نانو لیزر های اِلکترون آزاد (Free electron nano-lasers) ساختار ، عملکرد بر پایه دکترای نانو _ میکرو الکترونیک (دکترای آموزشی _ پژوهشی)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته: نانو لیزر های الکترون آزاد کاربردهای پرتوان نظامی چون بازدهی پتانسیل خیلی بالایی دارند.نانو لیزر ها اکثراً بر اساس مفهوم وارون سازی جمعیت بین ترازهای انرژی حالت‌های مقید جدا از هم مواد بوده اند یعنی الکترون ها یا به اتم و مولکول متصل بوده اند و یا الکترون ها در طول چندین اتم در حرکت بوده اند.
در نانو لیزر های الکترون آزاد که الکترون ها نسبت به این موارد مذکور آزادی حرکت شان باز هم بیشتر است. اساس لیزر الکترون آزاد نوسان الکترون در یک خلاء که از هر محیط بهره مادی تهی است. اساس لیزر باریکه الکترونی با سرعت نزدیک به سرعت نور از میدان مغناطیسی متناوبی که به ان جنباننده می گویند عبور می‌کند. سرعت نِسبیتی الکترون ها , برای انتقال از بسامد پایینی که دستگاه مختصات سوار بر الکترون مشاهده می شود، باعث نوسان بسامدی می شود.توصیف دقیق نانو لیزر الکترون آزاد نیازمند بکارگیری نظریه نسبیت است،ولی بعضی مفاهیم اصلی را بدون آن نیز می توان درک کرد. می دانیم که الکترون شتابدار تابش می کند و نیز با تابش ناشی از یک آنتن که در آن بارها در طول مسیری ثابت به جلو و عقب نوسان می کنند.
در لیزر الکترون آزاد هم مانند هر لیزر دیگر، بهرهٔ لیزر به خاطر حضور گسیل القایی است.قدرت بالایی که نانو لیزر الکترون آزاد دارد بیشتر در زمینه های نظامی مورد توجه قرار گرفته است. کیفیت خروجی لیزر توسط کیفت باریکه الکترونی تعیین می شود. واگرایی زاویه ای باریکه الکترونی منجر به کاهش بهره می شود، غیر یکنواختی در مغناطیس ها پهن شدگی نشری را تولید می کند.باریکه الکترونی پالسی منجر به خروج لیزر پالسی و باریکه الکترونی پیوسته منجر به خروجی لیزر پیوسته می-شود.
نتیجه گیری :
نانو لیزر های الکترون آزاد کاربردهای پرتوان نظامی چون بازدهی پتانسیل خیلی بالایی دارند.نانو لیزر ها اکثراً بر اساس مفهوم وارون سازی جمعیت بین ترازهای انرژی حالت‌های مقید جدا از هم مواد بوده اند یعنی الکترون ها یا به اتم و مولکول متصل بوده اند و یا الکترون ها در طول چندین اتم در حرکت بوده اند.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک