लेज़र लंबे समय से रसायन विज्ञान, जीव विज्ञान, चिकित्सा, इंजीनियरिंग, विज्ञान और सैन्य मामलों में एक सुविधाजनक उपकरण है।
जैसे-जैसे लेजर तकनीक विकसित हुई, लेज़रों की तकनीकी और आर्थिक विशेषताओं में रुचि बढ़ी। लेजर की उच्च दक्षता ने सस्ते और पर्यावरण के अनुकूल ऊर्जा के स्रोत के रूप में थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन के क्षेत्र में अनुसंधान के संबंध में मौलिक महत्व हासिल कर लिया है। थर्मोन्यूक्लियर संलयन घने प्लाज़्मा में होता है, जो सैकड़ों मिलियन डिग्री तक गर्म होता है। प्लाज्मा हीटिंग के होनहार तरीकों में से एक प्लाज्मा लक्ष्य पर उच्च शक्ति वाले लेजर पल्स का ध्यान केंद्रित करना है। यह स्पष्ट है कि थर्मोन्यूक्लियर संलयन की ऊर्जा एक प्लाज्मा बनाने की ऊर्जा लागत से काफी अधिक होनी चाहिए जिसमें थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाएं होंगी। अन्यथा, ऐसी प्रक्रिया कोई आर्थिक लाभ नहीं देगी। एक रचनात्मक समाधान की खोज जो एक उच्च लेजर दक्षता प्रदान करेगी और स्वीकार्य प्रदर्शन विशेषताओं को नीचे वर्णित विशिष्ट विशेषताओं से पता चलता है।
पहले लेज़रों का निर्माण करते समय, ऊर्जा के स्तर की व्युत्क्रमानुपाती के साथ एक माध्यम में प्रकाश किरण को प्रवर्धित करने की मूलभूत संभावना और व्युत्क्रम आबादी के साथ एक माध्यम बनाने की संभावना को दर्शाना महत्वपूर्ण था। "प्रतिलोम जनसंख्या" शब्द का अर्थ है कि ऊर्जा का स्तर एक परमाणु के ऊर्जा स्पेक्ट्रम में होता है जिसमें ऊपरी स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या निचले एक की तुलना में अधिक होती है। इस मामले में, संचरित विकिरण इलेक्ट्रॉनों को ऊपरी स्तर से निचले एक तक धकेलता है और इलेक्ट्रॉन अपनी ऊर्जा को नए फोटॉन के रूप में छोड़ते हैं। उलटा आबादी अलग-अलग तरीकों से हासिल की जाती है: रासायनिक प्रक्रियाओं में, एक गैस निर्वहन में, शक्तिशाली विकिरण के कारण, आदि।
प्रस्तावित डिवाइस दो विशेषताओं द्वारा ज्ञात एनालॉग्स से भिन्न होता है।
पहली विशेषता यह है कि पंप दीपक काम करने वाले तरल पदार्थ के बाहर स्थित नहीं है, लेकिन इसके अंदर है। (चित्र 1)
इससे कार्यशील तरल पदार्थ (नियोडिमियम ग्लास) की पार्श्व सतह पर सीधे एक परावर्तक कोटिंग लागू करना संभव हो गया। इस सुविधा ने पंप लैंप से प्रकाश को इकट्ठा करने की दक्षता को लगभग 4 गुना बढ़ा दिया है।
अंजीर में तुलना के लिए। 2 चार लैंप के साथ एक पंपिंग पैटर्न दिखाता है।
इस तरह की योजना में काम कर रहे शरीर पर प्रकाश इकट्ठा करने की दक्षता इस तथ्य के कारण कम हो जाती है कि कोण α के साथ सेक्टर में किरणें कार्यशील शरीर पर बिल्कुल भी ध्यान केंद्रित नहीं करती हैं, इसके अलावा, दीपक के अक्ष पर एक छोटे कोण पर जाने वाली किरणें काम करने वाले शरीर पर नहीं पड़ती हैं, इसके अलावा कामकाजी निकाय क्षेत्र में दीपक की छवि कार्यशील शरीर के आकार से अधिक है। स्मरण करो कि केवल एक बिंदु स्रोत से किरणें दीर्घवृत्त के विपरीत फोकस पर एकत्रित की जाती हैं। अंत में, दीपक की दीवारों से, दर्पण से और काम करने वाले माध्यम की सतह से आंशिक रूप से बिखरने के साथ कई प्रतिबिंब भी प्रकाश को इकट्ठा करने की दक्षता को कम करते हैं।
प्रस्तावित योजना में, लगभग सभी किरणें परावर्तक के अंदर बंद हैं। आवश्यक पंपिंग लैंप की संख्या को कम करने के परिणामस्वरूप, संधारित्र बैंक की मात्रा और वजन 4 गुना कम हो गया। इसके अलावा, जनरेटर स्वयं आसान और अधिक कॉम्पैक्ट हो गया है।
दूसरी विशेषता उपकरण अनुनादक से संबंधित है। एक पारंपरिक गुंजयमान यंत्र में दो समानांतर दर्पण होते हैं, जिनमें से एक पारभासी और दूसरा अपारदर्शी होता है। इस उपकरण में, अपारदर्शी दर्पण को एक कांच के चश्मे के रूप में एक कोने परावर्तक के साथ एक झुका हुआ प्रवेश द्वार चेहरे के साथ बदल दिया जाता है। इनपुट चेहरे की ढलान इस चेहरे को ब्रूस्टर कोण (, कांच का अपवर्तक सूचकांक) को लेजर अक्ष (छवि 3) पर तैनात करने की अनुमति देती है।
इस मामले में, लेजर विकिरण ध्रुवीकृत है और प्रिज्म के इनपुट चेहरे से परिलक्षित नहीं होता है। इस प्रिज्म का उपयोग करने का मुख्य लाभ यह है कि प्रतिबिंबित बीम कड़ाई से घटना बीम के समानांतर है। प्रतिध्वनि हमेशा बनी रहती है। उसी समय, समानांतर दर्पण के साथ एक पारंपरिक गुंजयमान यंत्र को समय लेने वाली ठीक ट्यूनिंग (संरेखण) की आवश्यकता होती है। चिंतनशील दर्पण कोटिंग को नुकसान पहुंचाना आसान है। प्रिज्म में कोई परावर्तक कोटिंग नहीं है। किरण कुल आंतरिक प्रतिबिंब का अनुभव करती है।
समायोजन तंत्र के डिजाइन पर ध्यान देना दिलचस्प है। (तस्वीर 4)
तंत्र में तीन पैनल (रंग में हाइलाइट किए गए) होते हैं, जो लचीले तत्वों (काले) द्वारा जुड़े होते हैं। पहले और दूसरे पैनल निचले क्षैतिज छोर पर जुड़े हुए हैं। दूसरे और तीसरे पैनल बाएं ऊर्ध्वाधर छोर पर जुड़े हुए हैं। यह डिजाइन ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज अक्षों के आसपास तीसरे पैनल के सापेक्ष पहले पैनल के छोटे मोड़ के लिए दो डिग्री की स्वतंत्रता देता है। सटीक रोटेशन के लिए, प्रत्येक जोड़ी पैनल एक अंतर स्क्रू द्वारा जुड़ा हुआ है। पेंच के आधे हिस्से में एक धागा होता है, उदाहरण के लिए, M4, और पेंच के दूसरे आधे हिस्से में एक धागा M5 होता है। इन धागों की पिच ~ 100 माइक्रोन से भिन्न होती है। पेंच का एक हिस्सा एक पैनल में एक थ्रेडेड छेद में प्रवेश करता है, और दूसरा दूसरे पैनल में थ्रेडेड छेद में।
स्क्रू हेड को पूरा मोड़ने से पैनलों के बीच की दूरी मात्र 100 माइक्रोन से बदल जाएगी। इसके अलावा, लचीले तत्व पैनलों को एक दूसरे को धक्का देते हैं और पूरी तरह से बैकलैश को खत्म करते हैं। चरम पैनलों में से एक ऑप्टिकल बेंच पर सख्ती से तय किया गया है, एक दर्पण या प्रिज्म दूसरे चरम पैनल पर तय किया गया है। समायोजन आराम से और हमेशा के लिए किया जाता है।
ये विशेषताएं लेजर को विशेष रूप से क्षेत्र की स्थितियों में सुविधाजनक बनाती हैं।
