LASER ad Azoto Molecolare ( N2 – LASER)
Tipologia: LASER a gas
Emissione: Impulsata
Lunghezza d’onda: 337,1 nanometri (Ultravioletto)
Potenza tipica: L’energia degli impulsi è dell’ordine delle decine/centinaia di microJoules, gli impulsi hanno brevissima durata quindi le potenze istantanee raggiungibili sono dell’ordine delle centinaia /migliaia di Watt.
Mezzo Attivo: Azoto molecolare (N2)
L’eccitazione del mezzo attivo avviene tramite una rapidissima scarica elettrica, tipicamente trasversale rispetto al canale nel quale si trova il gas.E’ il laser più «strano» dal punto di vista costruttivo in quanto l’area in cui avviene la scarica (il LASER) deve essere parte di un circuito elettrico particolare ideato negli anni ’30 dello scorso secolo dallo Scienziato Inglese Alan Dower Blumlein (1903-1942) per essere successivamente utilizzato nei primi RADAR. Tale circuito, chiamato «Linea di Trasmissione di Blumlein» permette di ottenere intensi impulsi elettrici di brevissima durata.
La scarica , e quindi il funzionamento del LASER, può avvenire sia a pressioni di qualche Torr fino alla pressione atmosferica. Questa seconda tipologia è chiamata TEA LASER (Transverly Excited Atmospheric LASER) ed è utilizzata anche per altri tipi di LASER come il TEA CO2 ed il LASER ad Eccimeri.
Questo LASER può funzionare anche «in aria» poiché l’aria contiene circa il 78% di Azoto.
Un’altra particolarità del LASER ad Azoto è che non necessita di cavità risonante ottica in quanto il «guadagno di amplificazione ottica» dell’Azoto è sufficiente alto da permettere di avere l’emissione di 2 raggi già molto collimato direttamente dalle due estremità della colonna di gas eccitato. Tale condizione è chiamata «SUPER-RADIANZA». Un LASER super-radiante non necessita di cavità risonante., al massimo si utilizza un solo specchio per sovrapporre i due raggi (viaggianti in direzioni contrapposte) in un solo raggio di luce.
Come detto sopra la durata degli impulsi è molto breve (qualche centinaio di nanosecondi) in quanto il gas stesso limita la loro durata. Infatti dopo aver completato la rapidissima transizione LASER, l’Azoto diventa «opaco» alla sua stessa lunghezza d’onda riassorbendo la propria emissione che a questo punto viene «smorzata» fino alla sua eliminazione.
Date le caratteristiche sopra esposte, questo LASER è particolarmente facile da costruire artigianalmente in quanto non richiede il reperimento di materiali o componenti ottici particolari, ed è sufficiente usare materiali molto comuni come fogli di alluminio, fogli di plastica e comuni profiliati metallici.
E’ però importante rispettare la geometria dei componenti e la loro posizione relativa altrimenti non si ottiene l’emissione LASER.
