Eksimerli lazer

thumb|Eksimerli lazer
Eksimerli lazer – koʻz jarrohligi (koʻrishni lazerli tuzatish) va yarimoʻtkazgichlar ishlab chiqarishda keng qoʻllaniladigan ultrabinafsha gaz lazerining bir turi.

Eksimer iborasi hayajonlangan dimer maʼ nosini anglatadi va lazerning ishchi tanasi sifatida qoʻllaniladigan material turini bildiradi.

Dunyodagi ilk eksimerli lazer 1970-yilda ixtiro qilingan boʻlib, 1971-yilda Nikolay Basov, V. A. Danilichev, A. G. Molchanov va Yu. M. Popov tomonidan Moskvadagi P. N. Lebedev nomidagi Fizika institutida taqdim etilgan. Lazer 172 nm toʻlqin uzunligidagi majburiy nurlanishni hosil qilish uchun elektronlar vositasida qoʻzgʻatilgan ksenon dimerdan (Xe2) foydalangan. Keyinchalik, Avco Everett, Sandia Laboratories, Northrop ilmiy-texnologiya markazi va AQSh hukumatining harbiy-dengiz tadqiqotlar laboratoriyasining tadqiqotchi guruhlari uni takomillashtirishgan va galogenlar bilan foydali gazlar aralashmalaridan (masalan, XeBr) foydalanishni boshlagan. Bu aralashmalar 1975-yilda AQSh harbiy-dengiz tadqiqot laboratoriyasining xodimlari Jorj Hart va Styuart Sirles tomonidan patent olingan. Ular, shuningdek, mikrotoʻlqinli razryaddan qoʻzgʻaluvchi XeCl aralashmali lazerni ishlab chiqdilar.

Eksimer molekulasining lazer nurlanishi uning „jozibali“ (assotsiativ) qoʻzgʻaluvchan holatga va „repulsiv“ (assotsiativ boʻlmagan) asosiy holatga ega boʻlishi bilan yuzaga keladi. Yaʼni asosiy holatda molekulalar deyarli boʻlmaydi. Bunga sabab shuki, ksenon va kripton kabi asl gazlar yuqori inertchandir va odatda kimyoviy birikmalarni hosil qilmaydi. Ular elektr razryadi vositasida qoʻzgʻalganda bir-biri bilan (dimerlar) yoki ftor yoxud xlor kabi galogen gazlar bilan molekulalarni hosil qilishi mumkin. Shu bois, qoʻzgʻaluvchan va bogʻlangan holatda molekulalarning paydo boʻlishi avtomatik ravishda ikki energiya darajasi oʻrtasida toʻplam inversiyasini hosil qiladi. Bunday molekula qoʻzgʻaluvchan holatda boʻlar ekan, oʻz quvvatini oʻz-oʻzidan yoki majburiy nurlanish koʻrinishida tarqatishi mumkin, buning natijasida molekula asosiy holatiga oʻtadi va keyin juda tez (pikosekundlar ichida) tarkibiy qismlariga, yani atomlarga parchalanadi.

„Dimer“ atamasi bir xil atomlar birlashishuvi nazarda tutilib, eksimer lazerlarning aksariyatida asl gazlarning galogenlar bilan aralashmalari qoʻllanilsa-da, bu nom shu turdagi va oʻxshash barcha lazer qurilmalari uchun ishlatiladi.

Eksimer lazerining toʻlqin uzunligi foydalaniladigan gaz tarkibiga bogʻliq va odatda ultrabinafsha nurlar hududida joylashadi:
Eksimer Toʻlqin uzunligi F2 157 nm ArF 193 nm KrCl 222 nm KrF 248 nm XeBr 282 nm XeCl 308 nm XeF 353 nm
Eksimer lazerlari odatda impuls takrorlanish tezligi 1 dan bir necha 100 gertsgacha oraliqdagi impulsli rejimda ishlaydi, baʼzi modellarda uning chastotasi 2 kHz ga yetishi mumkin; ahyon-ahyonda takrorlanadigan bitta impulslarni ham hosil qilsa boʻladi. Nur tarqatish impulslarining davomiyligi odatda 10 dan 30 ns gacha boʻladi. Quvvati esa birlik dan yuzlab millijoulgacha oʻlchanadi. Bu turdagi lazerlar, ularning kuchli ultrabinafsha nurlanishi bois jarrohlikda (ayniqsa, koʻz jarrohligida), yarim oʻtkazgichlar ishlab chiqarishdagi fotolitografiya jarayonlarida, materiallarga mikroishlov berishda, suyuq kristalli (LCD) panellarni ishlab chiqarishda, shuningdek dermatologiyada keng qoʻllash imkonini beradi. Bugungi kunda ushbu qurilmalar juda katta hajmli boʻlgani sababli, tibbiyotda keng qoʻllash imkonini bermaydi (qarang: LASIK), ammo zamonaviy ishlanmalar tufayli ularning hajmi doimiy ravishda kichrayib bormoqda.

 

 EXCIMER LASER – Fizika entsiklopediyasi. 5 jildda. – M.: Sovet Entsiklopediyasi. Bosh muharrir A. M. Proxorov. 1988-yil.
 Excimer Lasers, ed. Ch. Rodos, trans. Ingliz tilidan, M., 1981