134
3. Qaz lazerlərinin fotodissiosasiya, qazboşalmalı, ion,
molekulyar, eksimer, kimyəvi, plazma və s. kimi növləri
mövcuddur. Qaz lazerlərində aktiv mühit olaraq, təzyiqi 1‐10
mm civə sütununa qədər seyrədilmiş qaz tətbiq edilir.
Doldurma prosesi, sabit və ya yüksək (10‐50 MHs) tezlikli
dəyişən cərəyanla yaradılan, səyriyən və ya qövs boşalması
ilə həyata keçirilir. Ümumiyyətlə qaz lazerləri 0,126‐100 mkm
intervalında dalğalar şüalandırır.
4. Yarımkeçirici lazerlər bərk cisimlər qrupuna daxil olma‐
sına baxmayaraq, onlar ayrıca öyrənilir. Bu lazerlərdə ko‐
herent şüalanma elektronların
keçirici zonadan valent zonaya
keçidi nəticəsində yaranır. Ya‐
rımkeçirici lazerlərin iki tipi
mövcuddur. Birinci növ aşqar‐
sız yarımkeçirici (GaAs, CdS və
CdSe) lazerdə doldurma pro‐
sesi enerjisi 50‐100 keV olan sürətli elektronlarla aparılır. Bu
zaman generasiya olunmuş dalğanın uzunluğu 0,49 mkm‐ə
çatır. İkinci tip yarımkeçirici lazer injeksiya lazerləridir (şəkil
4.16). Bu tip lazerlərdə şüalanma düzünə istiqamətdə işləyən
n‐p‐keçiddə baş verir. İnjeksiya lazerlərində əsasən qallium‐
arseniddən istifadə edilir və şüalanmanın dalğa uzunluğu 0,8‐
0,9 mkm‐ə çatır. Miniatür injeksiya lazerləri fasiləsiz rejimdə
10 mVt‐a qədər, impuls rejimində isə 100 Vt gücə malik olur.
Lazerlər elmdə və texnikada geniş tətbiq edilir. Lazer şü‐
aları rabitədə də geniş tətbiq tapmışdır. Yüksək dərəcədə is‐
tiqamətlənmiş lazer şüaları ilə rabitə, eyni zamanda çoxlu
sayda informasiyaların toplanmasını təmin edir. Bilavasitə la‐
zer şüalarının köməyi ilə eyni zamanda on minlərlə televiziya
Şəkil 4.16. Injeksiya lazer qurğu‐
sunun təsviri
şüalanma
–
+
п
н
135
proqramlarını ötürmək və ya on milyonlarla telefon danışıq‐
larını həyata keçirmək mümkündür. Lazer şüalarından geo‐
deziya ölçmələrində, qaynaq işində, müxtəlif materialların
kəsilməsində istifadə edilir. Holoqrafiyada həcmi təsvirlərin
alınmasında, məlumatın optik işlənməsi və saxlanılmasında,
tibbidə və biologiyada lazer şüalarının tətbiqi gündən‐günə
genişlənir.
Mazerlər.
Lazerlərdən fərqli olaraq İYT (santimetrlik və
millimetrlik dalğalar) diapazonlu kvant generatorları mazerlər
adlanır. Bu söz də lazer sözündə olduğu kimi ingilis sözlərinin
baş hərflərinin birləşməsindən əmələ gəlir. Lazerdən fərqli
olaraq, mazer sözünün birinci hərfi microwave, yəni mikrodalğa
sözünün birinci hərfidir. (NH
3
) ammiak molekullarından
təşkil olunmuş fəal mühitdə işləyən İYT kvant generatorlarını
ilk dəfə 1954‐cü ildə rus alimləri N.Q.Basov, A.M.Proxorov və
onlardan asılı olmayaraq ABŞ alimi Ç.Tauns ixtira etmişdi.
Ammiak əsasında mazerlər hal‐hazırda da istifadə edilir.
Mazerlərin iş prinsipi lazerlərə oxşardır. Əsas proses –
həyəcanlanmış molekulların məcburi şüalanması – lazer‐
lərdən fərqli olaraq optik diapazonda deyil, İYT diapazo‐
nunda baş verir. Mazer qurğusuna sxematik təsvirinə baxaq
(şəkil 4.17). Burada ammiak
molekullarının dəstəsi 1
mənbəyindən 2 növləyiciyə
doğru hərəkət edir və ora‐
da bir‐birindən ayrılır. 20‐
30 kV‐lıq mənbədən qida‐
landırılan dörd paralel me‐
tal çubuqlardan təşkil olun‐
muş kvadrupol kondensator selektor (növləyici) rolunu
4
3
2
1
Şəkil 4.13. Mazer qurğusunun sxe‐
matik təsviri.
136
oynayır. Kondensatorun daxilində qeyri‐bircins elektrik sahə‐
si olduğu halda, onun simmetriya oxunda sahə olmur. Kon‐
densatora daxil olan molekulyar dəstənin bir hissəsi həyə‐
canlanmış (30÷40%) digər hissəsi isə (60÷70%) həyəcanlan‐
mamış halda olur. Həyəcanlanmış dəstədə elektronların ener‐
jisi yüksək olur.
Kvadrupol kondensatorun elektrik sahəsi molekula elə
təsir edir ki, həyəcanlanmış molekullar kondensatorun sim‐
metriya oxuna yığılır, həyəcanlanmamış molekullar isə oxdan
uzaqlaşır. Nəticədə, kvadrupol kondensatorundan həcmi
rezonatora (3) yalnız həyəcanlanmış molekulların dəstəsi
keçir. Həcmi rezonator keçirici divarlarla məhdudlanmış rəqs
sistemini xatırladır. Ölçüdən asılı olaraq belə bir rezonator bir
neçə rezonans tezliyə malik olur. Kvant generatorunda rezo‐
nator, həyəcanlanmış molekulların əsas hala keçməsinə
uyğun gələn tezliyə köklənir. Rezonatorda rəqslərin yaran‐
masında və saxlanmasında iştirak edən keçid molekulları
elektromaqnit dalğası şüalandırır. Rəqslərin enerjisi rezona‐
torun (4) girişi vasitəsi ilə təmin edilir.
Ammiak əsasında hazırlanan molekulyar generatorlar tez‐
liyi 23,877 QHs, uzunluğu 1,25 sm‐ə uyğun gələn dalğalar
yaradır. Bu tip generatorların gücü çox kiçikdir (10
‐9
‐10
‐10
Vt).
Ammiaklı molekulyar generatorların əsas xüsusiyyəti onlarda
tezliyin yüksək dərəcədə sabit qalmasıdır. Generatorda bir
neçə saatlıq iş prosesi ərzində tezliyin qeyri‐stabilliyi (
f
f
Δ
nisbəti) 10
‐10
qiymətini aşmır. Ona görə də ammiaklı molekul‐
yar generatorlardan tezlik standartları kimi istifadə edilir.
Hidrogen atomlarının dəstəsindən ibarət olan generatorlar
daha da stabildir. Bu tip generatorların ammiaklı generator‐
lardan fərqi ondadır ki, burada həyəcanlanmış və həyəcan‐
137
lanmamış atomlar elektrik sahəsi ilə deyil, qeyri‐bircins maq‐
nit sahəsi ilə yaradılır. Bu onunla izah edilir ki, hidrogen
atomları maqnitlənmə xassəsinə malikdir. Qeyri‐bircins maq‐
nit sahəsi həyəcanlanmış hidrogen atomlarını oxa doğru sıxır,
həyəcanlanmamışları isə itələyir. Ona görə də həcmi rezona‐
tora həyəcanlanmış hidrogen atomları keçir və neytral hala
qayıdaraq uzunluğu 21 sm olan elektromaqnit dalğaları gene‐
rasiya edir. Həcmi rezonator belə bir dalğaya köklənir.
Tezliyin qeyri‐stabilliyinin nisbi qiyməti 10
‐13
‐10
‐15
tərtibində
olur, gücü isə 10
‐9
Vt qiymətini aşmır. Sezium atomları əsasın‐
da hazırlanmış generatorlar analoji olaraq hidrogen genera‐
toru kimi işləyir. Molekulyar və atom kvant generatorları
(molekulyar və atom saatlarında) vaxtın dəqiq ölçülməsində
tətbiq edilir. Tezliyin kvant standartı və ya molekulyar saat
300 ildə ən çoxu 1 san geri qalır.