wz

Laser - PALS

Prague Asterix Laser System

Podkapitoly:

  1. PALS - Úvod
  2. PALS - Historie
  3. PALS - Princip
  4. PALS - Celkové uspořádání
  5. PALS - Oscilátor
  6. PALS - Zesilovače
  7. PALS - Prostorové filtry
  8. PALS - Terčová zařízení
  9. PALS - Interakční komory
  10. PALS - Výstupní parametry

PALS - Princip

Asterix IV využívá plynové aktivní prostředí, které představuje alkyljodid C3F7I. Fotochemickou reakcí se z alkyljodidu uvolní jódový atom. Fotochemická reakce, neboli fotolýza, je způsobena UV zářením vydávaným výbojkami okolo aktivního prostředí. PALS - princip - reakce

Uvolněný jódový atom má jednu důležitou vlastnost, a to takovou, že při uvolnění je jeho elektronový obal excitován, tzn. jeho elektrony jsou automaticky excitovány na vyšší energetickou hladinu, čímž je zajištěna inverze populace elektronů v elektronovém obalu. Tímto způsobem jsou vytvořeny podmínky pro vznik laserového záření. PALS - princip - přechod Záření vytvářené přechody mezi vyšší a nižší energetickou hladinou je charakterizováno šesti blízkými spektrálními čarami, které se nazývají komponenty. Vznik těchto komponent způsobuje magnetické pole atomu, které štěpí vyšší hladinu do dvou a nižší hladinu do čtyř hladin hyperjemné struktury. Pravidlo pro přeskok elektronů mezi hladinami jódu omezuje počet přechodů na 6. Nejvíce elektronů však přeskakuje z hladiny F3 na hladinu F2. PALS - princip - jemná struktura Aktivní prostředí kromě alkyljodidu obsahuje ještě Argon, který působí jako tzv. nárazníkový plyn. Jeho tlak je oproti alkyljodidu větší, přičemž v každém modulu zesilovače je jiný. Argon nijak k laserové akci nepřispívá, avšak má 3 základní úlohy:

  1. Rozšiřuje šířku spektrální čáry. To způsobuje srážkami atomů. Spektrální čáry (komponenty) se pak „slévají“ dohromady v jednu spektrální čáru s větším rozsahem. Tímto se všechny původní spektrální čáry účastní laserové akce a to zvyšuje účinnost laseru.
  2. PALS - princip - argon
  3. Zlepšuje čerpání UV záření. To způsobuje tím, že zřeďuje alkyljodid v aktivním prostředí přičemž se zlepší čerpání v příčném (kolmém) směru.
  4. Argon působí částečně jako chlazení. Při čerpání způsobují výbojky zahřívání aktivního prostředí, přičemž Argon toto teplo pohltí do sebe, takže začne působit jako tepelný rezervoár. Tím se ochrání aktivní prostředí před tepelným rozkladem.

Aktivní prostředí avšak obsahuje vzniklé zbytky alkylu jodidu C3F7 a atomy jódu I, které rády dohromady reagují třemi způsoby:

  1. C3F7 + I => C3F7I
  2. C3F7 + C3F7 => C6F14
  3. I + I => I2

První dvě reakce nemají zvláštní dopad na výkon laseru, avšak molekuly jódu I2 úspěšně zhoršují inverzi populace (viz. Zesilovače).







Laser

Vysvětlivky

Laser
zesilování světla stimulovanou emisí záření
Stimulovaná emise
vybuzení atomu na vyšší energetickou hladinu, sestup na metastabilní a následný uspořádaný přeskok zpět na nižší energetickou hladinu
Vybuzený stav
stav, ve kterém má atom energii na úrovni vyšší energetické hladiny
Absorpce
pohlcení fotonu a přijmutí jeho energie využité k přesunu na vyšší energetickou hladinu
Laser a vše o něm | Webmaster: Lukáš Kachtík | kopírování textů je ZAKÁZÁNO! | Created in Notepad++
Většina textů použita z mé vlastní seminární práce