৬টি সবচেয়ে সাধারণ ধরণের লেজার জেনারেটর

আধুনিক বিশ্বের দৈনন্দিন জীবনে লেজার প্রযুক্তি একীভূত হয়েছে। বিভিন্ন ধরণের লেজার জেনারেটর বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যে কাজ করে, বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে এবং তাই বিভিন্ন উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত হয়। 

ব্যবহৃত মাধ্যমের উপর নির্ভর করে, লেজার জেনারেটরগুলিকে ছয় প্রকারে ভাগ করা হয়: সলিড-স্টেট, গ্যাস, রঞ্জক, ডায়োড, ফাইবার এবং মুক্ত ইলেকট্রন লেজার জেনারেটর। এদের মধ্যে, সলিড-স্টেট এবং গ্যাস লেজারের অনেক উপবিভাগ রয়েছে। মুক্ত ইলেকট্রন লেজার ব্যতীত, বেশিরভাগ লেজার জেনারেশন পদ্ধতি একই প্রক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে তৈরি, পাম্প সোর্স, অপটিক্যাল রেজোনেটর এবং লাভ মিডিয়ামের মতো উপাদানগুলির উপর ভিত্তি করে। 

এই প্রবন্ধটি আপনাকে লেজার জেনারেটরের সবচেয়ে সাধারণ ধরণ, তাদের বৈশিষ্ট্য এবং তাদের প্রয়োগ সম্পর্কে জানাবে।

সলিড স্টেট লেজার জেনারেটর 

সলিড-স্টেট লেজার জেনারেটরে, আলো সাধারণত পাম্প উৎস হিসেবে ব্যবহৃত হয় এবং লেজার আলো উৎপন্ন করার জন্য স্ফটিক বা কাচ ব্যবহার করা হয়। উপাদানটি একটি ম্যাট্রিক্স এবং একটি সক্রিয় আয়ন দিয়ে গঠিত। ম্যাট্রিক্স উপাদান সক্রিয় আয়নকে লেজার উৎপন্ন করার জন্য একটি পরিবেশ প্রদান করে। সাধারণত ব্যবহৃত সক্রিয় আয়নগুলি মূলত ক্রোমিয়াম, কোবাল্ট এবং নিকেল আয়নের মতো ট্রানজিশন ধাতু আয়ন এবং নিওডিয়ামিয়াম আয়নের মতো বিরল পৃথিবী ধাতু আয়ন। ডাইইলেক্ট্রিক ফিল্ম দিয়ে আবৃত আয়নাগুলি অনুরণনকারী আয়না হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যার মধ্যে একটি পূর্ণ আয়না এবং একটি অর্ধ আয়না অন্তর্ভুক্ত থাকে। বিভিন্ন সক্রিয় আয়ন এবং ম্যাট্রিক্স উপাদান এবং আলোক উত্তেজনার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সংমিশ্রণে, বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের লেজার নির্গত হয়। 

রুবি লেজার জেনারেটরের লেজার তরঙ্গদৈর্ঘ্য আউটপুট 694.3nm, এবং আলোক বৈদ্যুতিক রূপান্তর হার 0.1% এর মতো কম। তবে, এর ফ্লুরোসেন্ট লাইফ দীর্ঘ, যা শক্তি সঞ্চয়ের জন্য সহায়ক এবং এটি উচ্চ পালস পিক পাওয়ার আউটপুট করতে পারে। একটি পেন কোর এবং একটি দীর্ঘ রশ্মির পুরুত্ব সহ একটি রুবি রড দ্বারা উত্পাদিত লেজার সহজেই একটি লোহার পাত ভেদ করতে পারে। আরও দক্ষ YAG লেজার সিস্টেমের আবির্ভাবের আগে, রুবি লেজার সিস্টেমগুলি কাটা এবং ড্রিলিংয়ে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হত। এছাড়াও, 694nm আলো মেলানিন দ্বারা সহজেই শোষিত হয়, তাই রঙ্গকযুক্ত ক্ষত (ত্বকের দাগ) চিকিৎসায়ও রুবি লেজার ব্যবহার করা হয়। 

Ti:Sapphire লেজার জেনারেটরের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের বিস্তৃত টিউনেবল পরিসর 660nm থেকে 1200nm পর্যন্ত। ফ্রিকোয়েন্সি ডাবলিং প্রযুক্তির সাথে ব্যবহার করা হলে (যা আলোর ফ্রিকোয়েন্সি দ্বিগুণ করতে পারে, অর্থাৎ তরঙ্গদৈর্ঘ্য অর্ধেক করতে পারে), তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসর 330nm-600nm পর্যন্ত বাড়ানো যেতে পারে। টাইটানিয়াম নীলকান্তমণি লেজার সিস্টেমগুলি ফেমটোসেকেন্ড স্পেকট্রোস্কোপি, নন-লিনিয়ার অপটিক্স গবেষণা, সাদা আলো তৈরি, টেরাহার্টজ তরঙ্গ তৈরি ইত্যাদিতে ব্যবহৃত হয় এবং চিকিৎসা সৌন্দর্যেও এর প্রয়োগ রয়েছে। 

YAG হল yttrium অ্যালুমিনিয়াম গারনেটের সংক্ষিপ্ত রূপ, যা বর্তমানে সবচেয়ে চমৎকার লেজার স্ফটিক ম্যাট্রিক্স। নিওডিয়ামিয়াম (Nd) দিয়ে ডোপ করার পর, এটি 1064nm আলো উৎপাদন করতে পারে এবং সর্বোচ্চ একটানা আউটপুট শক্তি 1000w এ পৌঁছাতে পারে। প্রাথমিক দিনগুলিতে, একটি নিষ্ক্রিয় গ্যাস ফ্ল্যাশ ল্যাম্প পাম্প উৎস হিসাবে ব্যবহৃত হত, তবে ফ্ল্যাশ ল্যাম্প পাম্প পদ্ধতির একটি বিস্তৃত বর্ণালী পরিসর, লাভ মাধ্যমের শোষণ বর্ণালীর সাথে দুর্বল কাকতালীয়তা এবং একটি বৃহৎ তাপীয় লোড ছিল, যার ফলে কম আলোক বৈদ্যুতিক রূপান্তর হার ছিল। লেজার ডায়োড (LD) পাম্পিং ব্যবহার করে, সিস্টেমটি উচ্চ দক্ষতা, উচ্চ শক্তি এবং দীর্ঘ জীবন সহ লেজার আলো উৎপাদন করতে পারে। 

হেম্যানজিওমাসের চিকিৎসায় Nd:YAG লেজার জেনারেটর ব্যবহার করা যেতে পারে এবং টিউমারের বৃদ্ধি রোধ করা যেতে পারে। তবে, টিস্যুর তাপীয় ক্ষতি অ-নির্বাচিত। টিউমারের রক্তনালীগুলিকে জমাট বাঁধার সময়, অতিরিক্ত শক্তি আশেপাশের স্বাভাবিক টিস্যুকেও ক্ষতিগ্রস্ত করবে এবং অস্ত্রোপচারের পরে দাগ ছেড়ে যাওয়া সহজ হবে। অতএব, Nd:YAG লেজার বেশিরভাগ ক্ষেত্রে সার্জারি, স্ত্রীরোগ, ENT এবং চর্মরোগে কম ব্যবহৃত হয়। 

Yb:YAG, Ytterbium (Yb) কে YAG তে ডোপ করা হয়, যা 1030nm আলো উৎপন্ন করতে পারে। Yb:YAG এর পাম্প তরঙ্গদৈর্ঘ্য 941nm, যা আউটপুট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের খুব কাছাকাছি, যা 91.4% এর পাম্প কোয়ান্টাম দক্ষতা অর্জন করতে পারে। এর অর্থ হল বেশিরভাগ ইনপুট শক্তি আউটপুট শক্তিতে রূপান্তরিত হয় যখন শক্তির একটি ছোট অংশ তাপে রূপান্তরিত হয়। পাম্প দ্বারা উৎপন্ন তাপ 10% এর মধ্যে দমন করা হয়, যা Nd:YAG এর তুলনায় তুলনামূলকভাবে কম শতাংশ, যা তাপের আকারে 25% থেকে 30% শক্তি হারায়। Yb:YAG সবচেয়ে আকর্ষণীয় সলিড-স্টেট লেজার মাধ্যমগুলির মধ্যে একটি হয়ে উঠেছে, এবং LD-পাম্পযুক্ত উচ্চ-ক্ষমতা সম্পন্ন Yb:YAG সলিড-স্টেট লেজার জেনারেটরগুলি একটি নতুন গবেষণার হটস্পট হয়ে উঠেছে, যার উচ্চ-দক্ষতা সম্পন্ন, উচ্চ-ক্ষমতা সম্পন্ন সলিড-স্টেট লেজার জেনারেটরের সম্ভাবনা রয়েছে। 

উপরের দুটি উপাদান ছাড়াও, YAG-তে হোলমিয়াম (Ho), এরবিয়াম (Er) এবং আরও অনেক উপাদান ব্যবহার করা যেতে পারে। Ho:YAG মূলত অপটিক্যাল যোগাযোগ, রাডার এবং চিকিৎসা প্রয়োগের জন্য চোখের জন্য নিরাপদ 2097nm এবং 2091nm লেজার তৈরি করে। Er:YAG 2.9-μm আলো উৎপন্ন করে এবং মানবদেহে এই তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উচ্চ শোষণ হার রয়েছে, তাই লেজার সার্জারি এবং ভাস্কুলার সার্জারির জন্য এটি ব্যবহারের প্রচুর সম্ভাবনা রয়েছে। 

গ্যাস লেজার জেনারেটর 

গ্যাস লেজার জেনারেটর হল লেজার সিস্টেম যা গ্যাসকে লাভের মাধ্যম হিসেবে ব্যবহার করে, সাধারণত গ্যাস নিঃসরণ পাম্প করে। গ্যাসের প্রকারভেদগুলির মধ্যে রয়েছে পারমাণবিক গ্যাস (হিলিয়াম-নিয়ন, নোবেল গ্যাস আয়ন এবং ধাতব বাষ্প), আণবিক গ্যাস (নাইট্রোজেন এবং কার্বন ডাই অক্সাইড), এবং এক্সাইমার গ্যাস। এগুলি সাধারণত রাসায়নিক বিক্রিয়ার অধীনে উৎপাদিত হয়। 

HeNe লেজার জেনারেটর (HeNe) লাভের মাধ্যম হিসেবে ৭৫% বা তার বেশি He এবং ১৫% বা তার কম Ne এর মিশ্রণ ব্যবহার করে। কর্ম পরিবেশের উপর নির্ভর করে, এটি সবুজ (৫৪৩.৫nm), হলুদ (৫৯৪.১nm), কমলা (৬১২.০nm), লাল (৬৩২.৮nm) এবং তিন ধরণের কাছাকাছি-ইনফ্রারেড আলো (১১৫২nm, ১৫২৩nm এবং ৩৩৯১nm) নির্গত করতে পারে, যার মধ্যে লাল আলো (৬৩২.৮nm) সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়। HeNe লেজার জেনারেটরের বিম আউটপুটটিতে গাউসিয়ান বিতরণ রয়েছে এবং বিমের মান খুবই স্থিতিশীল। যদিও শক্তি বেশি নয়, নির্ভুলতা পরিমাপের ক্ষেত্রে এটির পারফরম্যান্স ভালো। 

সাধারণ নোবেল গ্যাস লেজার জেনারেটরগুলি আর্গন আয়ন (Ar+) এবং ক্রিপ্টন আয়ন (Kr+) দিয়ে কাজ করে। এর শক্তি রূপান্তর হার 0.6% পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে এবং এটি দীর্ঘ সময় ধরে 30-50w এর অবিচ্ছিন্ন এবং স্থিতিশীল শক্তি উৎপাদন করতে পারে এবং এর আয়ুষ্কাল 1000h অতিক্রম করে। এই ধরণের লেজার মূলত লেজার ডিসপ্লে, রমন স্পেকট্রোস্কোপি, হলোগ্রাফি, নন-লিনিয়ার অপটিক্স এবং অন্যান্য গবেষণা ক্ষেত্রে, সেইসাথে চিকিৎসা রোগ নির্ণয়, মুদ্রণ রঙ পৃথকীকরণ, মেট্রোলজি উপাদান প্রক্রিয়াকরণ এবং তথ্য প্রক্রিয়াকরণে ব্যবহৃত হয়। 

ধাতব বাষ্প লেজার জেনারেটর ধাতব বাষ্পের সাথে কাজ করে। উদাহরণস্বরূপ, তামার বাষ্প লেজার জেনারেটর মূলত সবুজ আলো (510.5nm) এবং হলুদ আলো (578.2nm) উৎপন্ন করে, যা গড়ে 100w শক্তি এবং সর্বোচ্চ 100kw শক্তিতে পৌঁছাতে পারে। এর প্রধান প্রয়োগ হল ডাই লেজার জেনারেটরের পাম্প উৎস। এছাড়াও, এটি উচ্চ-গতির ফ্ল্যাশ ফটোগ্রাফি, বড়-স্ক্রিন প্রজেকশন টিভি এবং উপাদান প্রক্রিয়াকরণের জন্যও ব্যবহার করা যেতে পারে। 

নাইট্রোজেন মলিকুলার লেজার জেনারেটর নাইট্রোজেনকে লাভ মাধ্যম হিসেবে ব্যবহার করে, যা ৩৩৭.১ এনএম, ৩৫৭.৭ এনএম এবং ৩১৫.৯ এনএম অতিবেগুনী রশ্মি নির্গত করতে পারে এবং সর্বোচ্চ শক্তি ৪৫ কিলোওয়াট পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। এটি জৈব রঞ্জক লেজার জেনারেটরের জন্য পাম্প আলোর উৎস হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং আইসোটোপের লেজার বিচ্ছেদ, প্রতিপ্রভ রোগ নির্ণয়, অতি-উচ্চ-গতির ফটোগ্রাফি, দূষণ সনাক্তকরণ, চিকিৎসা ও স্বাস্থ্যসেবা এবং কৃষি প্রজননেও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। যেহেতু এর স্বল্প তরঙ্গদৈর্ঘ্য একটি ছোট স্থান পেতে ফোকাস করা সহজ, তাই এটি সাব-মাইক্রন উপাদান প্রক্রিয়াকরণেও ব্যবহার করা যেতে পারে। 

CO2 লেজার জেনারেটরে ব্যবহৃত লাভ মাধ্যম হল হিলিয়াম এবং নাইট্রোজেনের সাথে মিশ্রিত কার্বন ডাই অক্সাইড, যা 9.6 μm এবং 10.6 μm তরঙ্গদৈর্ঘ্যে কেন্দ্রীভূত দূর-ইনফ্রারেড আলো উৎপন্ন করতে পারে। জেনারেটরটির উচ্চ শক্তি রূপান্তর হার রয়েছে, আউটপুট শক্তি কয়েক ওয়াট থেকে কয়েক হাজার ওয়াট পর্যন্ত হতে পারে এবং অত্যন্ত উচ্চ রশ্মির গুণমান CO2 লেজার জেনারেটরকে উপাদান প্রক্রিয়াকরণ, বৈজ্ঞানিক গবেষণা, জাতীয় প্রতিরক্ষা এবং চিকিৎসায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত করে। 

এক্সাইমার হল অস্থির অণু যা বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের লেজার তৈরি করার জন্য রেজোনেটরে বিভিন্ন নোবেল গ্যাস এবং হ্যালোজেন গ্যাসের মিশ্রণে পূর্ণ থাকে। উত্তেজনা সাধারণত আপেক্ষিক ইলেকট্রন রশ্মি (200 keV এর বেশি শক্তি) বা ট্রান্সভার্স দ্রুত পালস ডিসচার্জের মাধ্যমে অর্জন করা হয়। যখন উত্তেজিত অবস্থা এক্সাইমারের অস্থির আণবিক বন্ধন ভেঙে স্থল অবস্থা পরমাণুতে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়, তখন উত্তেজিত অবস্থার শক্তি লেজার বিকিরণের আকারে নির্গত হয়। এটি চিকিৎসা, অপটিক্যাল যোগাযোগ, সেমিকন্ডাক্টর প্রদর্শন, দূরবর্তী সংবেদন, লেজার অস্ত্র এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। 

রাসায়নিক লেজার জেনারেটর হল একটি বিশেষ ধরণের গ্যাস লেজার সিস্টেম যা রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে নির্গত শক্তি ব্যবহার করে কণা সংখ্যা বিপরীতকরণ অর্জন করে। এদের বেশিরভাগই আণবিক রূপান্তর মোডে কাজ করে এবং সাধারণত তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসর কাছাকাছি-ইনফ্রারেড থেকে মধ্য-ইনফ্রারেড বর্ণালী অঞ্চলে থাকে। সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ হল হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড (HF) এবং ডিউটেরিয়াম ফ্লোরাইড (DF) ডিভাইস। প্রথমটি 15 থেকে 2.6 মাইক্রনের মধ্যে 3.3 টিরও বেশি বর্ণালী রেখা আউটপুট করতে পারে; দ্বিতীয়টিতে 25 থেকে 3.5 মাইক্রনের মধ্যে প্রায় 4.2 বর্ণালী রেখা রয়েছে। উভয় ডিভাইসই বর্তমানে বহু-মেগাওয়াট আউটপুট তৈরি করতে সক্ষম। এর বিশাল শক্তির কারণে, এটি সাধারণত পারমাণবিক প্রকৌশল এবং সামরিক ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়। 

ডাই লেজার জেনারেটর 

ডাই লেজার জেনারেটররা লেজারের মাধ্যম হিসাবে একটি জৈব রঞ্জক ব্যবহার করে, সাধারণত একটি তরল দ্রবণ। ডাই লেজার জেনারেটর সাধারণত বায়বীয় এবং সলিড-স্টেট লেজার মিডিয়ার চেয়ে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের বিস্তৃত পরিসরে ব্যবহার করা যেতে পারে। তাদের প্রশস্ত ব্যান্ডউইথ তাদের বিশেষ করে টিউনেবল এবং স্পন্দিত লেজার জেনারেটরের জন্য উপযুক্ত করে তোলে। যাইহোক, এর সংক্ষিপ্ত মাঝারি জীবন এবং সীমিত আউটপুট পাওয়ারের কারণে, এটি মূলত টাইটানিয়াম স্যাফায়ারের মতো তরঙ্গদৈর্ঘ্য-টিউনেবল সলিড-স্টেট লেজার দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়। 

ডায়োড লেজার জেনারেটর 

ডায়োড লেজার জেনারেটর হল একটি লেজার সিস্টেম যা সেমিকন্ডাক্টর উপকরণকে মাধ্যম হিসেবে ব্যবহার করে। তিনটি উত্তেজনা মোড রয়েছে: বৈদ্যুতিক ইনজেকশন, ইলেকট্রন বিম উত্তেজনা এবং অপটিক্যাল পাম্পিং। এর ছোট আকার, কম দাম, উচ্চ দক্ষতা, দীর্ঘ পরিষেবা জীবন এবং কম বিদ্যুৎ খরচের কারণে, এটি ইলেকট্রনিক তথ্য, লেজার প্রিন্টিং, লেজার পয়েন্টার, অপটিক্যাল যোগাযোগ, লেজার টিভি, ছোট লেজার প্রজেক্টর, ইলেকট্রনিক তথ্য, সমন্বিত অপটিক্স এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যবহার করা যেতে পারে। 

ফাইবার লেজার জেনারেটর

ফাইবার লেজার জেনারেটর হল এক ধরণের লেজার সিস্টেম যা বিরল পৃথিবী উপাদান-ডোপড গ্লাস ফাইবারকে লাভের মাধ্যম হিসেবে ব্যবহার করে। এটি রোল প্রিন্টিং, ধাতু এবং নন-মেটাল ড্রিলিং, কাটিং, ওয়েল্ডিং (ব্রেজিং, ওয়াটার কোভেনিং, ক্ল্যাডিং এবং ডিপ ওয়েল্ডিং), সামরিক, প্রতিরক্ষা এবং নিরাপত্তা, চিকিৎসা সরঞ্জাম, বৃহৎ পরিকাঠামো এবং অন্যান্য লেজার উৎসের জন্য পাম্প হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে। 

বিনামূল্যে ইলেকট্রন লেজার জেনারেটর 

মুক্ত ইলেকট্রন লেজার জেনারেটর হল একটি নতুন ধরণের উচ্চ-শক্তির সুসঙ্গত বিকিরণ উৎস যা ঐতিহ্যবাহী লেজার জেনারেটর থেকে আলাদা। এর জন্য গ্যাস, তরল বা কঠিন মাধ্যম প্রয়োজন হয় না বরং এটি সরাসরি উচ্চ-শক্তির ইলেকট্রন রশ্মির গতিশক্তিকে সুসঙ্গত বিকিরণ শক্তিতে রূপান্তরিত করে। অতএব, এটিও বিবেচনা করা যেতে পারে যে মুক্ত-ইলেকট্রন লেজার জেনারেটরের কার্যকরী পদার্থ হল মুক্ত ইলেকট্রন। এর উচ্চ শক্তি, উচ্চ দক্ষতা, তরঙ্গদৈর্ঘ্যের বিস্তৃত সুরকরণ এবং অতি-সংক্ষিপ্ত পালসের সময় কাঠামোর মতো চমৎকার বৈশিষ্ট্যগুলির একটি সিরিজ রয়েছে। এটি ছাড়া, এমন কোনও লেজার জেনারেটর নেই যার একই সাথে এই বৈশিষ্ট্যগুলি থাকতে পারে। পদার্থবিদ্যা গবেষণা, লেজার অস্ত্র, লেজার ফিউশন, আলোক রসায়ন এবং অপটিক্যাল যোগাযোগের ক্ষেত্রে এর যথেষ্ট সম্ভাবনা রয়েছে।

সূত্র থেকে স্টাইলসিএনসি

দাবিত্যাগ: উপরে উল্লিখিত তথ্য Chovm.com থেকে স্বাধীনভাবে Stylecnc দ্বারা সরবরাহ করা হয়েছে। Chovm.com বিক্রেতা এবং পণ্যের গুণমান এবং নির্ভরযোগ্যতা সম্পর্কে কোনও প্রতিনিধিত্ব বা ওয়ারেন্টি দেয় না।