o‘zaro energiya almashishi samarali ravishda amalga oshiriladi.
N
2
molekulasi elektron bilan to‘qnashib, asosiy energetik (
v
q0) sathdan
uyg‘ongan yuqori (
v
q1) sathga o‘tishi, elektrorazryad yordamida juda
samarali bo‘ladi. Uyg‘ongan azot molekulasi energiyasini faqat
to‘qnashganda CO
2
ga beradi xolos.
Lazer nurlanishini hosil qiluvchi yuqori va pastki energetik sathlarning
relaksasiya tezligini solishtirib qaraylik. 00°1→10°0, 00°1→02°0 va
02°0→01°0 o‘tishlar optik jihatdan ruxsat etilgan bo‘lsa ham,
ularning
yashash vaqti (spontan o‘tish vaqti
τ
sp
) juda kattadir. Shunga ko‘ra,
energetik sathlarning relaksasiyasi, molekulalarning to‘qnashishi bilan
aniqlanadi. Uyg‘ongan yuqori energetik sathlarda spontan o‘tish vaqti
τ
cp
gazlarning bosimi bilan aniqlanadi. Misol uchun, CO
2
gazining
parsial
bosimi 1,55mm sim. ust.,
N
2
uchun 1,5mm sim. ust. va Ne uchun 12mm
sim. ust. bo‘lganda yuqori energetik sathda CO
2
molekulasining yashash
vaqti
τ
sp
q0,4ms. Pastki energetik sathlarning relaksasiyasi esa, ya‘ni
10°0→02°0, 10°0→01°0 va 02°0→01°0 juda tez o‘tish bo‘lib (spontan
o‘tish vaqti 1mks dan ham kichik). Haqiqatan ham, 10°0→02°0 o‘tishning
energetik oralig‘i
kT
dan kichik va o‘tish tez bo‘ladi. 10°0→01°0 va
02°0→01°0 kabi ikkita o‘tishlar uyg‘onmagan va asosiy pastki energetik
sathda
joylashgan SO
2
molekula bilan to‘qnashi tufayli bajariladi:
)
0
01
(
)
0
01
(
)
0
00
(
)
0
02
(
)
0
01
(
)
0
01
(
)
0
00
(
)
0
10
(
1
2
1
2
0
2
0
2
1
2
1
2
0
2
0
2
CO
CO
CO
CO
CO
CO
CO
CO
(2.3.3)
Shu ikkita o‘tishlarning ehtimoliyatlari juda yuqoridir, chunki energetik
oraliqlar
kT
energiyadan ancha kichikdir. Juda qisqa vaqt ichida uchta
10°0, 02°0 va 01
1
0 sathlarning energetik ko‘chganliklari, issiklik tufayli
o‘zaro muvozanatlikka erishadi. O‘sha
energetik sathlardan asosiy
energetik (00°0) sathga o‘tish tezligi kichik bo‘lsa, o‘sha sathlarda CO
2
molekulalarning to‘plamini hosil qilib, ishchi energetik sathlarda inversiya
hosil qilishini qiyinlashtirib qo‘yadi. 10°0, 02°0 va 01
1
0 energetik
sathlarning yashash vaqti (
τ
sp
) geliy atomlarining ishtiroki bilan aniqlanadi.
Geliy gazining bosimini bilgan holda, o‘sha energetik sathlarning yashash
vaqti (
τ
sp
) quyidagi formula yordamida baholanadi:
i
i
сп
P
q
1
, (2.3.4)
bu yerda P
i
– geliy gazining bosimi,
q
i
–
gazorazryad paytida geliy
gazining xarakteristikasini ifodalovchi doimiylik va uning qiymati juda
kattadir.
Geliy atomi CO
2
molekulasi bilan to‘qnashib, 10°0, 01
1
0, 02°0
energetik sathlarda yashash vaqtini 20
mks
gacha qisqartirib, molekulani
asosiy (00°0) sathga tushiradi. Toza holdagi SO
2
molekulasining yuqorigi
uyg‘ongan ishchi energetik satxdagi yashash
vaqti pastki energetik
sathdagi yashash vaqtidan kichikdir. U holda toza CO
2
gazidan tashkil
topgan va uzluksiz ishlaydigan lazerni yaratish qiyin bo‘ladi degan xulosa
kelib chiqadi. Lekin, birinchi uzluksiz ishlaydigan lazer toza CO
2
gazida
kuzatilgan edi. Chunki, gazorazryad paytida CO
2
molekulasi hosil bo‘ladi
va u molekula CO
2
molekulasiga tegishli pastki
energetik sathlarning
relaksasiyasini tezlashtiradi.
CO
2
- lazerlari impulsli va uzluksiz rejimda ishlaydi. Impulsli rejimda
ishlaydigan
Dostları ilə paylaş: