لیزر هیدروژن (Hydrogen Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر هیدروژن (Hydrogen Laser) :
Hydrogen Laser به لیزرهایی اطلاق می شود که از مولکول هیدروژن (H₂) یا اتم هیدروژن به عنوان محیط فعال استفاده می کنند. این لیزرها عمدتا در محدوده فرابنفش خلاء (VUV) و مادون قرمز دور کار می کنند و عمدتا جنبه تحقیقاتی دارند. لیزر هیدروژن مولکولی (H₂) در طول موج های ۱۱۶ نانومتر و ۱۲۴ نانومتر (Lyman bands) گسیل دارد. لیزر اتمی هیدروژن (H) در خط ۲۱ سانتی متر (مایکروویو) نیز از نظر تئوری ممکن است، اما عملی نشده است.
مکانیزم عملکرد لیزر H₂: در تخلیه الکتریکی یا با پمپاژ نوری، مولکول های H₂ به ترازهای الکترونی برانگیخته (مانند B¹Σ_u⁺ و C¹Π_u) می روند. گسیل القایی از این ترازها به ترازهای پایین تر (X¹Σ_g⁺) منجر به تولید نور VUV می شود. این انتقال ها در ناحیه لیمان (Lyman) و ورنر (Werner) قرار دارند. به دلیل ماهیت خود-پایان شونده و طول عمر کوتاه ترازهای بالایی، این لیزرها به صورت پالسی با توان پیک بالا کار می کنند.
کاربردهای لیزر هیدروژن محدود به تحقیقات علمی در زمینه فوتوشیمی VUV، مطالعه دینامیک مولکولی، و طیف سنجی است. به دلیل پیچیدگی و نیاز به تجهیزات خاص (اپتیک های VUV، خلاء بالا)، این لیزرها هرگز به تولید تجاری نرسیدند. لیزر هیدروژن به عنوان یک منبع نور برای تحقیقات پایه ای اهمیت دارد، اما کاربرد عملی گسترده ندارد.
چالش های اصلی آن شامل تولید وارونی جمعیت در VUV، نیاز به منابع پمپاژ قدرتمند، و جذب شدید نور VUV در محیط است. با وجود این، مطالعه لیزر هیدروژن به درک بهتر فرایندهای برانگیختگی در مولکول های ساده کمک کرده است. امروزه منابع نور دیگر مانند لیزرهای الکترون آزاد و تابش سینکروترونی برای تحقیقات VUV ترجیح داده می شوند.
