لیزر الکترون-برانگیخته (Electron-Excited Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر الکترون-برانگیخته (Electron-Excited Laser) :
Electron-Excited Laser به لیزرهایی اطلاق می شود که در آنها وارونی جمعیت توسط برخورد با الکترون های پرانرژی ایجاد می شود. این یک روش پمپاژ بسیار رایج در لیزرهای گازی (مانند HeNe، آرگون یونی، CO₂ و اگزایمر) و برخی لیزرهای نیمه هادی است. در این روش، الکترون های شتاب گرفته در یک تخلیه الکتریکی (یا پرتو الکترونی خارجی) با اتم ها یا مولکول های محیط فعال برخورد کرده و آنها را به ترازهای برانگیخته می برند. اگر شرایط مناسب باشد (طول عمر ترازها، سطح مقطع برخورد)، وارونی جمعیت ایجاد می شود.
مکانیزم: در یک تخلیه الکتریکی گازی، الکترون ها از میدان الکتریکی انرژی می گیرند. انرژی الکترون ها توزیع غیرتعادلی دارد (ماکسول-بولتزمن با دمای الکترونی بالا). الکترون های پرانرژی با اتم ها برخورد غیرالاستیک کرده و آنها را برانگیخته می کنند. انتخاب پذیری برانگیختگی به انرژی الکترون و سطح مقطع برخورد بستگی دارد. در لیزرهای گازی، فشار گاز، جنس الکترودها، و نوع تخلیه (DC، RF، مایکروویو) بر توزیع انرژی الکترون ها تأثیر می گذارد.
تقریبا تمام لیزرهای گازی که تاکنون توضیح داده شد (HeNe، آرگون، CO₂، اگزایمر، بخار فلزی) به نوعی با برانگیختگی الکترونی کار می کنند. بنابراین، "لیزر الکترون-برانگیخته" یک دسته بندی کلی است، نه یک نوع خاص. در لیزرهای نیمه هادی، تزریق الکترون ها از طریق پیوندگاه (تزریق حامل) نیز نوعی برانگیختگی الکترونی است.
پمپاژ با پرتو الکترونی (Electron Beam Pumping) یک روش خاص است که در آن یک پرتو الکترونی پرانرژی (کیلو الکترون ولت تا مگا الکترون ولت) از خارج به محیط فعال تزریق می شود. این روش برای لیزرهای گازی فشار بالا (مانند اگزایمرها و لیزرهای VUV) و برخی لیزرهای حالت جامد استفاده می شود. پرتو الکترونی یونیزاسیون و برانگیختگی یکنواخت تری ایجاد می کند، اما نیاز به منبع پرتو الکترونی پیچیده و محافظسازی در برابر اشعه ایکس دارد.
