1. Analitik tahlil

Lazer yuqori direktiv nurli nurli monoxromatik kogerent yorug'lik manbai hisoblanadi. Lazer ta'sirini belgilovchi asosiy jarayon - bu kuchaytirilgan nurlanish emissiyasi. Bu fotonning qo'zg'atilgan atom bilan o'zaro ta'sirida, foton energiyasi atomning (yoki molekulaning) qo'zg'alish energiyasi bilan to'liq mos kelganda sodir bo'ladi.
Turli xil rejimlarda ishlaydigan juda ko'p turli xil lazer turlari yaratilgan: qattiq holatdagi, gazli, yarim o'tkazgichli, tolali. Gaz lazerlarining vakillaridan biri argondir.
Argon lazeri yuqori energiyali lazer bo'lib, asosan ko'k va yashil diapazonlarda uzluksiz yorug'lik chiqaradi.Ko'rinadigan spektrning ko'k-yashil qismida ikkita to'lqin uzunligi cho'qqilari - 488 va 514 nm bo'lgan yorug'lik chiqaradigan lazer. Argon lazerlari keng qo'llanilishiga ega, shuning uchun ularni ishlab chiqarish texnologiyasi juda muhim tadqiqot mavzusidir.
1. Analitik tahlil
texnologik argon lazeri
Argon lazerining tarixi 1964 yilda, olimlar U.Bridjs va X.Erkraft AQSH ilmiy laboratoriyalaridan birida oʻzlarining gaz lazerining faol muhiti sifatida asil gaz argonidan foydalanganlarida boshlangan.
Argon lazeri argon gazini faol vosita sifatida ishlatadigan gaz lazerlari "oilasiga" kiradi. Faol gazli trubka eng oddiy holatda ikkita parallel oynadan iborat bo'lgan optik rezonatorga joylashtiriladi. Ulardan biri shaffof. Naychaning istalgan joyida chiqadigan yorug'lik to'lqini, u gaz orqali tarqalganda, fotonlarning ko'chkisini keltirib chiqaradigan stimulyatsiya qilingan emissiya harakatlari tufayli kuchayadi. Shaffof oynaga etib borgandan so'ng, to'lqin qisman u orqali o'tadi. Yorug'lik energiyasining bu qismi lazer tomonidan tashqariga chiqariladi. Boshqa qismi oynadan aks etadi va fotonlarning yangi ko'chishini keltirib chiqaradi. Argon lazerlarida asosiy sovutish elementi suv va havodir.
Argon lazerlari, masalan, titanium-safir lazerlarini pompalash va lazerlarni bo'yash uchun ishlatilishi mumkin. Ushbu lazerlar lazer printerlari va boshqa bosma asboblarni ishlab chiqarishda, litografiya va tibbiyotda ko'zning to'r pardasi va boshqa ko'z kasalliklarini davolashda keng qo'llaniladi.
1.1 Argon lazer faol muhiti

Argon lazerining faol muhiti yuqori oqim zichligiga ega bo'lgan porlash deşarj plazmasidan hosil bo'ladi. Argon ion lazeri uchun energiya darajalarining soddalashtirilgan sxemasi shaklda ko'rsatilgan. 1.1. Eng qizg'in o'tishlar to'lqin uzunligi 0,4880 va 0,5145 mkm. Bu darajalar argon ionining darajalaridir, shuning uchun argon lazerining ishlashi uchun atomlar birinchi navbatda yakka ionlashtirilgan bo'lishi kerak. Ushbu sxemadagi asosiy holat neytral argon atomining asosiy holatidan deyarli 16 eV yuqorida joylashgan argon ionining asosiy holatidir. Bundan tashqari, yuqori lazer sathi er osti ion holatidan taxminan 20 eV balandlikda joylashgan. Bundan kelib chiqadiki, neytral argon atomini argon ionining yuqori lazer darajasiga o'tkazish uchun unga katta miqdordagi energiya o'tkazilishi kerak.

Ar+ ionining asosiy holati argonning tashqi qobig'ining oltita 3 p-elektronlaridan birini olib tashlash orqali olinadi. Qolgan 3p elektronlardan biri mos ravishda 4s va 4p darajalariga tashlanganida 4s va 4p qo'zg'alish holatlari paydo bo'ladi. Yuqori lazer 4p darajasining qo'zg'alishi ikki xil elektronlar bilan to'qnashuvni o'z ichiga olgan ikki bosqichli jarayon orqali sodir bo'ladi. Birinchi to'qnashuvda argon ionlanadi, ya'ni. Ar ionining asosiy holatiga o'tadi. Asosiy holatdagi Ar+ ioni elektron bilan ikkinchi toʻqnashuvni boshdan kechiradi, bu esa Ar+ ionining 4p darajasiga qoʻzgʻalishiga olib keladi.


1.1-rasm - Ionlashtirilgan argonning energiya darajalari sxemasi

Yuqoridagilardan kelib chiqadiki, argon lazerida avlod 4p → 4s o'tishda kutilishi kerak. 4s va 4p darajalari aslida ko'plab pastki darajalardan iborat bo'lganligi sababli, argon lazeri ko'plab chiziqlar hosil qilishi mumkin, ular orasida eng qizg'inlari yashil (l = 514,5 nm) va ko'k (l = 488 nm).

Yuqori (E4) va pastki (E3) ish darajalari orasidagi populyatsiya inversiyasi quyidagicha yaratiladi (1.2-rasm). E3 darajasidan ko'ra ko'proq umrga ega bo'lgan E4 darajasi gaz chiqarishdagi tez elektronlar bilan to'qnashuvi va yuqori E5 darajalari guruhidan qo'zg'aluvchan ionlarning o'tishi tufayli argon ionlari bilan to'ldiriladi. Shu bilan birga, juda qisqa umrga ega bo'lgan E3 darajasi (E4 darajasining ishlash muddatidan taxminan 25 baravar kam) ionlarning asosiy holatiga qaytishi tufayli tezda tugaydi. E3 va E4 darajalari pastki darajalar guruhlaridan iborat bo'lganligi sababli, hosil bo'lish bir vaqtning o'zida bir nechta to'lqin uzunliklarida sodir bo'lishi mumkin: 0,45 dan 0,53 mkm gacha.

1.2-rasm - Ionlangan argonning energiya darajalari diagrammasi:
1 - elektronlar bilan to'qnashuv paytida qo'zg'alish; 2 - to'lqin uzunligi 0,45 mikron bo'lgan lazer nurlanishi; 3 - spontan o'tishlar.