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

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

Bevezetés Elektromágneses sugárzást adó források LASER: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation MASER: Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation

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

Az első mézer és lézer 1954 1960

Stimulált emisszió Kölcsönhatás eredménye lehet: Abszorpció Spontán emisszió Stimulált emisszió

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

A lézer felépítése Optikai rezonátor

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

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)

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

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

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: Search for the 22 GHz water maser emission in selected comets, 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 masers in Sharpless 269 using VERA archival data – Effect of maser structures on astrometric accuracy, 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 Fundamental Symmetries and Interactions - PSI2010 Development of NMOR magnetometer for spin-maser EDM experiment, Physics Procedia 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.)

Köszönöm a figyelmet!