Лазерная накачка химическая

Сущность получения лазерного луча заключается в следующем. За счет накачки внешней энергии (электрической, световой, тепловой, химической) атомы активного вещества излучателя переходят в возбужденное состояние. Через некоторый промежуток времени возбужденный атом может излучить полученную энергию в виде фотона и возвратиться в исходное состояние. Фотон представляет собой элементарную частицу, порцию света, обладающую нулевой массой покоя и движущуюся со скоростью, равной скорости света, в вакууме. Фотоны возникают (излучаются) в процессах перехода атомов, молекул, ионов и атомных ядер из возбужденных состояний в более стабильные состояния с меньшей энергией. При определенной степени возбуждения происходит лавинообразный переход возбужденных атомов активного вещества-излучателя в более стабильное состояние. Это создает когерентное, связанное с возбужде- [c.16]

Способы создания инверсной заселенности активных частиц зависят не только от конкретной схемы уровней и свойств этих частиц, но и от свойств других компонент активной среды, называемой рабочим телом лазера. В качестве рабочих тел современных технологических лазеров с успехом используются газовые смеси, а также различные конденсированные среды кристаллы, стекла, полупроводники и жидкости. Наибольшее распространение в лазерных системах получили оптический, газоразрядный, газодинамический и химический методы накачки. [c.33]

В соответствии с новой технологией пуансоны и матрицы указанных штампов подвергались лазерному упрочнению на технологической лазерной установке Квант-16 , оснащенной системой числового программного управления. Пуансоны были изготовлены из стали У8А, матрицы — из стали Х12М, прошедщих стандартную термическую обработку. Упрочнение рабочих кромок деталей штампов производилось после предварительного чернения химическим травлением в среде защитного газа при следующих параметрах режима напряжение накачки — 1800 В энергия излучения Е — 30 Дж фокусное расстояние фокусирующей линзы F — 61 мм степень расфокусировки KF — 5 мм диаметр луча в зоне фокусировки D — 4 мм частота следования импульсов — 1 Гц коэффициент перекрытия Кп — 0,7. Обработка производилась в защитной среде — аргоне. [c.111]

Пример Н. ф. п. — возникновение лазерной генерации. С термодинамич. точки зрения лазер представляет собой неравновесную систему, т. к. она включает в себя атомы и ноле, к-рые связаны с резервуарами, имеющими раал. темп-ры. При слабой накачке активные атомы излучают независимо друг от друга. С увеличением накачки лазер переходит в когерентное состояние, в к-ром все атомы излучают в фазе. При этом обнаруживается аналогия с фазовыми переходами 2-го рода. Подобная аналогия имеет место при Н. ф. п. и в др. системах физических (образование конвективных ячеек Бенара возникновение осцилляций напряжённости алектрич. поля в диоде Ганна), химических (появление автоколебаний и автоволн при хим. реакциях), биологических (переход в режим ритмич. активности нейтронных ансамблей образование неоднородных структур ври морфогенезе) и т. д. Рассмотрение этих явлений в рамках единого подхода, использующего Ландау теорию фазовых переходов и теорию нелинейных колебаний и волн, составляет основу синергетики. [c.329]

Уже в первые годы после открытия лазера такие замечательные свойства его излучения, как исключительно высокие когерентность, направленность и интенсивность излучения, получение значительных плотностей энергии как в непрерывном, так и импульсном режимах, привлекли внимание не только научных работников, занимающихся разработкой и исследованием лазеров, но и инженерно-технического персонала с точки зрения широкого применения лазеров для практических целей в науке и lex нике. Это явилось одной из причин того, что с начала своего возникновения лазерная техника развивалась исключительно высокими темпами. За несколько лет своего существования она достигла весьма высокого уровня развития. С момента создания первого генератора электромагнитных волн основанного на использовании вынужденного излучения активных молекул, предложенного Н. Г. Басовым и А. М. Прохоровым, открылась возможность создания подобных генераторов в широком диапазоне длин волн, включающих в себя всю видимую часть спектра. Впоследствии усилиями ученых различных стран мира было создано весьма большое число различных типов лазеров, работа" ющих в диапазоне от рентгеновской части спектра до длин волн принадлежащих СВЧ диапазону, т. е, включающих всю инфракрасную часть спектра. В настоящее время существует большое число различных типов лазеров, в качестве рабочих тел в которых используются вещества, находящиеся во всех видах агрегатного состояния (твердом, жидком и газообразном). В различных типах лазеров при этом применяются и различные методы накачки оптическая, электрическая, химическая, тепловая и др. Различаются лазеры и по режиму работы, помимо обычных (непрерывного и импульсного) режимов лазеры работают также и в специфических режимах (гигантских импульсов и синхронизации мод). [c.3]

Основными требованиями, предъявляемыми к лазерной матрице, помимо не рассматриваемых здесь характеристик кристаллического поля, которые обусловливают особенности механизма создания и высвечивания инверсной заселенности, являются следующие лазерная матрица (как легированного, так и стехиометриче-ского лазера) независимо от того, является ли она монокристалли-ческой, поликристаллической или стеклофазной, должна обладать достаточно хорошими оптическими, механическими и теплофизи-ческпми свойствами. Они необходимы для обеспечения весьма жестких требований длительной эксплуатации. Желаемыми свойствами лазерных матриц являются высокая твердость, химическая инертность, отсутствие внутренних напряжений, высокая оптическая однородность (с локальными вариациями показателя преломления менее 10 ), стойкость к порождению центров окраски при воздействии излучения накачки и собственного излучения. Все это должно сочетаться с высокой технологичностью, обеспеченностью сырьем и конкурентоспособными экономическими показателями. Сказанное необходимо дополнить обязательностью оптимального кристаллохимического согласования активируемого примесного иона с характеристиками вмещающей матрицы во избежание сегрегации, напряжений и других нежелательных последствий. [c.231]

Молекула СРд имеет полосу поглощения с центром вблизи 265 нм и полушириной более 4500 см" (33 нм). При этом ширина линии спонтанного испускания крайне мала, подобно газовым системам. Поэтому фотодиссоци-онные лазеры, являясь типичными газовыми, в то же время обладают преимуществами твердотельных. Так при фотодиссоциации СРд была получена мощность I МВт (1968 г.). Лазерная кювета была длиной в 20 см при диаметре 2 см. Накачка осуществлялась импульсной ксено-новой лампой с энергией 500 Дж. Йодные лазеры позволяют получать энергии более 1000 Дж. Большинство лазеров, основанных на фотодиссоциации, химически необратимы. Поэтому скважность работы генератора определяется скоростью прокачки кюветы. Коэффициент полезного действия фотодиссоционных лазеров доведен до 0,1 %. [c.103]

Газовые химические лазеры работают на смесях различных газов. Накачка в них осуществляется за счет химической реакции. Оци излучают в инфракрасной области спектра, могут быть импульсного и непрерывного действия, рассчитаны на бодьшие мощности. Применяются в спектроскопии, лазерной химии, для изучения и контроля атмосферы. [c.514]

Имрульсы лазерного излучения находят широкое применение в разнообразных технологических процессах, связанных с обработкой материалов, в световой локации и связи, измерительной технике, системах обработки информации, различных физических, химических и биологических исследованиях, медицине и т. д. Заметим, что уменьшение длительности лазерных импульсов и увеличение крутизны их фронта необходимо, например, для высокотемпературного нагрева плазмы (проблема управляемого термоядерного синтеза) увеличение крутизны спада коротких световых импульсов требуется для исследования релаксационных процессов, а также для решения задач современной измерительной техники. Для ряда технологических задач, в голографии, для накачки параметрических генераторов света может потребоваться, напротив, относительное увеличение длительности лазерных импульсов. [c.266]

В последние годы под научным руководством Р.И. Илькаева проведен масштабный цикл работ по фундаментальным исследованиям особенностей физики работы ряда лазеров и свойств вы-сокотемперат фной плазмы. Впервые в России была продемонстрирована работа лабораторной установки с рентгеновским лазером с длиной волны 196 А. Создана новая лазерная установка ЛУЧ на неодимовом стекле с энергией 10 кДж при длине волны 0,35 мкм. Разработаны химические НР(ВР) импульсно-периодические лазеры со средней мощностью излучения (1-10) кВт и рекордной частотой повторения импульсов до 1000 Гц. Для фотодиссоционных лазеров с накачкой излучением фронта ударной волны достигнута рекордная яркость излучения 10 " Дж/стерадиан, что существенно расширяет возможности доставки лазерного излучения на большие расстояния. Проведены уникальные исследования по изучению распространения рентгеновского излучения в протяженных замкнутых полостях. Для различных типов материалов получены значения коэффициентов отражения рентгеновского излучения. [c.338]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...