این به کارآیی لیزر کمک می کند
گاز لیزری در یک لیزر CO2 کاملا از CO2 در بسیاری از رزوناتورهای مختلف نیست. در یک واحد مشترک که با آن آشنا هستم، یک پشته از هلیوم، آرگون، نیتروژن و CO2 وجود دارد. منبع RF که برای تحریک گاز به فوتونهای انتشار استفاده می شود تا حدودی شبیه به کارکرد مایکروویو است، یعنی امواج رادیویی متناوب موجب می شود مولکول ها به حالتهای بالاتر انرژی برسند، به جز اینکه برای یک رزوناتور لیزر، مولکول ها مجاز به پریدن هستند بالا و پایین در انرژی. هنگامی که این اتفاق می افتد، فوتون ها آزاد می شوند، که پرواز می کنند و می توانند باعث شود که دیگر اتم ها و مولکول ها به حالت انرژی بیشتری برسد.
در حال حاضر، CO2 نسبتا سنگین در مقایسه با یک اتم هلیوم است و بنابراین انرژی کمی برای برداشتن CO2 به حالت انرژی بعدی می گیرد، به طوری که می تواند فوتون ها را آزاد کند و پرتو لیزر خود را ایجاد کند. از آنجایی که انرژی کمتری برای انجام آن صرف می شود، صرفه جویی در مصرف انرژی آن به طور مستقیم به حالت انرژی متکی نیست و به طور مستقیم یک لیزر ایجاد می کند، اگر چه ممکن است. یافته شده است که هنگامی که هلیم سبک وزن را جذب می کنید و باعث آزاد شدن فوتون ها می شود، این فوتون ها می توانند مورد استفاده قرار بگیرند تا CO2 را جذب کنند و کارایی بهتر شود. با این حال بهتر است اگر از هلیوم به نیتروژن و از نیتروژن به آرگون حرکت کنید، می توانید یک اثر آبشار را به دست آورید و یک کارآیی انرژی بسیار بهتر را از بین ببرید. این امر شبیه جمع کردن دومینوها با شروع یک اندازه استاندارد کوچک است و به تدریج دومینوهای بزرگتر و بزرگتر را تشکیل می دهد تا زمانی که شما دومینو اندازه قفسه کتاب دارید. شما احتمالا می توانید از نفس خود برای غلبه بر اولین دومینو استفاده کنید و بر روی هر دومینو بزرگتر ضربه بزنید، تا زمانی که شما بیش از یک قفسه کتاب ندیده اید. (اگر فقط Big Bad Wolf به این فکر کرده بود، خوک برای شام)
همانطور که می بینید، این آبشار اتفاق می افتد و مفید است، اما علاوه بر این، هر یک از اتم ها / مولکول های بزرگتر نیز با سرعت بیشتری جذب می شوند، بنابراین وقتی که آنها توسط فوتون های اضافی بمباران می شوند، این اثر حتی بهتر است، همانطور که شما ممکن است عکس های خوش شانسی بگیرد و برخی از اتم ها دارای دو حالت انرژی باشند که 2 فوتون را آزاد می کنند تا به حالت تعادل شاد خود بازگردند. از آنجایی که میلیونها اتم شناور در اطراف وجود دارد، این امر می تواند به صورت آماری پیش بینی شود و بنابراین قطعا یک قدم به قدم برای مخلوط گازها است. تنها نکته ی این است که بعضی از فوتون های منتشر شده از یک طول موجی کمی متفاوت از آنچه که توسط CO2 منتشر می شود، از آنجایی که تمام فوتون های اتم های کوچکتر با اتم های بزرگتر برخورد نمی کنند. این نور می تواند فیلتر شود، یا می تواند تا حدودی در فرایند پایین دست استفاده شود، اگر طول موج فوق العاده خالص لازم نیست. این اغلب برای برش لیزر صنعتی انجام می شود.