DE1491434A1 - Maser - Google Patents
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Description
DIPL-ING. FKANZ WfIDERMANN
MtiNTANWAiT Hamburg 13 , aen 15.Oktober 1964
INNOCENTIASTRASSE 30 TELEFON 452139
U9U34
Sp.64135 Wdm/eb»
Speotra-Phyeioa, Incorporated,
Mountain View, Kalif. (V.St.A.)·
Maser.
I1Ur dies· Anmeldung wird die Priorität vom 21. Oktober
1963 auβ der US-Patentanmeldung Nr. 317,702 in Anspruoh
genommen«
Die Erfindung bezieht sioh auf Maser, und zwar insbesondere
auf die Auswahl und Steuerung von Mas er übergänge E
in einem aktiven Medium, das bei mehr als einem übergang
zur Maserwirkung befähigt ist»
Bs ist bereite bekannt, dass Maser naoh dem Prinzip der Ansammlungsumkehrung (population inversion) arbeiten,
so dass ein aktives Medium von Quantenresonanzpartikeln derart erregt wird, dass ein Zustand hoher Energie E2 -
relativ zu einem Zustand niederer Energie überbevölkert wird. Bei solohen Bedingungen ist eine Nettoverstärkung
der elektromagnetischen Strahlung bei der Hr den Übergang E2-^E1 charakteristischen Frequenz^Q « (E2 - E1)A*
wobei h die Pianok'sohe Konstante ist.
Die Energiepegelstruktur eines aktiven Mediums ist oft derart, dass es möglioh ist, eine Maserwirkung
bei verschiedenen unterschiedlichen übergängen zu erhalten. Wenn es gewünscht wird, bei einem dieser übergänge
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zu arbeiten, so kann das unkontrolliert· Vorhandensein
der anderen übergänge unerwünscht sein· So kann s.B·,
wenn eine Anzahl möglicher übergänge τοη dem gleichen
oberen Energiepegel ausgeht, die Einleitung dee Maeerbetriebes
an einem unerwünschten Übergang die Ansammlungs*
umkehrung der anderen Übergänge in eines solohen Auamass
vermindern, dass der Maserbetrieb bei diesen anderen übergängen beträchtlich vermindert oder sogar beseitigt
wird«
Gemäss der Erfindung wird ain Verfahren oder ein·
Einrichtung zum selektiven Steuern oder Beseitigen des Maserbetriebes bei bestimmten Übergängen mit eine« Mehr-Übergangsmedium
vorgesehen. Dies geschieht allgemein gesprochen durch die Anwendung eines inhomogenen statischen
Feldes auf das aktive Medium, das zum Erweitern der Strahlungslinienbreite (to broaden the radiation
llnewidth) eines ausgewählten Überganges dient»
Die verschiedenen Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung werden ansohliessend anhand der Zeiohnung
beispielsweise näher erläutert«
Fig» 1 ist ein Energiestufendiagraan *ur Veran—
schaulichung eines Maeerüberganges.
Pig. 2 ist ein Diagramm (Kurvendarstellung) der Strahlungsintensität vs gegenüber der
Frequenz für den Übergang von yig· 1·
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einea optleohen Senders oder Masers
gemäss der Erfindung·
Fig. 4 ist ein Diagramm der Ausgang βintensität ve gegenüber der Magnetfeld-Inhomogenität von Spitze zu Spitze für den optischen
Fig. 4 ist ein Diagramm der Ausgang βintensität ve gegenüber der Magnetfeld-Inhomogenität von Spitze zu Spitze für den optischen
Bender oder Maser von Fig. 3. Fig· 5 ist eine sohematisohe, teilweise Ansioht
eines Steuersystems für die Amplitude eines optischen Senders oder Masers gemäss der
Erfindung«
Fig, 6 ist eine abgebrochene überansioht einer anderen Ausführungsform eines optischen
Fig, 6 ist eine abgebrochene überansioht einer anderen Ausführungsform eines optischen
Senders oder Masers gemäes der Erfindung, und
Fig« 7 ist ein Querschnitt dee optischen Masers von rig, 6, mit Blickriohtung auf die Ebene
7-7.
Gemäss der Darstellung in Fig. 1 geht ein Quantenresonanzpartikel
(z.B. ein Atom oder ein Molekül) von | einem Quantenzustand hoher Energie Eg über zu einem
Quantenzustand niederer Energie E, duroh die Emission
eines Photons (elektromagnetische Strahlung) bei der Frequenz ν Q * (Eg - E-^/h. Bei jedem aktiven Medium
solcher Partikel hat die Strahlung eine endliche Bandbreite^
V um ic aufgrund verschiedener Wechselwirkungszusanmenhänge.
Dies wird veranschaulicht durch die vollgezeichnete Kurve in Fig. 2, wo die Linienbreite
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der Frequenzabstand der halbmaximalen Intensitätspunkte
ist. Sie Schwelle der Ansammlungsuekehr für Maserbetrieb ist proportionally»
Die Anwendung eines statischen Felde* auf da· aktive Medium hat die Wirkung einer Verschiebung der
Resonanzfrequenz -Vq entsprechend der Intensität dee
Feldes, für ein elektrisches feld ist die·« Verschiebung
als der sogenannte Stark-Effekt bekannt} bei einem Magnetfeld heisst diese Verschiebung der Zeeman-Effekt.
V/enn ein inhomogenes statisohes Feld angewendet wird,
so wird die Hesonansfrequens derjenigen Partikel, die
sich in einem Bereioh hoher Feldintensität befinden, um einen gröeseren Betrag verschoben als die Resonanzfrequenz
solcher Partikel, die sich in einen Bereioh niederer Feldintensität befinden; und der Nettoeffekt besteht
darin, dass die StrahlungelinienbreiteÄVerweitert wird«
Dies wird duroh die gestrichelt gezeichnete Kurve von Fig« 2 veranschaulicht, woAv*2 ^* halbmaxiaale (Halbwert-) Linienbreite bei Anwendung eines inhomogenen
Feldes, ist (das von einer positiven Intensität zu einer negativen Intensität mit einer Dureheohnittsintensität
gleioh Null schwankt).
FUr einen gegebenen Erregungszustand und eine demgemässe
Ansammlungsumkehrung kann die Strahlungelinienbreit e ΔV* genügend erweitert werden, um die Intensität
der Maserstrahlung zu verringern und dann schlieeslioh
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den Maserbetrieb am übergang E2-^-E1 vollständig zu
verhindern·
Gemäse der Erfindung wird der Maserbetr.ieb bei
einem auegewählten Zustand hergestellt, der im Vergleich
su anderen übergängen in einem Hehrübergangsmedium eine
nur geringe oder keine Linienerweiterung erfährt. So kann der Maeerbetrieb an den anderen Übergängen selektiv
gesteuert oder eliminiert werden· Z.B* kann der auegewählte
Übergang eine beträohtlloh weitere Linienbreite Δν"ΐ (bei Abwesenheit der Feld-Inhomogenität) haben als
die anderen Übergänge, so das· inhomogene Pelder to*
von einer Intensität von Spitze zu Spitze entsprechend einer Verschiebung von weniger als AV^ praktisch nur die
Linienbreite der anderen übergänge beeinflussen. Als
weitere« Beispiel können die ausgewählten Übergänge einen Frequenzversohiebungskoeffizienten (bezüglioh der Resonanzversohiebung
zur Feldintensität) aufweisen, der genügend klein ist, so dass die Wirkung des inhomogenen
Feldes unbedeutend ist im Vergleioh zu seiner Wirkung auf die anderen Übergänge»
Im Falle eines optisohen Senders bzw. Maser (oder
Laser), bei dem das aktive Medium ein Gas bei niedrige«
Druok ist, wird die Linienbreite duroh den Dopplereffekt
bestimmt, der aus der thermischen Bewegung der strahlenden Partikel resultiert. Sie Doppler-Lihienbreite ist
direkt proportional der Frequenzen des Überganges und
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demgemäea umgekehrt proportional zur Wellenlänge des
Übergängeβ. Pur Übergänge mit praktieoh den gleichen
Feldversohiebungskoeffizienten ergeben inhomogene
Felder mit einer Intensität τοη Spitze ssu Spitze, die
kleiner ist als die Doppler-Liniea de· Überganges sit
der kürzesten Wellenlänge, eine Linienerweiterung nur bei den Übergängen mit längeren Wellen·
Als Beispiel sei ein optischer Sender oder Maser mit HeIiUB-Neon betrachtet; das aktive Medium besteht
hier aus einer Mischung der Grase Heliua und Neon, bevorzugt beispielsweise 90$ Helium und 10$ Neon bei einen
Druok von 1 Torr. Unter bestimmten Bedingungen ergeben
die Neonatome dieses Masers eine Ausgangswelle von sichtbarem Hot bei 6328 A, eine Wellenlänge, die durchaus erwünscht ist, besonders weil sie leicht visuell beobachtet
und mit hoher Empfindlichkeit elektronisch festgestellt werden kann« Die Neonatome der Heliun-Neon-Misehung
weisen auch einen infraroten Maaerübergang bei 33913 A
auf, der den gleiohen oberen Ausgangsenergiesuetand E«
besitzt wie der 6328 A-Übergang. Da der 33913 Ϊ-Übergang
eine extrem hohe Einwegrerstärkung durch da· aktiv*
Medium aufweist, vermag er die Eg-Anae«1 «ng (und d«Bge~
aas· die Intensität), die an dem 6326 A-Ub«rgang vorhi
den ist, su vermindern, auoh wenn ein· nor geringe oder
gar keine Mehrfach!··flexion der 33913 A-Strahlung vorwart·
und rüokwärte durch das aktiv« Medium hindurch
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ο sechamal so grose wie die Doppler-Breite des 33013 A-Überganges
ist, während die Magnetfeld-Verschiebungskoeffizienten
(g-Paktoren) der beiden Übergänge annähernd
gleich sind, kann die Anwendung eines inhomogenen Llagnetfeldee
gemäss der Erfindung erfolgen, um die Verstärkung
dee 33913 A+Übergangee zu vermindern, ohne den 6328 A-ibergang
merklich au beeinflussen«
Fig« 3 zeigt eine Ausführungeform eines Helium-Neon-Lasers,
der entsprechend den Erkenntnissen der Erfindung ausgebildet wurde. Me Plasmaröhre 1, welohe die Heliue-Neon-Hischung
enthält, ist 60 om lang; sie wird duroh eine elektrisch· Erregerenergiequelle zu einer Glimmentladung
angeregt. Die optische Strahlung der Entladung verläuft duroh die Fenster 3 von hoher optischer Qualität
(ausgerichtet beim Brewster-Winkel für höchste Übertragun,
der in der Einfallsebene polarisierten Strahlung) zu den
ο Spiegeln 4, welohe für eine maximale Reflexion bei 6328 A dielektrisch belegt sind. Die Spiegel 4 verursachen eine
axiale Mehrfaohreflexion der 6328 A-Strahlung 5 duroh die
verstärkende Plasmaröhre 3» so dass eine sioh von selbst aufrecht erhaltende Schwingung bei 6328 A hergestellt
wird. Die kleine 6328 A-Übertragung duroh den Spiegel auf der rechten Seite bildet den Ausgangestrahl 6·
ο
Um die konkurrierende 33913 A-ötrahlung zu unterdrücken,
Um die konkurrierende 33913 A-ötrahlung zu unterdrücken,
wird ein inhomogenes Magnetfeld duroh den Strom einer 9Ü9839/045A
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veränderbaren Gleichstromquelle 7 über dl· Wicklung 8
erzeugt, dje um die Plaeaaröhre 1 herumgelegt let·
Die Wicklung 8, welche 300 windungen auf einer Hing«
von 40 om besitzt, ist in zwei gegeneinnig gewickelte,
in Reihe geschaltete Hälften unterteilt, so dass die Magnetfelder 9 der beiden Hälften gleich und entgegengesetzt geriohtet sind. Die Grosse der Feldintensität
(in Gaues) beträgt in der Mitte jeder Halbwioklung das 9,6-faohe dee Wioklungsetromee (in Amp·). Somit beträgt
die Inhomogenität von Spitze zu Spitze £H 19,2 Gauss/Aap.
über eine Strecke von etwa 15 on·
ötrahlung allein zu messen, wurde der auf der linken Seit·
ο
befindliche 6328 A-Spiegel 4 ersetzt durch einen Spiegel,
befindliche 6328 A-Spiegel 4 ersetzt durch einen Spiegel,
der mit einem Belag für eine Spitzenreflexion bei 33913 A versehen war, so dass sioh eine Niedrig-Q-Oszillation bei
ο ο
33913 A ergab. Die gemessene 33913 A-Intensität duroh den
genität£H ist in Fig. 4 gezeigt. Es stellt sioh heraus,
dass eine gleiohmässige Abnahme der 33913 Α-Strahlung von
etwa 40 Gauss bis auf ein praktisch völliges Erlöschen (Hintergrundfluoreszenzpegel) bei 240 Gauss stattfindet«
der 33913 Α-Strahlung beträgt, ist die Wirkung des 240
ο
GauBSJ-Feldes bei 6328 A gleichwertig der Wirkung eines
GauBSJ-Feldes bei 6328 A gleichwertig der Wirkung eines
ο
40 Gauss-Feldes bei 33913 A, was nur eine unbedeutende
40 Gauss-Feldes bei 33913 A, was nur eine unbedeutende
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Linienerweiterung ergibt» die sehr ausmaoht als die
Gegenwirkung duroh den günstigen Effekt der Beseitigung der 33913 Α-Strahlung (die eine Hettoeunahme der Ausgangsintensität
bei 6328 A liefert, wobei beide Spiegel 4 für eine Spitsenreflexion bei 6328 A dielektrisch belegt
sind). Fig. 5 erläutert ein System zur Stabilisierung
ο
der Amplitude des 6328 Α-Ausgangs duroh den Effekt des
der Amplitude des 6328 Α-Ausgangs duroh den Effekt des
0 inhomogenen Feldes auf eine konkurrierende 33913 A- Λ
Schwingung, die daduroh hergestellt wird, dass eine genügende
Restreflektans des 6328 A-Spiegels 4 bei 33913 A
ο vorhanden 1st. Ein Teil der 6328 A-Ausgangaatrahlung 6
wird reflektiert duroh den teilweise durohlässigen Spiegel
11 auf einen Photodetektor 12, weloher ein Signal entwiokelt,
das in der Vergleiohseinriohtung 13 mit einem Standardsignal aus der Bezugsquelle 14 verglichen wird.
Per Auegangswert des Vergleichers 13 wird dann (über
einen Verstärker 15) an die Inhomogenfeldwioklung 8 ge-
o
legt, um den 6328 A-Ausgangswert zu stabilisieren« Wenn f
legt, um den 6328 A-Ausgangswert zu stabilisieren« Wenn f
z.B. der 6328 Α-Wert zur Verminderung tendiert, wird der
o
tensität der 33913 Α-Strahlung vermindert· Duroh die
tensität der 33913 Α-Strahlung vermindert· Duroh die
ο 0
ubergang verfügbare obere !tOpulationszustand erhöht,
wodurch eine kompensierende Tendenz zur Erhöhung der
ο
Intensität der 6328 A-Ausgangewert β geschaffen wird. Die
Intensität der 6328 A-Ausgangewert β geschaffen wird. Die
zur 909839/0454
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Verhinderung von Frequenzänderungen aufgrund nicht
linearer Wirkungen von Wellenamplitudenänderungen in
den aktiven Masermedium; dae ist besondere wichtig bei
Anwendungen, bei denen die Maserschwingung für Zweck·
der Wellenlängen- oder Frequenzmessung benutzt wird*
Fig· 6 und 7 erläutern die Anordnung eines optischen
Helium-Neon-Senders für hohe Verstärkung und mehrere
Wellenlängen, die gemäss der Erfindung ausgebildet ist·
Hier ist ein Prisma 17 zwischen eines der Brewster-Fenster
5 und einem benachbarten Spiegel 4 eingefügt· Eine der gleichen Seiten des Prismas 17 ist bei dem
Brewster-Winkel zur Achse der Plasmaröhre 1 angeordnet,
und der Prismenwinkel ist gleich dem Supplementwinkel des Brewster-WinkiIs·
Die Theorie des Helium-Ifeon-Prismalaeere ist in
einer Veröffentlichung des Hiterfindere Arnold L. Bloom "Observation of New Visible Gas Laser Transitions by
Removal of Ptfminanoe" in der Zeitschrift APPLIED PHYSICS
LETTERS, Band 2 vom 1. März 1963 auf den Seiten 101-102 im einzelnen beschrieben. Es mag hier kurz erwähnt werden,
dass sowohl der 33913 A-Infrarotübergang als auch verschiedene siohtbare Übergänge (inebeeondere die Übergänge
6401 A, 6046 i\ 6351 X, 6328 A, 6293 A, 6118 A und 5940 Ϊ)
sämtlich eine gemeinsame obere Energiestufe Eg besitzen·
ο .
Da der 6328 A-Übergang die höchste Verstärkung aufweist,
Da der 6328 A-Übergang die höchste Verstärkung aufweist,
haben Spiegel, welche für eine maxLamle Reflexion bei
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U9U3A - li -
einer der sichtbaren Wellenlängen belegt sind, noch
ο
genügend Heflektanz bei 6328 A, so dass bei dieser Wellenlänge eine Hasersohwingung zu Ungunaten der anderen sichtbaren Wellenlängen zustande kommt. Duroh die Einführung des Prismas 17 in den optischen Hesonator (mit den beiden optisch gegenübergestellten Spiegeln 4-) werden die verschiedenen .'ellenlangen äurch das Prisina unter verschiedenen Winkeln dispergieirt. Duroh Einstellung des ausaarhalb der Aohse befindlichen Spiegels 4 genau normal zur strahlung bei einer gegebenen Wellenlänge wird nur diese Wellenlänge zwittohen den beiden Spiegeln für eine zur Aufrechterhaltung einer kaserschwingung auereichende Anzahl von LIalen vorwärts und rückwärts reflektiert. Demgenäss wird eine Schwingung bei den verschiedenen sichtbaren V ellenlangen "eingerastet*1 ("tunedin")» jeweils eine für sich, indem der den ausserhalb der Achse befindlichen Spiegel tragende Halter um einen Winkelbereich von etwa 2 Bogenminuten gedreht wird, wo- i bei die Antriebsbewegung einer Llikrometereinriohtung benutzt werden kann, um eine elastische Verdrehung eines mit einem Ende fest eingespannten vertikalen Halters zu bewirken.·
genügend Heflektanz bei 6328 A, so dass bei dieser Wellenlänge eine Hasersohwingung zu Ungunaten der anderen sichtbaren Wellenlängen zustande kommt. Duroh die Einführung des Prismas 17 in den optischen Hesonator (mit den beiden optisch gegenübergestellten Spiegeln 4-) werden die verschiedenen .'ellenlangen äurch das Prisina unter verschiedenen Winkeln dispergieirt. Duroh Einstellung des ausaarhalb der Aohse befindlichen Spiegels 4 genau normal zur strahlung bei einer gegebenen Wellenlänge wird nur diese Wellenlänge zwittohen den beiden Spiegeln für eine zur Aufrechterhaltung einer kaserschwingung auereichende Anzahl von LIalen vorwärts und rückwärts reflektiert. Demgenäss wird eine Schwingung bei den verschiedenen sichtbaren V ellenlangen "eingerastet*1 ("tunedin")» jeweils eine für sich, indem der den ausserhalb der Achse befindlichen Spiegel tragende Halter um einen Winkelbereich von etwa 2 Bogenminuten gedreht wird, wo- i bei die Antriebsbewegung einer Llikrometereinriohtung benutzt werden kann, um eine elastische Verdrehung eines mit einem Ende fest eingespannten vertikalen Halters zu bewirken.·
i:ine andere Besonderheit des PriseaeLaaers liegt darii
ο ο
dasu die 33913 A-Strahlupg um einen Gesamtbetrag von 5
weniger als die sichtbare Wellenlänge dispergiert wird,,
wobei sie deu ausserhalb der Achse gelegenen Spiegel 4
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vollständig rerfehlt und aus de* optischen Resonator
eliminiert wird. Dennoch wurde gefunden, dass die Einweg-
als Super-Helligkeitssättigung (supsr-radianoe saturation)!
ausreichend sein kann, um den für den sichtbaren Übergang
verfügbaren oberen Populationseustand su vermindern, so
dass die Schwingungsintensität an diesen Übergängen beträohtlioh vermindert wird» insbesondere bei den sohwäoh-
o ο sten Übergängen bei 5940 A und 6046 A.
Gemass der Erfindung werden mehrere Sauermagnete 21
auf einer Grundplatte 22 neben der Flasoaruhre 1 gehal- '
ten. Jeder Magnet wird vertikal magnetisiert, um ein halbwegs gleichförmiges Vertikalfeld 23 von der Intensität H
innerhalb der Plasmaröhre su erzeugen. Die Polarität der Magnete längs der Röhre wird dann abwechselnd gewählt,
um von Magnet zu Magnet eine Inhomogenität^ H in Betrage von 2 H zu schaffen. Bei dieser besonderen Ausführungsform sind die Magnete 22 solohe von keramisohem Typ
(aus einem Brei von Barium- und Eisenoxydpulver geformt), etwa 5.oat (3/4 Zoll ) im Querschnitt und 7,5 on (3 Zoll)
lang, wobei acht solohe Magnete längs einer Plasmaröhre
von 120 cm Länge verteilt angeordnet sind. Die resultie-
o rende Verminderung der Verstärkung des 33913 A-Überganges
(und dementsprechend die Zunahme der Verstärkung und der Leistung der sichtbaren Übergänge) ist so wirksam, dass
die übliche Emission von 33913 X Guper-Helligkeit aus der
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Btthre überhaupt nicht wahrnehmbar ist. Di·· eraöglioht
«.!,· die Einfügung von verlustbringenden Elementen, «1·
modulierendem Kristallen innerhalb d·· optischen Resonator·, «o die Strahlungsintensität da· Mehrhundertfaohe
Ton derjenigen de· Auegangastrahle beträgt»
Die Verwendung Ton Dauermagneten, wie sie bei Fig.
Torgeeehen let, hat den Torteil, da·· die Notwendigkeit
einer Energiequelle, wie sie etwa für die feldwioklung
bei Pig. 3 erforderlich ist, entfällt. Ee ist im übrigen
BU beaohten, da·· da· linienerweiternde PeId bei Pig. 6
quer zur Portpflaniungsriohtung der Wellen verläuft, so
das« aleo die··· PeId rechtwinklig sur Polariaationsriohtung
der Brewrfcejp-Peneter gerlohtet sein soll, um den
maximalen Zeeman-Effekt au erhalten»
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Claims (12)
1. Maser mit einem aktiven Mediua, das zur Maserwirkung
bei mehr als einem Übergang befähigt iet, gekennzeichnet
duroh eine Einrichtung »um Zuetandebringen
der Maserwirkung bei mindestens einem dieser übergänge,
bei welchem die Resonanzfrequenz duroh Veränderung der Intensität des Umgebungsfeldes bedeutend kleiner gemacht
ist als die Resonanzfrequenz mindeetens eines anderen
solchen Überganges, und mit einer Einrichtung zum AnIegen
eines inhomogenen Feldes an das aktive Mediua «um Erweitern der otrahlungslinienbreite des erstgenannten
Überganges, ohne dabei die Strahlungslinienbreite der anderen übergänge erheblich zu beeinflussen«
2. Maser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität von Spitze zu Spitze des inhomogenen
Feldes kleiner ist als der Wert, der die Verschiebung
der Resonanzfrequenz des einen Überganges um einen Betrag gleich der 3trahlungslinienbreit· des Übergang··
bei Abwesenheit des Umgebungsfeldes bewirkt·
3. Maser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das aktive Medium «in Gas bei niedrig** Druck i·*,
und dass die Einrichtung zum Zustandebringen der Maser*-
wirkung einen optischen Resonator aufweist, wob·! der
erstgenannte Übergang ein· bestimmte optisch· Wellenlänge
und der andere Übergang eine grössere optisch·
Wellenlänge als der erste hat.
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4« Maser naoh Anepruoh 3, dadurch gekennzeichnet,
das· die Intensität von Spitse su Spitze des inhomogenen
Magnetfeldes kleiner ist als der Wert, der die Verschiebung der Resonanzfrequenz des ersten Überganges tun einen
Betrag gleioh seiner Doppler-Linienbreite bewirkt·
5· Maeer naoh Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,
dass das inhomogene Feld ein magnetisches Feld ist«
6. Maser naoh Anspruoh 51 daduroh gekennzeichnet,
dass das aktive Medium Neonatome enthält, wobei der
ο längere Übergang bei einer Wellenlänge von etwa 33913 A und der kürzere bei einer sichtbaren Wellenlänge liegt
und beide einen gemeinsamen oberen Energiepegel haben«
7· Maser naoh Anspruoh 3t gekennzeichnet durch eine
innerhalb des optischen Resonators angeordneten Einrichtung zum räumlichen Dispergieren der optisohen Strahlungeemission des aktiven Mediums, derart, dass nur die siohtbare
ί-trahlung einer ausgewählten Wellenlänge duroh das
aktive Medium Tür eine zum Zustandebringen einer Maser—
schwingung ausreichende Zahl von Malen reflektiert wird*
8. Laser naoh Anspruoh 1, gekennzeichnet duroh mehrere längs des aktiven Mediums verteilte Permanentmagnete
zum Krzeugen des inhomogenen Feldes und damit zum praktischen Unterdrücken jeder Strahlungsverstärkung
bei dem anderen Übergang.
9. Maser nach Anspruoh 8, daduroh gekennzeichnet,
dass die Magnete quer zur Fortpflanzungsrichtung der
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BAD ORIGINAL
BAD ORIGINAL
H9U3A
wellen in dem aktiven Medium bei Polaritätsumkehr der
Magnetisierung zwischen benachbarten Magneten magnetisiert
sind» .
10. LIaser nach Anspruoh 1, gekennzeichnet duroh
eine Einrichtung zum Feststellen der Ausgangsintensität
der Maverstrahlung an dem einen Übergang und «in· auf
die Intensität ansprechende Einrichtung eum Steuern der Intensität von Spitze zu Spitze des inhomogenen
Feldes bzw. zum Stabilisieren dieser Intensität vermittels
der Wirkung der Strahlungslinienerweiterung des anderen Überganges bei der Verstärkung dee «inen Überganges·
11. Verfahren zum selektiven Steuern der Maeerübergänge
in einem aktiven Medium, das zur Maserwirkung bei mehr als einem Übergang befähigt ist, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Maeerwirkung bei mindestens einem
der übergänge zustande gebracht wird, dessen Resonanzfrequenz duroh Änderungen der Intensität des Umgebungs**
feldes wesentlich kleiner gemacht wird ale die Resonanzfrequenz
mindestens eines anderen dieser Übergänge, und dass an das aktive Medium ein inhomogenes Feld angelegt
wird, dass die Strahlungslinienbreite des einen Überganges
erweitert, ohne die Strahlungelinienbreite der anderen Übergänge merklich zu beeinflussen*
12. Verfahren naoh Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität von Spitze zu Spitze dee in-
9 0 9 8 3 9/045'-
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H9U34 _
honogenen Felde« kleiner gewählt wird als der Wert,
welcher die Verschiebung der Besonasfrequens dee einen
Überganges um einen Betrag gleioh der Strahlungslinion»
breite des Überganges bei Abweaeneheit des Umgebungafeldei
bewirkt·
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ΛΓΪ
Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US31770263A | 1963-10-21 | 1963-10-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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