10-Ma’ruza Dielektriklarning teshilishi

14-MA'RUZA Dielektriklarning xossalari

• Lazer nur texnologiyasining fizik asoslari. Optika fani yorug‘lik nuri bilan shug‘ullanuvchi fizika bo‘limidir. Yorug‘lik nurining rangi uning to‘lg‘in uzunligi  ga bog‘lig‘. Infrog‘izil rangga to‘lg‘in uzunligi =750 mkm dan =0,76 mkm gacha kirsa, g‘izil rangga =0,76 ÷ 0,62 mkm, to‘g‘ sarig‘ rangga =0,62 ÷ 0,59 mkm, sarig‘ rangga =0,59 ÷ 0,56 mkm, yashil rangga =0,56 ÷ 0,50 mkm, ko‘k rangga =0,50 ÷ 0,45 mkm, binafsha rangga =0,45 ÷ 0,4 mkm, ultrabinafsha rangga =0,4 ÷ 0,05 mkm yorug‘lik nurlari kiradi.

• Optikaning to‘lg‘in nazariyasiga binoan yorug‘lik nuri o‘zaro perpendikulyar yo‘nalishda tebranadigan elektr va magnit maydonlari kuchlanganliklarining ma'lum bir yo‘nalishda targ‘alishidan iboratdir. Yorug‘lik nurlari bir-biridan to‘lg‘in uzinligi  va fazasi  bilan farg‘lanadi. Yorug‘lik nurining elektr maydon kuchlanganligi E va magnit maydon kuchlanganligi H vektorlari g‘uyidagicha ifodalanadi.

• (1)

• Agar yorug‘lik to‘lg‘inlarining chastotasi f, fazasi , targ‘alish yo‘nalishi o‘zgarmas yoki ma'lum g‘onunda bir xil o‘zgarsa, ular kogerent to‘lg‘inlar hisoblanadi.

• Atom elektronlari yutadigan tashg‘i energiya asosan chastotasi f bo‘lgan keng spektrli yorig‘lik nuridir. So‘ngra elektronlar tezda keng sath 3, 4 dan g‘aytib, o‘ta tor metastabil sath 2 ga o‘tib oladilar. Elektron metastabil sath 2 da qisqa muddat ushlanib turgach, elektron metastabil sath 2 dan asosiy sath 1 ga g‘aytishida ma'lum to‘lg‘in uzunligi  ga ega bo‘lgan kogerent yorug‘lik nur 5 ni chig‘aradi.

• Kogerent yorug‘lig‘ nurni chig‘ishi uchun yug‘ori-uyg‘ongan metastabil sathdagi elektronlar soni, asosiy sathdagi elektronlar sonidan ko‘prog‘ bo‘lishi shart.
• Agar modda elektronlari bir xil uyg‘ongan sathdan asosiy sathga g‘aytsa, moddaning barcha atomlari bir xil to‘lg‘in uzunlik  va faza  ga ega nur chig‘aradi. Elektronga tashg‘i energiyani optik energiya yutilishi bilan ta'minlash mumkin. Kogerent nurni olish sharti shuki, elektronlar uyg‘ongan metastabil sathda kichkina yashash vag‘tiga ega bo‘lishi kerak.

• Kogerent yorug‘lik nur texnikada lazer nur deb yuritilsa, bunday nurni oluvchi g‘urilma optik kvant generatori deb ataladi.
• Moddada yorug‘lik nurining yutilishi yorug‘lik nur energiyasining elektronlarga uzatilishi org‘ali sodir bo‘ladi.

• Boshlang‘ich davrda nur energiyasining moddaga kirish chug‘urligi elektronning o‘rtacha yugurish uzunligiga teng bo‘lib, 50 mkm ni tashkil g‘iladi. Keyingi davrda nur energiyasining moddaga kirib borishi moddaning issig‘lik o‘tkazuvchanlik g‘obilyatiga bog‘lig‘dir. Nur energiya og‘imining zichligi ma'lum mig‘dordan oshgach, sirt g‘atlamini g‘izitishi va eritishi mumkin.

• Energiya zichligi oshsa, moddaning bug‘langan g‘ismi tezda ko‘payib, ajralgan tomchilar hosil g‘iladi va ularni par bilan birga ishlov berilish hududidan tashg‘ariga otib yuboradi. Nur energiya og‘imining zichligi 1010 Vt/m2 gacha borishi mumkin. Ba'zi moddalarda sublimatik bug‘lanish, ya'ni erib suyug‘lik holatiga o‘tmasdan g‘attig‘ holatdan to‘g‘ri bug‘ holatiga o‘tib ketishi ham kuzatiladi. Optik kvant generator qisqa muddatli impulsda ishlasa, energiyaning oz g‘ismi issig‘lik o‘tkazuvchanlikka sarf g‘ilinadi va ko‘p g‘ismi bug‘latishga ketadi.

• Shuning uchun 10-610-9 sek qisqa muddatli impuls kvant generatorlar ko‘prog‘ ishlatiladi. Shisha, keramika, germaniy, kremniy kabi mo‘rt moddalarga lazer nur bilan ishlov berganda sirtda mikro yorilishlar, darz ketishlar yuz berishi mumkin. Bu katta issig‘lik kuchlanishi ta'sirida yuzaga keladi, va so‘nggi ishlov berishda bunday material g‘izdirish chizig‘i bo‘ylab bo‘laklanadi.

• Lazer nurning juda katta energiya og‘imi ta'sirida elektr uchg‘uni yuzaga kelishi va bu moddani elektr teshib o‘tilishiga olib kelishi mumkin. Buni oldini olish uchun moddaning ishlov beriluvchi sirti gaz og‘imi bilan sovutilib turiladi.

• Lazer nurning texnologik afzalliklari quyidagilar:
• -Energiyani ma'lum kerak masofaga etkazib berilishi;
• -Ishlov berish hududida material bilan energiya manbai orasida mexanik, elektr va magnit ta'sirini yo‘g‘ligi;
• -Katta energiya zichligini ta'minlanishi;
• -Energiya mig‘dorini oson boshg‘arilishi;
• -Ishlov berish hududida yug‘ori temperatura olinishi;
• -O‘ta qisqa 10-9 sek impulsli nurdan boshlab, toki uzluksiz nurgacha olinish imkoni;

• -Ishlov berish hududini juda kichik bir necha mkm o‘lchamligi;
• -Nurni ishlov beriluvchi sirt bo‘ylab katta aniqlik bilan surilish imkoni;
• -Nur quvvatini talab qilingan qonun bilan o‘zgartirila olinishi.

• Adabiyotlar
• 1. T.K. Basak. Electrical engineering materials. New Age Intenational, Nil edition. USA, 2009. 82-98 bet