6. Phƣơng pháp nghiên cứu
4.1.3. Laser ion
Trong máy phát này, chuyển mức làm việc của máy không phải là chuyển mức nguyên tử như khí (He + Ne), mà dùng chuyển mức giữa các trạng thái kích thích của ion. Như ở phần đầu đã đề cập thì laser ion có khả năng phát công suất ở chế độ hoạt động liên tục rất lớn so với laser khí làm việc với chuyển mức nguyên tử.
Tiểu luận lý thuyết LASER Những đặc tính ưu việt của laser ion:
1. Những trạng thái năng lượng làm làm việc cho máy nằm rất cao trên sơ đồ năng lượng. Vì vậy, sự san bằng mật độ của các mức đảo lộn khi tăng dòng phóng điện (do những quá trình thứ cấp như ở các trạng thái nguyên tử) không xảy ra.
2. Xác suất chuyển mức ion lớn hơn xác suất chuyển mức nguyên tử
3. Khoảng cách giữa các mức ion làm việc cho máy lớn, cho nên chuyển mức tương ứng với miền sóng ngắn. Điều đó cho khả năng nhận được máy phát phổ vùng khả kiến.
Cơ chế hình thành mật độ đảo lộn trong laser ion Ar mang đặc trưng kích thích từng bậc.
Tiểu luận lý thuyết LASER Khi va chạm với điện tử, nguyên tử Ar từ trạng thái cơ bản 3p6 chuyển lên trạng thái kích thích và trạng thái ion 3p5
Ar (3p6) + e => Ar* (3p54s) + e Ar (3p6) + e => Ar+ (3p5) + 2e.
Tiết diện hiệu dụng của những quá trình này khá lớn. Ion ở trạng thái 3p5 tiếp tục va chạm với điện tử và thành lập ion ở trạng thái kích thích cao hơn:
Ar+ (3p5) + 2e => Ar+* (3p44p) + e
Nồng độ mức 3p44p cũng sẽ tăng do quá trình Ar* (3p54s) + e => Ar+* (3p44p) + 2e
Mức 3p44s nhanh chóng bức xạ tự phát xuống mức cơ bản ion 3p5 và phát ra laser.