Резонансная передача энергии

Наибольшую мощность и к.п.д. имеют газовые лазеры, генерирующие колебания на молекулярных переходах. Типичный представитель этой группы — лазер на углекислом газе. Молекула СО2 возбуждается электронными ударами в газовом разряде, причем для увеличения мощности к СО2 добавляют молекулярный азот N2. Выходная мощность возрастает благодаря резонансной передаче энергии от возбужденных молекул N2 молекулам СО2. Отношение парциальных давлений СО2 и N2 обычно выбирается в пределах 1 1...1 5 при суммарном рабочем давлении в несколько сотен паскалей. [c.122]

МНОГО атомов гелия. Энергии уровней гелия 2 и 3 близки к энергиям уровней Ег и 3 неона. Благодаря этому при столкновениях возбужденных атомов гелия с невозбужденными атомами неона происходит резонансная передача энергии от атомов гелия к атомам неона (что показано на рис. 35.16 пунктирными горизонтальными стрелками). Потерявшие энергию атомы гелия безызлучательно переходят в невозбужденное состояние. Этот процесс приводит к сильному возрастанию концентрации атомов неона на уровнях Е% 3 и возникает инверсная заселенность уровней 3 и 1, а разность заселенностей уровней 2 и 1 увеличивается в несколько раз. [c.290]

Заселение уровня 4 осуществляется в результате следующих двух процессов столкновений молекул СО2 с электронами и резонансной передачи энергии от молекул азота к молекулам углекислого газа. Добавление гелия в рабочую смесь лазера СО2 приводит к увеличению разности заселенностей рабочих уровней, так как гелий эффективно обедняет нижние уровни 2 и 3. Добавление гелия приводит также к снижению температуры смеси, что уменьшает скорость безызлучательной релаксации уровня 4 и увеличивает выходную мощность лазера. Следует отметить, что СОг-лазер является самым мощным ). Его выходная мощность может достигать 1 МВт в непрерывном режиме. [c.291]

В тех случаях, когда ассоциированные молекулы обладают люминесцентной способностью, резонансная передача энергии от мономеров может приводить к возбуждению собственного свечения ассоциатов. В результате будет возникать их сенсибилизированная люминесценция. [c.213]

Активная среда Oj. Условия возбуждения непрерывный разряд в смеси Oj, и Не (рис. 34.9) соотношение в смеси 1 2,5 10) возбуждение в продольном разряде с прокачкой газовой смеси, в режиме газодинамического лазера (Г ДЛ) химический СОз-лазер с резонансной передачей энергии возбуждения от молекул HF или DF импульсное возбуждение в поперечном разряде при высоком давлении (ТЕА) максимальная мощность (10,6 мкм) 250 кВт (в режиме ГДЛ), энергия 1000 Дж (б режиме TEA) [c.914]

Мощность лазера была резко увеличена при добавлении к СО 2 молекулярного азота Nj. Возрастание выходной мощности объясняется резонансной передачей энергии от возбужденных молекул N2 молекулам СО2. Возбуждение молекул N3 в электрическом разряде ударами электронов весьма интенсивно почти 30% от полного их числа переходит на долгоживущий уровень, энергия которого совпадает с верхним рабочим уровнем молекулы СО2, поэтому столкновения второго рода между возбужденными молекулами N2 и невозбужденными молекулами СО2 оказываются весьма эффективными при осуществлении инверсии. Соотношение парциальных давлений СО2 и N2 в лазере обычно берется в пределах от 1 1 до 1 5. Суммарное рабочее давление несколько миллиметров ртутного столба. [c.45]

Рис. 2.12, Безызлучательная релаксация частиц В вследствие почти резонансной передачи энергии частицам А.

Возбуждение посредством (около)резонансной передачи энергии [13, 21] [c.153]

ДЛЯ накачки 4s и 55-уровней Ne посредством резонансной передачи энергии. Было установлено, что в Не—N -лазере этот процесс является доминирующим для получения инверсии населенностей, хотя накачка осуществляется также и за счет столкновений электронов с атомами Ne. Поскольку уровни 4s и 5s атома Ne могут быть значительно населены, они подходят на роль верхнего уровня лазерных переходов. Учитывая правила отбора, мы видим, что возможными переходами являются переходы в р-состояния. Вдобавок и время релаксации s-состояний (ts [c.346]

Резонансная передача энергии 133, 153, 154 [c.552]

Одной из специфических черт таких лазеров является чрезвычайно высокий к.п.д., который может быть доведен до 40 %. Это обусловлено высокой эффективностью возбуждения молекул азота, наличием резонансной передачи энергии от возбужденных молекул азота молекулам углекислого газа, обладающим большим временем жизни (порядка 0,01 с) метастабильного уровня 00°1. [c.10]

Для улучшения эффективности населенности уровня (00 1) молекулы СОз (улучшения работы СОг-лазера) к углекислому газу добавляется N3. Вследствие незначительной разницы между энергиями уровней (00°1) СО2 и (и=1) N2— 18 см , имеет место резонансная передача энергии [c.120]

Неупругие столкновения со вспомогательными атомами и молекулами с резонансной передачей энергии возбуждения от атома (молекулы) к активному центру. Резонансный механизм передачи энергии предопределяет высокую селективность накачки за счет преимущественного заселения верхнего рабочего уровня Р > Р . [c.12]

Инверсия в гелий-неоновом лазере возникает за счет того, что скорость заселения верхних рабочих уровней значительно выше скорости заселения нижних. Решающим фактором является при этом резонансная передача энергии от гелия к неону. Столкновение атома неона с атомом гелия, находящимся на уровне 2 5о, может привести к возбуждению одного из уровней атома неона вЗа-полосе столкновение с атомом гелия в состоянии 2 51 может привести к возбуждению уровня атома неона в 25-полосе. Процессу резонансной передачи энергии от гелия к неону благоприятствуют три обстоятельства близость соответствующих энергетических уровней атомов гелия и неона, метастабильность уровней 2 5о и 2 51 гелия (а следовательно, невозможность их релаксации за счет спонтанного испускания), более высокое давление гелия в газовой смеси (что уменьшает вероятность обратной передачи энергии — от неона к гелию). [c.52]

Релаксация уровней (020) и (100) происходит в основном за счет резонансной передачи энергии невозбужденным молекулам СОа — с накоплением молекул СОг в состоянии (010) (см. переходы, обозначенные на рис. 1.34 буквой г) [c.56]

Резонансная передача энергий мевду неодинаковыми молекулами [c.266]

Итак, пусть вероятность резонансной передачи энергии меаду двумя молекулами будет где константа б содержит все [c.271]

Тушение люминесценции посторонними поглощающими веществами осуществляется за счет резонансной передачи (миграции) энергии возбуждения от люминесцирующего вещества к тушителю. При этом миграция энергии будет тем значительнее, чем сильнее перекрываются между собой спектры люминесценции исследуемого вещества со спектрами поглощения тушителя. В тех случаях, когда посторонние молекулы сами обладают люминесцентной способностью, в результате миграции на них энергии возбуждения возникает их сенсибилизированная люминесценция. [c.181]

Для измерения длины волны, применяют волномеры чаще всего в виде резонансных волноводов. Волномер включают в тракт так, чтобы при резонансе получить либо поглощение, либо передачу энергии. [c.215]

Интервалы времени между двумя последовательными проходами должны быть достаточно велики для того, чтобы успели произойти процессы установления вращательного и внутримодо-вого колебательного равновесия, а также процесс резонансной передачи энергии из колебательной моды N2 на верхний рабочий уровень и процесс опустошения нижнего рабочего уровня за счет [c.79]

Возбужденное состояние молекулы азота N2 является ме-тастабильным и отстоит от основного уровня на расстоянии 2318 см что весьма близко к энергетическому уровню (001) молекулы СО2. Ввиду метастабильности возбужденного состояния N2 при прохождении тока число возбужденных атомов накапливается. При столкновении N20 СО2 происходит резонансная передача энергии возбуждения от N2 к СОг- Вследствие этого возникает инверсия заселенностей между уровнями (001), (100), (020) молекул СО2. Обычно для уменьшения заселенности уровня (100), который имеег большое время жизни, что ухудшает генерацию при переходе на этот уровень, добавляют гелий. В типичных условиях смесь газов в лазере состоит из гелия (1330 Па), азота (133 Па) и углекислого газа (133 Па). [c.324]

В кристаллах органич. соединений (бензол, нафталин, антрацен и др.) С,, л. наблюдается прп очень ннзкнх концентрациях примеси-акцептора (10 в — 10" моль л). одесь она вызвана экситоиной миграцией эне])гии по кристаллу с резонансной передачей энергии возбуждения на молекулы нримеси. [c.512]

В результате электронных ударов на этих метастабильных уровнях накапливается очень много атомов гелия. Но уровни гелия и Ш г почти совпадают с уровнями и неона. Благодаря этому при столкновениях возбужденных атомов гелия с невозбужденными атомами неона интенсивно происходят безызлучательныг переходы атомов гелия в невозбужденное состояние с резонансной передачей энергии атомам неона. Этот процесс возбуждения атомов неона на рис. 352 символически изображен горизонтальными пунктирными стрелками. В результате концентрации атомов неона на уровнях Шг и Ша сильно возрастают, и возникает инверсная заселенность по отношению к уровням Ш и Ш , а разность заселенностей уровней Ш% и Шх увеличивается в несколько раз. [c.725]

Специфика тепловой накачки проявляется в том, что в данном случае колебательные уровни молекул N2 и СО2 заселяются за счет теплового, а не электронного возбуждения. Как отмечалось, при этом принципиально важно различие времен релаксации верхних и нижних уровней. Обратимся к рис. 1.42, где по сути дела повторена схема уровней рис. 1.34. Здесь г — резонансные переходы, — газокинетические переходы. Релаксация уровня возбуждения молекулы N2 и уровня (001) молекулы СО2 осуществляется за счет газокинетического механизма передачи энергии (здесь пока не рассматривается резонасная передача энергии от азота к углекислому газу), тогда как релаксация уровней (100) и (020) молекулы СОа происходит за счет резонансного механизма. Поскольку скорость резонансной передачи энергии значительно выше, чем газокинетической, то уже отсюда видно, что верхний рабочий уровень молекулы СОа должен релаксировать медленнее, чем нижние рабочие уровни >. Особенно медленно релаксирует колебательный уровень молекулы N2. [c.65]

При непрямом образовании инверсии возбужденные двухатомные молекулы, являющиеся продуктом химической реакции, резонасно передают энергию возбуждения невозбужденным многоатомным (обычно трехатомным) молекулам, которые затем высвечиваются в резонаторе. Иначе говоря, инверсия создается на колебательных переходах холодных молекул, образующих лазерную среду, в результате резонансной передачи энергии от горячих мо- [c.72]

Рассмотрим процесс резонансной передачи энергии мевду двумя молекулами, находлшишся на расстоянии 2 друг от рруга. Для общности будем считать молекулы неэквивалентными. Процесс передачи энергии состоит в одновременном переходе донора с уровня на [c.266]

Класс газовых лазеров является наиболее мно1 ообра шым в этот класс входят и самые коротко- и длинноволновый лазеры, и лазер с самым высоким КПД, и наиболее мощный (непрерывный) лазер. Накачка газовых лазеров можег осуществляться многочисленными способами, включая элекгрические разряды, электронные пучки, химические реакции, газодинамические процессы, процессы с участием продуктов ядерного расщепления. Инверсия населенностей может создаваться за счет возбуждения и ионизации электронным ударом, путем диссоциации молекул, химических реакций, образования возбужденных комплексов, пеннинговской ионизации, а также резонансной передачи энергии. [c.207]

ОугО) и 3) асимметричная (ООуз), где VI, V2 и Уз — соответствующие квантовые числа каждой из мод. Длина волны наиболее интенсивного лазерного излучения составляет 10,6 мкм в серии вращательных линий для перехода между колебательными уровнями (001) и (100), показанными на рис. 5.26. Лазерный уровень (001) накачивается за счет прямого возбуждения электронным ударом основного состояния (ООО), или, что более эффективно, за счет резонансной передачи энергии колебательно-возбужденными молекулами азота, которые также [c.209]

В подавляющем большинстве Г. л. инверсия населённостей создаётся в электрич. разряде (газоразрядные лазеры). Эл-ны, образующиеся в разряде при столкновениях с ч-цами газа (электронный удар), возбуждают их, т.е. переводят на более высокие уровни энергии. Возбуждение электронным ударом обычно сочетается в Г. л. с др. механизмом возбуждения — резонансной передачей энергии ч-цам одного сорта (рабочим ч-цам) о г добавляемых ч-ц др. сорта (вспомогательных) при неупругих соударени-ях. [c.104]

Молекулы, в отличие от атомов, кроме электронных уровней имеют колебат. и вращат. уровни энергии (см. Молекула, Молекулярные спектры). Расстояния между ниж. колебат. уровнями часто малы (10- —Ю- эВ), поэтому можно возбудить только колебания молекул, не затрагивая эл-ны. У многоат. молекул существует неск. типов колебаний. Излучат, переходы между уровнями одинакового типа дают квант, выход, близкий к единице. Высокая эффективность возбуждения колебат. уровней, большой квант, выход и селективность резонансной передачи энергии позволяют достичь в мол. Г. л. кпд 20—25%. [c.105]

В качестве активного вещества используют и однокомплектные газы (аргон, криптон, ксеон, гелий, неон). Если в смеси газов неравновесное состояние достигалось в результате резонансной передачи энергии от атомов одного газа к атомам другого, то для инертных газов, взятых в чистом виде, инверсную заселенность уровней удалось достичь непосредственно электронным ударом при неупругом столкновении. [c.34]

В гелий-неоновой газовой смеси возбуждение обеспечивается резонансной передачей энергии от атомов одного газа к атомям другого, а в однокомплектных газах это возбуждение обеспечивается непосредственно электронным ударом при неупругом столкновении. Величина выходного излучения в сильной степени зависит от давления внутри газоразрядной трубки, причем эта зависимость имеет ярко выраженный максимум. Величина выходного излучения определяется также и подводимой энергией от источника питания и эта зависимость имеет максимальное значение при предельных значениях питающего напряжения или тока. [c.42]

Резонансный" характер передачи энергии при ударах второго рода сказывается в том, что в некоторых случаях при сенсибилизированной флуоресценции появляются со значительной интенсивностью линии, которые при обычных способах возбуждения весьма слабы. Особенно ясно это выступает в опытах Бейтлера и Жозефи которые возбуждали свечение смеси паров ртути и натрия, освещая их светом от ртутной дуги. Наиболее интенсивно [c.460]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...