Требования к лазерам

Лазеры обеспечивают большие длины когерентности, прн которых отпадает необходимость в компенсационных камерах для сравнительных пучков. Недостатком лазерных осветителей для МЦИ является заметная дифракция, например, на частицах пыли, которая затрудняет обработку интерференционных картин. Вследствие больших длин когерентности отпадает необходимость в точной регулировке длин интерферирующих пучков, поэтому можно использовать более простые схемы с вогнутыми зеркалами [64, 65]. Однако требования к оптическим элементам и механизмам регулирования углов остаются такими же строгими, как и в случае МЦИ. В схемах с вогнутыми зеркалами требуется компенсация астигматических погрешностей, обусловленных наклонным освещением зеркал (как в теневых приборах). [c.101]

Лазеры для ЛИФ должны отвечать следующим основным требованиям иметь возможность перестройки линии излучения, обладать узкой спектральной шириной линии генерации, короткой длительностью импульса и высокой спектральной яркостью. Частота повторения импульсов должна быть достаточно высокой, чтобы можно было осуществлять методику накопления сигналов флуоресценции. [c.122]

В течение 70-х годов появились многочисленные предложения применить для разделения изотопов урана новую технологию, которая базируется на использовании лазерного излучения. В результате лазерного воздействия на молекулы, содержащие уран или свободные атомы урана, происходят различные химические или физические превращения, которые и лежат в основе разделения изотопов этого элемента. Для новой технологии характерно разнообразие схем и подходов. В предлагаемой главе приведен обзор основных методов разделения изотопов с помощью лазеров, проведено обсуждение физических процессов, лежащих в их основе, предполагаемых технологических режимов и сформулированы основные требования к лазерам, используемым для разделения изотопов. В главе приведены также некоторые соображения [c.254]

Метод внутрирезонаторного лазерного поглощения пока не получил заметного развития при проведении анализов из-за относительной сложности технических элементов (лазеров и многоканальных детекторов излучения) и в силу достаточно сложного и нелинейного характера зависимости регистрируемого сигнала от концентрации определяемых компонентов (измеряемый сигнал зависит как от параметров линий поглощения анализируемых газов, так и от параметров линии генерации лазера, к стабильности которых в этом методе предъявляются довольно жесткие требования). Тем не менее созданные методики позволяют определять примеси паров воды — до Ю мол. %, СО2 — до 3-10 мол. %, [c.923]

Чтобы выполнить эти требования, необходимо иметь лазер с энергией в импульсе Дж при длительности импульса менее 5 не с перестройкой длины волны в ближнем УФ и всем видимом диапазонах спектра. Наиболее близким по совокупности параметров является эксимерный лазер в комбинации с лазером на растворах органических красителей. [c.166]

Для наблюдения рассеяния может применяться лазерное излучение любой длины волны. Однако сечение рассеяния излучения на электронах очень мало (ае = 6,6-10 2 см ), что предъявляет высокие требования к энергии и мощности лазеров, используемых для диагностики плазмы. В большинстве работ используются импульсные рубиновые лазеры. [c.382]

Современное состояние теории ИК МФ возбуждения и диссоциации молекул пока не позволяет рассчитать параметры этого процесса, тем более с учётом столкновений, для любой заданной молекулы, и здесь ещё предстоит многое сделать. Однако и в настоящее время уже выполненные экспериментальные и теоретические исследования дают достаточно ясное понимание основных протекающих процессов, которое вполне достаточно для разработки промышленной технологии разделения изотопов на основе ИК МФД. Подтверждением этому является разработка процесса лазерного разделения изотопов углерода (см. раздел 9.4). Сегодня импульсно-перио-дические СО2-лазеры являются пока единственным типом лазера в среднем ИК диапазоне, удовлетворяющим требованиям промышленной технологии. К сожалению, ограниченная область спектральной перестройки этого лазера (9- 11) мкм сдерживает возможности разработки разделительного процесса для целого ряда изотопов. Появление новых мощных технологических лазеров в более широкой области спектра несомненно расширит область применимости метода, и можно ожидать появления промышленных установок и для других изотопов. [c.459]

Одно из главных требований к решетке для лазера состоит в обеспечении наименьших потерь. По этой причине решетки используются в первом порядке спектра в области 2/3 сЯ/с <2 при ориентации электрического вектора перпендикулярно штрихам. [c.65]

Для лазерной накачки рассматривались два лазера на парах меди и на хлориде ксенона. Лучше разработан лазер на парах меди, но лазер па хлориде ксенона потенциально более дешевый. Лазеры накачки генерируют свет, питающий энергией второй лазер, который испускает свет, используемый в разделительном процессе. В такой схеме разделены требования по КПД и точности по длине волны. Вторая система состоит из лазеров на красителях (рис. 9.8), которые преобразуют свет лазеров накачки в технологический свет она является точно настраиваемой и надежной. Лазеры на красителях эффективно преобразуют зеленый и желтый свет в точно настроенный красный, соответствующий линиям поглощения атомов урана. Лазеры на красителях, применяемые для обогащения урана, представляют собой компактные трехосные установки, в которых свет лазера накачки, движущийся поток красителя и пучок лазера на красителях пересекаются в небольшом канале потока. Свет лазера накачки преобразуется в свет лазера на красителях, усиливая тем самым пучок последнего. [c.478]

Для лазерных систем конструкции могут считаться экономически оптимальными, если концентрации потоков продукта и отходов соответствуют количеству ступеней, требованиям к подготовке питания и к свету лазера. Экономически эффективным может оказаться частичное рециклирование, если для выполнения задачи обогащения [c.487]

Лазер, в зависимости от его природы и параметров, способен генерировать или оптический, или электрический пробой и образовывать или кластер плазмы, или скопление заряженных частиц, осциллирующих в поле индуктора и вызывающих при соударениях с нейтральными частицами спонтанную ионизацию и образование электроразрядной плазмы. Этот способ генерирования потока (и-Г)-плазмы во многих отношениях превосходит все предыдущие способы, поскольку не усложняет конструктивное исполнение генератора действительно, лазер может быть расположен на известном удалении от металлодиэлектрической разрядной камеры, верхний фланец последней не загружен элементами дополнительного энергетического устройства. Единственная проблема — подобрать материал апертуры, удовлетворяющий требованиям лазерной техники и коррозионно-активной среды внутри камеры. [c.546]

Монокристальные материалы находят важное практическое применение в технике. Например, на монокристаллах гораздо легче добиться повышенной частотной стабильности и снижения акустических потерь, чем на поликристаллических материалах. Поэтому элементы контроля частоты делают из монокристаллов пьезоэлектрических соединений (кварца). Требования к проводимости и подвижности диктуют применение монокристальных полупроводников в транзисторах. Серьезные новые потребности в монокристаллах для исследовательских и прикладных целей порождены созданием лазеров и мазеров. Монокристаллы различных веществ находят применение при изготовлении технических устройств и приборов для научных исследований следующего назначения [c.50]

Триумфом метода Бриджмена — Стокбаргера было выращивание фторидов. К совершенству и оптическому качеству лазерных материалов предъявляются самые жесткие требования. Основной вклад в развитие технологии выращивания фторидов высокого качества для лазеров внес Гуггенхейм [15, 26. До его работ основные трудности были связаны с контролем рассеивающих центров и валентного состояния редкоземельных активаторов. [c.187]

Всем требованиям, предъявляемым к источнику света для атомно-абсорбционного анализа, отвечают лампы с полым катодом и некоторые лампы с газовым разрядом низкого давления. В настоящее время ведутся работы по использованию лазера в качестве источника для атомно-абсорбционных измерений. [c.244]

Для аналитических целей к наиболее важным характеристикам лазеров относятся достаточная мощность, малая угловая расходимость пучка, компактность, простота управления и обслуживания, большое время бесперебойной работы и низкая стоимость. Как будет показано в дальнейшем, длина волны может играть важную роль, в то время как спектральная чистота не является необходимым требованием. Поэтому допустим многомодовый режим работы с использованием различных твердотельных, жидкостных и газовых лазеров с оптической и электрической накачкой. Однако на практике нашли применение лишь некоторые из них. В табл. 2.1 перечислены [c.63]

В-четвертых, необходимо соблюдать временную однородность сигнала лазера, так как фотоумножитель детектирует сигнал, обусловленный усредненным эффектом по всему наблюдаемому объему возбужденных частпц. Можно привести и другие требования, например требование однородности самого атомного пара по всему наблюдаемому объему и т. д. [c.136]

Быстрое развитие голографии в начале 60-х гг., тесно связанное с применением лазеров, привело к идее создания голографических запоминающих устройств. До сих пор еще не найден идеальный оптический регистрирующий материал, который удовлетворял бы всем техническим требованиям, таким, как чувствительность, быстродействие, сохранение информации и др. Пока приоритет сохраняется за несколько необычным классом материалов так называемых электрооптических кристаллов. Здесь особо следует выделить нецентросимметричные кристаллы, обладающие сег-нетоэлектрическими свойствами, например ниобат лития ЫЫЬОз. Голографическую запись первоначально осуществляли на чистых кристаллах ниобата лития. Однако такой материал обладает очень низкой чувствительностью к записи. Качество записи удалось резко повысить при легировании кристаллов ниобата лития ионами переходных элементов, например ионами железа. Голограммы, записанные на монокристаллах сегнетоэлектриков, обладают различной стабильностью — от нескольких секунд, например материал на основе Ва2ЫаЫЬ5015, до многих недель (иМЬОз, легированный ионами железа). [c.159]

На ЗЮг/З с помощью этого позитивного резиста, сенсибилизированного бензофеноном, проведена фотолитография и травление подложки размеры полученных элементов составляют 10 мкм. Механизм фотораспада полимера наряду с тривиальным радикальным распадом связи С—ЗОг может включать как первые стадии фотоокисление по связи — С—Н, фотоотрыв у-водорода карбонилом цепи или карбонилом бензофеноиа и другие реакции, которые, несомненно, требуют изучения [20]. Система НС + нафто-хинондиазид не подходит для глубокого УФ-света, так НС и замещенная инденкарбоновая кислота поглощают интенсивно до 300 нм и поэтому для разложения о-нафтохпнондиазпда в слое нужна слишком большая экспозиция, что приводит к переэкспонированию наружных частей и размыванию рельефа нри проявлении. Рельеф, полученный из НС, очувствленной хинондиазидом, может непосредственно служить маской при экспонировании ПММА [пат. США 4211834]. Однако при экспонировании эксимерным лазером (ХеС1, А, = 308 нм КгР, А-= 248 нм) снимаются жесткие требования к фоторезисту по светочувствительности и становится возможным использование обычных резистов типа НС + нафто-хинондиазид эта техника представляет практический интерес [21], Кислота Мельдрума имеет полосу поглош,ения (максимум при [c.183]

В настоящее время наибольшее значение в проблеме промышленного использования лазеров на красителях имеет создание эффективных и надежных лазеров накачки. Непрерывный режим работы позволяет обойти возникающие для импульсных лазеров сложности коммутации больших мощностей, но он не отвечает требованиям эффективного проведения многоступенчатого ироцесса возбуждения и ионизации атомов урана из-за быстрого распада промежуточных возбужденных состояний. Возникающая проблема распада возбужденных состояний может быть решена путем применения импульсного облучения атомов при этом задержка импульсов, производящих перевод атомов ураиа на более высокий уровень, должна быть меньше времени жизни атома на предыду-П1ем возбужденном уровне. Типичные интервалы задержек составляют наносекунды, что может быть обеспечено приемами специальной лазерной импульсной техники. Частоту следования импульсов выбирают из условия заполнения рабочего объема атомами урана за время между импульсами. Интервал между импульсами равен размеру рабочего объема (в направлении потока атомов урана), деленному на среднюю скорость атомов. Для длительной работы лазера необходим надежный коммутатор, производящий Ю или более лазерных вспышек за время непрерывной работы. [c.266]

Детальные требования к характеристикам используемых лазеров могут быть сформулированы лишь после того, как выбран сам процесс лазерного разделения изотопов. Остановимся только на некоторых моментах, имеюших общий характер. [c.273]

ЛИ объявят о выпуске этого материала. В апрельском 1978 г. выпуске Лэйпидари джорнел КЦ рекламировала фирма Делтроник . Уменьшить стоимость КЦ и увеличить производство ее кристаллов, отвечающих по качествам требованиям геммологов, пытаются путем применения других методов синтеза. Возможно получение КЦ из раствора-расплава, поскольку уже испытано несколько солевых растворителей, пригодных для выращивания кристаллов, однако медленные скорости роста—существенная помеха для экономически выгодного способа, конкурирующего с технологией выращивания из расплава. Делаются попытки найти альтернативные способы достижения высоких температур, например, с помощью мощных ламп и лазеров или ионизированной плазмы. Можно полагать, что популярность КЦ приведет к изучению и других материалов с высокой точкой плавления как возможных заменителей алмаза. [c.103]

Ввод твердых проб в источник ионизации ИСП можно осуществлять путем лазерной аб.аяции, достигая таких же-пределов определения элементов, как и при использовании растворов солей. Этот метод ввода исключает необходимость применения длительньк операций растворения исследуемого образца, тем самым уменьшается вероятность его загрязнения. Для абляции исследуемых проб твердых материалов их размещают в абляционной камере. Луч лазера фокусируется на поверхности пробы, и управляемые лазерные импульсы продолжительностью, равной миллисекундам, испаряют материал пробы. Образующееся облачко пробы, состоящее из микрочастиц, уносится потоком аргона в факел ИСП и затем ионизируется в плазме. При этом обеспечиваются пределы детектирования, превосходящие возможности оптических систем. Размер пятна лазерного луча можно регулировать от 10 до 300 мкм, что дает дополнительную возможность пространственного анализа дискретных характеристик пробы. Особое значение такой прибор имеет для использования в полупроводниковой, ядерной, минералологической и керамической областях, где необходимо быстро определять содержание примесей на уровне менее 10 -10 г без растворения. МС-анализ (с ИСП и лазерной абляцией в совокупности) является единственным методом, который удовлетворяет всем аналитическим требованиям, предъявляемым к ана- [c.854]

Получение информации из строго фиксированной точки на поверхности воды. Сейчас при зондировании водной толши с борта движущегося носителя пространственное разрешение невелико, так как спектр эхо-сигнала получают накоплением сигнала за десятки и даже тысячи вспышек лазера. Для выполнения указанного требования необходимо получать спектр эхо-сигнала в окончательном (пригодном для обработки) виде за одну вспышку лазера. [c.166]

Обсуждали всевозможные проекты. Физики и химики перебирали свои арсеналы средств. А не ударить ли по ДНК лазером А может быть, ее чуть-чуть подплавить, и потом подействовать ферментом, расщепляющим только одиночную нить Ведь все молекулы с одинаковой последовательностью должны плавиться в одних и тех же местах. Идея неплохая. Стали пробовать. Оказалось, что так резать ДНК можно, но разные молекулы хоть чуть-чуть, но отличаются по длине. Это отличие составляет несколько десятков нуклеотидов, так что эта методика еще на порядок не дотягивала по своей разрешающей способности до предъявляемых генной инженерией жестких требований. [c.53]

На рис. 8.1.8 приведены также положения частот импульсов С02-лазера в случаях двух-, трёх-и четырёхчастотного (11 ь Г 2 ь 122, з 1, 2, 3, 4 соответственно) возбуждения и диссоциации на спектре линейного ИК поглощения этой молекулы. Необходимость последовательного сдвига в низкочастотную область частот последующих лазерных импульсов связана с ангармоническим сдвигом частоты поглощения колебательно-возбуждённых молекул (см. рис. 8.1.7). При фотодиссоциации многоатомной молекулы многочастотным лазерным излучением с правильно подобранными частотами можно добиться очень высокого выхода фотодиссоциации за импульс (50- 60%) и коэффициента разделения изотопов (а 100) при очень умеренных требованиях к потоку энергии возбуждающего импульса (0,1 0,2 Дж/см2). [c.370]

Узел резонаторной линзы является одним из основных элементов системы формирования лазерного пучка в реакторе, а также служит для разделения газовых сред СОг-лазера и реактора, находящихся при разных давлениях. Линзы могут быть изготовлены из кристаллов Na l, K l или КВг. Несмотря на то, что, как указывалось выше, плотность энергии излучения на этом элементе не слишком высока, 1 Дж/см , для надёжной и длительной его работы необходимы система обдува для устранения возможности попадания пыли и влаги на поверхность линзы, а также выполнение особых требований по обработке и качеству кристаллов (отсутствие легирующих добавок, однородность и т.п.). В лазерном разделительном реакторе осуществляется процесс разделения. Реактор также включает системы питания и последующего отбора облучённого газа с регулировкой газовых потоков. [c.468]

Практически для всех спектроскопических применений необходимы перестраиваемые лазеры. Основные требования к ним — широкая область перестройки, узкая по.тоса генерации, высокая стабильность частоты и энергип излучения, воспроизводимость этих параметров. Наибольшие успехи в видимой и УФ-областях достигнуты сейчас за счет лазеров на красителях, а в ИК-области — с полупроводниковыми лазералп и лазерами на молекулярных газах. Уже освоены ширины лггапй генерации от 1 кГц до 1 МГц в непрерывном и 10—30 МГц в импульсном режимах, перекрывающие обычные потребности спектроскопии. Полученные спектральные плотности излучения мощности диодных ИК-лазеров 10 Вт/Гц значительно превосходят тепловые излучатели. Мощности непрерывных лазеров на красителях достигают 1 мВт п более. Основные проблемы состоят в повышении стабильности генерации, воспроизводимости и развитии методов непре-рывпой перестройки в широком диапазоне. Это, конечно, приведет к усложнению лазеров и увеличению их стоимости. Сейчас стоимость перестраиваемого лазера сравнима со стоимостью хорошего спектрофотометра, следовательно, трудно ожидать дешевых. лазерных приборов. Более вероятно их применение для специальных задач, особенно когда финансовые проблемы отходят на второй план. Еще раз подчеркнем важность производства лазерного набора , который фактически является спектральным прибором для исследовательских лабораторий. [c.12]

По методу Бриджмена—Стокбаргера чаще всего выращивают кристаллы веществ трех классов — металлов, полупроводников и галогенидов щелочных и щелочноземельных металлов. В промышленности этим методом шире всего кристаллизуют материалы последнего класса. Первую свою работу Бриджмен проводил на висмуте [1]. В последующие годы этим методом выращивали главным образом кристаллы металлов. Стокбаргер [2] показал, что этим способом можно выращивать кристаллы Ь1Р и СаРг- Разработанный им способ залол ил фундамент под широкое промышленное выращивание галоидных кристаллов оптического назначения. Открытие лазеров предъявило более строгие требования к оптическому качеству галоидных кристаллов и повысило спрос на активированные галогениды щелочноземельных металлов с весьма слабым рассеянием света. Гуггенхейм [15] разработал способы ослабления рассеивающей способности у фторидов и регулируемого активирования добавками редкоземельных металлов с нужной валентностью. [c.183]

Появление лазеров сразу же привлекло внимание аналитиков. Возможность концентрировать на малых площадях излучение большой мош ности и испарять практически любое вещество казалась весьма заманчивой. Стали появляться самодельные установки и выпускаться серийные приборы. Обобщение накопленного более чем пятнадцатилетнего опыта работы в этом направлении позволяет указать задачи, при решении которых целесообразно использовать лазерную технику, сформулировать требования, выполнение которых необходимо для изучения достоверных результатов при ее использовании, оценить позможности раз.тнчпых вариантов анализа с применением лазеров для атомизации пробы. [c.20]

С учетом указанных требований нами изготовлена установка для локального атомно-абсорбционного спектрального анализа (ААСА). Испарение пробы производилось лазерным атомизатором на основе генератора ЛТИПЧ-8 (длина.волны генерации 1,05 мкм). Лазер работал в моноимпульсном режиме. Излучение лазера фокусировалось на поверхность образца флюоритовой линзой с фокусным расстоянием 30 мм. В результате единичного лазерного импульса на поверхности твердых материалов возникала лунка диаметром 100— 300 и глубиной 2—8 мкм. Лампа накачки лазера питалась от емкостного накопителя (50 мкФ, 2 кВ). С помощью генератора импульсных сигналов Г5-7А осуществлялась синхронизация срабатывания за- [c.65]

НИЛОМ цепи или карбонилом бензофенона и другие реакции, которые, несомненно, требуют изучения [20]. Система НС + нафто-хинондиазид не подходит для глубокого УФ-света, так НС и замещенная инденкарбоновая кислота поглощают интенсивно до 300 нм и поэтому для разложения о-нафтохинондиазида в слое нужна слишком большая экспозиция, что приводит к переэкспонированию наружных частей и размыванию рельефа при проявлении. Рельеф, полученный из НС, очувствленной хинондиазидом, может непосредственно служить маской при экспонировании ПММА [пат. США 4211834]. Однако при экспонировании эксимерным лазером (ХеС1, Х==308 нм КгР, 7. = 248 нм) снимаются жесткие требования к фоторезисту по светочувствительности и становится возможным использование обычных резистов типа НС -Ь нафто-хинондиазид эта техника представляет практический интерес [21], Кислота Мельдрума имеет полосу поглощения (максимум при [c.183]

Когда для снижения относительного уровня дробового шума до пренебрежимо малой величины применяется лазерный пучок высокой интенсивности, флуктуации шума и дрейф интенсивности лазера можно компенсировать двухлучевым методом, в котором измеряется интенсивность пучка до и после прохождения им атомизатора, ц регистрируется сигнал, пропорциональный отношению интенсивностей этих двух пучков. Наилучшие результаты были получены с помощью однородного светоделителя путем непрерывного наблюдения обоих пучков, а не попеременной реги-стирующей системы пучков с прерыванием. Характеристики временного отклика сигналов для обоих пучков должны быть идентичны. Время отклика должно быть достаточно коротким, чтобы следовать за флуктуациями шума, но довольно большим для того, чтобы флуктуации дробового шума были меньше других флуктуаций. Два детектора должны следить за идентичными участками пучков и иметь воспроизводимые пропорциональные чувствительности. Как отмечалось ранее, поскольку чувствительность детекторов может случайным образом меняться в зависимости от участков поверхностей самих детекторов [54], то перед каждым нз них нужно помещать идентичные диффузоры, чтобы каждый участок пучка освещал все части поверхности детектора. Это идеальное требование трудно осуществить иа практике. (Очевидно, имеется потребность в детекторах с однородными чувствительностями по их поверхности.) Если эти условия выполнены, то шум возникает главным образом в системе детектирования и в результате флуктуаций поглощения и рассеяния в атомизаторе. Наиболее важен шум детектирующей системы вблизи измерения предела обнаружения (слабое поглощение), тогда как флуктуационный шум атомизатора становится важным при высоких удельных поглощательных способностях [55]. [c.160]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология