Эксимерный лазер.
Эксимерный лазер – газовый лазер, работающий на электронных переходах эксимерных молекул (молекул, существующих только в электронно-возбуждённых состояниях).
Эксимерный лазер:
Эксимерный лазер – газовый лазер, в котором лазерная активная среда в виде неустойчивого соединения ионов создается в газовом разряде при электрической накачке.
Эксимерный лазер – газовый лазер, работающий на электронных переходах эксимерных молекул (молекул, существующих только в электронно-возбуждённых состояниях).
Первый в мире эксимерный лазер был изобретен в 1970 г.
Молекулы рабочего вещества активной среды эксимерных лазеров можно разделить на два вида: образованные частицами одного и того же вещества и частицами двух различных веществ. Активная среда, образованная частицами одного и того же вещества, называется «эксимером». Активная среда, образованная частицами двух различных веществ, называется «эксиплексом».
Термин эксимер (англ. excimer, excited dimer) обозначает возбуждённый димер и обозначает тип материала, используемого в качестве рабочего тела лазера. Эксимер – это короткоживущая димерная или гетеродимерная молекула, сформированная из двух видов атомов, по крайней мере один из которых находится в электронном возбуждённом состоянии. Эксимеры формируются между двумя атомами или молекулами, которые не образовывали бы химическую связь, если оба были бы в основном, стабильном, невозбужденном состоянии. Время жизни эксимеров очень мало и обычно составляет считанные наносекунды.
Термин эксиплекс (англ. exciplex, excitedcomplex) обозначает возбужденные молекулярные комплексы из двух или нескольких молекул.
В качестве рабочего вещества эксимерных лазеров используются благородные газы (аргон, криптон, ксенон), которые в силу своей инертности не образуют молекул, а также их соединения с галогенами (бромом, фтором, хлором).
Лазерное излучение эксимерной молекулы происходит вследствие того, что она имеет «притягивающее» (ассоциативное) возбуждённое состояние и «отталкивающее» (не ассоциативное) основное. То есть эксимерных молекул в основном, стабильном состоянии не существует. Это объясняется тем, что благородные газы, такие как аргон, ксенон или криптон высокоинертны и обычно не образуют химических соединений. В возбуждённом состоянии (вызванном электрическим разрядом или высокоэнергетическими электронными пучками) они могут образовывать временно связанные молекулы сами с собой (эксимеры) или с галогенами (эксиплексы), такими как бром, фтор или хлор, виде бромида ксенона, хлорида криптона, фторида криптона и т.д. Появление таких молекул в возбуждённом связанном состоянии автоматически создаёт инверсию населённостей между двумя энергетическими уровнями молекулы. Эксимеры или эксиплексы быстро распадаются на составляющие атомы (в течение пикосекунд), в результате чего молекула переходит из возбужденного в основное, стабильное состояние атомов, испуская при этом квант электромагнитного излучения (фотон).
Длина волны эксимерного лазера зависит от состава используемого газа, и обычно лежит в ультрафиолетовой области:
| Эксимер (эксиплекс) | Длина волны, нм |
| Ar2* | 126 |
| Kr2* | 146 |
| F2* | 157 |
| Xe2* | 172, 175 |
| ArF* | 193 |
| ArCl* | 308 |
| KrCl* | 222 |
| KrF* | 248 |
| NeF* | 108 |
| XeBr* | 282 |
| XeCl* | 308 |
| XeF* | 351 |
Эксимерные лазеры обычно работают в импульсном режиме с частотой следования импульсов от 1 Гц до нескольких сотен Гц, у некоторых моделей частота может достигать 2 кГц; также возможна генерация единичных импульсов. Импульсы излучения обычно имеют длительность от 10 до 30 нс и энергию от единиц до сотен мДж.
Устройство эксимерного лазера аналогично устройству любого иного газового лазера. Эксимерный лазер состоит из заполненной газом – активной средой газоразрядной трубки. Газоразрядная трубка закрыта с одной стороны полностью отражающим зеркалом, а с другой стороны – на выходе – полупрозрачным зеркалом. В качестве источника накачки выступает электрический разряд или пучок высокоэнергетических электронов.
Эксимерный лазер широко применяется в глазной хирургии (лазерная коррекция зрения), в дерматологии, при микрообработке материалов, в производстве ЖК панелей и полупроводниковом производстве.
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Эксимерный_лазер
Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com