Kynslóð leysigeisla

Kynslóð leysigeisla
Einstein setti fram hugmyndina að leysigeislum árið 1916 með kenningu sinni um „sjálfsprottna og örvaða losun“. Þessi kenning myndar grunninn að nútíma leysigeislakerfum. Samspil ljóseinda og atóma getur leitt til þriggja umbreytingarferla: örvaða frásog, sjálfsprottna losun og örvaða losun. Svo lengi sem örvuð losun er viðvarandi og stöðug er hægt að fá leysigeisla. Þess vegna verður að framleiða sérstök tæki – leysigeisla. Samsetning leysigeisla samanstendur almennt af þremur meginhlutum: vinnsluefninu, örvunartækinu og ljósfræðilegum ómholu.

1. Vinnandi efni

Efnið í leysigeisla sem getur myndað leysigeislaljós kallast vinnuefnið. Við venjulegar aðstæður er dreifing atómtölu í efninu á hverju orkustigi normaldreifing. Fjöldi atóma á lægra orkustigi er alltaf meiri en á hærra orkustigi. Þess vegna, þegar ljós fer í gegnum eðlilegt ástand ljósgjafaefnisins, er frásogsferlið ríkjandi og ljósið veikist alltaf. Til að gera ljósið sterkara eftir að hafa farið í gegnum ljósgjafaefnið og ná fram ljósmögnun, er nauðsynlegt að gera örvaða útgeislun ríkjandi. Til að gera fjölda atóma á hærra orkustigi meiri en á lægra orkustigi, er þessi dreifing öfug normaldreifingunni og kallast agnatöluumsnúningur.
2. Örvunartæki
Hlutverk örvunartækisins er að örva atóm á lægra orkustigi upp í hærra orkustig, sem gerir virka efninu kleift að ná umsnúningi agna. Orkustig efnisins innihalda grunnástand og örvað ástand, sem og stöðugt ástand. Stöðuga ástandið er minna stöðugt en grunnástandið, en miklu stöðugra en örvað ástand. Hlutfallslega séð geta atóm verið í stöðugu ástandi í lengri tíma. Til dæmis hafa krómjónir (Cr3+) í rúbíni stöðugt ástand með líftíma upp á 10-3 sekúndur. Eftir að virka efnið er örvað og nær umsnúningi agna, hafa örvuðu geislunarljóseindirnar í upphafi, vegna mismunandi útbreiðsluátta ljóseindanna sem sendar eru frá sjálfsprottinni geislun, einnig mismunandi útbreiðsluáttir og það eru mörg tap í úttaki og frásogi; stöðug leysigeislun er ekki hægt að mynda. Til að gera örvuðu geisluninni kleift að halda áfram að vera til staðar í takmörkuðu rúmmáli virka efnisins þarf ljósleiðara til að ná fram vali og mögnun ljóss.
3. Sjónrænn ómari
Þetta er par af samsíða endurskinsspeglum sem eru festir við báða enda vinnuefnisins, hornrétt á aðalásinn. Annar endinn er heildarendurskinsspegill (með endurskinshlutfall upp á 100%) og hinn endinn er að hluta til gegnsær og að hluta til endurskinsspegill (með endurskinshlutfall upp á 90% til 99%).
Hlutverk ómsveiflunnar eru: ① að mynda og viðhalda ljósfræðilegri mögnun; ② að velja stefnu útgangsljóssins; ③ að velja bylgjulengd útgangsljóssins. Fyrir tiltekið vinnuefni, vegna ýmissa þátta, er raunveruleg ljósbylgjulengd ekki einstök og litrófið hefur ákveðna breidd. Ómsveiflurnar geta gegnt hlutverki í tíðnivali, sem gerir einlita leysirinn betri.