[vc_row][vc_column width=”1/1″]
[vc_row][vc_column width=”1/1″]
[vc_row][vc_column width=”1/1″]
[vc_row][vc_column width=”1/1″]لیرزهای فروسرخ :
بیشتر فورتون های هم فاز لیزرنزدیک ناحیه اشعه مادون قرمز با طیف نوری به طول موج حدود ۲۰ میکرون گسترش می یابد لیزرهای گازی (هلیوم – نئون) در محدوده۶۳/۰ میکرون فعال می باشد. ولی یاقوتی دراطراف ۶۹/۰ میکرون ولیزر گازی نئودیمیوم حدود ۰۶/۱ میکرون درمد تپه ای نیز فعال می باشند. فرتون های هم فاز دیگرلیزر نئون هلیوم درمنطقه ی ۱/۱ میکرون با محدوده کارگزنون ۹ میکرون امی باشد..
درسال ۱۹۶۲ نوسانهای لیزری با گزنون به درناحیه ی ۵/۱۸ میکرون ثابت شدند ودر ای حالت اساسا ناحیه اشعه مادون قرمز حدود ۵۰ میکرون نزدیک به ناحیه ای که امواج در محدوده ۱۰۰۰ میکرون ایجاد شده ، قرار دارند.
دراین جا پرسشی به نظر می رسد که آیا هنوز بابودن لیزر دروسط یا بالای ناحیه اشعه مادون قرمز باید آن را (( لیزر)) نامید؟
دستگاه لیزر فرو سرخ
گارت پیشنهاد داد که :
- لیزری که درمنطقه ی بالای اشعه مادون قرمز که در جهت ۱۵ میکرون فعال می باشد باید میزر نامیده شود .
این پیشنهاد بطور کلی مورد توجه قرار گرفت زیرا وسایل نوری معمولی، حتی آنها که موادی مانند سنگ نمک را برای منشورها وعدسیها استفاده می کنند. اثرخود را درآن بخش از دست می دادند ما فیزیک وترکیبات فیزیکی میزر در آنها پایدار می باشد. درپایان سال ۱۹۶۳ نوسانهای همدوس ازنوع میزر یا لیزر به ۱۳۳ میکرون در آن ناحیه افزایش یافت . این نوسانها ازراه تغییرحالت خاص اتمی که هنوز هم این خاصیت قابل شناسایی نمی باشند بدست می آید.
تمام کارایی نوسانهای گازی تحت نفوذ میدانهای مغناطیسی هنوز به طور کامل تجزیه وتحلیل ودرک نشده است. لیزرها یامیزرهای گازی تنها دستگاههای عملی هستند که تا به امروز در ناحیه مادون قرمز کار کرده اند.. لیزرهای جامد نوسانهای زیادی به اندازه ۲ میکرون درآن قسمت ناحیه انجام نداده اند.
- یک دلیل آن است که گازها برخلاف بیشتر جامدها درناحیه اشعه مادون قرمز باندهای وسیع برای جذب ندارند. چون تغییر حالات اتمی اشعه مادون قرمز دور درجامدها درمقایسه با تغییرات مشابه درگازه ها بسیارضعیف می باشد.
- دلیل مهم دیگراین است که درگاز هراتم با اتم های همسایه خود فاصله زیادی دارد درصورتی که این فاصله در اتم جامدات نسبت به یکدیگر از نظر تاثیر متقابل بین اتمها کمترمی باشد. وهراتم می تواند بدون امکان دخالت اتم همسایه خود نوسان کنند. درنتیجه خطهای گسیلش بصورت باریک شدن ایجاد می گرددکه درمیزر این دوعامل اهمیت دارد اما به سبب چگالی کم ماده ی فعال یعنی همان گازها امکان تشعشع در آنها شدید نمی باشد.چون درگازها نسبت به جامدها تعداد کمتری اتم تشعشع کننده درواحد حجم وجود دارد.
درنتیجه نیروی بازدارنده لیزر گاز ی نسبت به لیزر جامد و نیروی دریافتی لیزر یامیزر به مقدار قابل توجهی کمترشده و این موقعیت در آنها بسیار نا امید کننده می باشد . ترکیبات فیزیکی میزرهای گازی اشعه مادون قرمز از گزنون – هلیوم یا نئون به کار برده می شود که ظاهرا مشابه لیزرهای مخلوط هلیوم – نئون معمولی که قبلا توضیح داده شد به نظرمی رسد اما لامپ گازی معمولا تا اندازه ای درازتر وبه میزان قابل توجهی قطرش بزرگتر ازلیزر هلیوم – نئون است . وقتی قطر این لامپ ها افزایش پیدا می کند. باعث می شود که بهره ی مجموع آنها نیزافزایش می یابد . و باعث افزایش طول موج شده که در این حالت قطرلامپ به منظور کاهش پراکندگی گسیلش نورافزایش می یابد .
مشکل تشعشع اشعه مادون قرمز دورآنی بودن آنها می باشد. در آینه های بازتاب معمولی یا جز ئی همینکه درلیزرهای گازی اشعه مادون قرمز قرار می گیرند خیلی خوب کارنمی کنند چون آینه های بازتابی معمولی بخش اعظم تشعشع اشعه مادون قرمز را به خود جذب می کنند. و هیچ تشعشی را ارسال نمی کنند ازاین رو تشعشع لیزرهای اشعه مادون قرمز دور راه سوراخ کوچکی درمرکز آینه گسیلیده می شود که این عمل باعث کاهش کارایی سیستم می گردد . به عنوان مثال تنها میکرووات کوچکی درخط ۷۵/۴میکرون نئون به دست می آید حتی با به کاربردن یک کیلو وات نیرو یا معادل آن که درگازها تخلیه می شود .
همینکه طول موج با بلندترین اندازه ای که درحال حاضربطور ثابت یکسان می باشد و در این حالت انرژی بیشتری اتلاف می گردد. در۴/۷۵ میکرون یک میکرووات چاما در۱۳۳ میکرون تنها حدود یک میلی میکرووات یا یک کیلو وات درداده به دست می آید. بنابراین به منظور رسیدن به یک میزر عملی در ناحیه اشعه مادون قرمز دور باعث شد که برای به دست آوردن نیروی بازداده قابل استفاده درآن سمت خط ۱۳۳ میکرون متوجه سایر گازها وسیستمها گردند. گروهی از دانشمند درآزمایشگاه ملی فیزیک درانگلستان تلاش کردند تا با استفاده از گازهای مولکولی بجای گازهای بی حرکت اتمی عمل میزری را به وجود آورند اما درسال ۱۹۶۳ کراکت – ماتیز وجبی با استفاده ازبخارآب به عنوان یک رابط گازی یک نوسان بسیار قوی ایجاد نمودند آنها توانستند میزرهای نیرومند در بین محدوده ۲۰ و۱۰۰ میکرون بدست آورند. بعدها جبی توانست نوسانهای تپه ای در۳۳۷ میکرون به دست آورد
. درتاریخ نوشته شده که این بلندترین طول موجی است که تاکنون ازمیزرهای اشعه های مادون قرمز دور به دست آمده است.اما متاسفانه هنوزمطالب بسیاردیگری درمورد نوسان وطبیعت این نوسانها وجود دارد که باید روشن گردد.طول موج گسیلش به آنطرف ناحیه ۱۳۳ میکرونی که ازنئون به دست آمده رانده می شود. میزرهای گازملکولی تا کنون بیشتردرنوسان های تپه ای کار کردند
البته این میزرها نتایج تازه ای ازارتعاشات شبکه ها ی کریستالی وتاثیرهای فوتونها با اشیای جامد شفاف را می دهد. ارتعاشهای این شبکه در داخل یک ماده فوتون نام دارد . که شامل یک پدیده ی ابررسانایی وابسته به تاثیرهای متقابل الکترون – فوتون می باشد .
نمونه ای از مسائل مطرح شده فروسرخ (اشعه مادون قرمز)
- مسلئه نخست این است که میزرهای اشعه مادون قرمز دروضع عادی خود قابل تنظیم نمی باشند
- جدیدترین مسئله به وجود آمده فقدان آشکارسازهای دراشعه مادون قرمز می باشد که دارای حساسیت بیشتری نسبت به آشکارسازهای در موج فعلی می باشند.
- تحقیق در مورد کامل کردن کریستالهای جدید وروشهای افزایش حساسیت یک آشکارسازادامه خواهد یافت .شاید ممکن باشد که سیگنالهای اشغه مادون قرمز را به وسیله ی تدارک نیروی نوسانگر محلی ومخلوط کردن آن با سیگنال درداده همانگونه که دریک گیرنده ی رادیو سوپرهترودین عمل می شود هترودین کنیم .
میزرهای در زمینه کنترل واکنش شیمیایی امکانات زیادی را در بر می گیرند. و شاید روزی این مورد به وجود آید که با تحریک تشعشعات هم فاز اشعه مادون قرمز دوران با انتخاب مولکولهای شرکت کننده بتوانیم واکنشهای شیمیایی را تحریک کنیم. وباید توجه داشته باشیم که این تحریکات با کنترل ارتعاشات به وجود می آید.
خلاصه کاربرد احتمالی دستگاه برش لیزری و دستگاه حکاکی لیزری :
- جوشکاری
- ترکیب فلزها
- قلم زنی
- پیشگویی هوا
- کنترل چگونگی هوا
- شیمی فوتون
- رادار
- مخابرات
- سلاحها
- تصویر برداری
- رادار
[/vc_column][/vc_row]
[/vc_column][/vc_row]
[/vc_column][/vc_row]
[/vc_column][/vc_row]
