تیوب لیزر و تاریخچه ی لیزر

تیوب لیزر و تاریخچه ی لیزر    Laser tubes and laser history ، موضوعی است که قصدداریم در این مقاله به آن بپردازیم. اما بهتر است قبل از پرداختن به موضوع تیوب لیزر و تاریخچه ی لیزر  به تنهای موضوع تاریخچه ی لیزر  را بررسی کنیم تا د رمقالات بعدی دید بهتری به موضوع تیوب لیزر وتاریخچه ی لیزر  داشته باشیم. (  تیوب لیزر و تاریخچه ی لیزر  )

تاریخچه ی لیزر

لیزر هایکی از بزرگترین اختراعات نیمه دوم قرن بیستم میباشند . این نوع پرتو در سال ۱۹۱۷،به وسیله ی آلبرت انیشتین هنگامی که تعادل انرژی بین سامانه اتمی وپرتو های حاصله از آن ها را مطالعه مینمود (نظریه ی گسیل القایی)، (  تیوب لیزر و تاریخچه ی لیزر  )، پیش بینی شد.در سال ۱۹۴۰یک دانشمند روسی به نام فابریکانت (که در حال تجزیه طیف حاصل از تخلیه ی گازها بود)متوجه شد که میتوان از این پرتو ها در تقویت نور استفاده نمود . در سال ۱۹۵۱فابریکانت با همکاری دانشمندانی چون بوتایو و ورنیسکی ،نخستین تجربیات خود را در این زمینه به مرحله ی اجرا در آوردند .
در سال ۱۹۵۲پروخروف و باسوف از شوروی سابق و وبر از کانادا هم زمان و به طور مستقل مولد های کوانتمی با باند بسامدی حدود سانتی متر و دسی متر اختراع کردند که امروزه به نام میز مرسوم اند . میز برای تولید و تقویت بسامد های نوسانلت الکترو مغناطیسی میکرو ویو یا بسامد های پایدار مورد استفاده قرار میگیرد .در دسامبر ۱۹۶۰مایمن از آمریکا توانست نخستین مولد نوری را بسازد که به طور موفقیت آمیزی عمل نمود و در آن از یاقوت مصنوعی به عنوان ماده فعال استفاده گردید . با ظهور مولد نوری یاقوتی ،کلمه ی لیزر بوجود آمد . یک سال بعد در سال ۱۹۶۱ دانشمند ایرانی تبار ؛ علی جوان با همکاری هریوت آمریکایی لیزر گازی را اختراع نمودند.که در آن مخلوطی از گاز های هلیوم و نئون به عنوان ماده فعال استفاده کردند. در سال ۱۹۶۲در اتحاد شوروی سابق و آمریکا با استفاده از پرتو های القایی دیود های نیمه رسانا ، لیزر های نیمه رسانا اختراع شدند. در ۱۹۶۴لیزر nd:YAGو سپس لیزر دی اکسید کربن ساخته شد.نخستین لیزری که به عنوان لیزرصنعتی در فرایند ماشین کاری به کار رفت، در سال ۱۹۶۷ به ثبت رسید .

سازو کار عملکرد لیزر

همانطور که گفته شد ، نخستین بار گسیل القایی (که اساسی ترین جنبه ی عملکرد لیزر است)،توسط انیشتین در سال ۱۹۱۷ مطرح شد . کمابیش ۵۰سالبعد در سال ۱۹۶۰، مایمن نخستین لیزر یاقوت را مطرح کرد. سه عامل مورد نیاز برای تولید پرتوپر انرژی لیزر عبارتند از: جمعیت معکوس ؛گسیل القایی؛و تقویت . به منظور درک بهتر مفاهیم گسیل القایی و جمعیت معکوس بهتر است ابتدا با مفاهیم گسیل القایی و جمعیت معکوس بهتر است ابتدا با مفاهیم کلی تر گسیل ، جذب و تابش آشنا شد که همگی از خواص نور هستند.

گسیل و جذب

هیدرو ژن ساده ترین عنصر است که هسته اش از یک پروتن تشکیل شده است و یک الکترون به دورش میچرخد . بور متوجه شد که گردش الکترون هیدرو ژن به دور هسته هیلی بی قاعده نیست ، ولی مانند حرکت سیارات به دور خورشید ،منحصر به مدار واحد نیست .بلکه الکترون میتواند مدار های فرعی متعددی را اختیار کند . این که الکترون در هرلحظه کدام مدار فرعی را اشغال میکند ،بستگی به انرژی آن دارد . با انرژی کم،یک مدار فرعی وبا انرژی بیشتر ،مدار فرعی دیگری را اختیارمی کند .الکترونی که درمداری فرعی با انرژی زیاد قرار داشت باشد،به طور طبیعی میل دارد به مداری فرعی با انرژی کمتر سقوط کند.