准分子激光器：开创紫外领域的强大工具

"准分子激光器在紫外中的新前景" 准分子激光器是一种高效、高功率的紫外光源，自1976年首次出现以来，它已经发展得相当成熟，尤其在紫外光谱区域表现出色。这种激光器的独特之处在于其广泛的发射谱线，覆盖了从远紫外到红外的范围，具有高能量和输出功率。由于采用了高速气体循环技术，准分子激光器的重复率可超过100赫兹，这使得在紫外区的平均输出功率能达到10瓦。此外，处理腐蚀性气体如氟气（F2）的操作也变得简单，只需通过开关控制即可。 准分子激光器在多个应用领域中扮演着重要角色。在非线性光谱学中，它被用来获取关于物质基本性质的精确信息。激光诱导的催化反应、光激发研究、同位素分离、化学物质的净化以及作为染料激光器的泵浦源等都是其典型应用。这些领域的研究往往涉及到复杂的化学过程和精密的光谱分析。 准分子激光器的潜力不仅体现在其高效率和高功率，还在于它在科学研究中的多样性和新颖特性。例如，在高分辨率光谱分析中，它可以提供对细微结构的深入洞察；在同位素分离中，它有助于精确操控原子的类型；对于气体中微量元素的分析，其高灵敏度至关重要；而在化学反应动力学的研究中，它能够捕捉到反应的瞬时状态；在光化学和荧光分解测量中，它提供了强大的激发光源。 理论上来讲，准分子是一种短暂存在的分子，仅在激发状态下存在。它们是由惰性气体与卤素化合物组成的，例如ArF、KrF和XeCl。通过电子碰撞，这些混合气体在快速放电下形成复合受激态，即准分子。当准分子回到基态时，会发出特定波长的相干光。由于基态迅速离解，激光所需的粒子数反转得以轻易实现，这是准分子激光器能够高效工作的原因。 激励准分子激光器的方法主要有电子束激励和快速横向放电激励。电子束激励适用于将大量能量均匀注入气体混合物，可以产生如172纳米波长、超过350焦耳能量的激光。快速横向放电激励法则是一种常见的激励方式，适用于多种应用场景。 准分子激光器因其广泛的工作波长、高能量输出和便捷的操作性，在科研和工业应用中展现出广阔的应用前景。随着技术的不断进步，我们期待它在未来的紫外光谱领域中带来更多的创新和突破。