История лазера. Научное издание

РСЂРІРёРЅ Видер РёР· Рсследовательских лабораторий Вестингауза занимался исследованием излучения, соответствующего СѓР·РєРёРј линиям СЂСѓР±РёРЅР°, С‚.Рµ. R линий. РћРЅ использовал лампу накаливания, свет которой поглощался Рё возбуждал РѕР±Рµ зеленую Рё фиолетовую полосы СЂСѓР±РёРЅР°. Затем энергия передавалась РЅР° 2E уровень. Видер рассчитал, что эффективность этого преобразования энергии была около 1% (С‚.Рµ. около РѕРґРЅРѕР№ сотой энергии, поглощенной РІ этих РґРІСѓС… полосах, оказывается РІ РІРёРґРµ красного света, испускаемого РІ R линиях). Если это так, то лишь РѕРґРёРЅ красный фотон получается РЅР° каждые 100 поглощенных фотонов, что, практически, закрывает возможность использования оптической накачки для получения лазера. Однако после исследования РґСЂСѓРіРёС… материалов, Мейман решил выполнить более точные измерения для СЂСѓР±РёРЅР°, путем изучения спектроскопии РёРѕРЅРѕРІ С…СЂРѕРјР° РІ СЂРѕР·РѕРІРѕРј СЂСѓР±РёРЅРµ. РћРЅ обнаружил, что РЅР° самом деле, квантовая эффективность была очень высока. Рти Рё РґСЂСѓРіРёРµ результаты точных исследований люминесценции составили предмет статьи, которая была направлена 22 апреля 1960 Рі. РІ журнал Physical Review Letters Рё была опубликована РІ РёСЋРЅРµ того же РіРѕРґР°.

Р’ этом исследовании Мейману помогал Р. Р”'Хейнес, который только частично был связан СЃ фирмой Рё придерживался мнения СЃРІРѕРёС… руководителей Дж. Бирнбаума Рё Р“. Лайона, высказывавших скептицизм относительно успеха.

Р’ результате исследований было обнаружено распределение энергии РІ ионах С…СЂРѕРјР°, которое РјС‹ описали Рё которое изображено РЅР° СЂРёСЃ. 50, причем время жизни 2E уровней, оказалось около 5 РјСЃ. Рто, относительно длинное, время жизни, РІ течение которого атомы остаются РІ метастабильном состоянии, Рё РёС… последующий распад СЃ испусканием излучения (радиационный распад) является ответственным Р·Р° явление люминесценции СЂСѓР±РёРЅР°, С‚.Рµ. явления, которое Рё дает материалу его красный цвет. Р СѓР±РёРЅС‹, которые исследовал Мейман, относились Рє так называемым розовым рубинам, РІ которых концентрация РёРѕРЅРѕРІ С…СЂРѕРјР° составляет только около 0,05% РїРѕ весу. Поэтому, хотя РѕР±Рµ линии 6943 A Рё 6928 Рђ красные, полная окраска получается СЂРѕР·РѕРІРѕР№ (отсюда Рё название). Рзмерения квантовой эффективности люминесценции, С‚.Рµ. числа фотонов, испускаемых РїСЂРё люминесценции, РїРѕ сравнению СЃ числом поглощенных фотонов зеленого возбуждающего света, показали, что это отношение близко Рє единице. Рто означает, что практически каждый поглощенный зеленый фотон РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє испусканию РѕРґРЅРѕРіРѕ красного фотона. Рто результат опровергал данные Видера Рё делал возможным осуществление лазера.