إخواني زوار وأعضاء ومشرفي المنتدى الكرام
تحية طيبة إليكم
تعتبر مولدات الليزر الغازية (أي ذات الوسط الغازي) من الأنواع المتميزة بسبب مقدار القدرة العالية التي يمكن الحصول عليها (من بعض الأنواع) ونوع الخرج المستمر مقارنةً بليزر الحالة الصلبة. فمثلاً، بإستطاعة أحد أنواعها، ليزر ثاني أكسيد الكربون، أن يُحدث أعلى قدرة خرج مستمرة مقارنةً بأي صنف أو نوع آخر من مولدات الليزر.
1 – ليزر الحالة الغازية الذرية المتعادلة (natural "atomic" gas laser): وهي التي يحدث فيها الليزر عند المستويات الذرية غير المتأينة مثل ليزر الهليوم/نيون (He:Ne).
1 – الإثارة الخارجية للمستويات أو "ضخ المستويات بواسطة التصادم الإلكتروني" (electron collision pumping).
2 – الإثارة المكتسبة ما بين المستويات والتي تتم بواسطة تصادم الذرات بالذرات (atom-atom collision).
ينتج عن ذلك انتقال للطاقة من المستوى شبه المستقر لذرات العنصر (الغاز) الأول إلى ذرات العنصر الآخر المتواجدة في نفس الوسط (الليزري)، تعود بعدها ذرات العنصر الأول إلى الحالة الأرضية المستقرة. يمكن التعبير عن ذلك بالمعادلة:
قبل التصادم:
بعد التصادم أو الإحتكاك :
كانت مكونات أول ليزر هليوم/نيون هو خليط من غاز نيون (العنصر الضيف) مع غاز هليوم (العنصر الأساس) بنسبة من تتراوح ما بين 5:1 إلى 20:1. هذا الخليط الغازي موضوع داخل أنبوبة مغلقة وتحت ضغط منخفض يتراوح بين 1 إلى 2 ملم زئبق ومصنوعة من الكوارتز يبلغ طولها 80 سم وقطرها 1.5 سم.
يمرر التيار من خلال المقاومة المبينة على التوالي والتي هي ضرورية لأن العلاقة بين الجهد والتيار عند حدوث التفريغ الغازي هي علاقة ذات مقاومة سالبة ضمن منطقة العمل المعنية.
يتبع
إنطلاق الليزر
• إنطلاق الليزر:يؤدي التفريغ الكهربي إلى تسارع إلكترونات وأيونات (الإلكترونات على الأخص لأنها أخف من الأيونات) غاز الهيليوم، بصفته الوسط الليزري الأساس، بين القطبين وبشكل مناسب، بينما لا تتأثر ذرات النيون بالتصادم الإلكتروني هذا. يصبح الهيليوم بعدئذ مالكاً لمستويات طاقة مثارة وشبه مستقرة.
كنتيجة لتسارع الإلكترونات والأيونات فإن الإلكترونات المتحركة تصطدم بذرات وأيونات أخرى من الهليوم مسببة زيادة في طاقتها ورفعها إلى مستوى أعلى، كما بالشكل، حيث تم ترقيم المستويات كما يلي 1 للمستقر، 2 و 2" للهيليوم، 3 و 3" و 4 و 4" للنيون.
ويُلاحظ وجود تقارب في المستويات (2،2") وتلك المثارة (3،3") للنيون، ونتيجة لذلك عندما تتنتقل ذرة الهليوم إلى المستويين (2،2") ستكون فرصة جيدة لذرات الهليوم أن تتصادم أو على الأقل تحتك مارة بذرة نيون غير مثارة.
إذا ما حدث ذلك، ستكون الفرصة مؤاتية وجيدة لحدوث إنتقال للطاقة بين ذرات الهليوم والنيون، أي أن ذرة الهليوم ستهبط للحالة الأرضية (1) متخليةً عن طاقة إثارة تابعة لها، بينما، وفي نفس الوقت، تمتص ذرة النيون هذه الطاقة لترتفع إلى المستوى الأعلى.
يحدث هذا الإنتقال بكفاءة عالية فقط إذا كان المستويين متقابلين تماماً، وهذا وارد جداً حيث نجد أن المستويين (2 ، 2") هما 19.82 و 20.61 إلكترون فولت بينما المستويين (3 ، 3") هما 19.78 و 20.66 إلكترون فولت.
ضمن هذه السلسلة من الأحداث، فإن الإلكترونات تضخ ذرات الهيليوم ومن ثم ذرات الهيليوم المثارة تضخ ذرات النيون، مما ينتج عن ذلك سيل مستمر من ذرات النيون منصبة في المستويين (3 ، 3") وكنتيجة لذلك فإن هذه المستويات سيحدث فيها حالة إسكان مستقرة رغم أنها صغيرة ولكن بمقدورها أن تكون أكبر بكثير من إشغال عدد كبير من المستويات الدنيا (lower).
لدينا الأن ذرات نيون مثارة في المستويين (3 ، 3")، عندها يبدأ حدوث إنتقال لهذه الذرات من المستوى (3") إلى (4") وذلك ببث حزمة من الليزر تقريباً غير مرئية وذو أطوال موجية متعددة تقع ضمن الطيف المحاذي والمقارب للأشعة تحت الحمراء.
يلي ذلك الهبوط ظهور خط أحمر في الطيف المرئي ذو طول موجي 6328 إنجستروم والناتج عن الإنتقال من المستوى (3) إلى المستوى (4") والذي يعتبر مهماً.
في الوقت الذي يحدث فيه هذا الإنتقال الأخير، يُلاحظ حدوث إنتقال بين (3) و (4) عند الطرف البعيد من طيف الأشعة تحت الحمراء وبطول موجي 3.39 ميكرومتر.
كافة هذه الإنتقالات تحدث بعيداً عن المستوى الأرضي لذلك فإن ليزر الهيليوم/نيون من النوع "رباعي المستويات".
في الحقيقة، تتألف مستويات الطاقة (energy levels) للنيون من حزم للطاقة (energy bands)، داخل كل حزمة يوجد مستويات طاقة أخرى. وهكذا ينتج عن ذلك خرج ليزري ذو أطوال موجية متعددة ناتجة عن الإنتقالات بين هذه المستويات. المهم منها ثلاثة ذات قدرات عالية (المبينين في الشكل).
• كيفية الإنتقاء:
في حالة الرغبة لتشغيل مولد الليزر ليطلق نوع واحد من الثلاثة المذكورين بقدرة قصوى وبطول موجي محدد، يجب آنذاك حجب (suppressed) البقية الأخرى بواسطة إضافة منشور (prism)، بعد ترتيب إتجاهه نحصل على المطلوب حيث يقوم المنشور "ببعثرة" الأشعة الليزرية الغير مرغوبة.
• الخلاصة:
يعتبر مولد ليزر الهيليوم/نيون من المولدات الرخيصة الثمن مقارنةً بالأنواع الأخرى، إضافةً إلى كون ضوئه ذو جودة عالية، لكن يُعاني هذا النوع من صغر القدرة المستحصلة منه حيث يتراوح الحد الأعلى الناتجة منه عملياً بحدود 100 ملي وات للخطوط الموجية الثلاثة الرئيسية.
وعليكم السلام ورحمة الله وبركاته
مولدات الليزر الغازية وليزر الهليوم – نيون
تسلم الاياادي حبيبت قلبي
شرح رائع روكا 
|
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة nour sky blue
 وعليكم السلام ورحمة الله وبركاته
مولدات الليزر الغازية وليزر الهليوم – نيون
تسلم الاياادي حبيبت قلبي
شرح رائع روكا
|
الاروع وجودك عيونى
مودتى
مولدات الليزر الغازية وليزر الهليوم – نيون
يسلمووووو روكا على المجهووود تحيااااااتى 
|
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة ميزو صياد الطيور
مولدات الليزر الغازية وليزر الهليوم – نيون
يسلمووووو روكا على المجهووود تحيااااااتى |
تسلـم يارب نورت
طرح رائع
دوم متميز
يسلمو ع الموضوع القيم
يسسسَلموٍ روكآ ن5