ऑप्टिकल पम्पिंग



ऑप्टिकल पंपिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें प्रकाश का उपयोग किसी परमाणु या अणु में निम्न ऊर्जा स्तर से इलेक्ट्रॉनों को ऊर्जा स्तर स्तर तक बढ़ाने (या "पंप") करने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग सामान्यतः लेजर निर्माण में सक्रिय लेजर माध्यम को पंप करने के लिए किया जाता है ताकि जनसंख्या व्युत्क्रम प्राप्त किया जा सके। इस तकनीक का विकास 1966 के नोबेल पुरस्कार विजेता अल्फ्रेड कैस्टलर द्वारा 1950 के दशक की प्रारंभ में किया गया था।

ऑप्टिकल पंपिंग का उपयोग किसी परमाणु या अणु के भीतर बंधे इलेक्ट्रॉनों को एक अच्छी तरह से परिभाषित क्वांटम अवस्था में चक्रीय रूप से पंप करने के लिए भी किया जाता है। एक एकल बाहरी-कोश इलेक्ट्रॉन युक्त परमाणु प्रजाति के सुसंगत दो-स्तरीय ऑप्टिकल पंपिंग के सबसे सरल मामले के लिए, इसका मतलब है कि इलेक्ट्रॉन को सुसंगत रूप से एकल हाइपरफाइन सबलेवल (लेबल) पर पंप किया जाता है $$m_F\!$$, जिसे क्वांटम चयन नियमों के साथ-साथ पंप लेजर के ध्रुवीकरण द्वारा परिभाषित किया गया है। ऑप्टिकल पंपिंग पर, परमाणु को एक विशिष्ट दिशा में उन्मुख कहा जाता है $$m_F\!$$ उपस्तर, हालांकि, ऑप्टिकल पंपिंग की चक्रीय प्रकृति के कारण, बाध्य इलेक्ट्रॉन वास्तव में ऊपरी और निचले राज्य उपस्तरों के बीच बार-बार उत्तेजना और क्षय से गुजर रहा होगा। पंप लेजर की आवृत्ति और ध्रुवीकरण निर्धारित करते हैं $$m_F\!$$ उपस्तर जिसमें परमाणु उन्मुख होता है।

व्यवहार में, संक्रमण की लाइनविड्थ के पावर-विस्तार और हाइपरफाइन स्ट्रक्चर ट्रैपिंग और रेडिएशन ट्रैपिंग जैसे अवांछनीय प्रभावों के कारण पूरी तरह से सुसंगत ऑप्टिकल पंपिंग नहीं हो सकती है। इसलिए परमाणु का अभिविन्यास सामान्यतः लेजर की आवृत्ति, तीव्रता, ध्रुवीकरण और वर्णक्रमीय बैंडविड्थ के साथ-साथ अवशोषित संक्रमण की लाइनविड्थ और संक्रमण संभावना पर निर्भर करता है।

ऑप्टिकल पंपिंग प्रयोग सामान्यतः भौतिकी स्नातक प्रयोगशालाओं में पाया जाता है, जो रूबिडीयाम गैस आइसोटोप का उपयोग करता है और इन आइसोटोप को प्रभावी ढंग से पंप और अनपंप करने के लिए आकाशवाणी आवृति (मेगाहर्ट्ज) विद्युत चुम्बकीय विकिरण की क्षमता प्रदर्शित करता है।

यह भी देखें

 * परमाणु सुसंगति
 * लेजर पम्पिंग
 * ऑप्टिकल कैविटी
 * रबी चक्र