Накачки процесс

НАКАЧКА — процесс возбуждения активной среды лазеров и других квантовых генераторов и усилителей, в результате которого нарушается равновесное распределение микрочастиц среды по их энергетическим уровням НАМАГНИЧЕННОСТЬ <—векторная физическая величина, характеризующая состояние вещества и равная отношению магнитного момента малого объема вещества к величине этого объема насыщения характеризует состояние ферромагнетика, при котором увеличение абсолютного значения напряженности внешнего магнитного поля не ведет к увеличению намагниченности ферромагнетика остаточная определяется намагниченностью, которую имеет ферромагнетик при напряженности внешнего магнитного поля, равной нулю) НАМАГНИЧИВАНИЕ- возрастание намагниченности магнетика при увеличении напряженности магнитного поля НАПОР в гидравлике -линейная величина, выражающая удельную механическую энергию жидкости в данной точке потока [c.252]

По Сравнению с работой L -разрядного контура на активное линейное сопротивление нагрузки при аналогичных значениях рр и и нелинейном сопротивлении нагрузки лампы накачки процессы в цепи происходят более медленно и имеют затухающий характер. С повышением напряжения коэффициент затухания уменьшается. [c.37]

Накачка — процесс нарушения равновесного распределения микрочастиц (электронов, атомов, молекул) по их уровням энергии под действием внешнего электромагнитного излучения или постоянного электрического поля. Накачка может перевести вещество из состояния теплового равновесия, когда оно поглощает излучение, в актив-. ное состояние, когда вещество может усиливать и генерировать излучение. [c.186]

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]

Все более широкое и разнообразное применение находят импульсные лампы, дающие вспышки оптического излучения исключительно высокой плотности и малой длительности. Они находят применение в различных приборах и установках для изучения быстропротекающих процессов, оптической дальнометрии, накачки оптических квантовых генераторов и для других целей. [c.155]

Одним из наиболее распространенных ионных лазеров является аргоновый лазер. Условия его возбуждения характерны для ионных лазеров, в которых верхний лазерный уровень заселяется благодаря двум последовательным столкновениям атомов аргона с электронами в электрическом разряде. При первом столкновении образуются ионы из нейтральных атомов, а при втором происходит возбуждение этих ионов, т. е. накачка представляет собой двухступенчатый процесс. Для того чтобы ионный лазер действовал эффективно, плазма газового разряда должна быть высокоионизированной. Такая плазма создается при использовании сильноточного дугового разряда. Газоразрядная трубка имеет малый диаметр (1—10 мм), что позволяет получать большие плотности тока в разряде (порядка сотен ампер на 1 см ). [c.290]

Методы создания инверсной населенности [4]. Специфика газов проявляется и в многообразии физических процессов, применяемых для создания инверсной населенности. К их числу относятся возбуждение при соударениях в электрическом разряде, химическое возбуждение, фотодиссоциация, газодинамические процессы, оптическая накачка, электронно-лучевое возбуждение. [c.895]

Из-за малости расстройки (А- 1) амплитуды Р (т) и Q (т) мало изменяются за период основного колебания. Поэтому в каждый момент времени процесс параметрического воздействия на вынужденные колебания можно приближенно считать установившимся и применять для расчетов амплитуд выражения, полученные ранее для стационарного случая. Поэтому, несмотря на то, что Р (т) и Q (т) медленно изменяются во времени, фазовый сдвиг между внешней силой и накачкой можно по-прежнему рассчитывать для каждого момента времени по формуле [c.149]

Можно показать, что амплитуда Лц всегда устойчива, а амплитуда Ли неустойчива. Внутри полосы (7.2.12) положение равновесия системы неустойчиво и происходит мягкое возбуждение колебаний. При расстройках, удовлетворяющих условию (7.2.13), имеет место жесткое возбуждение генератора. Колебательные процессы в двухконтурном параметрическом генераторе имеют много общего с процессами, происходящими в одноконтурном параметрическом генераторе и описанными в 4.5. Увеличение амплитуды накачки смещает положение центра области возбуждения и расширяет ее границы. Зависимость границы области возбуждения системы Агы от Лн приведена на рис. 7.5. [c.264]

Здесь левая часть равенства выражает изменение энтропии трибосистемы, необходимое для разрушения - износа массы материала трибосистемы, находящегося в состоянии предразрушения, а правая часть - изменение или накачку энтропии за тот же промежуток времени вследствие физико-химических процессов, происходящих в трибосистеме под влиянием внешних энергетических воздействий. Для композиционного материала [c.119]

Трехуровневая система. Рассмотрим процессы когерентного излучения с использованием накачки в трехуровневой системе. При данной температуре и отсутствии накачки распределение частиц по величине энергии характеризуется законом Больцмана (про- [c.216]

Представим себе систему, состоящую всего из двух уровней. В обычном состоянии, до облучения этой системы светом, как уже указывалось, населенности уровней подчиняются закону Больцмана. Таким образом, населенность нижнего уровня N превосходит населенность верхнего уровня N 2- Если теперь в данной системе произвести накачку светом частотой v. i, то возникнут два процесса — поглощение и вынужденное излучение. [c.19]

Обычно при работе лазера в импульсном режиме с того момента, как излучение лампы накачки доведет инверсию до порогового значения, начинается генерация. Поэтому величина инверсии ограничивается конкуренцией двух процессов, интенсивностью накачки и генерацией. Можно было бы получить значительно большую разность населенностей, если бы генерация не возникла до тех пор, пока не будет достигнута максимальная перенаселенность, Это условие может быть выполнено при уменьшении добротности резонатора в течение действия импульса накачки до таких значений, когда пороговые условия возникновения колебаний не будут выполняться. Тогда в процессе накачки число возбужденных атомов возрастет до некоторого значения N, значительно превышающего пороговое значение. Если затем, по окончании действия накачки, произвести мгновенное уменьшение потерь резонатора, то это приведет к возникновению колебаний при зна- [c.29]

В радиоэлектронной промышленности с помощью этих методов определяют дефектные элементы полупроводниковых и интегральных схем по увеличению нагрева таких элементов при работе схемы и связанному с ним росту числа интерференционных полос. Методы голографической интерферометрии находят применение в оптической промышленности на стадиях определения качества оптических материалов, их обработки до заданной формы и закрепления в оправах [47, 181 ]. Этими методами с успехом контролировались также искажения активных элементов лазеров на твердом теле [31 ] и растворах органических красителей, возникающие в процессе их накачки [56]. Наконец, в строительной механике голографические методы используются для контроля деформаций балок и исследования моделей строительных сооружений [84]. Перечисленные примеры не исчерпывают многообразия применений голографических методов неразрушающего контроля и их возможностей. Более подробную информацию по этим вопросам можно найти в ряде обстоятельных обзоров [2, 16, 85, 97, 255]. [c.214]

Роль флуктуаций. В приведённых рассуждениях не учитывались флуктуационные процессы — квантовые флуктуации дл.-магн. поля и дипольного момента атома, а также флуктуации мощности накачки, вибрации длины резонатора и т. д. Флуктуации ограничивают степень монохроматичности генерируемого излучения. Тем не менее монохроматичность лазерного излучения весьма высока. Предельная. монохроматичность, обусловленная квантовыми, флуктуациями, даётся - соотношением [c.547]

В этой ситуации отпадает необходимость в бигармонической накачке. Для возбуждения комбинационного резонанса достаточно одного фемтосекундного импульса, поскольку сдвинутая на частоту молекулярных колебаний спектральная компонента поля (стоксова компонента) содержится уже в самом импульсе накачки. Процессы КАРС в этом случае носят характер своеобразного комбинационного самовоздейст-вия за счет возбуждения молекулярных колебаний происходит перераспределение энергии в спектре сверхкороткого светового импульса (смеш,ение в стоксову область), возбуждающего комбинационноактивную среду (рис. 3.29). [c.156]

Принцип работы лазера в режиме ГИ состоит в том, что благодаря соответствующему устройству (Q-y тpoй твy) можно изменять добротность резонатора в процессе дей-стия импульса накачки. Процесс генерации лазера с Q устройством следующий. В начале действия импульса накачки добротность резонатора низкая. Поэтому порог генерации, а следовательно, и пороговая ннверсность населенности большие. Это означает, что на метастабильном уровне, например у рубина на уровне , или у неодима на уровне / 3/3, накапливается частиц значительно больше при той же накачке, чем в случае добротного резонатора. Получив таким образом максимальную инверсию для низкой добротности резонатора, осуществим мгновенное включение Q-y тpoй твa, обеспечив высокую добротность резонатора. В результате возникает существенное превышение усиления в лазере над потерями и излучается короткий и мощный импульс света. Схематически картина образования ГИ показана на рис. 19.1. Естественно, ско- [c.175]

Для сжатия импульсов используются как ВКР, так и ВРМБ, причем предпочтительно использование сжатых газов, в которых меньше эффектов, конкурирующих с вынужденным рассеянием. Для получения импульсов с (. 0,5—1 не предпочтительно использование ВРМБ, обладающего как более высокой энергетической эффективностью, так и меньшим числом конкурирующих эффектов типа генера- ции второй стоксовой компоненты и т. д. Характеристики таких сред приведены в табл. 4.2. Однако для более коротких импульсов (а значит и накачки) процесс ВРМБ становится сильно нестационарным, что приводит к возрастанию пороговой мощности по сравнению с мощностью конкурирующих эффектов. В этих условиях [c.220]

В начале 1980-х годов Дью и Уинтни из военно-морской исследовательской лаборатории наблюдали охлаждение углекислого газа СО2 на один градус в области луча накачки диаметром 1 см, проходившего сквозь цилиндр с газом, температура стенок которого поддерживалась равной 600 К [5]. Колебательный переход (100) (001) накачивался при помощи СО2 лазера мощности 300 Вт на длине волны 10,6 мкм. Охлаждение достигалось благодаря антистоксовой эмиссии на длине волны 4,3 мкм при переходах из антисимметричного состояния (001) в основное колебательное состояние (ООО). При установлении теплового равновесия происходит заселение симметричного состояния (100), которое затем опустошается при лазерной накачке. Процессу теплового перераспределения населённостей содействуют три фактора близость к резонансу первого обертона (010), постоянная температура окружения 600 К, добавление к СО2, парциальное давление которого 64 мТорр, инертного газа Хе, парциальное давление которого равно 0,2 Topp. В качестве буферного газа ксенон выгоден своей малой теплопроводностью, а также тем, что он слабо влияет на девозбуждение молекул СО2, находящихся в состоянии (001). Парциальное давление буферного газа подбиралось опытным путём из условия наиболее оптимального режима охлаждения. В отсутствие буферного газа давление двуокиси углерода устанавливалось на такой уровень, когда только начиналась девозбуждение состояния (001) в результате частых столкновений молекул. Это определяло плотность СО2, что, в свою очередь, задавало диаметр кюветы с газом, который составлял 127 мм, с той целью, чтобы сделать минимальным перепоглощение излучения на длине волны 4,3 мкм. Внутренние стенки цилиндра были выкрашены в чёрный цвет, чтобы избежать отражения излучения обратно в среду. Изменение температуры фиксировалось по изменению осевого давления при помощи ёмкостного манометра. В целом, форма снятой кривой зависимости изменения температуры от парциального давления буферного газа подтверждала наличие охлаждения. [c.48]

При электроионизационной накачке процесс протекания электрического тока через ионизованный газ отличается высокой устойчивостью независимо от величины давления. В рабочем объеме развивается несамостоятельный разряд, характеристики и структура которого остаются постоянными при изменении величины объема разрядного промежутка в довольно широких пределах (исследовались объемы до 100 л). [c.59]

Инверсная заселенность уровней. Как увидим в дальнейшем, систему, энергетические уровни которой удовлетворяют определенным условиям, можно перевести в состояние с инверсной населенностью уровней. Процесс перевода системы в инверсное состояние называется накачкой. Накачку можно осуществить оптическими, электрическими и другими способами. При оптической накачке атомы, поглощая излучение, переходят в возбужденное состояние. При электрической накачке (например, в газообразной среде) атол ы переходят в возбужденное состояние благодаря неупругим столкновениям атомов с электронами в газовом разряде. В этой связи следует еще раз отметить идею В. А. Фабриканта, выдвинутую в 1939 г., сущность которой заключалась в том, чтобы с помощью спеи,иальных молекулярных примесей избирательно исключить некоторые нижние энергетические состояния, в результате чего осуществилась бы инверсная заселенность. [c.382]

V Интенсивность лазерного излучения. При увеличении мощности накачки увеличивается интенсивность лазерного излучения. Однако такое увеличение имеет предел. Это обусловлено тем, что по мере увеличения чггсла атомов в метастабпльном состоянии возрастают процессы спонтанного излучения, в результате чего, уменьшается инверсия налесснности, приводящая к уменьшению интенсивности излучения. Энергия излучения рубиновых лазеров по сравнению с газовыми больше и может достигнуть 10 Дж и более, что связано с большей концентрацией активных атомов в рубине, чем в газе. Из-за очень малой длительности излучения в рубиновых лазерах такая энергия создает мощность порядка 10 Вт/см . [c.388]

Очевидно, что карбонизуемое углеводородное сырье - открытая неравновесная система. Накачка тепловой энергии дает все основания для деструкции углеводородов и их полного удаления из системы в виде летучих фракций. В конце концов должен произойти полный переход нефтяной дисперсной системы в газообразное состояние. Однако в действительности наблюдается совсем иное - по прошествии определенного времени термолиз заканчивается образованием твердого продукта - нефтяного кокса. Все дело в том, что вводимая в процессе термолиза тепловая энергия диссипирует в виде образования асфальтеновых парамагнитных молекул. Асфальтеновые молекулы характеризуются наличием нескомпенсированных атомных магнитных моментов. Они обладают большим потенциалом парного взаимодействия и имеют сильную тенденцию к самоассоциации. Возникают силы спин-спинового взаимодействия нейтральнььх свободных радикалов, превышающие по величине силы теплового отталкивания, которые и удерживают нефтяную систему от полного испарения. В процессе формирования структуры [c.156]

Упрощенная схема энергетических уровней гелия и неона приведена на рис. 35.16. Генерация происходит между уровнями неона, а гелий добавляется для увеличения эффективности накачки. Возбуждение атомов неона происходит в результате их столкновений с электронами газоразрядной плазмы, что отмечено на рис. 35.16 пунктирными вертикальными стрелками. При определенном режиме разряда этот процесс может привести к инверсной заселенности уровней Е и Дг, что даст генерацию с 2=1150 нм. Однако заселенность уровней 3 и Е, а также уровней 3 и 4 остается неинверсной. [c.289]

Здесь [...] — выражение в квадратных скобках из (12.2.17) (Ша — интервал телесного угла, в пределах которого направлен импульс фогона уз. Выражение (12.2.18) описывает вероятность процесса, в котором при взаимодействии с электроном двух излучений (интенсивного излучения накачки Л 1 и излучения сигнала N ) рождается излучение на частоте 3=(0i—to . Чем выше интенсивность излучения иакачки, тем больше вероятность процесса (dw Ni). Чю же касается излучения сигнала, то оно может быть относительно слабым dw-- (Nприсутствие этого излучения [c.283]

Поэтому увеличение разности AN— ДЛ пор приводит к быстрому росту и. Плотность излучения становится настолько большой, что скорость вынужденных переходов превышает скорость заселения верхнего уровня под действием акачки. В результате происходит быстрое уменьшение АМ. Когда AN падает ниже А Л пор, плотность излучения и начинает уменьшаться. Затем под действием накачки АМ снова возрастает и весь процесс повторяется. [c.297]

Таким образом, из анализа структурной схемы, отражающей производство энтропии внутри трибосистемы и диссипацию ее окру-жающей средой, следует, что в процессе фрикционного межфазного взаимодействия общая энтропия трибосистемы возраст ает (идет энтро-1шйная накачка), постепенно достигая некоторого критического значения, при котором плотность внутренней энергии и энтропии в активных объемах полимерной детали и пленки переноса оказывается достаточной для разрушения межмолекулярных и молекулярных (химических) связей. При установившемся режиме трения и изнашивания разрушение (износ) микрообъемов с поверхности трения сопровождается постоянным переходом в критическое состояние все новых микрообъемов приповерхностных слоев. Состояние трибосистемы при таком процессе ха- [c.117]

Иттриево-алюминиевый гранат. Кристалл YgAljOia активируют ионами неодима, а также двойными примесями — Сг , Но + — и др. При введении неодима последний замещает в решетке граната трехвалентный иттрий. Наиболее интенсивная линия в сйектре люминесценции при температуре 77° К наблюдается при основной волне 1,0648 мкм,. Время жизни метастабильного состояния при концентрации Nd + около 3% составляет 200 мксек. Кристаллы с трехвалептными редкоземельными ионами имеют относительно узкие полосы поглощения, что затрудняет процесс накачки. Для повышения эффективности накачки вводят дополнительные элементы (сенсибилизаторы), передающие свою энергию возбуждения ионам-активаторам. Например, [c.221]

Возможны также процессы одновременного поглощения трех, четырех и более фотонов, сопровождающиеся излучением с утроенной, четырехкратной и более высокой частотой возбуждающего света. Этот процесс получил название многофотон-Рис. 46. Схема ного поглощения. В настоящее время это явление двухфотонного широко используется для получения генерации поглощения частоте выше частоты накачки, т. е. при двух- [c.74]

Всякое излучение кроме всех прочих характеристик (яркость, спектральный состав, поляризация и т.д.) характеризуется и энтропией (опять той самой проклятой энтропией, которую на горе всем инверсионщикам придумал Р. Клаузиус). Она равна нулю только у монохроматического (одноцветного) когерентного излучения, где все кванты имеют совершенно одинаковую частоту синхронных колебаний. Такое высококачественное излучение имеет эксергию, равную энергии, и может, следовательно, в принципе целиком быть преобразовано в работу. Если же поток излучения характеризуется широким спектром разных частот, то его энтропия может быть значительной она тем больше, чем больше беспорядок , получающийся при наложении разных частот в одном общем потоке излучения. Так вот, антистоксова люминесценция как раз характеризуется тем, что накачка люминофора энергией ведется излучением с узким спектром частот (т. е. с малой энтропией), а выдает он излучение с широким (т. е. с большой энтропией) поэтому радоваться тому, что W2>Wu а Q извлечено из окружающей среды и концентрируется , нет оснований. Наоборот, следует признать, что процесс идет с ухудшением энергии уходящий поток излучения уносит большую энтропию, чем приносят входящие потоки энергии (рис. 5.9,6). Прирост энтропии AS связан с необратимостью реального процесса в люминофоре. Налицо явная, как говорят шахматисты, потеря качества . Это видно и из эксергетического баланса (рис. 5.9, в) выходящая эк-сергия меньше входящей на величину потери D. [c.214]

В линейных средах случайные волновые процессы обязаны существованием наличию шумовых источников, действие к-рых онисывается, напр., случайной ф-цией в правой части волнового ур-нин (5). В нелинейных системах случайные поля могут возникать в результате взаимодействия В. Напр., при одноврем. выполнении резонансных условий для мн. гармонич. нормальных В. возникают сложные многокаскадные взаимодействия, перераспределяющие анергию по спектру вплоть до стохастизации процесса, т, е, образования ансамбля В. со случайными фазами и амплитудами — волновой турбулентности. Для поддержания такого ансамбля в реальной среде с диссипацией необходимы источники энергии — внешние или внутренние. В ряде случаев, однако, источники и стоки энергии действуют в одних областях спектра, а нелинейный обмен энергией между В.— в других (т. н. инерционных интервалах), что существенно облегчает описание волновой турбулентности. Ло-видимому, эго относится, в частности, к онредел, участкам спектра развитого ветрового волнения на морской поверхности, турбулизованной плазмы и др. Стохастич. поведение могут обнаруживать и ансамбли солитонов. Сохраняя структуру, солитоны случайным образом меняют взаимное расположение за счёт многократных взаимодействий между собой и с источником энергии (накачкой). Возможны также случайные ансамбли автоволн. [c.328]

Мощная генерация получена в смеси Ng+Ar в попе-реч1гом разряде высокого давления. В этом случае накачка верхних рабочих уровней молекулы N2 происходит за счёт процесса передачи энергии от метаста-бильиых атомов Аг. Наиб, мощность получается на переходе В П (и О-v / = 1), Х=357,7 им. [c.385]

Степень поляризации определяется коннурепцпей процессов накачки и тепловой релаксации, ирпводя-щей к потере поляризации за счёт тепловых столкновений атомов со стенками ячейки. Для того чтобы свести. эффект тепловой релаксации к минимуму, в поглощающую ячейку наряду с парами щелочного металла помещают небольшое кол-во диамагн. газа (Не, Аг, N и т. д.), замедляющего диффузию к стенкам, либо покрывают стенки защитными покрытиями (парафин, полиэтилен). [c.332]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...