लेजर - उपकरण और संचालन का सिद्धांत

किसी माध्यम से गुजरने पर प्रकाश का सामान्य व्यवहार

सामान्यतः जब प्रकाश किसी माध्यम से गुजरता है तो उसकी तीव्रता कम हो जाती है। इस क्षीणन का संख्यात्मक मान बाउगर के नियम से पाया जा सकता है:

इस समीकरण में, माध्यम में प्रवेश करने और बाहर निकलने वाली प्रकाश तीव्रता के अलावा, एक कारक भी होता है जिसे माध्यम का रैखिक प्रकाश अवशोषण गुणांक कहा जाता है। पारंपरिक प्रकाशिकी में, यह गुणांक हमेशा सकारात्मक होता है।

नकारात्मक प्रकाश अवशोषण

क्या होगा अगर किसी कारण से अवशोषण गुणांक नकारात्मक है? तो क्या? प्रकाश का प्रवर्धन होगा क्योंकि यह माध्यम से गुजरता है; वास्तव में माध्यम नकारात्मक अवशोषण दिखाएगा।

ऐसी तस्वीर देखने की शर्तें कृत्रिम रूप से बनाई जा सकती हैं। प्रस्तावित घटना के कार्यान्वयन के तरीके के बारे में सैद्धांतिक अवधारणा 1939 में सोवियत भौतिक विज्ञानी वैलेन्टिन एलेक्जेंड्रोविच फैब्रिकेंट द्वारा तैयार की गई थी।

इसके माध्यम से गुजरने वाले एक काल्पनिक प्रकाश-प्रवर्धक माध्यम का विश्लेषण करने के क्रम में, फैब्रिकेंट ने प्रकाश-प्रवर्धन के सिद्धांत का प्रस्ताव रखा। और 1955 मेंसोवियत भौतिकविदों निकोलाई गेनाडिविच बसोव और अलेक्जेंडर मिखाइलोविच प्रोखोरोव ने इस फैब्रिकेंट विचार को विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के रेडियो फ्रीक्वेंसी क्षेत्र में लागू किया।

नकारात्मक अवशोषण की संभावना के भौतिक पक्ष पर विचार करें। एक आदर्श रूप में, परमाणुओं के ऊर्जा स्तर को रेखाओं के रूप में दर्शाया जा सकता है - जैसे कि प्रत्येक अवस्था में परमाणुओं में केवल E1 और E2 को सख्ती से परिभाषित किया गया हो। इसका मतलब यह है कि जब एक राज्य से दूसरे राज्य में संक्रमण होता है, तो परमाणु या तो सटीक रूप से परिभाषित तरंगदैर्ध्य के विशेष रूप से मोनोक्रोमैटिक प्रकाश को उत्सर्जित या अवशोषित करता है।

लेकिन वास्तविकता आदर्श से बहुत दूर है, और वास्तव में परमाणुओं के ऊर्जा स्तरों की एक निश्चित परिमित चौड़ाई होती है, अर्थात वे सटीक मानों की रेखाएँ नहीं होती हैं। इसलिए, स्तरों के बीच संक्रमण के दौरान, उत्सर्जित या अवशोषित आवृत्तियों की एक निश्चित सीमा DV भी होगी, जो ऊर्जा स्तरों की चौड़ाई पर निर्भर करती है जिसके बीच संक्रमण होता है। E1 और E2 के मूल्यों का उपयोग केवल परमाणु के मध्य ऊर्जा स्तरों को दर्शाने के लिए किया जा सकता है।

इसलिए, चूँकि हमने मान लिया है कि E1 और E2 ऊर्जा स्तरों के मध्य बिंदु हैं, हम इन दो अवस्थाओं में एक परमाणु पर विचार कर सकते हैं। चलो E2>E1। एक परमाणु या तो विद्युत चुम्बकीय विकिरण को अवशोषित या उत्सर्जित कर सकता है जब यह इन स्तरों के बीच से गुजरता है। मान लीजिए कि, जमीनी अवस्था E1 में होने के कारण, एक परमाणु ऊर्जा E2-E1 के साथ बाहरी विकिरण को अवशोषित करता है और एक उत्तेजित अवस्था E2 में चला जाता है (इस तरह के संक्रमण की संभावना आइंस्टीन गुणांक B12 के समानुपाती होती है)।

एक उत्तेजित अवस्था E2 में होने के कारण, ऊर्जा E2-E1 के साथ बाहरी विकिरण की क्रिया के तहत परमाणु E2-E1 ऊर्जा के साथ एक क्वांटम का उत्सर्जन करता है और ऊर्जा E1 के साथ जमीनी अवस्था में संक्रमण के लिए मजबूर होता है (इस तरह के संक्रमण की संभावना आनुपातिक है) आइंस्टीन गुणांक B21)।

यदि आयतन वर्णक्रमीय घनत्व w (v) के साथ मोनोक्रोमैटिक विकिरण का एक समानांतर बीम किसी ऐसे पदार्थ से होकर गुजरता है जिसकी परत में एक इकाई क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र और मोटाई dx है, तो इसकी तीव्रता मान से बदल जाएगी:

यहाँ n1 E1 अवस्थाओं में परमाणुओं की सांद्रता है, n2 E2 अवस्थाओं में परमाणुओं की सांद्रता है।

समीकरण के दाईं ओर शर्तों को प्रतिस्थापित करते हुए, यह मानते हुए कि B21 = B12, और फिर B21 के लिए अभिव्यक्ति को प्रतिस्थापित करते हुए, हम संकीर्ण ऊर्जा स्तरों पर प्रकाश की तीव्रता में परिवर्तन के लिए समीकरण प्राप्त करते हैं:

व्यवहार में, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, ऊर्जा स्तर असीम रूप से संकीर्ण नहीं हैं, इसलिए उनकी चौड़ाई को ध्यान में रखा जाना चाहिए। परिवर्तनों के विवरण और सूत्रों के एक समूह के साथ लेख को अव्यवस्थित न करने के लिए, हम बस ध्यान दें कि एक आवृत्ति रेंज में प्रवेश करके और फिर एक्स पर एकीकरण करके, हम एक औसत के वास्तविक अवशोषण गुणांक को खोजने के लिए एक सूत्र के साथ समाप्त हो जाएंगे:

चूंकि यह स्पष्ट है कि थर्मोडायनामिक संतुलन की शर्तों के तहत, निम्न ऊर्जा अवस्था E1 में परमाणुओं की सांद्रता n1 हमेशा उच्च अवस्था E2 में परमाणुओं की सांद्रता n2 से अधिक होती है, सामान्य परिस्थितियों में नकारात्मक अवशोषण असंभव है, इसे बढ़ाना असंभव है बिना कोई अतिरिक्त उपाय किए केवल एक वास्तविक वातावरण से गुजरकर प्रकाश...

नकारात्मक अवशोषण संभव होने के लिए, ऐसी स्थितियाँ बनाना आवश्यक है जब उत्तेजित अवस्था E2 में परमाणुओं की सांद्रता जमीनी अवस्था E1 में परमाणुओं की सांद्रता से अधिक होगी, अर्थात इसे व्यवस्थित करना आवश्यक है माध्यम में परमाणुओं का उनकी ऊर्जा अवस्थाओं के अनुसार विपरीत वितरण।

पर्यावरण की ऊर्जा पंपिंग की आवश्यकता

ऊर्जा स्तरों की एक उलटी आबादी को व्यवस्थित करने के लिए (एक सक्रिय माध्यम प्राप्त करने के लिए) पम्पिंग (जैसे ऑप्टिकल या इलेक्ट्रिकल) का उपयोग किया जाता है। ऑप्टिकल पंपिंग में परमाणुओं द्वारा निर्देशित विकिरण का अवशोषण होता है, जिसके कारण ये परमाणु उत्तेजित अवस्था में चले जाते हैं।

गैस माध्यम में विद्युत पम्पिंग में गैस निर्वहन में इलेक्ट्रॉनों के साथ अनैच्छिक टक्करों द्वारा परमाणुओं की उत्तेजना शामिल होती है। Fabrikant के अनुसार, आणविक अशुद्धियों के माध्यम से परमाणुओं की कुछ निम्न-ऊर्जा अवस्थाओं को समाप्त किया जाना चाहिए।

दो-स्तरीय माध्यम में ऑप्टिकल पंपिंग का उपयोग करके एक सक्रिय माध्यम प्राप्त करना व्यावहारिक रूप से असंभव है, क्योंकि इस मामले में मात्रात्मक रूप से राज्य E1 से राज्य E2 और इसके विपरीत (!) से प्रति यूनिट समय परमाणुओं का संक्रमण बराबर होगा, जिसका अर्थ है कि कम से कम त्रिस्तरीय प्रणाली का सहारा लेना आवश्यक है।

तीन-चरण पम्पिंग प्रणाली पर विचार करें। फोटॉन ऊर्जा E3-E1 के साथ बाहरी विकिरण को माध्यम पर कार्य करने दें, जबकि माध्यम में परमाणु राज्य से ऊर्जा E1 के साथ ऊर्जा E3 के साथ राज्य से गुजरते हैं। E3 ऊर्जा अवस्था से, E2 अवस्था और E1 में सहज परिवर्तन संभव हैं। एक उलटा जनसंख्या प्राप्त करने के लिए (जब किसी दिए गए माध्यम में E2 स्तर के साथ अधिक परमाणु होते हैं), E2 स्तर को E3 की तुलना में अधिक समय तक जीवित रखना आवश्यक है। इसके लिए, निम्नलिखित शर्तों का पालन करना महत्वपूर्ण है:

इन शर्तों के अनुपालन का अर्थ होगा कि E2 अवस्था में परमाणु लंबे समय तक बने रहते हैं, अर्थात, E3 से E1 और E3 से E2 में स्वतःस्फूर्त संक्रमण की संभावना E2 से E1 में स्वतःस्फूर्त संक्रमण की संभावना से अधिक हो जाती है। तब E2 स्तर लंबे समय तक चलने वाला होगा, और E2 स्तर पर ऐसी अवस्था को मेटास्टेबल कहा जा सकता है। इसलिए, जब आवृत्ति v = (E3 - E1) / h वाला प्रकाश ऐसे सक्रिय माध्यम से गुजरता है, तो यह प्रकाश प्रवर्धित होगा। इसी तरह, चार-स्तरीय प्रणाली का उपयोग किया जा सकता है, तब E3 स्तर मेटास्टेबल होगा।

लेजर डिवाइस

इस प्रकार, लेजर में तीन मुख्य घटक शामिल हैं: एक सक्रिय माध्यम (जिसमें परमाणुओं के ऊर्जा स्तर का जनसंख्या उलटा बनाया जाता है), एक पंपिंग सिस्टम (जनसंख्या व्युत्क्रम प्राप्त करने के लिए एक उपकरण) और एक ऑप्टिकल गुंजयमान यंत्र (जो विकिरण को बढ़ाता है) कई बार और आउटपुट का एक निर्देशित बीम बनाता है)। सक्रिय माध्यम ठोस, तरल, गैस या प्लाज्मा हो सकता है।

पम्पिंग लगातार या स्पंदित किया जाता है। निरंतर पम्पिंग के साथ, माध्यम की आपूर्ति माध्यम की अति ताप और इस अति ताप के परिणामों से सीमित होती है। स्पंदित पम्पिंग में, प्रत्येक व्यक्तिगत नाड़ी की बड़ी शक्ति के कारण उपयोगी ऊर्जा को माध्यम में पेश किया जाता है।

विभिन्न लेजर - विभिन्न पंपिंग

सॉलिड-स्टेट लेसरों को काम करने वाले माध्यम को शक्तिशाली गैस-डिस्चार्ज फ्लैश, केंद्रित सूर्य के प्रकाश, या अन्य लेजर के साथ विकिरणित करके पंप किया जाता है। यह हमेशा स्पंदित पम्पिंग होता है क्योंकि शक्ति इतनी अधिक होती है कि निरंतर कार्रवाई के तहत काम की छड़ गिर जाएगी।

तरल और गैस लेज़रों को विद्युत निर्वहन के साथ पंप किया जाता है।रासायनिक लेज़र अपने सक्रिय माध्यम में रासायनिक प्रतिक्रियाओं की घटना को मानते हैं, जिसके परिणामस्वरूप परमाणुओं की उलटी आबादी या तो प्रतिक्रिया के उत्पादों से या विशेष अशुद्धियों से एक उपयुक्त स्तर की संरचना से प्राप्त होती है।

सेमीकंडक्टर लेसरों को एक पीएन जंक्शन या एक इलेक्ट्रॉन बीम के माध्यम से आगे की धारा द्वारा पंप किया जाता है। इसके अलावा, ऐसे पंपिंग तरीके हैं जैसे कि फोटोडिसिसेशन या गैस डायनेमिक विधि (गर्म गैसों का अचानक ठंडा होना)।

ऑप्टिकल गुंजयमान यंत्र - लेजर का दिल

ऑप्टिकल गुंजयमान यंत्र दर्पणों की एक जोड़ी की एक प्रणाली है, सरलतम मामले में, दो दर्पण (अवतल या समानांतर) एक दूसरे के विपरीत तय किए जाते हैं, और उनके बीच एक सामान्य ऑप्टिकल अक्ष के साथ क्रिस्टल या ए के रूप में एक सक्रिय माध्यम होता है। गैस के साथ क्युवेट. माध्यम से एक कोण पर गुजरने वाले फोटॉन इसे किनारे पर छोड़ देते हैं, और जो अक्ष के साथ चलते हैं, कई बार परावर्तित होते हैं, प्रवर्धित होते हैं और एक पारभासी दर्पण के माध्यम से बाहर निकलते हैं।

यह लेजर विकिरण पैदा करता है - सुसंगत फोटॉनों का एक बीम - एक सख्ती से निर्देशित बीम। दर्पणों के बीच प्रकाश के एक मार्ग के दौरान, लाभ का परिमाण एक निश्चित सीमा से अधिक होना चाहिए - दूसरे दर्पण के माध्यम से विकिरण हानि की मात्रा (दर्पण जितना बेहतर प्रसारित होता है, यह सीमा उतनी ही अधिक होनी चाहिए)।

प्रकाश प्रवर्धन को प्रभावी ढंग से करने के लिए, न केवल सक्रिय माध्यम के अंदर प्रकाश के मार्ग को बढ़ाना आवश्यक है, बल्कि यह भी सुनिश्चित करना है कि गुंजयमान यंत्र से निकलने वाली तरंगें एक दूसरे के साथ चरण में हों, फिर हस्तक्षेप करने वाली तरंगें देंगी अधिकतम संभव आयाम।

इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए, यह आवश्यक है कि गुंजयमान यंत्र में प्रत्येक तरंगें स्रोत दर्पण पर एक बिंदु पर लौटती हैं और सामान्य तौर पर, सक्रिय माध्यम में किसी भी बिंदु पर, पूर्ण प्रतिबिंबों की मनमानी संख्या के बाद प्राथमिक तरंग के साथ चरण में होती हैं। . यह तब संभव है जब दो रिटर्न के बीच तरंग द्वारा यात्रा की गई ऑप्टिकल पथ स्थिति को संतुष्ट करती है:

जहाँ m एक पूर्णांक है, इस मामले में चरण अंतर 2P का गुणक होगा:

अब, चूंकि प्रत्येक तरंग पिछले एक से 2pi द्वारा चरण में भिन्न होती है, इसका मतलब यह है कि गुंजयमान यंत्र को छोड़ने वाली सभी तरंगें एक दूसरे के साथ चरण में होंगी, जिससे अधिकतम आयाम हस्तक्षेप होगा। गुंजयमान यंत्र के आउटपुट पर लगभग मोनोक्रोमैटिक समानांतर विकिरण होगा।

गुंजयमान यंत्र के अंदर दर्पणों का संचालन गुंजयमान यंत्र के अंदर खड़ी तरंगों के अनुरूप मोड का प्रवर्धन प्रदान करेगा; अन्य तरीके (वास्तविक परिस्थितियों की ख़ासियत के कारण उत्पन्न) कमजोर हो जाएंगे।

रूबी लेजर - पहली ठोस अवस्था

पहला सॉलिड-स्टेट डिवाइस 1960 में अमेरिकी भौतिक विज्ञानी थियोडोर मैमन द्वारा बनाया गया था। यह एक माणिक लेज़र था (माणिक - Al2O3, जहाँ कुछ जाली स्थल - 0.5% के भीतर - त्रिगुणात्मक आयनित क्रोमियम द्वारा प्रतिस्थापित किए जाते हैं; अधिक क्रोमियम, माणिक क्रिस्टल का रंग गहरा होता है)।

1960 में डॉ. टेड मेमैन द्वारा डिजाइन किया गया पहला सफल कामकाजी लेजर।

4 से 20 मिमी के व्यास और 30 से 200 मिमी की लंबाई के साथ सबसे सजातीय क्रिस्टल से बना एक माणिक सिलेंडर, चांदी की परतों के रूप में बने दो दर्पणों के बीच रखा जाता है, जो सावधानी से पॉलिश किए गए सिरों पर लगाया जाता है। सिलेंडर। एक सर्पिल के आकार का गैस डिस्चार्ज लैंप एक सिलेंडर को उसकी पूरी लंबाई के साथ घेरता है और एक संधारित्र के माध्यम से उच्च वोल्टेज के साथ आपूर्ति की जाती है।

जब दीपक चालू होता है, तो माणिक तीव्रता से विकिरणित होता है, जबकि क्रोमियम परमाणु स्तर 1 से स्तर 3 तक चले जाते हैं (वे 10-7 सेकंड से कम समय के लिए इस उत्तेजित अवस्था में होते हैं), यह वह जगह है जहाँ सबसे अधिक संक्रमण होता है स्तर 2 का एहसास होता है - एक मेटास्टेबल स्तर तक। अतिरिक्त ऊर्जा को माणिक क्रिस्टल जाली में स्थानांतरित किया जाता है। स्तर 3 से स्तर 1 तक स्वतःस्फूर्त संक्रमण नगण्य हैं।

स्तर 2 से स्तर 1 तक संक्रमण चयन नियमों द्वारा निषिद्ध है, इसलिए इस स्तर की अवधि लगभग 10-3 सेकंड है, जो स्तर 3 की तुलना में 10,000 गुना अधिक है, परिणामस्वरूप, स्तर 2 के साथ माणिक में परमाणु जमा होते हैं — यह स्तर 2 की विपरीत जनसंख्या है।

सहज संक्रमण के दौरान सहज रूप से उत्पन्न होने वाले, फोटॉन स्तर 2 से स्तर 1 तक मजबूर संक्रमण का कारण बन सकते हैं और द्वितीयक फोटॉनों के हिमस्खलन को भड़का सकते हैं, लेकिन ये सहज संक्रमण यादृच्छिक होते हैं और उनके फोटॉन अराजक रूप से फैलते हैं, ज्यादातर गुंजयमान यंत्र को इसके किनारे से छोड़ते हैं।

लेकिन जो फोटॉन धुरी से टकराते हैं, वे दर्पणों से कई प्रतिबिंबों से गुजरते हैं, साथ ही साथ द्वितीयक फोटॉनों के मजबूर उत्सर्जन का कारण बनते हैं, जो फिर से उत्तेजित उत्सर्जन को भड़काते हैं, और इसी तरह। ये फोटॉन प्राथमिक के समान दिशा में आगे बढ़ेंगे और क्रिस्टल की धुरी के साथ प्रवाह हिमस्खलन की तरह बढ़ जाएगा।

फोटॉनों का गुणा प्रवाह, गुंजयमान तीव्रता के एक सख्त दिशात्मक प्रकाश किरण के रूप में गुंजयमान यंत्र के पार्श्व पारभासी दर्पण के माध्यम से बाहर निकलेगा। माणिक लेजर 694.3 एनएम के तरंग दैर्ध्य पर काम करता है, जबकि पल्स पावर 109 डब्ल्यू तक हो सकती है

हीलियम के साथ नियॉन लेजर

हीलियम-नियॉन (हीलियम / नियॉन = 10/1) लेजर सबसे लोकप्रिय गैस लेजर में से एक है। गैस मिश्रण में दबाव लगभग 100 पा है।नियॉन एक सक्रिय गैस के रूप में कार्य करता है, यह निरंतर मोड में 632.8 एनएम के तरंग दैर्ध्य के साथ फोटोन का उत्पादन करता है। हीलियम का कार्य नियॉन के ऊपरी ऊर्जा स्तरों में से किसी एक से विपरीत जनसंख्या का निर्माण करना है। ऐसे लेजर की स्पेक्ट्रम चौड़ाई लगभग 5 * 10-3 हर्ट्ज सुसंगतता लंबाई 6 * 1011 मीटर, सुसंगतता समय 2 * 103 ° C है।

जब एक हीलियम-नियॉन लेजर को पंप किया जाता है, तो एक उच्च-वोल्टेज विद्युत निर्वहन हीलियम परमाणुओं के संक्रमण को E2 स्तर के मेटास्टेबल उत्तेजित अवस्था में प्रेरित करता है। ये हीलियम परमाणु अपनी ऊर्जा को स्थानांतरित करते हुए E1 जमीनी अवस्था में नियॉन परमाणुओं के साथ अनायास टकराते हैं। नियॉन के E4 स्तर की ऊर्जा हीलियम के E2 स्तर से 0.05 eV अधिक है। ऊर्जा की कमी की भरपाई परमाणु टक्करों की गतिज ऊर्जा से होती है। नतीजतन, नियॉन के E4 स्तर पर, E3 स्तर के संबंध में एक उलटी आबादी प्राप्त होती है।

आधुनिक लेज़रों के प्रकार

सक्रिय माध्यम की स्थिति के अनुसार, लेज़रों को विभाजित किया जाता है: ठोस, तरल, गैस, अर्धचालक और क्रिस्टल भी। पंपिंग विधि के अनुसार, वे हो सकते हैं: ऑप्टिकल, रासायनिक, गैस निर्वहन। पीढ़ी की प्रकृति से, लेज़रों को विभाजित किया जाता है: निरंतर और स्पंदित। इस प्रकार के लेज़र विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम की दृश्य सीमा में विकिरण उत्सर्जित करते हैं।

ऑप्टिकल लेजर दूसरों की तुलना में बाद में दिखाई दिए। वे निकट-अवरक्त सीमा में विकिरण उत्पन्न करने में सक्षम हैं, ऐसे विकिरण (8 माइक्रोन तक की तरंग दैर्ध्य पर) ऑप्टिकल संचार के लिए बहुत उपयुक्त हैं। ऑप्टिकल लेसरों के कोर में एक फाइबर होता है जिसमें उपयुक्त दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के कई आयन पेश किए गए हैं।

प्रकाश गाइड, जैसा कि अन्य प्रकार के लेज़रों के साथ होता है, दर्पणों की एक जोड़ी के बीच स्थापित होता है।पंपिंग के लिए, आवश्यक तरंग दैर्ध्य के साथ लेजर विकिरण को फाइबर में खिलाया जाता है, ताकि दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के आयन इसकी क्रिया के तहत उत्तेजित अवस्था में चले जाएं। कम ऊर्जा अवस्था में लौटने पर, ये आयन आरंभिक लेज़र की तुलना में लंबी तरंग दैर्ध्य के साथ फोटॉन उत्सर्जित करते हैं।

इस प्रकार, फाइबर लेजर प्रकाश के स्रोत के रूप में कार्य करता है। इसकी आवृत्ति जोड़े गए दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के प्रकार पर निर्भर करती है। फाइबर ही भारी धातु फ्लोराइड से बना है, जिसके परिणामस्वरूप इन्फ्रारेड रेंज की आवृत्ति पर लेजर विकिरण की कुशल पीढ़ी होती है।

एक्स-रे लेसरों स्पेक्ट्रम के विपरीत पक्ष पर कब्जा कर लेते हैं - पराबैंगनी और गामा के बीच - ये 10-7 से 10-12 मीटर तक तरंग दैर्ध्य के साथ परिमाण के आदेश हैं। इस प्रकार के लेसरों में सभी प्रकार के लेसरों की उच्चतम स्पंदित चमक होती है।

पहला एक्स-रे लेजर 1985 में संयुक्त राज्य अमेरिका में लिवरमोर प्रयोगशाला में बनाया गया था। लॉरेंस। सेलेनियम आयनों पर उत्पन्न लेजर, तरंग दैर्ध्य रेंज 18.2 से 26.3 एनएम तक है, और उच्चतम चमक 20.63 एनएम की तरंग दैर्ध्य रेखा पर पड़ती है। आज, एल्यूमीनियम आयनों के साथ 4.6 एनएम के तरंग दैर्ध्य के साथ लेजर विकिरण प्राप्त किया गया है।

एक्स-रे लेजर दालों द्वारा 100 पीएस से 10 एनएस की अवधि के साथ उत्पन्न होता है, जो प्लाज्मा गठन के जीवनकाल पर निर्भर करता है।

तथ्य यह है कि एक्स-रे लेजर का सक्रिय माध्यम एक अत्यधिक आयनित प्लाज्मा है, जो प्राप्त होता है, उदाहरण के लिए, जब येट्रियम और सेलेनियम की एक पतली फिल्म को दृश्यमान या अवरक्त स्पेक्ट्रम में उच्च शक्ति वाले लेजर से विकिरणित किया जाता है।

पल्स में एक्स-रे लेजर की ऊर्जा 10 एमजे तक पहुंचती है, जबकि बीम में कोणीय विचलन लगभग 10 मिलीरेडियन होता है। प्रत्यक्ष विकिरण के लिए पंप शक्ति का अनुपात लगभग 0.00001 है।