लेजर विकिरण का अनुप्रयोग

लेजर - ऑप्टिकल रेंज में सुसंगत विकिरण का एक क्वांटम जनरेटर (एम्पलीफायर)। शब्द «लेजर» अंग्रेजी नाम के पहले अक्षर से बना है, विकिरण के उत्तेजित उत्सर्जन द्वारा प्रकाश का प्रवर्धन। सक्रिय सामग्री के प्रकार के आधार पर, ठोस-अवस्था लेसरों, गैस और द्रव लेसरों के बीच अंतर किया जाता है।

पहले प्रकार के लेज़रों में से, माणिक का सबसे अधिक अध्ययन किया जाता है। इस तरह के लेजर के शुरुआती मॉडलों में से एक मोनोलिथिक रूबी क्रिस्टल (Cr2O3, A12O3) में त्रिसंयोजक क्रोमियम आयन Cr3+ के ऊर्जा संक्रमण का उपयोग करता है। पम्पिंग रेडिएशन (5600 ए के क्रम के तरंग दैर्ध्य के साथ) की कार्रवाई के तहत, Cr3+ आयन स्तर 1 से स्तर 3 तक जाता है, जिससे स्तर 2 और 1 तक नीचे की ओर संक्रमण संभव है। यदि मेटास्टेबल स्तर 2 में संक्रमण प्रबल होता है और यदि पम्पिंग पोस्ट प्रदान करता है, स्तर 1 और 2 पर जनसंख्या का व्युत्क्रमण, फिर स्तर 2 पर जनसंख्या स्तर 1 पर जनसंख्या से अधिक हो जाएगी।

Cr-आयन 3+ में से एक के सहज संक्रमण के मामले में, आवृत्ति वाला एक फोटॉन स्तर 2 से स्तर 1 e12 तक उत्सर्जित होता है, जो रूबी क्रिस्टल पर प्रचार करना शुरू कर देता है।डी-लाल उत्तेजित Cr3+ आयनों का सामना करते हुए, यह फोटॉन प्राथमिक फोटॉन के साथ पहले से ही प्रेरित विकिरण का कारण बनता है।

माणिक एकल क्रिस्टल के पॉलिश और चांदी के किनारों से कई प्रतिबिंबों के कारण, क्रिस्टल में विकिरण की तीव्रता लगातार बढ़ जाती है। यह केवल उन फोटॉनों के साथ होता है, प्रसार की दिशा कोमोटोरिख है जो क्रिस्टल की धुरी के साथ एक छोटा कोण बनाती है। स्टील विकिरण साइड सतह के माध्यम से क्रिस्टल को छोड़ देता है और विकिरण बीम के निर्माण में भाग नहीं लेता है। विकिरण किरण एक सिरे से बाहर निकलती है, जो एक पारभासी दर्पण है।

विभिन्न उद्योगों में प्रौद्योगिकी के सुधार में एक प्रमुख प्रगति ऑप्टिकल क्वांटम जनरेटर (लेजर) के उपयोग से संबंधित है। जैसा कि आप जानते हैं, लेजर विकिरण अन्य गैर-लेजर प्रकाश स्रोतों (थर्मल, गैस डिस्चार्ज, आदि) के विकिरण से काफी भिन्न होता है। इन अंतरों के कारण विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विभिन्न क्षेत्रों में लेज़रों का व्यापक उपयोग हुआ है।

लेज़रों के मूल डिज़ाइन पर विचार करें।

सामान्य तौर पर, एक ऑप्टिकल क्वांटम जनरेटर (OQC) का ब्लॉक आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 1 (कुछ मामलों में ड्राइव 4-7 गायब हो सकते हैं)।

सक्रिय पदार्थ 1 में, पंपिंग की क्रिया के तहत, इसके माध्यम से गुजरने वाले विकिरण को प्रेरित (बाहरी विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के कारण) इलेक्ट्रॉनों के विकिरण के कारण बढ़ाया जाता है जो ऊपरी ऊर्जा स्तरों से निचले स्तर तक गुजरते हैं। इस मामले में, सक्रिय पदार्थ के गुण लेजर उत्सर्जन की आवृत्ति निर्धारित करते हैं।

एक सक्रिय पदार्थ के रूप में, क्रिस्टलीय या अनाकार मीडिया का उपयोग किया जा सकता है, जिसमें सक्रिय तत्वों की थोड़ी मात्रा में अशुद्धियाँ (ठोस-अवस्था वाले लेज़रों में) पेश की जाती हैं; गैसों या धातुओं के वाष्प (गैस लेसरों में); कार्बनिक रंगों के तरल समाधान (तरल लेज़रों में)।

चावल। 1. एक ऑप्टिकल क्वांटम जनरेटर का ब्लॉक आरेख

लेजर पंप सिस्टम 3 की मदद से, सक्रिय पदार्थ में स्थितियां पैदा होती हैं, जिससे विकिरण को बढ़ाना संभव हो जाता है। इसके लिए, इलेक्ट्रॉनों के परमाणुओं के ऊर्जा स्तरों की आबादी का एक व्युत्क्रम (पुनर्वितरण) बनाना आवश्यक है, जिसमें ऊपरी स्तरों की जनसंख्या निचले लोगों की तुलना में अधिक हो। पंपिंग सिस्टम के रूप में, वे ठोस-अवस्था वाले लेज़रों में उपयोग किए जाते हैं - गैस डिस्चार्ज लैंप, गैस लेज़रों में - प्रत्यक्ष वर्तमान स्रोत, स्पंदित, एचएफ और माइक्रोवेव जनरेटर, और तरल लेज़रों - एलएजी में।

लेज़र के सक्रिय पदार्थ को एक ऑप्टिकल रेज़ोनेटर 2 में रखा जाता है, जो दर्पणों की एक प्रणाली है, जिनमें से एक पारभासी है और रेज़ोनेटर से लेज़र विकिरण को हटाने का काम करता है।

ऑप्टिकल गुंजयमान यंत्र के कार्य काफी विविध हैं: जनरेटर में सकारात्मक प्रतिक्रिया पैदा करना, लेजर विकिरण के स्पेक्ट्रम का निर्माण करना आदि।

मोड चयन और आवृत्ति स्थिरीकरण के लिए डिवाइस 5 को लेजर के आउटपुट विकिरण के स्पेक्ट्रम की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, अर्थात इसे मोनोक्रोमैटिक दोलनों के स्पेक्ट्रम के करीब लाने के लिए।

तरल लेसरों में, सिस्टम 6 दोलन आवृत्ति ट्यूनिंग की एक विस्तृत श्रृंखला प्राप्त करता है। यदि आवश्यक हो, तो लेजर में विकिरण का आयाम या चरण मॉडुलन प्राप्त किया जा सकता है। बाहरी मॉड्यूलेशन आमतौर पर डिवाइस 7 के साथ प्रयोग किया जाता है।

लेजर प्रकार

आधुनिक लेज़रों को विभिन्न मानदंडों के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है:

• उनमें प्रयुक्त सक्रिय पदार्थ के प्रकार से,

• ऑपरेटिंग मोड द्वारा (निरंतर या स्पंदित पीढ़ी, क्यू-स्विच्ड मोड),

• विकिरण के वर्णक्रमीय गुणों द्वारा (बहु-मोड, एकल-मोड, एकल-आवृत्ति लेजर), आदि।

सबसे आम उल्लेखित वर्गीकरणों में से पहला है।

सॉलिड स्टेट लेजर

ये लेज़र सक्रिय पदार्थ के रूप में क्रिस्टलीय और अनाकार मीडिया का उपयोग करते हैं। सॉलिड-स्टेट लेसरों के कई फायदे हैं:

• माध्यम के रैखिक लाभ के उच्च मूल्य, जो लेजर के छोटे अक्षीय आयामों के साथ लेजर प्राप्त करना संभव बनाता है;

• पल्स मोड में अत्यधिक उच्च आउटपुट पावर मान प्राप्त करने की संभावना।

ठोस अवस्था लेज़रों के मुख्य प्रकार हैं:

1. रूबी लेजर जिसमें क्रोमियम आयन सक्रिय केंद्र होते हैं। जनरेटिंग लाइनें स्पेक्ट्रम के लाल क्षेत्र (λ = 0.69 माइक्रोन) में स्थित हैं। निरंतर मोड में विकिरण की उत्पादन शक्ति कई वाट है, स्पंदित मोड में ऊर्जा 1 एमएस के क्रम की पल्स अवधि के साथ कई सौ जूल है;

2. दुर्लभ पृथ्वी धातु आयनों (मुख्य रूप से नियोडिमियम आयनों) पर आधारित लेजर। इन लेज़रों का एक महत्वपूर्ण लाभ कमरे के तापमान पर निरंतर मोड में उपयोग करने की क्षमता है। इन लेसरों की मुख्य पीढ़ी रेखा इन्फ्रारेड क्षेत्र (λ = 1.06 माइक्रोन) में है। निरंतर मोड में आउटपुट पावर स्तर 1-2% की दक्षता के साथ 100-200 W तक पहुंच जाता है।

गैस लेजर

गैस लेज़रों में जनसंख्या का उलटा डिस्चार्ज की मदद से और अन्य प्रकार के पंपिंग: रासायनिक, थर्मल, आदि की मदद से प्राप्त किया जाता है।

सॉलिड-स्टेट गैस लेज़रों की तुलना में, उनके कई फायदे हैं:

• तरंग दैर्ध्य 0.2-400 माइक्रोन की एक अत्यंत विस्तृत श्रृंखला को कवर करता है;

• गैस लेज़रों का उत्सर्जन अत्यधिक एकवर्णी और दिशात्मक होता है;

• निरंतर संचालन में बहुत उच्च आउटपुट पावर स्तरों को प्राप्त करने में सक्षम बनाता है।

गैस लेज़रों के मुख्य प्रकार:

1.हीलियम नियॉन लेज़र... मुख्य तरंग दैर्ध्य स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग (λ = 0.63 माइक्रोन) में है। आउटपुट पावर आमतौर पर 100 mW से कम होती है। अन्य सभी प्रकार के लेज़रों की तुलना में, हीलियम-नियॉन लेज़र उच्चतम स्तर का आउटपुट सुसंगतता प्रदान करते हैं।

2. कॉपर वाष्प लेसर... विकिरण की मुख्य पीढ़ी दो रेखाओं पर निर्मित होती है, जिनमें से एक स्पेक्ट्रम के हरे भाग (λ = 0.51 μm) में और दूसरी पीली (λ = 0.58 μm) में होती है। ऐसे लेज़रों में पल्स पावर लगभग 40 W की औसत शक्ति के साथ 200 kW तक पहुँच जाती है।

3. आयन गैस लेज़र... इस प्रकार के सबसे आम लेज़र आर्गन लेज़र (λ = 0.49 — 0.51 µm) और हीलियम-कैडमियम लेज़र (λ = 0.44 µm) हैं।

4. आण्विक CO2 लेसर... सबसे शक्तिशाली पीढ़ी λ = 10.6 माइक्रोन पर हासिल की जाती है। CO2 लेज़रों के cw मोड में उत्पादन शक्ति बहुत अधिक है और अन्य सभी प्रकार के लेज़रों की तुलना में 15-30% की पर्याप्त उच्च दक्षता के साथ 10 kW या उससे अधिक तक पहुँचती है। पल्स पावर = 10 मेगावाट 10-100 एमएस के आदेश के उत्पन्न दालों की अवधि के साथ हासिल की जाती है।

तरल लेजर

तरल लेज़र उत्पन्न दोलन आवृत्ति (λ = 0.3 µm से λ = 1.3 µm) की एक विस्तृत श्रृंखला पर ट्यूनिंग की अनुमति देते हैं। एक नियम के रूप में, ऐसे लेज़रों में, सक्रिय पदार्थ कार्बनिक रंगों के तरल समाधान होते हैं (उदाहरण के लिए, रोडियामाइन समाधान)।

लेजर पैरामीटर

जुटना

लेजर विकिरण की एक विशिष्ट विशेषता इसकी सुसंगतता है।

सुसंगतता को समय और स्थान में तरंग प्रक्रियाओं के समन्वित पाठ्यक्रम के रूप में समझा जाता है। स्थानिक जुटना - अंतरिक्ष में विभिन्न बिंदुओं से एक साथ उत्सर्जित तरंगों के चरणों के बीच का तालमेल, और लौकिक जुटना - एक बिंदु से निकलने वाली तरंगों के चरणों के बीच का तालमेल समय के विराम के क्षणों में।

सुसंगत विद्युत चुम्बकीय दोलन - समान आवृत्तियों और एक स्थिर चरण अंतर वाले दो या दो से अधिक स्रोतों के दोलन। रेडियो इंजीनियरिंग में, सुसंगतता की अवधारणा उन दोलनों के स्रोतों तक फैली हुई है जिनकी आवृत्तियाँ समान नहीं हैं। उदाहरण के लिए, 2 स्रोतों के दोलनों को सुसंगत माना जाता है यदि उनकी आवृत्तियाँ f1 और e2 तर्कसंगत संबंध में हों, अर्थात f1 / f2 = n / m, जहाँ n और m पूर्णांक हैं।

दोलनों के स्रोत जिनमें अवलोकन अंतराल में लगभग समान आवृत्तियाँ होती हैं और लगभग समान चरण अंतर होता है, या दोलनों के स्रोत जिनकी आवृत्ति अनुपात तर्कसंगत एक से थोड़ा भिन्न होता है, लगभग सुसंगत दोलनों के स्रोत कहलाते हैं।

हस्तक्षेप करने की क्षमता सुसंगत दोलन की मुख्य विशेषताओं में से एक है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि केवल सुसंगत तरंगें ही हस्तक्षेप कर सकती हैं। निम्नलिखित में, यह दिखाया जाएगा कि ऑप्टिकल विकिरण स्रोतों के अनुप्रयोग के कई क्षेत्र हस्तक्षेप की घटना पर सटीक रूप से आधारित हैं।

विचलन

लेजर विकिरण के उच्च स्थानिक सुसंगतता से इस विकिरण का विचलन कम होता है, जो तरंग दैर्ध्य λ और लेजर में प्रयुक्त ऑप्टिकल गुहा के मापदंडों पर निर्भर करता है।

सामान्य प्रकाश स्रोतों के लिए, यहां तक ​​कि जब विशेष दर्पणों का उपयोग किया जाता है, विचलन कोण लेज़रों की तुलना में परिमाण के लगभग एक से दो क्रम बड़े होते हैं।

लेजर विकिरण का कम विचलन पारंपरिक फ़ोकसिंग लेंस का उपयोग करके प्रकाश ऊर्जा का उच्च प्रवाह घनत्व प्राप्त करने की संभावना को खोलता है।

लेजर विकिरण की उच्च प्रत्यक्षता किसी दिए गए पदार्थ पर स्थानीय (व्यावहारिक रूप से एक निश्चित समय पर) विश्लेषण, माप और प्रभाव को पूरा करना संभव बनाती है।

इसके अलावा, लेजर विकिरण की उच्च स्थानिक सांद्रता स्पष्ट अरेखीय घटना की ओर ले जाती है, जिसमें चल रही प्रक्रियाओं की प्रकृति विकिरण की तीव्रता पर निर्भर करती है। उदाहरण के तौर पर, हम मल्टीफोटोन अवशोषण को इंगित कर सकते हैं, जो केवल लेजर स्रोतों का उपयोग करते समय देखा जाता है और उच्च उत्सर्जक शक्तियों पर पदार्थ द्वारा ऊर्जा अवशोषण में वृद्धि की ओर जाता है।

एक रंग का

विकिरण की मोनोक्रोमैटिकिटी की डिग्री उस आवृत्ति रेंज को निर्धारित करती है जिसमें उत्सर्जक की शक्ति का मुख्य भाग निहित होता है। ऑप्टिकल विकिरण के स्रोतों का उपयोग करते समय इस पैरामीटर का बहुत महत्व है और यह पूरी तरह से विकिरण के अस्थायी सुसंगतता की डिग्री द्वारा निर्धारित किया जाता है।

लेज़रों में, सभी विकिरण शक्ति अत्यंत संकीर्ण वर्णक्रमीय रेखाओं में केंद्रित होती है। उत्सर्जन लाइन की छोटी चौड़ाई लेजर में एक ऑप्टिकल गुंजयमान यंत्र का उपयोग करके प्राप्त की जाती है और मुख्य रूप से बाद की अनुनाद आवृत्ति की स्थिरता द्वारा निर्धारित की जाती है।

ध्रुवीकरण

कई उपकरणों में, विकिरण के ध्रुवीकरण द्वारा एक निश्चित भूमिका निभाई जाती है, जो तरंग के विद्युत क्षेत्र के वेक्टर के प्रमुख अभिविन्यास की विशेषता है।

आम गैर-लेजर स्रोतों की विशेषता अराजक ध्रुवीकरण है। लेजर विकिरण गोलाकार या रैखिक रूप से ध्रुवीकृत होता है। विशेष रूप से, रैखिक ध्रुवीकरण के साथ ध्रुवीकरण के विमान को घुमाने के लिए विशेष उपकरणों का उपयोग किया जा सकता है। इस संबंध में, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कई खाद्य उत्पादों के लिए अवशोषण बैंड के भीतर प्रतिबिंब गुणांक विकिरण के ध्रुवीकरण के विमान की दिशा पर महत्वपूर्ण रूप से निर्भर करता है।

नाड़ी अवधि। लेज़रों के उपयोग से बहुत कम अवधि (tp = 10-8-10-9 s) के स्पंदों के रूप में विकिरण प्राप्त करना भी संभव हो जाता है। यह आमतौर पर गुंजयमान यंत्र, मोड लॉकिंग आदि के क्यू-फैक्टर को संशोधित करके प्राप्त किया जाता है।

अन्य प्रकार के विकिरण स्रोतों में, न्यूनतम पल्स अवधि उच्च परिमाण के कई आदेश हैं, जो विशेष रूप से वर्णक्रमीय रेखा की चौड़ाई है।

जैविक वस्तुओं पर लेजर विकिरण का प्रभाव

मोनोक्रोमैटिकिटी और सुसंगतता के संयोजन में उच्च ऊर्जा घनत्व वाला लेजर विकिरण जैविक वस्तुओं को प्रभावित करने वाला एक अनूठा कारक है। मोनोक्रोमैटिकिटी वस्तुओं की कुछ आणविक संरचनाओं को चुनिंदा रूप से प्रभावित करना संभव बनाती है, और सुसंगतता और ध्रुवीकरण, विकिरणित प्रणालियों के उच्च स्तर के संगठन के साथ मिलकर, एक विशिष्ट संचयी (अनुनाद) प्रभाव निर्धारित करते हैं, जो विकिरण के अपेक्षाकृत निम्न स्तर पर भी मजबूत फोटोस्टिम्यूलेशन की ओर जाता है। कोशिकाओं में प्रक्रियाओं की, फोटोमुटाजेनेसिस के लिए।

जब जैविक वस्तुओं को लेजर विकिरण के संपर्क में लाया जाता है, तो कुछ आणविक बंधन नष्ट हो जाते हैं या अणुओं का संरचनात्मक परिवर्तन होता है, और ये प्रक्रियाएँ चयनात्मक होती हैं, अर्थात कुछ बंधन विकिरण द्वारा पूरी तरह से नष्ट हो जाते हैं, जबकि अन्य व्यावहारिक रूप से नहीं बदलते हैं। अणुओं के साथ लेजर विकिरण की बातचीत का ऐसा स्पष्ट प्रतिध्वनि चरित्र कुछ चयापचय प्रतिक्रियाओं के चयनात्मक कटैलिसीस की संभावना को खोलता है, अर्थात्, चयापचय प्रतिक्रियाएं, इन प्रतिक्रियाओं का हल्का नियंत्रण। इस मामले में, लेजर विकिरण एंजाइम की भूमिका निभाता है।

लेजर प्रकाश स्रोतों के ऐसे गुणों के उपयोग से औद्योगिक जैवसंश्लेषण को बढ़ाने की व्यापक संभावनाएँ खुलती हैं।

खमीर के लेजर विकिरण का उपयोग लक्षित जैवसंश्लेषण के लिए किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, कैरोटीनॉयड और लिपिड, और अधिक मोटे तौर पर, परिवर्तित बायोसिंथेटिक ओरिएंटेशन के साथ नए उत्परिवर्ती खमीर उपभेदों को प्राप्त करने के लिए।

कई खाद्य उद्योगों में, लेजर विकिरण का उपयोग करके, एंजाइमों के गतिविधि अनुपात को नियंत्रित करने की क्षमता का उपयोग किया जा सकता है जो प्रोटीन अणुओं को पॉलीपेप्टाइड टुकड़ों में तोड़ते हैं और इन टुकड़ों को अमीनो एसिड में हाइड्रोलाइज करते हैं।

साइट्रिक एसिड के औद्योगिक उत्पादन में, लेजर उत्तेजना उत्पाद उपज में 60% की वृद्धि प्राप्त करती है और साथ ही उप-उत्पादों की सामग्री को कम कर देती है। कवक में लिपोजेनेसिस का लेजर फोटोस्टिम्यूलेशन अखाद्य मशरूम कच्चे माल के प्रसंस्करण के दौरान खाद्य और तकनीकी वसा के उत्पादन को सक्षम बनाता है। सूक्ष्मजीवविज्ञानी उद्योग में उपयोग किए जाने वाले कवक में प्रजनन अंगों के गठन के लेजर उत्तेजना पर डेटा भी प्राप्त किए गए थे।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि, पारंपरिक प्रकाश स्रोतों के विपरीत, लेजर स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग में रस को जीवाणुरहित करने में सक्षम है, जो बोतल के कांच के माध्यम से सीधे लेज़रों का उपयोग करके नसबंदी की संभावना को खोलता है।

लेजर नसबंदी की एक दिलचस्प विशेषता नोट की गई है। यदि कम शक्ति के स्तर पर लेजर विकिरण और विकिरण के लिए माइक्रोबियल कोशिकाओं के जीवित रहने की अवस्था एक पारंपरिक प्रकाश स्रोत के साथ व्यावहारिक रूप से मेल खाती है, तो जब लेजर विकिरण की विशिष्ट शक्ति लगभग 100 kW / cm2 होती है, तो इसकी प्रभावशीलता में तेज वृद्धि होती है। लेजर विकिरण की स्टरलाइज़िंग क्रिया, यानी। कोशिका मृत्यु के समान प्रभाव को प्राप्त करने के लिए कम शक्ति स्रोत का उपयोग करने की तुलना में बहुत कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

जब एक असंगत प्रकाश स्रोत से विकिरणित किया जाता है, तो यह प्रभाव नहीं देखा जाता है। उदाहरण के लिए, जब कोशिकाओं को एक शक्तिशाली नाड़ी के साथ प्रकाशित किया जाता है, तो रूबी लेजर के लिए 50% कोशिकाओं तक हिट करने के लिए एक फ्लैश पर्याप्त होता है, जबकि एक ही ऊर्जा, लंबे समय तक अवशोषित होती है, न केवल नुकसान पहुंचाती है , लेकिन सूक्ष्मजीवों में प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रियाओं की तीव्रता की ओर भी जाता है।

वर्णित प्रभाव को इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि, सामान्य परिस्थितियों में, एक फोटोकैमिकल प्रतिक्रिया में प्रवेश करने वाले अणु प्रकाश की एक मात्रा (एक-फोटॉन अवशोषण) को अवशोषित करते हैं, जिससे उनकी प्रतिक्रियाशीलता बढ़ जाती है। घटना विकिरण के उच्च स्तर पर, दो की संभावना- फोटॉन अवशोषण बढ़ जाता है, जिसमें एक अणु एक साथ दो फोटॉन को अवशोषित करता है। इस मामले में, रासायनिक परिवर्तनों की दक्षता तेजी से बढ़ जाती है और अधिक दक्षता के साथ अणुओं की संरचना क्षतिग्रस्त हो जाती है।

शक्तिशाली लेजर विकिरण के संपर्क में आने पर, अन्य अरैखिक प्रभाव होते हैं जो पारंपरिक प्रकाश स्रोतों का उपयोग करते समय नहीं देखे जाते हैं। इनमें से एक प्रभाव आवृत्ति f की विकिरण शक्ति के भाग का 2f, 3f, आदि आवृत्तियों के विकिरण में रूपांतरण है। (ऑप्टिकल हार्मोनिक्स की पीढ़ी)। यह प्रभाव उच्च विकिरण स्तरों पर विकिरणित माध्यम के गैर-रैखिक गुणों के कारण होता है।

चूँकि यह ज्ञात है कि जैविक वस्तुएँ यूवी विकिरण की क्रिया के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील होती हैं, हार्मोनिक्स का स्टरलाइज़िंग प्रभाव सबसे प्रभावी होगा। उसी समय, यदि किसी वस्तु को सीधे यूवी विकिरण के स्रोत से विकिरणित किया जाता है, तो उत्सर्जक की अधिकांश घटना शक्ति सतह परतों में अवशोषित हो जाएगी। वर्णित मामले में, यूवी विकिरण वस्तु के अंदर ही उत्पन्न होता है, जो स्टरलाइज़िंग प्रभाव की वॉल्यूमेट्रिक प्रकृति की ओर जाता है। जाहिर है, इस मामले में नसबंदी प्रक्रिया की अधिक दक्षता की उम्मीद की जा सकती है।

लेजर विकिरण की मोनोक्रोमैटिकिटी की उच्च डिग्री एक प्रकार के बैक्टीरिया को स्टरलाइज़ करना संभव बना सकती है, जबकि बाइनरी बैक्टीरियल सिस्टम में दूसरे प्रकार के सूक्ष्मजीवों के विकास को उत्तेजित करती है, यानी लक्षित "चयनात्मक" नसबंदी का उत्पादन करने के लिए।

अनुप्रयोग के इन क्षेत्रों के अलावा, लेजर का उपयोग विभिन्न मात्राओं को मापने के लिए भी किया जाता है - स्पेक्ट्रोस्कोपी, वस्तुओं का विस्थापन (हस्तक्षेप विधि), कंपन, प्रवाह वेग (लेजर एनीमोमीटर), वैकल्पिक रूप से पारदर्शी मीडिया में असमानताएं। लेज़रों की मदद से, सतह की गुणवत्ता की निगरानी करना, बाहरी कारकों पर किसी दिए गए पदार्थ के ऑप्टिकल गुणों की निर्भरता का अध्ययन करना, सूक्ष्मजीवों के साथ पर्यावरण के संदूषण को मापना आदि संभव है।