಿದಂತೆ, P ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ವಿಕಿರಣ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ನಂತರ, P→1S ಪರಿವರ್ತನೆಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವಿಕಿರಣಶೀಲವಲ್ಲದ ವಿಕಿರಣದ ಕೊಳೆತ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ದುರದೃಷ್ಟವಶಾತ್, ನಿಯಾನ್‌ನ 1S ಮಟ್ಟಗಳು ಮೆಟಾಸ್ಟೇಬಲ್ ಆಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅನಿಲ ಮಿಶ್ರಣವು ಇತರ ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲದಿದ್ದರೆ, ನಿಯಾನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು 1S ಮಟ್ಟದಿಂದ ನೆಲದ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಪರಿವರ್ತನೆಗೊಳ್ಳುವ ಏಕೈಕ ಮಾರ್ಗವೆಂದರೆ ಹಡಗಿನ ಗೋಡೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಣೆಯ ಮೂಲಕ. ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ, ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಟ್ಯೂಬ್ನ ವ್ಯಾಸವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುವುದರಿಂದ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಲಾಭವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. 1S ನಿಯಾನ್‌ನ ಸ್ಥಿತಿಗಳು ನಿಧಾನವಾಗಿ ಖಾಲಿಯಾಗುವುದರಿಂದ, ಈ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ Ne ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ತುಂಬಾ ಅನಪೇಕ್ಷಿತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಈ ಲೇಸರ್ನ ಹಲವಾರು ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ, ಪಂಪ್ ಪ್ರವಾಹವು ಮಿತಿ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ ಜರಂಧ್ರಗಳು ಕ್ಷಿಪ್ರವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತವೆ, ಮತ್ತು ನಂತರ ಶುದ್ಧತ್ವ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತವೆ, ಇದು 1S ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಕಣಗಳ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯಿಂದ ನಿಖರವಾಗಿ ವಿವರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಡಿಕ್ಕಿಹೊಡೆಯುವಾಗ 2P ಅಥವಾ 3P ಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಔಟ್ಪುಟ್ ವಿಕಿರಣ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ.
ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿಲೋಮ ಸಂಭವಿಸುವಿಕೆಯು ಮಿಶ್ರಣದಲ್ಲಿನ He ಮತ್ತು Ne ನ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಸೂಕ್ತವಾದ ಅನಿಲ ಒತ್ತಡದ ಮೌಲ್ಯಗಳು He ಗೆ 133 Pa ಮತ್ತು Ne ಗೆ 13 Pa. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅನಿಲ ಮಿಶ್ರಣಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನಿಂದ ಹೊಂದಿಸಲಾಗಿದೆ. ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ ಈ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು 2 ... 3 kV ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಲೇಸರ್ ಲೇಸಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯಲು, ಲೇಸರ್ನಲ್ಲಿ ಧನಾತ್ಮಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವುದು ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿದೆ, ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ಸಾಧನವು ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ ಆಗಿ ಮಾತ್ರ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಮಾಡಲು, ಸಕ್ರಿಯ ಅನಿಲ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ರಚಿಸುವುದರ ಜೊತೆಗೆ, ಆಂದೋಲನದ ಪ್ರಕಾರಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಲೇಸಿಂಗ್ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲು ಅನುರಣಕವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದಕ್ಕಾಗಿ ವಿಶೇಷ ಆಯ್ದ ಕನ್ನಡಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಥ್ರೆಶೋಲ್ಡ್ ಹತ್ತಿರವಿರುವ ಪಂಪ್ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ, ಒಂದು ರೀತಿಯ ಆಂದೋಲನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲೇಸಿಂಗ್ ಮಾಡುವುದು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸುಲಭವಾಗಿದೆ. ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಮಟ್ಟವು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ವಿಶೇಷ ಕ್ರಮಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳದ ಹೊರತು, ಹಲವಾರು ಇತರ ವಿಧಾನಗಳು ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣು ರೇಖೆಯ ಅಗಲದಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಅನುರಣನದ ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನಗಳಿಗೆ ಸಮೀಪವಿರುವ ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿ ಪೀಳಿಗೆಯು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಅಕ್ಷೀಯ ರೀತಿಯ ಆಂದೋಲನಗಳ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ (TEM 00 ಮೋಡ್), ಪಕ್ಕದ ಗರಿಷ್ಠ ನಡುವಿನ ಆವರ್ತನ ಅಂತರ 
, ಎಲ್ಲಿ ಎಲ್- ರೆಸೋನೇಟರ್ನ ಉದ್ದ. ವಿಕಿರಣ ವರ್ಣಪಟಲದಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ವಿಧಾನಗಳ ಏಕಕಾಲಿಕ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಬೀಟ್ಸ್ ಮತ್ತು ಅಸಮಂಜಸತೆಗಳು ಉದ್ಭವಿಸುತ್ತವೆ. ಅಕ್ಷೀಯ ವಿಧಾನಗಳು ಮಾತ್ರ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದ್ದರೆ, ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ರೇಖೆಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ, ಅದರ ನಡುವಿನ ಅಂತರವು ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಸಿ
/
2ಎಲ್. ಆದರೆ ರೆಸೋನೇಟರ್ನಲ್ಲಿ ಅಕ್ಷೀಯವಲ್ಲದ ರೀತಿಯ ಆಂದೋಲನಗಳನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಲು ಸಹ ಸಾಧ್ಯವಿದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ TEM 10 ವಿಧಾನಗಳು, ಅದರ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ಕನ್ನಡಿಗಳ ಸಂರಚನೆಯ ಮೇಲೆ ಬಲವಾಗಿ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಉಪಗ್ರಹ ರೇಖೆಗಳು ವಿಕಿರಣ ವರ್ಣಪಟಲದಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಅಕ್ಷೀಯ ರೀತಿಯ ಆಂದೋಲನಗಳ ಎರಡೂ ಬದಿಗಳಲ್ಲಿ ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ಸಮ್ಮಿತೀಯವಾಗಿ ಇದೆ. ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಪಂಪ್ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಹೊಸ ರೀತಿಯ ಆಂದೋಲನಗಳ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವಿಕೆಯು ವಿಕಿರಣ ಕ್ಷೇತ್ರದ ರಚನೆಯ ದೃಶ್ಯ ವೀಕ್ಷಣೆಯಿಂದ ಸುಲಭವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಸುಸಂಬದ್ಧ ವಿಕಿರಣ ವಿಧಾನಗಳ ರಚನೆಯ ಮೇಲೆ ಕುಹರದ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ನೀವು ದೃಷ್ಟಿಗೋಚರವಾಗಿ ವೀಕ್ಷಿಸಬಹುದು.
ಮಂದಗೊಳಿಸಿದ ಮಾಧ್ಯಮಕ್ಕಿಂತ ಅನಿಲಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಏಕರೂಪವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಅನಿಲದಲ್ಲಿನ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣವು ಕಡಿಮೆ ವಿರೂಪಗೊಂಡಿದೆ ಮತ್ತು ಚದುರಿಹೋಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ಲೇಸರ್ನ ವಿಕಿರಣವು ಉತ್ತಮ ಆವರ್ತನ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದೇಶನದಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಇದು ವಿವರ್ತನೆಯ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಅದರ ಮಿತಿಯನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ. ಕಾನ್ಫೋಕಲ್ ಕುಹರಕ್ಕೆ ಡೈವರ್ಜೆನ್ಸ್‌ನ ವಿವರ್ತನೆಯ ಮಿತಿ
|
|
,ಅಲ್ಲಿ λ - ತರಂಗಾಂತರ; ಡಿ 0 ಅದರ ಕಿರಿದಾದ ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣದ ವ್ಯಾಸವಾಗಿದೆ.
ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ಲೇಸರ್ನ ವಿಕಿರಣವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ ಏಕವರ್ಣತೆ ಮತ್ತು ಸುಸಂಬದ್ಧತೆಯಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಅಂತಹ ಲೇಸರ್ನ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ರೇಖೆಯ ಅಗಲವು "ನೈಸರ್ಗಿಕ" ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಲೈನ್ ಅಗಲಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಕಿರಿದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಆಧುನಿಕ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೀಟರ್‌ಗಳ ಗರಿಷ್ಠ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್‌ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರಮಾಣದ ಆದೇಶಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಅದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು, ವಿಕಿರಣದಲ್ಲಿನ ವಿವಿಧ ವಿಧಾನಗಳ ಬೀಟ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಅನ್ನು ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಬ್ರೂಸ್ಟರ್ ಕೋನದಲ್ಲಿ ರೆಸೋನೇಟರ್ನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಅಕ್ಷಕ್ಕೆ ಇರುವ ಕಿಟಕಿಗಳ ಬಳಕೆಯಿಂದಾಗಿ ಈ ಲೇಸರ್ನ ವಿಕಿರಣವು ಸಮತಲ-ಧ್ರುವೀಕೃತವಾಗಿದೆ.
ಮೂಲದ ವಿವಿಧ ಬಿಂದುಗಳಿಂದ ಪಡೆದ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಅತಿಕ್ರಮಿಸಿದಾಗ ವಿವರ್ತನೆಯ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಗಮನಿಸುವುದರ ಮೂಲಕ ವಿಕಿರಣದ ಸುಸಂಬದ್ಧತೆಯ ಪುರಾವೆಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಬಹು ಸ್ಲಿಟ್‌ಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಿಂದ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪವನ್ನು ಗಮನಿಸುವುದರ ಮೂಲಕ ಸುಸಂಬದ್ಧತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಣಯಿಸಬಹುದು. ಯಂಗ್ ಅವರ ಅನುಭವದಿಂದ, ಸಾಮಾನ್ಯ "ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ" ಮೂಲದಿಂದ ಬೆಳಕಿನ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪವನ್ನು ವೀಕ್ಷಿಸಲು, ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಮೊದಲು ಒಂದು ಸ್ಲಿಟ್ ಮೂಲಕ ರವಾನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ನಂತರ ಎರಡು ಸೀಳುಗಳ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ನಂತರ ಪರದೆಯ ಮೇಲೆ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪದ ಅಂಚುಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಬಳಸುವ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಮೊದಲ ಸ್ಲಿಟ್ ಅನಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಸನ್ನಿವೇಶವು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಎರಡು ಸೀಳುಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಅಗಲಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವು ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಗಿಂತ ಅಸಮಾನವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಗ್ಯಾಸ್ ಲೇಸರ್ನ ನಿರ್ಗಮನ ವಿಂಡೋದಲ್ಲಿ ಎರಡು ಸ್ಲಿಟ್ಗಳಿವೆ, ಅದರ ನಡುವಿನ ಅಂತರವು 2 ಆಗಿದೆ ಎ. ಘಟನೆಯ ವಿಕಿರಣವು ಸುಸಂಬದ್ಧವಾಗಿರುವ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ದೂರದಲ್ಲಿರುವ ಪರದೆಯ ಮೇಲೆ ಡಿಸ್ಲಿಟ್‌ಗಳಿಂದ, ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗಳ ಗರಿಷ್ಠ (ಕನಿಷ್ಠ) ನಡುವಿನ ಅಂತರ
|
|
.