准分子激光

✍ dations ◷ 2025-04-03 10:33:12 #准分子激光

准分子激光（英文：Excimer laser）是一种紫外气态激光，处于激发态的稀有气体和另一种气体（稀有气体或卤素）结合的混合气体形成的分子，向其基态跃迁时发射所产生的激光，称为准分子激光。准分子激光属于低能量激光，无热效应，是方向性强、波长纯度高、输出功率大的脉冲激光，光子能量波长范围为157－353纳米，脉冲时间为几十纳秒，属于紫外光。最常见的波长有157 nm、193 nm、248 nm、308 nm、351-353 nm。准分子是一种半衰期非常短暂的分子状态，由同种原子或者异种原子组合而成。其中一种原子的价电子层必须是全满的（比如稀有气体）。如果两种原子都处于基态，它们是不能形成化学键的。但如果价电子全满的那个原子处于激发态，它们之间就能够暂时形成化学键。尽管这种化学键的寿命往往非常短，只在纳秒的量级。准分子可以通过自发辐射或受激辐射，释放出光子回到基态，基态的分子更加不稳定，经过几个皮秒的时间，衰变成两个未成键的原子。准分子激光由Nikolai Basov, V. A. Danilychev 和 Yu. M. Popov等人于1970在莫斯科物理研究所发明。使用电子束激发氙气二聚体，产生的准分子激光波长为172nm。1975年包括美国政府的海军研究实验室、诺思罗普研究和技术中心，Avco Everett研究实验室，和美国桑迪亚国家实验室在内的多家政府研究机构研究利用电子束激发惰性气体卤化物。1979年西德Lambda Physik公司生产出第一台商业用准分子激光器。迄今为止已经发现的能够产生准分子激光的气体有10多种。准分子激光的波长取决于所用的气体，一般处于紫外光波段。目前准分子激光已广泛应用在临床医学以及科学研究与工业应用方面，如：钻孔、标记表面处理、激光化学气相沉积、物理气相沉积、磁头与光学镜片、硅晶圆的清洁、微机电系统相关的微制造技术等等。准分子激光于90年代始在医学上得到运用，主要有：

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