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रूबी लेजर

1960-05-16
  • Theodore H. Maiman
प्रयोगशाला में कृत्रिम रूबी क्रिस्टल और ज़ेनॉन फ्लैशट्यूब के साथ रूबी लेजर उपकरण का प्रदर्शन।

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

पहला कार्यात्मक लेजर रूबी लेजर था, जिसका प्रदर्शन 1960 में किया गया था। यह एक सॉलिड-स्टेट लेजर है जो सिंथेटिक रूबी क्रिस्टल (क्रोमियम-मिश्रित एल्यूमीनियम ऑक्साइड) को अपने गेन मीडियम के रूप में उपयोग करता है। रूबी को एक शक्तिशाली ज़ेनॉन फ्लैशट्यूब द्वारा ऑप्टिकली पंप किया जाता है, जिससे क्रोमियम आयनों में पॉपुलेशन इनवर्जन होता है और 694.3 नैनोमीटर की तरंगदैर्ध्य पर गहरे लाल रंग की प्रकाश किरण उत्पन्न होती है।

ह्यूजेस रिसर्च लेबोरेटरीज में थियोडोर मैमन द्वारा रूबी लेजर के सफल प्रदर्शन ने लेजर युग की शुरुआत की। उनका उपकरण आश्चर्यजनक रूप से सरल था, जिसमें उंगली के आकार की रूबी की छड़ थी जिसके सिरे समतल पॉलिश किए गए थे और फैब्री-पेरोट अनुनादक बनाने के लिए चांदी से लेपित थे। एक सिरा पूरी तरह से लेपित था, और दूसरा आंशिक रूप से लेपित था जो आउटपुट कपलर के रूप में कार्य करता था। छड़ को फोटोग्राफी में उपयोग होने वाले हेलिकल ज़ेनॉन फ्लैशलैंप के अंदर रखा गया था। जब लैंप चमकता था, तो उसकी तीव्र प्रकाश किरण रूबी क्रिस्टल को ऑप्टिकली पंप करती थी।

रूबी लेज़र तीन-स्तरीय ऊर्जा प्रणाली पर काम करता है। फ्लैशलैंप का प्रकाश क्रोमियम आयनों (Cr³⁺) को एक व्यापक अवशोषण बैंड (पंप बैंड) में उत्तेजित करता है। वहां से, वे तेजी से गैर-विकिरणकारी रूप से एक मेटास्टेबल ऊर्जा स्तर पर क्षय हो जाते हैं। चूंकि इस मेटास्टेबल स्तर का जीवनकाल अपेक्षाकृत लंबा (कुछ मिलीसेकंड) होता है, इसलिए वहां बड़ी संख्या में आयन जमा हो सकते हैं, जिससे ग्राउंड स्टेट के सापेक्ष जनसंख्या व्युत्क्रमण होता है। जब लेज़िंग शुरू होती है, तो आयन इस मेटास्टेबल स्तर से वापस ग्राउंड स्टेट में संक्रमण करते हैं, जिससे 694.3 एनएम फोटॉन उत्सर्जित होते हैं। चूंकि यह एक तीन-स्तरीय प्रणाली है जहां निचला लेज़र स्तर ग्राउंड स्टेट है, इसलिए जनसंख्या व्युत्क्रमण प्राप्त करने के लिए बहुत तीव्र पंपिंग की आवश्यकता होती है, जिससे यह अपेक्षाकृत कम कुशल हो जाता है। आउटपुट आमतौर पर फ्लैशलैंप के सक्रिय रहने तक छोटी पल्स की एक श्रृंखला होती है।

UNESCO Nomenclature: 2211
ठोस अवस्था भौतिकी

Type

भौतिक उपकरण

व्यवधान

क्रांतिकारी

उपयोग

विशिष्ट/विशेषज्ञ

शगुन

  • मेसर (विकिरण के उत्तेजित उत्सर्जन द्वारा माइक्रोवेव प्रवर्धन)
  • शॉलो और टाउन्स द्वारा ऑप्टिकल मेसर (लेजर) के लिए सैद्धांतिक प्रस्ताव
  • कृत्रिम रूबी क्रिस्टल का विकास
  • उच्च-तीव्रता वाली फ्लैशलैंप तकनीक

आवेदन

  • होलोग्राफी (प्रारंभिक प्रयोग)
  • टैटू और बाल हटाना
  • औद्योगिक ड्रिलिंग और वेल्डिंग
  • वैज्ञानिक अनुसंधान (ऐतिहासिक महत्व)
  • रेंज फाइंडिंग

पेटेंट:

NA

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संबंधित विषय: रूबी लेजर, थियोडोर मैमन, पहला लेजर, सॉलिड-स्टेट लेजर, क्रोमियम, ऑप्टिकल पंपिंग, थ्री-लेवल लेजर, 694.3 एनएम, ह्यूजेस रिसर्च लेबोरेटरीज, फ्लैशलैंप।

ऐतिहासिक संदर्भ

रूबी लेजर

1960
1960
1960
1960-05-16
1962
1963
1964
1960
1960
1960
1960
1961
1962
1963
1965

(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)

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