イオンレーザー

クリプトンレーザーは、希ガスであるクリプトンのイオンを利得媒体として用いるイオンレーザーです。レーザー励起は放電によって行われます。クリプトンレーザーは科学研究で広く用いられており、商業用途では、クリプトンをアルゴンと混合することで「白色光」レーザーが生成され、レーザーショーなどに利用されています。また、クリプトンレーザーは医療分野（例えば網膜の凝固）、セキュリティホログラムの製造、その他多くの用途にも使用されています。

 クリプトンレーザーは、406.7 nm、413.1  nm、415.4  nm、468.0  nm、 476.2  nm、482.5 nm、520.8  nm、 530.9 nm、  568.2  nm 、647.1 nm  、676.4 nm など、いくつかの異なる波長に近い可視光を発することができる 。

アルゴンイオンレーザーは1964年にヒューズ・エアクラフト社のウィリアム・ブリッジズによって発明され^{[ 2 ]} 、活性媒体として希ガスを使用するイオンレーザーの一種です。

アルゴンイオンレーザーは、網膜光線療法（糖尿病の治療用）、リソグラフィー、および他のレーザーの励起 に使用されます。アルゴンイオンレーザーは、可視光および紫外線スペクトルの 13 の波長で発光し、これには 351.1 nm、363.8  nm、454.6  nm、457.9  nm、465.8  nm、476.5 nm、488.0 nm、496.5 nm、 501.7 nm 、514.5 nm、528.7 nm、および 1092.3 nm が含まれます。^{[ 3 ]}ただし、最も一般的に使用される波長は、可視光スペクトルの青緑色領域にあります。これらの波長は、海水がこの波長範囲で非常に透明であるため、水中通信での使用の可能性を秘めています。      

一般的なアルゴンレーザーとクリプトンレーザーは、数ミリワットから数十ワットの連続波（CW）出力を発することができます。これらのレーザー管は通常、ニッケルエンドベル、コバール金属とセラミックのシール、酸化ベリリウムセラミック、またはセラミックライナー内の銅製ヒートスプレッダに取り付けられたタングステンディスクで構成されています。初期のレーザー管は単純な石英製で、その後、石英とグラファイトディスクが使用されました。入力電流がわずか数ミリアンペアしか必要としないヘリウムネオンレーザーと比較すると、アルゴンレーザーの励起に使用される電流は、ガスをイオン化する必要があるため、数アンペアになります。イオンレーザー管は大量の廃熱を発生するため、このようなレーザーにはアクティブ冷却が必要です。

典型的な希ガスイオンレーザープラズマは、磁場が存在する希ガス中で高電流密度グロー放電によって生成される。典型的な連続波プラズマ条件は、電流密度が100～2000 A/cm² 、管径が1.0～10 ^mm 、充填圧力が0.1～1.0 Torr（0.0019～0.019 psi）、軸方向磁場が約1000ガウスである。^{[ 4 ]}

ウィリアム・R・ベネットは、最初のガスレーザー（ヘリウムネオンレーザー）の共同発明者の一人であり、ガスレーザーにおけるスペクトルホールバーニング効果を初めて観測し、レーザー発振における「ホールバーニング」効果の理論を構築した。彼は、各希ガスにおける電子衝撃励​​起を利用したレーザー、ネオン酸素レーザー（最初の化学レーザー）における解離励起移動、およびいくつかの金属蒸気レーザーにおける衝突励起を利用したレーザーの共同発見者でもある。

• Ar/Kr：アルゴンとクリプトンの混合ガスを用いると、白色光として見える波長の出力を持つレーザーが得られる。
• ヘリウムカドミウム：442  nmの青色レーザー光と325  nmの紫外線を発光する。
• 銅蒸気：578  nmと510  nmで黄色と緑色の発光を示す。

• キセノン^{[ 5 ]}
• ヨウ素^{[ 6 ]}
• 酸素^{[ 7 ]}