Excimer 是Excited Dimer 的縮寫，直譯為處于激發(fā)狀態(tài)的雙原子。
準(zhǔn)分子（最初是激發(fā)二聚體的簡(jiǎn)稱）是由兩種物質(zhì)形成的短壽命二聚體或異二聚體分子，其中至少一種物質(zhì)的價(jià)殼層被電子完全填充（例如，惰性氣體）。在這種情況下，只有當(dāng)這種原子處于電子激發(fā)態(tài)時(shí)，才有可能形成分子。異核分子和具有兩種以上物質(zhì)的分子也稱為激基復(fù)合物分子（最初是激發(fā)復(fù)合物的簡(jiǎn)稱）。準(zhǔn)分子通常是雙原子的，由兩個(gè)原子或分子組成，如果兩者都處于基態(tài)，則不會(huì)結(jié)合。準(zhǔn)分子的壽命非常短，約為納秒。大量激發(fā)原子的結(jié)合形成里德堡物質(zhì)簇，其壽命可以超過數(shù)秒。
這兩個(gè)原子一個(gè)是惰性氣體原子，另外一個(gè)是鹵素原子。惰性氣體原子被放點(diǎn)激發(fā)為離子狀態(tài)時(shí)，變成準(zhǔn)分子，而準(zhǔn)分子只在激發(fā)狀態(tài)下與鹵素原子結(jié)合。這種準(zhǔn)分子壽命短，會(huì)發(fā)出紫外光并且返回到基本形態(tài)，成為原來的惰性氣體和鹵素原子。
而準(zhǔn)分子激光器是一種脈沖氣體激光器，可發(fā)射超短脈沖（脈沖持續(xù)時(shí)間為皮秒或飛秒）。它們發(fā)射波長(zhǎng)短于 360 nm 的高能紫外線。紫外線發(fā)射源是等比例的稀有氣體（例如氦、氖、氬、氪等）和鹵素氣體（例如氟、氯、溴等）的高壓混合物中的快速放電。
它們通常使用含有分子的稀有氣體，因?yàn)樗鼈冊(cè)谡Ｇ闆r下是非反應(yīng)性化學(xué)化合物。激光發(fā)射的波長(zhǎng)取決于組成鹵素和激光介質(zhì)中存在的稀有氣體。準(zhǔn)分子一詞源于二聚體，二聚體是指由兩個(gè)原子結(jié)合形成的雙原子分子。如果這種二聚體處于激發(fā)態(tài)，則稱為激發(fā)二聚體或準(zhǔn)分子分子。準(zhǔn)分子激光器也稱為激基復(fù)合物激光器。
工作原理
準(zhǔn)分子分子含有惰性氣體，在正常條件下不會(huì)形成化學(xué)化合物，但只有當(dāng)它們處于激發(fā)態(tài)時(shí)才會(huì)形成不穩(wěn)定的化合物。此類分子在基態(tài)時(shí)會(huì)解離。
使用放電激發(fā)含有稀有氣體和鹵素（或氧化物）氣體的混合氣體。這會(huì)產(chǎn)生含有鹵素氣體和稀有氣體的激發(fā)分子，或準(zhǔn)分子分子。與基態(tài)相比，這種激發(fā)態(tài)的壽命更長(zhǎng)。因此，會(huì)發(fā)生受激發(fā)射，兩種氣體去激發(fā)回到基態(tài)，并通過光子的發(fā)射分離。
一些常見的二聚體分子是參與準(zhǔn)分子激光器形成的惰性氣體的氧化物（氧化氬，ArO）和鹵化物（鹵化氬，ArF；氟化氪，KrF 等）。例如，氟化氪是一種含有氪和氟的氣體混合物，在脈沖放電中被激發(fā)。在氟化氪的激發(fā)下，即形成 KrF* 亞穩(wěn)態(tài)激發(fā)態(tài)，會(huì)發(fā)生一系列復(fù)雜的過程。星號(hào)（*）表示激發(fā)態(tài)分子。亞穩(wěn)態(tài)激發(fā)態(tài)在解離前保持短暫的時(shí)間。需要注意的是，準(zhǔn)分子激光器不能產(chǎn)生連續(xù)波，部分原因是不可能獲得具有合適特性的穩(wěn)定放電。從準(zhǔn)分子激光器獲得的脈沖持續(xù)時(shí)間通常為幾納秒，但有時(shí)更長(zhǎng)，約為 100 納秒。
Pump Source：
將惰性氣體氣體（氬氣，Ar2；氪氣，Kr2；氙氣Xe2）暴露在約10個(gè)大氣壓的壓力下，并使用高能電子束或脈沖放電。現(xiàn)代工業(yè)準(zhǔn)分子激光器使用放電準(zhǔn)分子激光器，因?yàn)樗鼈儍r(jià)格便宜，體積小。此外，與電子束裝置相比，脈沖放電的能量提取能力較低。
激光器的壽命
以前，準(zhǔn)分子激光器的壽命有限，原因是（1）使用過的氣體腐蝕，（2）電極材料燒蝕，（3）強(qiáng)紫外線導(dǎo)致光學(xué)材料降解，（4）放電產(chǎn)生的化學(xué)副產(chǎn)品和灰塵污染。
上述問題通過定期更換混合氣體（3000萬(wàn)次脈沖后）解決。由于這些激光器具有很強(qiáng)的腐蝕性，因此使用緩沖氣體（通常是氖氣或氦氣）。準(zhǔn)分子激光器通常采用不銹鋼、聚乙烯和聚四氟乙烯材料設(shè)計(jì)，以防止腐蝕。
不同的準(zhǔn)分子激光器、其相關(guān)波長(zhǎng)和應(yīng)用
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