Laser barwnikowy: Różnice pomiędzy wersjami
[wersja przejrzana] | [wersja przejrzana] |
Usunięta treść Dodana treść
o |
popr |
||
Linia 6:
== Budowa ==
Ośrodek czynny lasera barwnikowego zawiera roztwór organicznego barwnika, który może przepływać w komorze lasera lub być rozpylany i przenoszony przez przepływające powietrze. Aby w ośrodku laserującym uzyskać [[Inwersja obsadzeń|inwersję obsadzeń]] potrzebne jest źródło światła o dużej mocy w impulsie. Zwykle do tego celu wykorzystuje się [[Ksenonowa lampa błyskowa|lampę błyskową]] lub zewnętrzny laser. Roztwór barwnika krąży w komórce z dużą prędkością, aby uniknąć absorpcji tripletów i aby zmniejszyć degradację barwnika. [[Pryzmat]] lub [[siatka dyfrakcyjna]] są zwykle montowane na ścieżce wiązki laserowej, aby umożliwić dostrojenie wiązki.
Ciekłemu ośrodkowi czynnemu lasera barwnikowego może nadać dowolny kształt, co umożliwia budowanie laserów w różnym kształcie. Wnękę rezonansową buduje się zazwyczaj w postaci [[Interferometr Fabry’ego-Perota|rezonatora Fabry’ego-Perota]], składa się ona z dwóch zwierciadeł, które mogą być płaskie lub wklęsłe, zamontowanych równolegle do siebie, z ośrodkiem czynnym między nimi. Komórka barwnika jest zwykle pompowana z boku, za pomocą lamp błyskowych ułożonych obok komórki barwnika we wnęce interferometru. Interferometr jest zazwyczaj chłodzony wodą, w celu zapobieżenia przegrzaniu barwnika spowodowanego dużym natężeniem promieniowania podczerwonego wytwarzanego przez lampę. <!--Lasery pompowane osiowo mają lampę błyskową, otaczającą komórkę barwnika. Liniowa lampa błyskowa ma mniejszą [[Indukcyjność|indukcyjnością]] co skraca czas błysków oraz zwiększoną efektywnością transferu. Koncentrycznie pompowane lasery składają się z pierścieniowej komórki barwnika, która otacza lampę błyskową dla jeszcze lepszej efektywności transferu, ale charakteryzują się niższym zyskiem z powodu dyfrakcji. Lasery pompowane błyskowo mogą być używane tylko do uzyskania wiązki pulsacyjnej do wyjaśnienia --><ref>Design and Analysis of Flashlamp Systems for Pumping Organic Dye Lasers – J. F. Holzrichter and A. L. Schawlow. Annals of the New York Academy of Sciences</ref><ref>Simmer-Enhanced Flashlamp Pumped Dye Laser – T.K. Yee, B. Fan and T.K. Gustafson. Applied Optics – Vol. 18, No. 8</ref><ref>[http://members.misty.com/don/xeguide.html#eg General Xenon Flash and Strobe Design Guidelines]</ref>.
Linia 13:
== Działanie ==
[[Barwnik]]i wykorzystywane w laserach zawierają dość duże
[[Plik:Cuvette for a dye laser.JPG|thumb|Kuweta używana w laserze barwnikowym]]
Barwniki organiczne osiągają bardzo duże wzmocnienie jako ośrodek czynny. Wiązka w celu osiągnięcia pełnej mocy musi przebiec przez ciecz tylko kilka razy. Duże wzmocnienie niesie za sobą duże straty, ponieważ odbicia od komórki barwnika lub reflektor lampy błyskowej drastycznie zmniejszają ilość energii dostępnej dla wiązki. Wnęki pompujące są często anodowane, pokrywane lub wykonywane z materiału, który nie odbija długości fali wzmacnianej, podczas gdy odbija długość fali pompowanej.
Linia 22:
== Używane odczynniki ==
[[Plik:Rhodamine6G Chloride.JPG|thumb|200px|Chlorek rodaminy 6G; zmieszany z metanolem; emitujący żółte światło pod wpływem zielonego lasera]]
Barwniki wykorzystywane w laserach to głównie [[rodaminy]], [[fluoresceina]], [[kumaryna]], [[stylben]], [[umbeliferon]], [[naftacen]], [[zieleń malachitowa]] i inne. Podczas gdy część z barwników jest wykorzystywana w produkcji żywności, większość barwników jest toksyczna, a nawet kancerogenna<ref>[http://www.chemie.unibas.ch/safety/pdf/laser_systems.pdf laser_systems.indd
Można wykorzystywać duży zakres rozpuszczalników, choć niektóre barwniki rozpuszczają się dobrze tylko w niektórych. Używa się różnych rozpuszczalników, wśród nich znajduje się [[woda]], [[glikol]], [[etanol]], [[metanol]], [[heksan]], [[cykloheksan]], [[cyklodekstryny]] i wiele innych. Rozpuszczalniki są zwykle toksyczne, a czasem mogą być pochłaniane bezpośrednio przez skórę lub opary. Wiele rozpuszczalników jest też silnie łatwopalna.
|