لیزر با دمش پرتو الکترونی (Electron Beam Pumped Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر با دمش پرتو الکترونی (Electron Beam Pumped Laser) :
Electron Beam Pumped Laser نوعی لیزر است که در آن یک پرتو الکترونی پرانرژی (با انرژی چند صد keV تا چند MeV) به محیط فعال (معمولا یک گاز با فشار بالا یا یک نیمه هادی) تابانده می شود تا یونیزاسیون و برانگیختگی ایجاد کند و وارونی جمعیت حاصل شود. این روش پمپاژ برای موادی که با روش های دیگر (تخلیه الکتریکی یا پمپ نوری) به سختی پمپ می شوند، مفید است. مهم ترین کاربرد آن در لیزرهای اگزایمر (به ویژه KrF و ArF با توان بالا) و برخی لیزرهای نیمه هادی (مانند لیزرهای صفحه ای با پمپ پرتو الکترونی) بوده است.
مکانیزم: یک تفنگ الکترونی (الکترون گن) یک باریکه الکترونی با چگالی جریان بالا و انرژی بالا تولید می کند. این باریکه از یک پنجره نازک (معمولا از جنس فلز سبک مانند تیتانیوم) وارد محفظه حاوی گاز با فشار بالا می شود. الکترون های پرانرژی با اتم ها/مولکول های گاز برخورد کرده، آنها را یونیزه و برانگیخته می کنند. در لیزرهای اگزایمر، این فرایند منجر به تشکیل مولکول های اگزایمر (مانند KrF*) و تولید لیزر در فرابنفش می شود. در لیزرهای نیمه هادی، پرتو الکترونی جفت الکترون-حفره ایجاد می کند.
مزایای پمپاژ با پرتو الکترونی: قابلیت پمپاژ حجم های بزرگ از گاز با فشار بالا به طور یکنواخت، امکان دستیابی به توان های پیک بسیار بالا، و عدم محدودیت در انتخاب مواد (برخلاف پمپ نوری که نیاز به تطابق طول موج دارد). معایب: نیاز به منبع پرتو الکترونی پیچیده و گران قیمت، تولید اشعه ایکس ناخواسته (نیاز به محافظسازی)، و پنجره ورودی که ممکن است در اثر تابش آسیب ببیند.
کاربردهای اصلی: پمپاژ لیزرهای اگزایمر پرقدرت برای تحقیقات همجوشی اینرسی و لیتوگرافی (در گذشته). همچنین در تحقیقات علمی برای پمپاژ لیزرهای گازی دیگر و برخی لیزرهای حالت جامد خاص. با پیشرفت لیزرهای دیودی پرقدرت، استفاده از پمپاژ با پرتو الکترونی در لیزرهای نیمه هادی کاهش یافته است.
