Մոլեկուլային գեներատոր

Մոլեկուլային գեներատոր, սարք, որում հստակ էլեկտրամագնիսական տատանումներն առաջանում են շնորհիվ մոլեկուլների ստիպողական քվանտային անցումների՝ սկզբնական էներգետիկ վիճակից ավելի փոքր ներքին էներգիայով վիճակի։ Մոլեկուլային գեներատորն առաջին քվանտային գեներատորն է, որը 1954 թվականին ստեղծել են Ն․ Գ․ Բասովն ու Ա․ Մ․ Պրոխորովը (ԱՄՄ) և նրանցից անկախ՝ Չ․ Թաունսը, Ջ․ Գորդոնը և Տ․ Ցեյգերը (ԱՄՆ)։

Մոլեկուլային գեներատորներն ունեն հաճախականության մեծ կայունություն, ճառագայթման լավ ուղղորդվածություն ու մեներանգություն և օգտագործվում են իբրև հաճախականության, ժամանակի չափանմուշ և այլն։ Առավել տարածված է ամոնիակի NH3 մոլեկուլներով աշխատող մոլեկուլային գեներատորը, որի առաքած ալիքի երկարությունը՝ λ=l,27 սմ, հզորությունը 10−8 վտէ, իսկ հաճախականության կայունությունն ընկած է 10−7-10−11 սահմաններում։

Կոհերենտ տատանումների առաջացման համար անհրաժեշտ է 2 պայման, սարքի աշխատանքային ծավալում մասնիկների թիվն սկզբնական վիճակում պետք է ավելի մեծ լինի, քան փոքր ներքին էներգիայով վիճակում (բնակեցվածության ինվերսիա՝ շրջվածություն) և, բացի այդ, պետք է կապ ապահովվի ժամանակի տարբեր պահերին ճառագայթող մասնիկների միջև (դրական հակադարձ կապ)։

էներգիայի մակարդակների շրջված բնակեցվածությամբ մոլեկուլներն առանձնացվում են էլեկտրաստատիկ տեսակավորող հարմարանքի միջոցով, որը քառաբևեռ էլեկտրաստատիկ կոնդենսատոր է։ Անցնելով այդ կոնդենսատորի խիստ անհամասեռ էլեկտրական դաշտով՝ բարձր էներգետիկ վիճակում գտնվող մոլեկուլները շեղվում են դեպի կոնդենսատորի առանցքը, և նեղ անցքով ընկնում ծավալային ռեզոնատորի մեջ, որի սեփական հաճախականությունը համընկնում է ավելի ցածր էներգետիկ վիճակի անցման հաճախականությանը։ Ստիպողական ճառագայթման շնորհիվ ռեզոնատորում ստեղծվում է դրական հակադարձ կապ, և առաքվում են կոհերենտ էլեկտրամագնիսական ալիքներ։

Ստեղծվել են նաե դիպոլային այլ մոլեկուլներով սանտիմետրային և միլիմետրային ալիքների տիրույթում աշխատող մոլեկուլային գեներատորներ, ինչպես և ջրածնի ատոմների փնջով λ= 21 սմ ալիքով աշխատող քվանտային գեներատորներ։ Այս սարքերը և ռադիոտիրույթի քվանտային ուժեղացուցիչները երբեմն կոչվում են մազեր։ Գոյություն ունեն մոլեկուլային գեներատորի մի քանի կառուցվածքային տարբերակներ, որոնք տարբերվում են տեսակավորող համակարգով, ռեզոնատորների քանակով և այլն։ Մոլեկուլային գեներատորների դասին են պատկանում նաև այն քվանտային գեներատորները, որոնցում մոլեկուլների մակարդակների բնակեցվածության ինվերսիան ձեռք է բերվում ոչ թե տեսակավորմամբ, այլ ուրիշ եղանակներով, օրինակ, օժանդակ էլեկտրամագնիսական դաշտի ազդեցությամբ (մղում), էլեկտրական պարպումով և այլն։ Այս առումով մոլեկուլային գեներատորների շարքը կարելի է դասել օպտիկական տիրույթի քվանտային գեներատորները՝ լազերները, որոնցում աշխատանքային նյութը մոլեկուլային գազերն են։

Սարքեր