Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
घर » परमाणु जनसंख्या व्युत्क्रमण

परमाणु जनसंख्या व्युत्क्रमण

1950
Gas laser apparatus demonstrating atomic population inversion in laser physics.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

परमाणुओं या अणुओं की प्रणाली में जनसंख्या व्युत्क्रमण एक ऐसी अवस्था है जहाँ निम्न ऊर्जा अवस्था की तुलना में उच्च, उत्तेजित ऊर्जा अवस्था में अधिक सदस्य होते हैं। यह असंतुलन अवस्था उत्तेजित उत्सर्जन द्वारा प्रकाश प्रवर्धन के लिए एक पूर्वापेक्षा है। इसके बिना, अवशोषण हावी हो जाएगा और कोई शुद्ध लाभ प्राप्त नहीं होगा, जिससे लेजर क्रिया असंभव हो जाएगी।

सामान्य ऊष्मीय संतुलन के अंतर्गत, ऊर्जा स्तरों की जनसंख्या बोल्ट्ज़मैन वितरण द्वारा वर्णित होती है, जो यह निर्धारित करता है कि निम्न ऊर्जा अवस्थाएँ हमेशा उच्च ऊर्जा अवस्थाओं की तुलना में अधिक जनसंख्या वाली होती हैं। लेज़र क्रिया प्राप्त करने के लिए, इस प्राकृतिक अवस्था को उलटना आवश्यक है। जनसंख्या व्युत्क्रमण वह स्थिति है जहाँ उत्तेजित अवस्था में परमाणुओं की संख्या, [latex]N_2[/latex], निम्न ऊर्जा अवस्था में परमाणुओं की संख्या, [latex]N_1[/latex], से अधिक होती है, अर्थात्, [latex]N_2 > N_1[/latex]। यह शुद्ध प्रकाशीय लाभ के लिए एक आवश्यक शर्त है, क्योंकि उत्तेजित उत्सर्जन की दर ([latex]N_2[/latex] के समानुपाती) अवशोषण की दर ([latex]N_1[/latex] के समानुपाती) से अधिक होनी चाहिए।

जनसंख्या व्युत्क्रमण प्राप्त करने के लिए एक बाह्य ऊर्जा स्रोत की आवश्यकता होती है, जिसे "पंपिंग" प्रक्रिया के रूप में जाना जाता है। पंपिंग की सामान्य विधियों में ऑप्टिकल पंपिंग (फ्लैश लैंप या किसी अन्य लेजर का उपयोग करके), विद्युत निर्वहन (गैस लेजर में) और प्रत्यक्ष धारा इंजेक्शन (सेमीकंडक्टर लेजर में) शामिल हैं। सिस्टम को उच्च ऊर्जा स्तर तक "पंप" किया जाता है, जो फिर तेजी से क्षय होकर अपेक्षाकृत लंबे समय तक स्थिर रहने वाले, या "मेटास्टेबल" ऊपरी लेजर स्तर में परिवर्तित हो जाता है। निचले लेजर स्तर को तेजी से क्षय होने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि यह निर्जन बना रहे। इससे मेटास्टेबल ऊपरी स्तर और तेजी से क्षय होने वाले निचले स्तर के बीच व्युत्क्रमण उत्पन्न होता है। यह अक्सर तीन-स्तरीय या चार-स्तरीय ऊर्जा योजना का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है, जिसमें चार-स्तरीय प्रणालियाँ अधिक कुशल होती हैं क्योंकि निचला लेजर स्तर ग्राउंड स्टेट नहीं होता है, जिससे इसे निर्जन रखना आसान हो जाता है।

UNESCO Nomenclature: 2210
प्रकाशिकी

Type

भौतिक सिद्धांत

व्यवधान

मूलभूत

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • उत्तेजित उत्सर्जन सिद्धांत (आइंस्टीन)
  • क्वांटम यांत्रिकी और असतत ऊर्जा स्तर (बोहर, श्रोडिंगर)
  • ऊष्मीय संतुलन के लिए बोल्ट्ज़मैन सांख्यिकी
  • मासर्स का विकास (टाउनेस, बसोव, प्रोखोरोव)

आवेदन

  • सभी प्रकार के लेजर (गैस, सॉलिड-स्टेट, सेमीकंडक्टर)
  • मेसर
  • ऑप्टिकल एम्पलीफायर
  • सुपररेडिएंस प्रयोग
  • परमाणु घड़ियाँ

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

बॉट ट्रैफिक को कम करने के कारण, जो वर्तमान में प्रति दिन 40,000 से अधिक है, यह सामग्री केवल समुदाय के सदस्यों के लिए आरक्षित है।
> लॉगिन < या > रजिस्टर < इस सामग्री और अन्य सभी प्रतिबंधित सामग्रियों और उपकरणों तक पहुंच (100% निःशुल्क) है।

संबंधित विषय: जनसंख्या व्युत्क्रमण, लेजर, मेसर, उत्तेजित उत्सर्जन, प्रकाशीय लाभ, पंपिंग, मेटास्टेबल अवस्था, गैर-संतुलन, बोल्ट्जमैन वितरण, ऊर्जा स्तर।

ऐतिहासिक संदर्भ

परमाणु जनसंख्या व्युत्क्रमण

1950
1950
1950
1950
1957
1958
1960
1950
1950
1950
1950
1957
1957
1959-11
1960

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

शीर्ष पोस्ट और लेख

शीर्ष मूल उपकरण

पंजीकृत सदस्यों के लिए पूर्ण आकार की छवियाँ और डाउनलोड 100% निःशुल्क उपलब्ध हैं।