2.2 .Thiết bị thực nghiệm
2.2.3. Nguồn kích thích phổ phát quang
2.2.3.1. Đèn xenon
Đèn xenon cho phổ bức xạ liên tục, công suất cao. Đèn xenon phát vùng phổ rất rộng: từ 200 nm đến 2500 nm nghĩa là từ vùng tử ngoại, khả kiến đến vùng hồng ngoại gần. Cơng suất có thể từ 35 W đến 1000 W. Đèn xenon phóng điện hồ quang một chiều có nhiệt độ màu khoảng 5800 K, gần với nhiệt độ mặt trời. Khí trong đèn có áp suất cao có thể đến 10 atm. Đèn có thể hoạt động ở chế độ xung và liên tục. Chế độ xung thường được dùng để bơm quang học cho các laser rắn như laser ruby, neodim... do bức xạ mạnh trong vùng 400 nm – 500 nm. Vì có phổ liên tục, cường độ mạnh khá đều trong vùng bước sóng từ 400 nm đến 700 nm nên đèn xenon thường được sử dụng làm nguồn sáng giả mặt trời. Đèn xenon khi đó được phối hợp với một hệ quang học gồm gương phản xạ elip, kính khuếch tán, thấu kính chuẩn trực và các kính lọc khác nhau để tạo nguồn sáng gần giống với ánh sáng tự nhiên có cơng suất từ 300 W đến 1000 W. Đèn xenon có hình dạng khác nhau tùy theo mục đích sử dụng. Có thể hình xoắn, hình ống thẳng hay hình trụ nhỏ [3].
Trương Thị Luyến Luận văn Thạc sĩ
Hình 2.11: Sơ đồ cấu tạo đèn xenon (a), phổ bức xạ đèn xenon (b)[5]
a λ(nm)
b
2.2.3.2. Laser He-Cd
Laser He-Cd là loại laser hơi iơn kim loại điển hình. Bơm laser He-Cd được thực hiện chủ yếu nhờ q trình iơn hóa Penning:
He* + Cd → He + Cd* + e
Các trạng thái siêu bền của He là 21S và 23S có thể kích thích trạng thái 2 3 / 2 D hoặc 2 5 / 2 D và 2 3 / 2 P hoặc 2 1/ 2 P của iơn Cd+.
Mặc dù q trình kích thích này khơng phải là cộng hưởng nhưng tiết diện kích thích trạng thái D cỡ 3 lần lớn hơn đối với trạng thái P. Hơn nữa thời gian sống của trạng thái D (10-7s) lớn hơn nhiều thời gian sống của trạng thái P (10-9s). Do đó dễ dàng nhận được nghịch đảo độ tích lũy giữa hai mức D và P [1].
Sự phát laser đã đạt được với các dịch chuyển2 3 / 2 D →2 1/ 2 P (λ = 325 nm) và2 5 / 2 D →2 3 / 2
Trương Thị Luyến Luận văn Thạc sĩ
dịch chuyển bức xạ về trạng thái cơ bản 2 1/ 2
S . Laser He-Cd là laser khí liên tục có bước sóng ngắn nhất [1].