Hi,
ich habe mal eine Frage zur praktischen Umsetzung eines Lasers. Die Theorie dazu ist mir soweit klar, aber wie wird in der Praxis die Anregung der Gas-Moleküle erreicht, bevor sie von einem Photon „getroffen“ werden?
Danke schon mal,
Nils
Hi Nils!
Ich nehme mal an, Du meinst den Pumpmechanismus, mittels dessen die Besetzungsinversion der lasenden Niveaus hergestellt wird, richtig? Nun, da gibt es verschiedene Möglichkeiten der externen Anregung: Die simpelste (und bei Gaslasern benutzte) Möglichkeit ist Stossanregung durch Elektronen. Man kann auch mit einem anderen Laser oder mit einer Blitzlampe optisch anregen. Ansonsten gibt es noch speziellere Methoden wie chemische Anregung z.B.
Ciao Christoph C>[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Ergänzend sei noch erwähnt, dass man beispielsweise beim Halbleiter-Laser die Elektronen direkt ins obere Energieniveau injiziert.
Gruß
Oliver
Gaslaser anregen
Die Atome oder Moleküle eines Gaslasers werden durch Stöße anderer Atome angeregt (bei HeNe ist es das Neon, beim CO2 Laser Stickstoff). Diese „Hilfs“-Ionen werden durch eine Gasentladung (Stromdurchfluss) erzeugt und beschleunigt.
Korrektur:
beim HeNe-Laser ist es komplizierter. Das NEON ist das aktive Medium und das Helium leert die unteren Niveaus des Neon nach der emission, um eine erneute Anregung zu ermöglichen. Sorry
beim HeNe-Laser ist es komplizierter. Das NEON ist das aktive
Medium und das Helium leert die unteren Niveaus des Neon nach
der emission, um eine erneute Anregung zu ermöglichen. Sorry
Hmm… soviel ich weiß leeren sich die unteren Niveaus des Neons von selbst durch Stöße unter einander.
Die Helium-Atome braucht man an anderer Stelle: Die Anregungswahrscheinlichkeit der Neon-Atome durch Elektronenstöße ist nämlich viel zu klein, um Besetzungsinversion zu erhalten.
Und jetzt kommt das Helium ins Spiel. Für Helium ist die Anregungswahrscheinlichkeit zwar genau so klein, aber dafür ist die Lebensdauer dieses Zustands, falls einmal angergt, sehr lange (~20ms!!). Das heißt die Helium-Atome saugen sich nach und nach mit Energie voll und bilden somit ein Energievorat, den sie dann durch Stöße kontinuierlich an die Neon-Atome abgeben können.
Nur durch diese Energiepumpe kann schließlich beim Neon Besetzungsinversion erzielt werden und der Laser lasern.
Gruß
Oliver