Abstract célját és lézerek alkalmazása
A találmány a lézer egy par legkiemelkedőbb eredmények a tudomány és a technológia, a XX században. Az első lézer megjelent 1960-ban, és azonnal megkezdte a gyors fejlődés a lézertechnológia. Rövid idő alatt, akkor jött létre a különböző típusú lézerek és lézeres kezelését célzó konkrét tudományos és műszaki problémák. Lézerek már elértek egy erős pozíciót számos gazdasági ágazatban. Amint akadémikus AP Alekszandrov, „Minden gyerek tudja, most a szó lézer”. És mégis, mi a lézer, mint hogy érdekes és hasznos? Egyik alapítója a tudomány a lézerek - Quantum elektronika - Akadémikus NG Basov válaszol erre a kérdésre a következő: „A lézer - olyan eszköz, amelyben az energia, mint a termikus, kémiai, elektromos, alakítjuk energiát az elektromágneses mező - a lézersugár. Ezzel az energetikai elkerülhetetlenül elveszett, de a lényeg az, hogy a kapott lézer energia sokkal magasabb minőséget. Minősége a lézer energia határozza meg a magas koncentrációban, és továbbítja egy jelentős távolságra. A lézersugár lehet irányítani egy kis folt átmérője a fény hullámhossza érdekében, és kap az energia sűrűsége meghaladja a sündisznó ma sűrűsége a nukleáris robbanás az energia ... Segítségével lézersugarat már elérték a legmagasabb értékeket a hőmérséklet, nyomás, mágneses térerősség. Végül a lézersugár a legnagyobb kapacitású adathordozó, és ebben a szerepben - egy alapvetően új eszközök továbbításának és feldolgozásának. " A széles körben elterjedt használata lézerek modern tudomány és a technológia miatt a sajátos tulajdonságai lézersugarat. Laser - generátorát koherens fény. Ellentétben a többi fényforrások (például izzólámpák vagy fénycsövek) lézeres gyárt optikai sugárzás jellemző a magas fokú érdekében, vagy a fény mező említett nagyfokú koherenciát. Az ilyen sugárzás nagymértékben monokromatikus és orientáció. Ma lézerek sikeresen működik a modern termelési, megbirkózni a különböző feladatokat. A lézersugár kivágott szövet és vágott acéllemezből hegesztett karosszéria és hegesztett a legapróbb részleteket az elektronikus berendezések, lyukakat a törékeny és szuperkemény anyagok. Átfedésben címletű chip passzív alkatrészek és eljárások előállításukra aktív elemek lézersugárral fejlesztettek ki és használják a termelési környezetben. Sőt, lézer anyagok feldolgozása a hatékonyság növelése és a versenyképesség összehasonlítva más kezelésekkel. A kezében a sebész lézersugarat vált szike számos figyelemreméltó tulajdonságait. Lézerek széles körben használják a modern ellenőrző és mérőeszközök, számítógépes rendszerek, radar és kommunikációs rendszerek. Lézerek lehetővé teszi, hogy gyorsan és megbízhatóan ellenőrizni a környezetszennyezés, a légkör és a tenger felszínét, hogy azonosítsa a leginkább terhelt szakaszok részletesen különböző mechanizmusok azonosítására belső hibák bennük. A lézersugár válik megbízható eszköz építők, térképészek, régészek, törvényszéki tudósok. Folyamatosan bővülő terület lézeres alkalmazásokhoz a kutatás és fejlesztés - a fizikai, kémiai, biológiai.
A figyelemreméltó tulajdonságait lézer - rendkívül magas koherenciája és a sugárzás irányában, a képessége, hogy koherens hullámok nagy intenzitású a látható, infravörös és ultraibolya tartományában a spektrum, így nagy energiasűrűség mind folyamatos és impulzusos üzemmód - hajnalkorában Kvantumelektronikai rámutatott arra a lehetőségre, széles azok alkalmazása gyakorlati okokból. Kezdete óta a kezdetektől fogva, lézeres technológia fejlesztése nagyon gyorsan. Vannak új típusú lézerek és tökéletesítették a régi: létre lézer berendezések a szükséges specifikus különböző célokra jellemzőit a komplex, valamint a különböző típusú nyalábirányítás eszközök, egyre kifinomultabb mérési technológia. Ez okozta mély behatolás lézerek számos gazdasági ágazatban, különösen a gépipari és hangszerkészítés.
Jelentős csúcsteljesítmény és az energia gyógyító modern szilárdtest és gázlézereket hagyjuk közel problémáinak megoldására lézer energia - fejlesztése lézerfegyverekről rakétaelhárító rendszerekhez, szabályozott magfúzió szétválasztása izotópok és sugárzási energia átadása, űrobjektumokban.
Hangsúlyozni kell, hogy a fejlődés a lézer technika, vagy más szóval, a lézertechnológia jelentősen megnöveli a modern termelés. Lézeres technológia lehetővé teszi a legteljesebb termelési folyamatok automatizálása. Ugyanakkor ez megmenti a nyersanyagok és a munkaidő, a termék minőségének javulása. Például gyakorlatilag azonnali lyukasztó lézersugarat sokszor növeli a termelékenységet fúró és jelentősen javítja a minőséget ez a munka. Lézeres gyártása mikrosémái jellemző a magas termelékenység és kiváló minőségű. Mindkét példában a gyártási műveletek könnyen automatizálható; lézersugárral kontroll vehet egy speciális számítástechnikai eszköz. Mi lehet magabiztosan állítják, hogy a bevezetése és továbbfejlesztése lézertechnológia vezet a minőségi változást a teljes megjelenését a modern termelés.
Hatalmas és látványos eredményeket lézeres technológia ma. Holnap ígér még ambiciózusabb eredményeket. Lézerrel kapcsolatos sok remény egy térhatású film megoldásokat az ilyen globális problémák, mint létrehozó szuper hatótávolságú földi és tengeralattjáró optikai kommunikáció, a válasz fotoszintézis titkok végrehajtása a szabályozott termonukleáris reakció megjelenése rendszerek nagy memória és a nagysebességű input-output eszközök.
A történelem a lézer
Az első lépések az úton, hogy a lézer. A „lézer” alkotják kezdőbetűiből kifejezés az angol fénykibocsátás indukált emisszióval, ami lefordítva orosz eszközök: fénykibocsátás indukált emisszióval. Tehát ez a kifejezés lézer tükrözi, hogy az alapvető szerepét a folyamatok stimulált emisszió, amit játszanak oszcillátorok és erősítők koherens fényt. Ezért, ami egy lézer történetét kell kezdeni a 1917, amikor Albert Einstein első bevezette a stimulált emisszió. Ez volt az első lépés az úton, hogy a lézer. A következő lépést a szovjet fizikus VA Fabrikant, aki rámutatott, 1939-ben a használata stimulált emisszió, hogy megerősítsék az elektromágneses sugárzás áthalad egy anyag. Az ötlet által kifejezett VA Fabrikant, használatával jár Microsystems fordított népesség szinten. Később, miután a végén a Nagy Honvédő Háború, VA A gyártó visszatért ezt az elképzelést, és az alapján, hogy a kutatás benyújtott 1951 (együtt MM és FA Vudynskim Butaeva) alkalmazás A találmány egy eljárás a sugárzás amplifikálással indukált emisszió. Ebben az alkalmazásban igazolást kiadták, ahol, szerint a „A találmány” szól: „Method of amplifikáció az elektromágneses sugárzás (ultraibolya, látható, infravörös és rádióhullám), amelyben az amplifikált sugárzás halad át a közeg, ahol a kiegészítő sugárzás vagy a másik irányba teremt túlzott összehasonlítva egyensúlyi koncentrációja az atomok, egyéb részecskék, vagy azok rendszerek felső energiaszintet, amely megfelel a gerjesztett állapotok. "
Létrehozása maser. Kezdetben ez a módszer bizonyult a sugárzási nyereség realizálódott a rádiót, vagy inkább mikrohullámú frekvenciákon (mikrohullámú tartományban). A 1952. május Az összes uniós Konferencia radiospectroscopy szovjet fizikus (jelenleg oktatók) NG Basov és AM Prohorov tett egy jelentést az alapvető kifejlődésének lehetőségét a sugárzás a mikrohullámú tartományban az erősítőt. Ők nevezték a „mézer” (azt feltételezték, hogy egy gerenda ammónia molekulák). Szinte egy időben, egy javaslatot a használatát stimulált emisszió segítségével erősíti és ezáltal milliméteres hullámok készült a Columbia Egyetemen az Egyesült Államokban az amerikai fizikus Charles Townes. 1954-ben, a molekuláris oszcillátor nevű skore maser. Ez vált valósággá. Azt tervezték és fejlesztették függetlenül és egyidejűleg két pont a világ - a fizikai Intézet névadója PN Lebedev, Szovjetunió Tudományos Akadémia (csoport élén NG Basov és Prohorov) és a Columbia Egyetemen, az Egyesült Államokban (a csoport által vezetett Charles Townes). Ennek következtében a „maser” történt, és a „lézer” helyett az „M” betű (a kezdőbetű, a szó Mikrohullámú - mikrohullám) az „L” betű (a kezdőbetű Fény - Light). A szív mind a mézer és a lézer ugyanazon elv - az az elv, megfogalmazott 1951, VA Fabricant. A megjelenése maser azt jelentette, hogy született egy új irányt a tudomány és a technológia. Kezdetben ez volt az úgynevezett kvantum fizika rádió. és később vált ismertté, mint a kvantum elektronika.
Az első lézerek. Így az intenzív elméleti és kísérleti vizsgálatok a Szovjetunió és az Egyesült Államok hozta tudósok közel a végén a 50-es létrehozása a lézer. A siker esett a sok amerikai fizikus T. Maiman. 1960-ban jelent meg az üzenetet két tudományos folyóiratokban, hogy ő tudja, hogy a rubin generációs sugárzás az optikai tartományban. Így a világ megtanulta a születése az első „optikai maser” - egy rubinlézer. Az első lézer mintát nézett elég szerény: kis rubin kocka (1x1x1 cm), két átellenes felületei, amelyek egy ezüst bevonattal (szerepét játssza ezen oldalait a rezonátor tükrök) periodikusan sugározzuk zöld fény egy nagy teljesítményű vaku, amelyre kígyó rubin kocka. A keletkező sugárzás formájában vörös fény impulzusok volt kibocsátott egy kis nyíláson át az egyik az ezüstözött arcok egy kocka. Szintén 1960-ban az amerikai fizikus A. jávai, W. D. Bennett Erriotu sikerült egy generációs optikai sugárzás egy elektromos kisülési keverékében hélium és neon. Így született az első gáz lézer, amelynek megjelenése ténylegesen elő kísérleti vizsgálatok VA Fabrikant és FA Butaeva készült 1957-ben 1961 óta különféle típusú lézerek (szilárd, gáz) foglalnak erős pozíciót optikai laboratóriumban. Fejleszti az új aktív média, fejleszteni és javítani lézeres gyártási technológia. A 1962-1963 gg. A Szovjetunió és az Egyesült Államok ugyanakkor létrehozta az első félvezető lézerek. Így indult el egy új, „lézer” időszak optika.