Erkin elektronli lazerlar

Erkin elektronli lazerlar

Topshiradi Muminov Mehrojiddin

Erkin elektronli lazerlarning yaratilish tarixi

• Motz tomonidan yaratilgan lazer (Stenford 1951 yil)

3, ≈ 1 mm

•  

2. Madey tomonidan yaratilgan lazer 1973 yil

𝛄 ≈ 100, 𝛌 ≈ 0.001 mm

Erkin elektronli lazer haqida tushuncha

• Elektronlar to‟dasi oqimining ilgarilanma xarakati kinetik energiyasi yordamida majburiy elektromagnit nurlanishi olish mumkin. Ushbu nurlanish klassik qurilmalar hisoblanuvchi “yuguruvchi to‟lqin lampasi” tezlatkichlar, siklotronlar, klistron va magnetron kabi qurilmalarda amalga oshiriladi. Majburiy nurlanishni olishni amalga oshirgan qurilmalarni lazer deb ataganimiz uchun bu kabi qurilmalarni “erkin eletronli lazer” yoki “elektron oqimli lazer” va yoki sodda qilib “elektron lazer” deb ataladi.
• Erkin elektronli lazerlarni hosil qilishda o‟ta yuqori chastotali vakuum elektronikasi qurilmalarining asosiy qismlarining o‟lchamlari hosil qilinadigan nurlanish to‟lqin uzunligi bilan solishtirarli bo‟ladi.Elektrodinamik rezonator strukturasining tebranish sistemasining bir xil qismida elektron to‟dasi yuqori chastotali elektr yoki magnit maydoni bilan o‟zaro ta‟sirlashib, elektron kinetik energiyasini nurlanishga beradi. Elektronlarning rezonans strukturani bir elementidan o‟tish vaqti hosil bo‟lgan nurlanish davri tartibida bo‟ladi.
• O‟ta yuqori chastotali vakuum elektronikasi generatorlarida energiyasi damlanayotgan elektromagnit to‟lqini va elektronning fazodagi siljishi orasida sinxronlik (bir xillik) holatiga erishiladi. Sinxronlikka erishilganda elektronlar oqimibilan eletromagnit to‟lqini o‟zaro ta‟sirlashishi natijasida elektronlar to‟dasi “elektronlarning fazoviy guruhi” hosil bo‟ladi.

Erkin elektronli lazerning tuzilishi

Elektron to’dasini hosil qilish

• Elektronlar to’dasini hosil qilish uchun qurilmalardan ma’lum yo’nalishda sekinlantirilan elekrtomagnit to’lqinni olib , uning bu yo’nalishdagi tezligi elektronlar to‟dasi tezligi bilan bir xillashtiriladi.
• Ue c
• bo‟ladi. Elektron oqimi yo‟nalishi U bilan mos bo‟lganda to‟lqinning tezlatuvchi va tormozlovchi ta‟siri natijasida elektron to‟dasi hosil bo‟ladi.

•  

Energiya hosil bo’lishi

Erkin elektronli lazerlarning rivojlanishi

Erkin elektronli lazerlar

Uzliksiz holat Impulsli holat

Ekel=20-30 MeV υ=10 GGz

I=50 A I=50 A

k=10% E=107 eV

P= 104 Vt P=107 Vt

Erkin elektronli lazerlarning qo’llanishi

• Tibbiyotda

Juda yorqin va tezkor rentgen nurlari rentgen kristallografiyasi yordamida oqsillarni tasvirlashi mumkin . Bu usul oqsillarni birinchi marta tasvirga olish imkonini beradi, ular oqsillarning umumiy sonining 25% ni an'anaviy usullar bilan tasvirlashga imkon beradi. 30 femtosekundlik zarba davomiyligi bilan 0,8 nm o'lchamlariga erishildi . Aniq ko'rinishga ega bo'lish uchun 0,1-0,3 nm o'lchamlari talab qilinadi. Qisqa impuls davomiyligi molekulalar yo'q qilinishidan oldin rentgen nurlarining diffraktsiya naqshlarining tasvirlarini yozib olish imkonini beradi

2. Harbiy sohada

Erkin elektronli lazerlar texnologiyasi AQSh dengiz floti tomonidan zenit va raketaga qarshi yo'naltirilgan energiya quroliga nomzod sifatida baholanmoqda

Savol bo’lsa marhamat!