ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್

ಲೇಸರ್ - ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಶ್ರೇಣಿಯಲ್ಲಿ ಸುಸಂಬದ್ಧ ವಿಕಿರಣದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಜನರೇಟರ್ (ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್). "ಲೇಸರ್" ಎಂಬ ಪದವು ಇಂಗ್ಲಿಷ್ ಹೆಸರಿನ ಮೊದಲ ಅಕ್ಷರಗಳಿಂದ ವಿಕಿರಣದ ಪ್ರಚೋದಿತ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯಿಂದ ಬೆಳಕಿನ ವರ್ಧನೆಯಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡಿದೆ. ಸಕ್ರಿಯ ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಲೇಸರ್ಗಳು, ಅನಿಲ ಮತ್ತು ದ್ರವ ಲೇಸರ್ಗಳ ನಡುವೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಮೊದಲ ವಿಧದ ಲೇಸರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಮಾಣಿಕ್ಯವು ಹೆಚ್ಚು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಅಂತಹ ಲೇಸರ್‌ನ ಆರಂಭಿಕ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಏಕಶಿಲೆಯ ಮಾಣಿಕ್ಯ ಸ್ಫಟಿಕದಲ್ಲಿ (Cr2O3, A12O3) ಟ್ರಿವಲೆಂಟ್ ಕ್ರೋಮಿಯಂ ಅಯಾನ್ Cr3+ ನ ಶಕ್ತಿ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಪಂಪಿಂಗ್ ವಿಕಿರಣದ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ (5600 ಎ ಕ್ರಮದ ತರಂಗಾಂತರದೊಂದಿಗೆ), Cr3+ ಅಯಾನು ಹಂತ 1 ರಿಂದ ಹಂತ 3 ಕ್ಕೆ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದ ಹಂತ 2 ಮತ್ತು 1 ಕ್ಕೆ ಕೆಳಮುಖ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು ಸಾಧ್ಯ. ಮೆಟಾಸ್ಟೇಬಲ್ ಹಂತ 2 ಗೆ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು ಪ್ರಧಾನವಾಗಿದ್ದರೆ ಮತ್ತು ಪಂಪಿಂಗ್ ಪೋಸ್ಟ್ ಅನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, 1 ಮತ್ತು 2 ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿಲೋಮವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಹಂತ 2 ರಲ್ಲಿನ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯು ಹಂತ 1 ರ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಮೀರುತ್ತದೆ.

Cr-ions3+ ನ ಒಂದು ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಆವರ್ತನದೊಂದಿಗೆ ಫೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ಮಟ್ಟ 2 ರಿಂದ ಹಂತ 1 e12 ಗೆ ಹೊರಸೂಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಮಾಣಿಕ್ಯ ಸ್ಫಟಿಕದ ಮೇಲೆ ಹರಡಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ.d-red excited Cr3+ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಎದುರಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಈ ಫೋಟಾನ್ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಫೋಟಾನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸುಸಂಬದ್ಧವಾದ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಈಗಾಗಲೇ ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಮಾಣಿಕ್ಯ ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕದ ನಯಗೊಳಿಸಿದ ಮತ್ತು ಬೆಳ್ಳಿಯ ಅಂಚುಗಳಿಂದ ಹಲವಾರು ಪ್ರತಿಫಲನಗಳಿಂದಾಗಿ, ಸ್ಫಟಿಕದಲ್ಲಿನ ವಿಕಿರಣದ ತೀವ್ರತೆಯು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಆ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಪ್ರಸರಣದ ದಿಕ್ಕು ಸ್ಫಟಿಕದ ಅಕ್ಷದೊಂದಿಗೆ ಸಣ್ಣ ಕೋನವನ್ನು ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಉಕ್ಕಿನ ವಿಕಿರಣವು ಸ್ಫಟಿಕವನ್ನು ಪಕ್ಕದ ಮೇಲ್ಮೈ ಮೂಲಕ ಬಿಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣ ಕಿರಣದ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ವಿಕಿರಣ ಕಿರಣವು ತುದಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದರ ಮೂಲಕ ನಿರ್ಗಮಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಅರೆಪಾರದರ್ಶಕ ಕನ್ನಡಿಯಾಗಿದೆ.

ವಿವಿಧ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಸುಧಾರಣೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಗತಿಯು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಜನರೇಟರ್‌ಗಳ (ಲೇಸರ್‌ಗಳು) ಬಳಕೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ನಿಮಗೆ ತಿಳಿದಿರುವಂತೆ, ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣವು ಇತರ ಲೇಸರ್ ಅಲ್ಲದ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಗಳ (ಥರ್ಮಲ್, ಗ್ಯಾಸ್ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್, ಇತ್ಯಾದಿ) ವಿಕಿರಣದಿಂದ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ. ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ವಿವಿಧ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ವ್ಯಾಪಕ ಬಳಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿವೆ.

ಲೇಸರ್ಗಳ ಮೂಲ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ.

ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಜನರೇಟರ್ (OQC) ನ ಬ್ಲಾಕ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 1 (ಕೆಲವು ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಡ್ರೈವ್‌ಗಳು 4-7 ಕಾಣೆಯಾಗಿರಬಹುದು).

ಸಕ್ರಿಯ ವಸ್ತು 1 ರಲ್ಲಿ, ಪಂಪ್ ಮಾಡುವ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಮೇಲಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟದಿಂದ ಕೆಳಕ್ಕೆ ಹಾದುಹೋಗುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಪ್ರಚೋದಿತ (ಬಾಹ್ಯ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ) ವಿಕಿರಣದಿಂದಾಗಿ ಅದರ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವ ವಿಕಿರಣವು ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಸಕ್ರಿಯ ವಸ್ತುವಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಲೇಸರ್ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ಆವರ್ತನವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ.

ಸಕ್ರಿಯ ವಸ್ತುವಾಗಿ, ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ ಅಥವಾ ಅಸ್ಫಾಟಿಕ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು, ಇದರಲ್ಲಿ ಸಕ್ರಿಯ ಅಂಶಗಳ ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದ ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಲೇಸರ್ಗಳಲ್ಲಿ); ಅನಿಲಗಳು ಅಥವಾ ಲೋಹಗಳ ಆವಿಗಳು (ಅನಿಲ ಲೇಸರ್ಗಳಲ್ಲಿ); ಸಾವಯವ ಬಣ್ಣಗಳ ದ್ರವ ಪರಿಹಾರಗಳು (ದ್ರವ ಲೇಸರ್ಗಳಲ್ಲಿ).

ಅಕ್ಕಿ. 1. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಜನರೇಟರ್ನ ಬ್ಲಾಕ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರ

ಲೇಸರ್ ಪಂಪ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ 3 ರ ಸಹಾಯದಿಂದ, ಸಕ್ರಿಯ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ವಿಕಿರಣವನ್ನು ವರ್ಧಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕಾಗಿ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಪರಮಾಣುಗಳ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಗಳ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿಲೋಮವನ್ನು (ಮರುವಿತರಣೆ) ರಚಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಮೇಲಿನ ಹಂತಗಳ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯು ಕೆಳಮಟ್ಟದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಪಂಪಿಂಗ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಾಗಿ, ಅವುಗಳನ್ನು ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಲೇಸರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ - ಗ್ಯಾಸ್ ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಲ್ಯಾಂಪ್‌ಗಳು, ಗ್ಯಾಸ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ - ನೇರ ಪ್ರವಾಹ ಮೂಲಗಳು, ಪಲ್ಸ್, ಎಚ್‌ಎಫ್ ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಜನರೇಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ದ್ರವ ಲೇಸರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ - LAG ಗಳು.

ಲೇಸರ್ನ ಸಕ್ರಿಯ ವಸ್ತುವನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ 2 ರಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಕನ್ನಡಿಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿದೆ, ಅದರಲ್ಲಿ ಒಂದು ಅರೆಪಾರದರ್ಶಕವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ರೆಸೋನೇಟರ್ನಿಂದ ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ನ ಕಾರ್ಯಗಳು ಸಾಕಷ್ಟು ವೈವಿಧ್ಯಮಯವಾಗಿವೆ: ಜನರೇಟರ್ನಲ್ಲಿ ಧನಾತ್ಮಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ರಚಿಸುವುದು, ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುವುದು, ಇತ್ಯಾದಿ.

ಮೋಡ್ ಆಯ್ಕೆ ಮತ್ತು ಆವರ್ತನ ಸ್ಥಿರೀಕರಣಕ್ಕಾಗಿ ಸಾಧನ 5 ಲೇಸರ್ನ ಔಟ್ಪುಟ್ ವಿಕಿರಣದ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ನ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅಂದರೆ ಏಕವರ್ಣದ ಆಂದೋಲನಗಳ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ಗೆ ಹತ್ತಿರ ತರಲು.

ದ್ರವ ಲೇಸರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಸಿಸ್ಟಮ್ 6 ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಆಂದೋಲನ ಆವರ್ತನ ಶ್ರುತಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ. ಅಗತ್ಯವಿದ್ದರೆ, ಲೇಸರ್ನಲ್ಲಿ ವಿಕಿರಣದ ವೈಶಾಲ್ಯ ಅಥವಾ ಹಂತದ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ಬಾಹ್ಯ ಮಾಡ್ಯುಲೇಶನ್ ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಾಧನ 7 ರೊಂದಿಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಲೇಸರ್ ಪ್ರಕಾರಗಳು

ಆಧುನಿಕ ಲೇಸರ್ಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ಮಾನದಂಡಗಳ ಪ್ರಕಾರ ವರ್ಗೀಕರಿಸಬಹುದು:

• ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಿದ ಸಕ್ರಿಯ ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರಕಾರ,

• ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ಮೋಡ್ ಮೂಲಕ (ನಿರಂತರ ಅಥವಾ ನಾಡಿ ಉತ್ಪಾದನೆ, ಕ್ಯೂ-ಸ್ವಿಚ್ಡ್ ಮೋಡ್),

• ವಿಕಿರಣದ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದ (ಮಲ್ಟಿ-ಮೋಡ್, ಸಿಂಗಲ್-ಮೋಡ್, ಸಿಂಗಲ್ ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಲೇಸರ್‌ಗಳು) ಇತ್ಯಾದಿ.

ಉಲ್ಲೇಖಿಸಲಾದ ವರ್ಗೀಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಮೊದಲನೆಯದು ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿದೆ.

ಘನ ಸ್ಥಿತಿಯ ಲೇಸರ್ಗಳು

ಈ ಲೇಸರ್ಗಳು ಸ್ಫಟಿಕದಂತಹ ಮತ್ತು ಅಸ್ಫಾಟಿಕ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಲೇಸರ್ಗಳು ಹಲವಾರು ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ:

• ಮಾಧ್ಯಮದ ರೇಖೀಯ ಲಾಭದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೌಲ್ಯಗಳು, ಇದು ಲೇಸರ್ನ ಸಣ್ಣ ಅಕ್ಷೀಯ ಆಯಾಮಗಳೊಂದಿಗೆ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ;

ಪಲ್ಸ್ ಮೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಪವರ್ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುವ ಸಾಧ್ಯತೆ.

ಘನ ಸ್ಥಿತಿಯ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಮುಖ್ಯ ವಿಧಗಳು:

1. ರೂಬಿ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಇದರಲ್ಲಿ ಕ್ರೋಮಿಯಂ ಅಯಾನುಗಳು ಸಕ್ರಿಯ ಕೇಂದ್ರವಾಗಿದೆ. ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ರೇಖೆಗಳು ವರ್ಣಪಟಲದ ಕೆಂಪು ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿವೆ (λ = 0.69 μm). ನಿರಂತರ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ವಿಕಿರಣದ ಔಟ್ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯು ಹಲವಾರು ವ್ಯಾಟ್ಗಳು, ಪಲ್ಸ್ ಮೋಡ್ನಲ್ಲಿನ ಶಕ್ತಿಯು 1 ms ನ ಕ್ರಮದ ನಾಡಿ ಅವಧಿಯೊಂದಿಗೆ ಹಲವಾರು ನೂರು ಜೌಲ್ಗಳು;

2. ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಲೋಹದ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಲೇಸರ್ಗಳು (ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ಅಯಾನುಗಳು). ಈ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಯೋಜನವೆಂದರೆ ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ನಿರಂತರ ಮೋಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ. ಈ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಮುಖ್ಯ ಪೀಳಿಗೆಯ ರೇಖೆಯು ಅತಿಗೆಂಪು ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿದೆ (λ = 1.06 μm). ನಿರಂತರ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಔಟ್ಪುಟ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಮಟ್ಟವು 1-2% ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ 100-200 W ತಲುಪುತ್ತದೆ.

ಅನಿಲ ಲೇಸರ್ಗಳು

ಅನಿಲ ಲೇಸರ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿಲೋಮವನ್ನು ವಿಸರ್ಜನೆಗಳ ಸಹಾಯದಿಂದ ಮತ್ತು ಇತರ ರೀತಿಯ ಪಂಪ್‌ಗಳ ಸಹಾಯದಿಂದ ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ: ರಾಸಾಯನಿಕ, ಉಷ್ಣ, ಇತ್ಯಾದಿ.

ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಅನಿಲ ಲೇಸರ್ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಅವುಗಳು ಹಲವಾರು ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ:

• 0.2-400 ಮೈಕ್ರಾನ್ ತರಂಗಾಂತರಗಳ ಅತ್ಯಂತ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ;

• ಅನಿಲ ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯು ಹೆಚ್ಚು ಏಕವರ್ಣದ ಮತ್ತು ದಿಕ್ಕಿನದ್ದಾಗಿದೆ;

• ನಿರಂತರ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯಲ್ಲಿ ಸಾಧಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿ.

ಅನಿಲ ಲೇಸರ್ಗಳ ಮುಖ್ಯ ವಿಧಗಳು:

1.ಹೀಲಿಯಂ ನಿಯಾನ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು... ಮುಖ್ಯ ತರಂಗಾಂತರವು ವರ್ಣಪಟಲದ ಗೋಚರ ಭಾಗದಲ್ಲಿದೆ (λ = 0.63 μm). ಔಟ್ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 100 mW ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ. ಎಲ್ಲಾ ಇತರ ರೀತಿಯ ಲೇಸರ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಹೀಲಿಯಂ-ನಿಯಾನ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಅತ್ಯಧಿಕ ಮಟ್ಟದ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಸುಸಂಬದ್ಧತೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ.

2. ತಾಮ್ರದ ಆವಿ ಲೇಸರ್‌ಗಳು... ಮುಖ್ಯ ಪೀಳಿಗೆಯ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಎರಡು ರೇಖೆಗಳಲ್ಲಿ ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅದರಲ್ಲಿ ಒಂದು ವರ್ಣಪಟಲದ ಹಸಿರು ಭಾಗದಲ್ಲಿ (λ = 0.51 μm) ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ಹಳದಿ (λ = 0.58 μm). ಅಂತಹ ಲೇಸರ್ಗಳಲ್ಲಿನ ಪಲ್ಸ್ ಪವರ್ ಸುಮಾರು 40 W ನ ಸರಾಸರಿ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ 200 kW ಅನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ.

3. ಅಯಾನ್ ಗ್ಯಾಸ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು... ಈ ಪ್ರಕಾರದ ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯ ಲೇಸರ್‌ಗಳೆಂದರೆ ಆರ್ಗಾನ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು (λ = 0.49 — 0.51 µm) ಮತ್ತು ಹೀಲಿಯಂ-ಕ್ಯಾಡ್ಮಿಯಮ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು (λ = 0.44 µm).

4. ಆಣ್ವಿಕ CO2 ಲೇಸರ್‌ಗಳು... ಅತ್ಯಂತ ಶಕ್ತಿಶಾಲಿ ಪೀಳಿಗೆಯನ್ನು λ = 10.6 μm ನಲ್ಲಿ ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. CO2 ಲೇಸರ್‌ಗಳ cw ಮೋಡ್‌ನಲ್ಲಿನ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿಯು ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಲ್ಲಾ ಇತರ ರೀತಿಯ ಲೇಸರ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ 15-30% ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ 10 kW ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನದನ್ನು ತಲುಪುತ್ತದೆ. ಪಲ್ಸ್ ಪವರ್ಸ್ = 10 ಮೆಗಾವ್ಯಾಟ್ ಅನ್ನು 10-100 ಎಂಎಸ್ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಿದ ದ್ವಿದಳ ಧಾನ್ಯಗಳ ಅವಧಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ದ್ರವ ಲೇಸರ್ಗಳು

ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಆಂದೋಲನ ಆವರ್ತನದ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಮೇಲೆ ಶ್ರುತಿಯನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ (λ = 0.3 µm ನಿಂದ λ = 1.3 µm ವರೆಗೆ). ನಿಯಮದಂತೆ, ಅಂತಹ ಲೇಸರ್ಗಳಲ್ಲಿ, ಸಕ್ರಿಯ ವಸ್ತುವು ಸಾವಯವ ವರ್ಣಗಳ ದ್ರವ ಪರಿಹಾರವಾಗಿದೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ರೋಡಮೈನ್ ಪರಿಹಾರ).

ಲೇಸರ್ ನಿಯತಾಂಕಗಳು

ಸುಸಂಬದ್ಧತೆ

ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ವಿಶಿಷ್ಟ ಲಕ್ಷಣವೆಂದರೆ ಅದರ ಸುಸಂಬದ್ಧತೆ.

ಸುಸಂಬದ್ಧತೆಯನ್ನು ಸಮಯ ಮತ್ತು ಜಾಗದಲ್ಲಿ ತರಂಗ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಂಘಟಿತ ಕೋರ್ಸ್ ಎಂದು ಅರ್ಥೈಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಸುಸಂಬದ್ಧತೆ - ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿನ ವಿವಿಧ ಬಿಂದುಗಳಿಂದ ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಹೊರಸೂಸುವ ಅಲೆಗಳ ಹಂತಗಳ ನಡುವಿನ ಸುಸಂಬದ್ಧತೆ ಮತ್ತು ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಸುಸಂಬದ್ಧತೆ - ಒಂದು ಹಂತದಿಂದ ಹೊರಸೂಸುವ ಅಲೆಗಳ ಹಂತಗಳ ನಡುವಿನ ಸುಸಂಬದ್ಧತೆ ಸಮಯದ ವಿರಾಮದ ಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿ.

ಸುಸಂಬದ್ಧ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಆಂದೋಲನಗಳು - ಒಂದೇ ತರಂಗಾಂತರಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ಹಂತದ ವ್ಯತ್ಯಾಸದೊಂದಿಗೆ ಎರಡು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೂಲಗಳ ಆಂದೋಲನಗಳು. ರೇಡಿಯೋ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ, ಸುಸಂಬದ್ಧತೆಯ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯು ಆಂದೋಲನಗಳ ಮೂಲಗಳಿಗೆ ಸಹ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ, ಅದರ ಆವರ್ತನಗಳು ಸಮಾನವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, f1 ಮತ್ತು e2 ಆವರ್ತನಗಳು ತರ್ಕಬದ್ಧ ಸಂಬಂಧದಲ್ಲಿದ್ದರೆ 2 ಮೂಲಗಳ ಆಂದೋಲನಗಳನ್ನು ಸುಸಂಬದ್ಧವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ. f1 / f2 = n / m, ಇಲ್ಲಿ n ಮತ್ತು m ಪೂರ್ಣಾಂಕಗಳಾಗಿವೆ.

ವೀಕ್ಷಣಾ ಮಧ್ಯಂತರದಲ್ಲಿ ಬಹುತೇಕ ಸಮಾನ ಆವರ್ತನಗಳು ಮತ್ತು ಬಹುತೇಕ ಒಂದೇ ಹಂತದ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಆಂದೋಲನಗಳ ಮೂಲಗಳು ಅಥವಾ ಆವರ್ತನ ಅನುಪಾತವು ತರ್ಕಬದ್ಧ ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುವ ಆಂದೋಲನಗಳ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಬಹುತೇಕ ಸುಸಂಬದ್ಧ ಆಂದೋಲನಗಳ ಮೂಲಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಮಧ್ಯಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಸುಸಂಬದ್ಧ ಆಂದೋಲನದ ಮುಖ್ಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಸುಸಂಬದ್ಧ ಅಲೆಗಳು ಮಾತ್ರ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪ ಮಾಡಬಹುದು ಎಂದು ಗಮನಿಸಬೇಕು. ಕೆಳಗಿನವುಗಳಲ್ಲಿ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಿಕಿರಣದ ಮೂಲಗಳ ಅನ್ವಯದ ಹಲವಾರು ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ನಿಖರವಾಗಿ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪದ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಆಧರಿಸಿವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಭಿನ್ನತೆ

ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಸುಸಂಬದ್ಧತೆಯು ಈ ವಿಕಿರಣದ ಕಡಿಮೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ತರಂಗಾಂತರ λ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ನಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕುಹರದ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.

ಸಾಮಾನ್ಯ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಗಳಿಗೆ, ವಿಶೇಷ ಕನ್ನಡಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದಾಗಲೂ ಸಹ, ಡೈವರ್ಜೆನ್ಸ್ ಕೋನವು ಲೇಸರ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಒಂದರಿಂದ ಎರಡು ಆರ್ಡರ್‌ಗಳಷ್ಟು ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ಕಡಿಮೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಫೋಕಸಿಂಗ್ ಲೆನ್ಸ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಬೆಳಕಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಪಡೆಯುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ತೆರೆಯುತ್ತದೆ.

ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದೇಶನವು ಸ್ಥಳೀಯ (ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕ್ಷಣದಲ್ಲಿ) ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳು, ಅಳತೆಗಳು ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಇದರ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ, ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳನ್ನು ಉಚ್ಚರಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ನಡೆಯುತ್ತಿರುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸ್ವರೂಪವು ವಿಕಿರಣದ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿ, ನಾವು ಮಲ್ಟಿಫೋಟಾನ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸಬಹುದು, ಇದು ಲೇಸರ್ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ ಮಾತ್ರ ಗಮನಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೊರಸೂಸುವ ಶಕ್ತಿಗಳಲ್ಲಿ ವಸ್ತುವಿನ ಮೂಲಕ ಶಕ್ತಿಯ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

ಏಕವರ್ಣದ

ವಿಕಿರಣದ ಏಕವರ್ಣದ ಮಟ್ಟವು ಹೊರಸೂಸುವ ಶಕ್ತಿಯ ಮುಖ್ಯ ಭಾಗವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಆವರ್ತನ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಿಕಿರಣದ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ ಈ ನಿಯತಾಂಕವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣದ ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ಸುಸಂಬದ್ಧತೆಯ ಮಟ್ಟದಿಂದ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ.

ಲೇಸರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಎಲ್ಲಾ ವಿಕಿರಣ ಶಕ್ತಿಯು ಅತ್ಯಂತ ಕಿರಿದಾದ ರೋಹಿತದ ರೇಖೆಗಳಲ್ಲಿ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ರೇಖೆಯ ಸಣ್ಣ ಅಗಲವನ್ನು ಲೇಸರ್‌ನಲ್ಲಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ರೆಸೋನೇಟರ್ ಬಳಸಿ ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ನಂತರದ ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನದ ಸ್ಥಿರತೆಯಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಧ್ರುವೀಕರಣ

ಹಲವಾರು ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ, ವಿಕಿರಣದ ಧ್ರುವೀಕರಣದಿಂದ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ತರಂಗದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರದ ವೆಕ್ಟರ್ನ ಪ್ರಧಾನ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವನ್ನು ನಿರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.

ಸಾಮಾನ್ಯ ಲೇಸರ್ ಅಲ್ಲದ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಅಸ್ತವ್ಯಸ್ತವಾಗಿರುವ ಧ್ರುವೀಕರಣದಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣವು ವೃತ್ತಾಕಾರವಾಗಿ ಅಥವಾ ರೇಖೀಯವಾಗಿ ಧ್ರುವೀಕರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ, ರೇಖೀಯ ಧ್ರುವೀಕರಣದೊಂದಿಗೆ ಧ್ರುವೀಕರಣದ ಸಮತಲವನ್ನು ತಿರುಗಿಸಲು ವಿಶೇಷ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಈ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ, ಹಲವಾರು ಆಹಾರ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಿಗೆ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನೊಳಗಿನ ಪ್ರತಿಫಲನ ಗುಣಾಂಕವು ವಿಕಿರಣದ ಧ್ರುವೀಕರಣದ ಸಮತಲದ ದಿಕ್ಕಿನ ಮೇಲೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಗಮನಿಸಬೇಕು.

ನಾಡಿ ಅವಧಿ. ಲೇಸರ್‌ಗಳ ಬಳಕೆಯು ಕಡಿಮೆ ಅವಧಿಯ (tp = 10-8-10-9 s) ದ್ವಿದಳ ಧಾನ್ಯಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಅನುರಣಕ, ಮೋಡ್ ಲಾಕಿಂಗ್ ಇತ್ಯಾದಿಗಳ ಕ್ಯೂ-ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಮಾಡ್ಯುಲೇಟ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಇತರ ವಿಧದ ವಿಕಿರಣ ಮೂಲಗಳಲ್ಲಿ, ಕನಿಷ್ಠ ನಾಡಿ ಅವಧಿಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಹಲವಾರು ಆದೇಶಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ, ರೋಹಿತದ ರೇಖೆಯ ಅಗಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಜೈವಿಕ ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲೆ ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ಪರಿಣಾಮಗಳು

ಏಕವರ್ಣತೆ ಮತ್ತು ಸುಸಂಬದ್ಧತೆಯೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣವು ಜೈವಿಕ ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ವಿಶಿಷ್ಟ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. ಏಕವರ್ಣತೆಯು ವಸ್ತುಗಳ ಕೆಲವು ಆಣ್ವಿಕ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಆಯ್ದವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿಕಿರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಉನ್ನತ ಮಟ್ಟದ ಸಂಘಟನೆಯೊಂದಿಗೆ ಸುಸಂಬದ್ಧತೆ ಮತ್ತು ಧ್ರುವೀಕರಣವು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಂಚಿತ (ಅನುರಣನ) ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಕಡಿಮೆ ಮಟ್ಟದ ವಿಕಿರಣದಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ ಬಲವಾದ ಫೋಟೋಸ್ಟಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಜೀವಕೋಶಗಳಲ್ಲಿನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು, ಫೋಟೋಮುಟಾಜೆನೆಸಿಸ್ಗೆ.

ಜೈವಿಕ ವಸ್ತುಗಳು ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣಕ್ಕೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡಾಗ, ಕೆಲವು ಆಣ್ವಿಕ ಬಂಧಗಳು ನಾಶವಾಗುತ್ತವೆ ಅಥವಾ ಅಣುಗಳ ರಚನಾತ್ಮಕ ರೂಪಾಂತರವು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಆಯ್ದವು, ಅಂದರೆ, ಕೆಲವು ಬಂಧಗಳು ವಿಕಿರಣದಿಂದ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ನಾಶವಾಗುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಇತರವು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಅಣುಗಳೊಂದಿಗಿನ ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಂತಹ ಉಚ್ಚಾರಣೆ ಅನುರಣನ ಪಾತ್ರವು ಕೆಲವು ಚಯಾಪಚಯ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ಆಯ್ದ ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ತೆರೆಯುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ಚಯಾಪಚಯ ಕ್ರಿಯೆಗಳು, ಈ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಬೆಳಕಿನ ನಿಯಂತ್ರಣ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣವು ಕಿಣ್ವದ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

ಲೇಸರ್ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಗಳ ಅಂತಹ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಬಳಕೆಯು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಜೈವಿಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ವ್ಯಾಪಕ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳನ್ನು ತೆರೆಯುತ್ತದೆ.

ಯೀಸ್ಟ್‌ನ ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಉದ್ದೇಶಿತ ಜೈವಿಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕ್ಯಾರೊಟಿನಾಯ್ಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಲಿಪಿಡ್‌ಗಳು, ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ವಿಶಾಲವಾಗಿ, ಬದಲಾದ ಜೈವಿಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದೊಂದಿಗೆ ಹೊಸ ರೂಪಾಂತರಿತ ಯೀಸ್ಟ್ ತಳಿಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು.

ಹಲವಾರು ಆಹಾರ ಉದ್ಯಮಗಳಲ್ಲಿ, ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ, ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅಣುಗಳನ್ನು ಪಾಲಿಪೆಪ್ಟೈಡ್ ತುಣುಕುಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸುವ ಮತ್ತು ಈ ತುಣುಕುಗಳನ್ನು ಅಮೈನೋ ಆಮ್ಲಗಳಾಗಿ ಹೈಡ್ರೊಲೈಸ್ ಮಾಡುವ ಕಿಣ್ವಗಳ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು.

ಸಿಟ್ರಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ, ಲೇಸರ್ ಪ್ರಚೋದನೆಯು ಉತ್ಪನ್ನದ ಇಳುವರಿಯಲ್ಲಿ 60% ರಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಉಪ-ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ವಿಷಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಅಣಬೆಗಳಲ್ಲಿನ ಲಿಪೊಜೆನೆಸಿಸ್‌ನ ಲೇಸರ್ ಫೋಟೋಸ್ಟಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ತಿನ್ನಲಾಗದ ಅಣಬೆ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಖಾದ್ಯ ಮತ್ತು ತಾಂತ್ರಿಕ ಕೊಬ್ಬಿನ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಶಕ್ತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಜೀವವಿಜ್ಞಾನದ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ಶಿಲೀಂಧ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಸಂತಾನೋತ್ಪತ್ತಿ ಅಂಗಗಳ ರಚನೆಯ ಲೇಸರ್ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ಮೇಲೆ ಡೇಟಾವನ್ನು ಸಹ ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ.

ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ಲೇಸರ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಮ್ನ ಗೋಚರ ಭಾಗದಲ್ಲಿ ರಸವನ್ನು ಕ್ರಿಮಿನಾಶಕಗೊಳಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಗಮನಿಸಬೇಕು, ಇದು ನೇರವಾಗಿ ಬಾಟಲಿಯ ಗಾಜಿನ ಮೂಲಕ ಲೇಸರ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕ್ರಿಮಿನಾಶಕ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ತೆರೆಯುತ್ತದೆ.

ಲೇಸರ್ ಕ್ರಿಮಿನಾಶಕದ ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯವನ್ನು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ. ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣ ಮತ್ತು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲದೊಂದಿಗೆ ವಿಕಿರಣಕ್ಕೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಕೋಶಗಳ ಬದುಕುಳಿಯುವ ವಕ್ರಾಕೃತಿಗಳು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುವುದಾದರೆ, ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿಯು ಸುಮಾರು 100 kW / cm2 ಆಗಿದ್ದರೆ, ಅದರ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿತ್ವದಲ್ಲಿ ತೀವ್ರ ಹೆಚ್ಚಳ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ಕ್ರಿಮಿನಾಶಕ ಕ್ರಿಯೆ, ಅಂದರೆ. ಜೀವಕೋಶದ ಸಾವಿನ ಅದೇ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲವನ್ನು ಬಳಸುವುದಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

ಅಸಂಗತ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲದೊಂದಿಗೆ ವಿಕಿರಣಗೊಳಿಸಿದಾಗ, ಈ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕೋಶಗಳನ್ನು ಶಕ್ತಿಯುತವಾದ ನಾಡಿಯಿಂದ ಬೆಳಗಿಸಿದಾಗ, ಮಾಣಿಕ್ಯ ಲೇಸರ್ 50% ರಷ್ಟು ಕೋಶಗಳನ್ನು ಹೊಡೆಯಲು ಒಂದು ಫ್ಲ್ಯಾಷ್ ಸಾಕು, ಆದರೆ ಅದೇ ಶಕ್ತಿಯು ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಹೀರಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಹಾನಿಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವುದಿಲ್ಲ. , ಆದರೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ತೀವ್ರತೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.

ಸಾಮಾನ್ಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ದ್ಯುತಿರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಅಣುಗಳು ಒಂದು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಬೆಳಕನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದ ವಿವರಿಸಿದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ವಿವರಿಸಬಹುದು (ಒಂದು-ಫೋಟಾನ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ), ಇದು ಅವುಗಳ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ ಘಟನೆಯ ವಿಕಿರಣದಲ್ಲಿ, ಎರಡು- ಫೋಟಾನ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಅಣುವು ಎರಡು ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ರಾಸಾಯನಿಕ ರೂಪಾಂತರಗಳ ದಕ್ಷತೆಯು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಣುಗಳ ರಚನೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ಹಾನಿಗೊಳಗಾಗುತ್ತದೆ.

ಶಕ್ತಿಯುತ ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣಕ್ಕೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡಾಗ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಬಳಸುವಾಗ ಗಮನಿಸದ ಇತರ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಸಂಭವಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಪರಿಣಾಮಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಆವರ್ತನ f ನ ವಿಕಿರಣ ಶಕ್ತಿಯ ಭಾಗವನ್ನು 2f, 3f, ಇತ್ಯಾದಿ ಆವರ್ತನಗಳ ವಿಕಿರಣವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದು. (ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ನ ಪೀಳಿಗೆ). ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿಕಿರಣ ಮಟ್ಟಗಳಲ್ಲಿ ವಿಕಿರಣ ಮಾಧ್ಯಮದ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ ಈ ಪರಿಣಾಮ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ.

ಜೈವಿಕ ವಸ್ತುಗಳು UV ವಿಕಿರಣದ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಎಂದು ತಿಳಿದಿರುವುದರಿಂದ, ಹಾರ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ನ ಕ್ರಿಮಿನಾಶಕ ಪರಿಣಾಮವು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, UV ವಿಕಿರಣದ ಮೂಲದೊಂದಿಗೆ ವಸ್ತುವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ವಿಕಿರಣಗೊಳಿಸಿದರೆ, ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ಘಟನೆಯ ಶಕ್ತಿಯು ಮೇಲ್ಮೈ ಪದರಗಳಲ್ಲಿ ಹೀರಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ವಿವರಿಸಿದ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, UV ವಿಕಿರಣವು ವಸ್ತುವಿನೊಳಗೆ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಕ್ರಿಮಿನಾಶಕ ಪರಿಣಾಮದ ಪರಿಮಾಣದ ಸ್ವರೂಪಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ನಿಸ್ಸಂಶಯವಾಗಿ, ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಕ್ರಿಮಿನಾಶಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಬಹುದು.

ಲೇಸರ್ ವಿಕಿರಣದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ ಏಕವರ್ಣತೆಯು ಒಂದು ರೀತಿಯ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾವನ್ನು ಕ್ರಿಮಿನಾಶಕಗೊಳಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಬೈನರಿ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತೊಂದು ರೀತಿಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ಉದ್ದೇಶಿತ "ಆಯ್ದ" ಕ್ರಿಮಿನಾಶಕವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು.

ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ನ ಈ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಲೇಸರ್‌ಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ಪ್ರಮಾಣಗಳನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ - ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ, ವಸ್ತುಗಳ ಸ್ಥಳಾಂತರಗಳು (ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪ ವಿಧಾನ), ಕಂಪನಗಳು, ಹರಿವಿನ ವೇಗಗಳು (ಲೇಸರ್ ಎನಿಮೋಮೀಟರ್‌ಗಳು), ದೃಗ್ವೈಜ್ಞಾನಿಕವಾಗಿ ಪಾರದರ್ಶಕ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿನ ಅಸಮಂಜಸತೆಗಳು. ಲೇಸರ್ಗಳ ಸಹಾಯದಿಂದ, ಮೇಲ್ಮೈಯ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಲು, ಬಾಹ್ಯ ಅಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಸ್ತುವಿನ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಅವಲಂಬನೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು, ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಪರಿಸರದ ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ಅಳೆಯಲು, ಇತ್ಯಾದಿ.