Lézerek és mézerek

1. Lézerek és mézerek Tegze Borbála Kunsági-Máté Éva Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Vegyészmérnök MSc

2. Vázlat • Bevezetés • Működési feltételek • A lézer felépítése • Lézerek és mézerek típusai • Előnyök • Alkalmazások • Összefoglalás

3. Bevezetés • Elektromágneses sugárzást adó források • LASER: LightAmplificationbyStimulatedEmission of Radiation • MASER: MicrowaveAmplificationbyStimulatedEmission of Radiation

4. Sugárforrások típusai • Eltérő hullámhosszú sugárzások • „graser” (gamma sugár) • „xaser” (röntgen sugár) • „laser” (látható tartomány) • „iraser” (infravörös tartomány) • „maser” (mikrohullámú mézer) • „raser” (rádiófrekvenciás mézer) 4

5. Az első mézer és lézer 1954 1960

6. Stimulált emisszió • Kölcsönhatás eredménye lehet: • Abszorpció • Spontán emisszió • Stimulált emisszió

7. A működés feltétele • Stimulált emisszióval keletkező fotonok száma nagyobb legyen, mint az abszorbeálódott fotonok száma • Inverz populáció: amagasabb energiaszinteken több elektron van, mint az alacsonyabbakon • Pumpálás • Fény energia • Elektromos energia • Kémiai energia

8. A lézer felépítése Optikai rezonátor

9. A lézerek és a mézerek típusai • Lézerek • Gáz • Kémiai • Szilárd fázisú • Fémgőz • Félvezető • Festéklézerek • Mézerek • Atomos sugárzó (ammónia, szabadelektron, hidrogén) • Gázmézerek(rubídium) • Szilárdtest (rubin)

10. Előnyök • Kis keresztmetszet (1 mm2) - nagy energiájú fénynyaláb • Nagy teljesítménysűrűség • Sugarak párhuzamosak (nagy távolságban is) • Kis spektrális sávszélesség • Hangolható hullámhossz (nem-lineáris kristályok) • Rövid impulzusok (s, ns, ps, fs)

11. Alkalmazások • Lézerek • Optika, informatika, hadászat, gyógyászat, anyagmegmunkálás, kémia • Autóipar (alkatrészek hegesztése, vágása) • Sebészeti beavatkozások (szemműtétek) • Lézerspektroszkópia (szerkezetvizsgálat) • Lézerablációs technológiák, lézerdiffrakció, Michaelsoninterferométer • Kommunikáció, adatátvitel • Vonalkód leolvasók, CD-k, lézernyomtatók • Mézerek • Nagy pontosságú frekvencia referenciák (atomóra) • Rádióteleszkópok (elektronikus erősítő) • Közvetlen energiájú fegyverek • Asztrofizika

12. Összefoglalás • Lézerek és mézerek • Eltérő hullámhosszú sugárforrások • Működési feltételek (stimulált emisszió, inverz populáció) • A lézer felépítése (optikai rezonátor) • Lézerek és mézerek típusai • Széleskörű alkalmazások

13. Felhasznált irodalom • http://physics.aps.org/story/v15/st4(utolsó látogatás: 2014.05.05.) • http://www.scientificamerican.com/article/first-practical-maser-microwave-laser-is-built/(utolsó látogatás: 2014.05.05.) • http://www.industrial-lasers.com/index.html: (utolsó látogatás: 2014.05.05.) • http://www.rugusavay.com/theodore-maiman-photos/(utolsó látogatás: 2014.05.05.) • http://www.radiologia.hu/radiwiki/index.php/A_l%C3%A9zer(utolsó látogatás: 2014.05.05.) • http://www.tankonyvtar.hu/en/tartalom/tamop425/0027_FOI3/ch01s02.html(utolsó látogatás: 2014.05.05.) • http://www.vilaglex.hu/Lexikon/Html/Mezer.htm(utolsó látogatás: 2014.05.05.) • C.B. Cosmovici, S. Pluchino, S. Montebugnoli, S. Pogrebenko: Searchforthe 22 GHzwatermaseremissioninselectedcomets, Planetary and Space Science, http://dx.doi.org/10.1016/j.pss.2014.03.004i (utolsó látogatás: 2014.05.05.) • M. Miyoshi, Y. Asaki, K. Wada, H. Imai: Analysis of H2O masersinSharpless 269 using VERA archivaldata – Effect of maserstructuresonastrometricaccuracy, New Astronomy 17 (2012) 553–564 • A. Yoshimi, T. Nanao, T. Inoue, T. Furukawa, M. Uchida, M. Tsuchiya, H. Hayashi, M. Chikamori, K. Asahi: Physics of FundamentalSymmetries and Interactions - PSI2010 Development of NMOR magnetometerfor spin-maser EDM experiment, PhysicsProcedia 17 (2011) 245–250 • http://www.spectra-physics.com/applications/medical/ :(utolsó látogatás: 2014.05.05.) • http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/optmod/lasapp.html:(utolsó látogatás: 2014.05.05.) • http://eetd.lbl.gov/l2m2/laser.html:(utolsó látogatás: 2014.05.05.)

14. Köszönöm a figyelmet!