Господа форумчане, подскажите, а на каком лазере нынче достигнута наилучшая монохроматичность? И чему она примерно может быть равна?
я видел лазеры с изменением длины волны на 0,10 нм. наверняка есть и лучше результаты. сейчас в лаборатории, где я обитаю, проводятся эксперименты на эту тему.
"...на каком лазере нынче достигнута наилучшая монохроматичность?" Самые-самые на сегодняшний день - это непрерывные лазеры, стабилизированные по/ привязанные к атомному переходу. Типичный пример - He-Ne с привязкой к линиям сверхтонкой структуры I2 (0.63 мкм) и CH4 (3. что-то там) мкм. Долговременная стабильность частоты - до 10^(-14)! У нас этим занимался ВНИМИ, была серия лазеров "Стандарт".
1 Гц получают на том же He-Ne. Причём, это уже примерно естественная ширина, лучше которой не сделать.
Ого! Т.е. получается, что в принципе монохроматичность лазера уже абсолютная достигнута... Эт корошо. А как теперь эту частоту (конкретного лазера) управляемо сместить на минимальный шаг? Если такая возможность?
Есть узкополосные лазеры прецезионной перестройки. 1 Гц там не получить, но шаг перестройки сотые нм. При 1 Гц я не сильно представляю, как можно реализовать перестройку.
О!! Отлично! Значит технически такая штука есть. А теперь собсна вопрос, который я хотел задать изначально. Можно ли относительно легко сделать лазер, который будет возбуждать (а лучше нафиг выкидывать с орбиты вообще, т.е. ионизировать) внешний электрон у какого-то изотопа нужного нам элемента, а у другого изотопа (изотопы отличаются друг от друга в том числе и энергетическими уровнями на которых электроны сидят в атомах) не будет возбуждать внешний электрон?
Всё зависит от ширины энергетического зазора. Если требуется допуск в единицы нанометров - на коленке такое не сделать. Да и длина волны нужна определённая, если это что-то типа 4216 ангстрем, то и лазер под него соорудить будет нелегко и недёшево. В спектроскопии используют параметрическую генерацию света, ВРМБ и прочую нелинейщину, плюс с очень хорошие многослойные фильтры, которые стоят немалых денег, ибо все эти эффекты, связанные с изменением частоты света, уширяют спектральную линию, а выделить надо одну. Ибо изготавливать лазеры под экзотические длины волн, которых, к тому же, большой набор, нецелесообразно.
Хм... Так получается, что надо гнаться не за лазером, а за правильным фильтром? Фильтры более четко режут излучение по частоте, чем можно ожидать от лазера?
Повторюсь: зависит от задачи. В одном случае стоит заморачиваться делать лазер, в другом использовать явления, с помощью которых можно получить нужную частоту и ширину линии. Правда, в ПГС том же, непрерывный режим не получится использовать. Во всяком случае, не слышал, чтобы реализовали.
To monocrystal Если хотите занятся лазерным разделением изотопов, то смотреть надо прежде всего в сторону молекулярной, а не атомной спектроскопии. Это - гораздо более энергетически выгодный вариант, т.к. засадить в молекулу пару малоэнергетических, колебательных квантов и развалить её проще, чем ионизовать атом. Опять же подбором исходной молекулы можно "подставить" переход под имеющуюся длину волны. Пример - CO2 лазер и разделение изотопов U с использованием UF6. Наконец, изотопические сдвиги в колебательном спектре намного больше (в относительных единицах, разумеется), чем в электронных.
Большое спасибо за конструктивную подсказку. Надо копать в молекулярную спектроскопию - 100 пудов. А что UF6 делят CO2-шным лазером потому, что удалось подобрать молекулу под лазер? А не лазер под молекулу? Я так понимаю, что вся урановая промышленность изначально под UF6 как раз и была заточена именно в силу исторических условий - сначала делили плавиковой кислотой, а потом, как допёрли, что можно лазером, то в ту же технологическую цепочку добавили новые блоки и получили решение. Или это всё мои домыслы?
"...UF6 делят CO2-шным лазером потому, что удалось подобрать молекулу под лазер? А не лазер под молекулу? " Ну, просто повезло офигенно. Всё срослось, как говорится. В СССР, как я понимаю, основным методом разгонки изотопов урана было газовое центрифугирование. Так что гексафторид используется давно. А потом оказалось, что его же можно и лазером. Там всё тоже очень не просто, есть кажется методы, когда СО2 используется для оптической накачки ещё какого-то газового лазера. А уж он непосредственно разделяет. Насколько помню, французы перешли именно на лазерную разгонку изотопов урана. Да, очень сложно и затратно на этапе создания, но если технология отработана, то она оказывается очень эффективной.
Вот вот... Я как раз об этом. Там же различие на уровне сверхтонкой структуры. Ну очень минимальное, короче. А тут под рукой оказался лазер, который в одну молекулу попадает а в другую почти такую же не попадает. Круто...
