Газовый лазер

Работа некоторых весьма важных газовых лазеров основана на механизме возбуждения в процессе межмолекулярного переноса энергии. Например, в гелий-неоновом лазере электрический разряд проходит через смесь, содержащую около 10% Ые в Не. Столкновения с электронами от разряда вначале заселяют первые возбужденные триплетные и синглетные состояния Не, как показано на рис. 5.6. Оптические переходы от этих состояний к основным состояниям запрещены и поэтому являются метастабильными и долгоживущими. Эти два состояния близко резонируют с двумя возбужденными состояниями N0 (обозначенными на рисунке 23 и 35), и столкновительный обмен энергией приводит к образованию возбужденного неона в состоянии 5. Имеются также низколежащие состояния Р, для которых резонансное возбуждение невозможно, так что осуще- [c.144]

Неон используют в неоновых лампах, аргон — люминесцентных лампах дневного света. Криптоном наполняют лампы накаливания с целью уменьшения испарения и увеличения яркости свечения польфрамовои нити. Ксеноном заполняют кварцевые лампы высокого дазления, являющиеся наиболее мощными источниками света. Гелий и аргон пспользуют в газовых лазерах. [c.489]

Отличительной особенностью газовых лазеров является то, что в них вещество имеет малую плотность, поэтому возможность его разрушения исключена. Возбуждение газов происходит в результате упругих и неупругих столкновений, ионизации и рекомбинации, диссоциации, химических реакций и других процессов. Это приводит к разнообразным методам создания инверсной заселенности (электрический разряд, оптическая накачка, химические реакции и др.). [c.99]

Классическим газовым лазером является гелий-неоновый лазер, работающий на смеси гелия и неона с соотношением от 7 1 до 5 1. В газовых (молекулярных) лазерах на СО2 смесь 02-N2-He возбуждается в режиме тлеющего разряда. Для создания инверсии заселенностей используется резонансная передача энергии от одного из компонентов - молекулярного азота - молекулам СО2 присутствующий в смеси гелий способствует ее охлаждению вследствие своей большой теплопроводности. Переходы между рабочими уровнями сопровождаются генерацией излучения на длине волны 10,6 мкм. На лазерах этого типа получены наибольшие уровни выходной мощности, а также наиболее высокие (10-30%) значения к.п.д. по сравнению с другими лазерами. [c.99]

Подробно процедура динамического изучения реакции столкновения атом-двухатомная молекула методом классических траекторий изложена в работе [299] на примере расчета реакции обмена Н- -Н2, характеризующейся отличной от нуля энергией активации. В работе детально описан выбор системы координат, в которой происходит расчет классических траекторий. Выбор начальных условий для расчета траекторий организован так, чтобы в максимальной степени воспроизвести квантовые состояния реагентов. Приведены уравнения, устанавливающие связь между начальными и конечными квантовыми состояниями системы и классическими переменными. При исследовании динамики отдельных траекторий получается кинетическая информация различной степени детальности. На первом этапе определяется вероятность реакции и через нее полное сечение реакции как функции начальных состояний реагентов и конечных состояний продуктов. Затем вычисляется константа скорости реакции как интеграл от полного сечения реакции при определенном распределении начальных состояний реагентов. Для вычисления термической константы скорости используется максвелловское распределение по скоростям молекул и больцмановское распределение по внутренним состояниям. Очевидно, что такой подход может быть применен для вычисления констант скорости в нетермических условиях, т.е. при различных температурах, соответствующих различным степеням свободы, и при отклонениях от максвелл-больцмановского распределения. Это позволяет, в частности, моделировать методами классических траекторий неравновесную кинетику процессов в плазмохимических системах, газовых лазерах и в верхних слоях атмосферы. [c.57]

Для определения молекулярной анизотропии определяют интенсивность света, рассеянного под углом 90° к падающему и поляризованного вдоль 2 и (/ (рис. XII.2). В последнее время источником света в основном служат газовые лазеры непрерывного действия. При использовании ламп необходимы монохроматоры. Если изучают рассеяние поляризованного света, то перед ячейкой с веществом устанавливают поляризатор. Конструкция ячейки предусматривает поглощение отраженных внутрь ячейки лучей. Постоянство температуры обеспечивается термостатированием. На пути рассеянного луча устанавливают анализатор и четвертьволновую пластинку, которая превращает линейно поляризованный луч в луч с [c.233]

Этих усложнений удается избежать при выборе подходящей линии газового лазера гелии-неоновый лазер дает линию при 632,8 нм, аргоновый — при 488,0 и 514,5 нм, криптоновый — при 568,2 и 647,1 нм. Применение лазеров на красителях с подстройкой и узкополосных светофильтров расширяет диапазон длин волн и обеспечивает монохроматичность излучения. [c.274]

Активными центрами газовых лазеров являются атомы и ионы в газовой фазе. Области генерации достаточно узкие, как правило, не превышающие ширины спектральных линий, возникающих при электронных переходах в атомах и ионах. В последнее время широкое применение находят лазеры, в которых активными центрами являются молекулы, т. е. лазерное излучение возникает при электронных переходах в молекулах (говорят на молекулярных переходах ). Области генерации молекулярных лазеров несколько шире, чем лазеров на атомных переходах, так как генерация происходит одновременно в нескольких возбужденных вращательных уровнях (иногда и электронно-колебательно-вращательных). Мощности генерации меньше, чем у твердотельных лазеров, [c.192]

Лазеры, у которых в качестве вещества для активной среды используются нейтральные атомы типичный представитель — ге-лий-неоновый (Не-Ые) лазер, который используется для получения излучения с длиной волны 633 нм. Ширина линии генерации составляет 1700 МГц. Гелий-неоновый лазер может также давать генерацию и на других длинах волн, соответствующих атомным переходам в атоме неона. Наряду с гелий-неоновым лазером существуют газовые лазеры с использованием других нейтральных атомов, включающих большинство инертных газов (Не, Ые, Кг, Аг, Хе) кроме того, применяются такие вещества, как Ь, СЬ, Нд. Длины волн и мощности излучений этих лазеров можно найти в специальной литературе. [c.193]

В газовых лазерах для получения инверсии заселенности обычно используется электрическое возбуждение. Молекулы и атомы при столкновениях с высокоэнергетическими электронами возбуждаются и ионизируются. При этом, ввиду того что правила оптического отбора здесь неприменимы, можно осуществить заселение запрещенных метастабильных состояний. Действие лазера становится возможным за счет переходов в нижние состояния. Два важных примера — это азотный лазер, который является импульсным, и аргоновый ионный лазер, работающий в основном в непрерывном режиме. Характерные процессы описываются реакциями (5.50) + (5.51) и (5.52) + + (5.53) [c.144]

Рубиновый лазер относится к категории твердотельных лазеров. Они обычно характеризуются более высокой выходной мощностью, чем газовые лазеры. Инверсная заселенность в рубиновых лазерах достигается путем оптической накачки. [c.170]

Для определения наличия цезия в рабочем потоке на выходе из теплообменника-конденсатора устанавливалось просвечивающее устройство (рис. 2), состоящее из цилиндрического корпуса, входного и выходного патрубков и двух перпендикулярно расположенных окон , выполненных из сапфировых стекол, впаянных через ковар в трубки из нержавеющей стали ( ). В горизонтальное окно через призму 2 направлялся луч газового лазера 5 с длиной волны 632.8 нм, а над вертикальным окном был расположен [c.192]

Для кинетического анализа энергетически неравновесных процессов (газовые лазеры, плазмохимия, фотохимия и т. д.) требуется знание микроскопических констант скорости. Константы скорости и сечения микроскопических реакций (разд. 6.2.3) дают менее усредненную информацию, чем константы скорости термических реакций, и поэтому способствуют развитию представлений о физике элементарного акта. [c.151]

В обзоре [520] содержится информация о газовых лазерах на парах висмута. Анализируя характеристики лазера, цитированные авторы пришли к выводу о при- [c.322]

Гелий-неоновый газовый лазер представляет особый интерес в связи с темой данной главы. Неон является веществом, которое способно обнаруживать лазерное действие. Однако инверсная заселенность в нем достигается в результате переноса энергии от возбужденного состояния гелия к неону, который таким образом переводится в возбужденное состояние. Гелий возбуждается электрическим разрядом (столкновениями с электронами в электрической разрядной трубке). Для такого возбуждения неприменимы обычные правила отбора. Многие из возбужденных атомов гелия в конце концов попадают в низшее возбужденное состояние (конфигурации 15 2з ) либо непосредственно в результате возбуждения, либо в результате распада высокоэнергетических возбужденных состояний. Излуча-тельный переход из состояния в синглетное основное состояние запрещен по спину, вследствие чего состояние 51 обладает сравнительно большим временем жизни. Это состояние лежит приблизительно на 1,6-10" см- над основным состоянием гелия. Высшее энергетическое состояние конфигурации ls 2s 2p 4s неона [эту конфигурацию мы сокращенно обозначим символом (Ые+, 45)] лежит всего на 314 см- ниже по энергии, чем указанное возбужденное состояние, относительно основного состояния неона. В такой ситуации возможен резонансный перенос энергии, при котором энергия возбуждения переходит от гелия к неону. Состояния конфигураций (Не+, Зр) и (Не+, Зз) расположены между конфигурацией (Не+, 4з) и основным состоянием. Они не заселяются возбужденным гелием следовательно, создается инверсная заселенность между различными возбужденными состояниями неона. Преобладающее лазерное дей- [c.189]

В твердотельных лазерах в качестве активной среды используют как диэлектрики (рубин, стекло с добавками неодима, алюмоиттрие-вый гранат - АИГ), так и полупроводники (например, арсенид галлия). В газовых лазерах активной фазой могут быть чистые газы (Вг, N6, Кг, Хе) или смеси газов (Не - N6, С02-Н2 Не). К.п.д. твердотельных лазеров лежит в пределах 0,01-4%, а газовых 8-30%, причем наиболь- [c.97]

При исследовании некоторых органических жидкостей (дибу-тилфталат, бензотрон и т. п.) метод сдувания позволил установить различие в структуре граничных слоев и объемной жидкости. Переход от объемной жидкости к граничному слою иногда происходит скачкообразно, подобно фазовому переходу первого рода, нО при определенной толщине. В этом видна уникальность этого абсолютного метода исследования свойств граничных слоев, прецизионность которого значительно повысилась благодаря применению в эллипсометрии газового лазера [52]. [c.73]

С развитием техники область применения различных веществ непрерывно расширяется, часто в самом неожиданном направлении. Так, папример, интересно отметить, 1то в последние годы йод стал предметом пристального рнимания физиков, занимающихся созданием лазеров. В настоящее время на основе йода в газовой фазе созданы мощные газовые лазеры. [c.282]

Релеевский триплет. Итак, спектр тонкой структуры релеевского рассеяния света (релеевский триплет) в чистых жидкостях обусловлен адиабатическими и изобарическими флуктуациями плотности. В растворах центральная компонента релеевского триплета, будем называть ее компонентой Гросса (по имени открывшего ее в 1930 г. Е. Ф. Гросса), зависит не только от изобарических флуктуаций плотности, но и от флуктуаций концентрации. Изучая спектр центральной компоненты релеевского триплета, изображенного на рис. 32, можно определить коэффициент те.мпературопроводности х и, если известно Ср, —коэффициент теплопроводности %. Изучая спектр компонент Мандельштама—Бриллюэна, получают сведения о скорости распространения и коэффициенте поглощения звуковых волн [36]. Точность этих измерений резко возросла с появлением газовых лазеров. Измерения проводятся при углах рассеяния 0, обычно превышающих 20—30°. В этих условиях спектр компонент Мандельштама — Бриллюэна позволяет изучать лишь гиперзвуковые волны, имеющие частоту порядка 10 Гц. При очень малых углах рассеяния в принципе можно было бы исследовать скорость и поглощение звука в более широком диапазоне частот и оптическим методом получать сведения о дисперсии скорости звука, т. е. о зависимости скорости звука от частоты колебаний звуковых волн [37]. [c.144]

Изучены фазовые равновесия в системах La- o-Ni-0, Ьа-Мп-Н1-0, Ьа-Ме-Со-О, Ьа-Ме-К1-0, Ьа-Ме-Со-Ы1-0, где Ме - Са, 8г, Ва. Методами рентгеновской, нейтронной дифракции и ЕХАР8 спектроскопии изучены структуры индивидуальных сложнооксидных фаз. Впервые установлены типы ряда структур, вычислены координаты атомов, длины связей и степени заполнения различных кристаллографических позиций. Изучена кристаллическая структура полученных твердых растворов и выполнено моделирование их дефектной структуры, оценена кислородная нестехиомет-рия. Методом валентных связей во все оксидах оценена степень окисления никеля. Полученные сложнооксидные материалы могут служить при изготовлении электродов топливных элементов, газовых лазеров и катализаторов многотоннажного органического синтеза. [c.118]

Для проведения более энергоемких процессов, таких как сварка швом, резка более толстых диэлектрических материалов и металлов, требуются более мощные лазеры. Для этой цели применяют газовые лазеры на азоте или углекислоте. Такие лазеры могут выполняться на мощности в луче при работе в непрерывном режиме в сотни и тысячи ватт (до 10—12 кВт). Для того чтобы газ при ЭТОМ не нагревался, его непрерывно прокачивают через лазер. Только маломощные газовые лазеры, работающие в импульсном режиме, могут выполняться отпаянными с замкнрым объемом. Обычно в газовую смесь добавляют гелий, способствующий ее охлаждению благодаря своей высокой теплопроводности. [c.383]

Так как концентрация активных частиц в газовой среде (Ю з—10 см ) намного ниже, чем в твердотельных излучателях (10 —10 см ), высокие мощности излучения можно получить лишь при большой длине активной части излучателя (десятки метров). Поэтому газовые лазеры на СОг выполняются по схеме свернутой конструкции , когда газоразрядные трубки pa пoлoлieны параллельно друг другу, а луч проходит их последовательно, поворачиваясь при каждом переходе на 180° с помощью двух установленных под углом 45° зеркал (рис, [c.383]

УГЛЕРОДА ДИОКСИД (углекислый газ, угольный ангидрид, углекислота) СО2. При 20 °С сжижается под давл. 5,11 МПа faoar —78,50 °С раств. в воде (с образованием угольной к-ты), орг. р рителях. Содержится в воздухе (0,03% по объему) и в водах минер, источников. Получ. побочный иродукт при обжиге известняка, сжигании кокса и спиртовом брожении в лаб.— разложение мрамора НС1 в аппаратах Киппа. Примен. в пронз-ве сахара (для очистки сока), соды, карбамида, оксикарбоновых к-т для приготовления газиров. вод, лечебных углекислых ванн компонент огнетушащих составов в газовых лазерах твердый СОа — хладагент ( сухой лед ). ПДК 30 мг/м . [c.603]

Газы используются как активные среды разл. газовых лазеров. Активными частицами в них м. б. нейтральные атомы (Не, Си, I), устойчивые молекулы (СО , СО, Nj, HF), эксимерные молекулы (Аг , Кгз, АгР, КгР), ионы инертных газов (Аг , Аг , Кг , Кг , Ne ), napbi металлов [c.566]

Применеше. Н. и неоно-гелиевую смесь используют в качестве рабочей среды в газовых лазерах, для наполнения газоразрядных источников света, сигнальных ламп ЭВМ и радиотехн. аппаратуры, ламп-индикаторов и стабилизаторов напряжения, как хладагент в технике низких т-р. [c.210]

В связи с развитием ракетно-космич. техники, а также химических источников тока во 2-й пол. 20 в. самостоят. значение стала приобретать хнмия энергонасыщенных соединений-сильнейших окислителей и восстановителей. Позже все большее внимание стало уделяться твердым источникам (аккумуляторам) разл. газов-кислорода (см. Пиротехнические источники газов), водорода (см. Водородная энергетика), фтора и др.-для топливных элементов, газовых лазеров, систем жизнеобеспечения космич. станций и кораблей. [c.211]

С. применяют в осн. для произ-ва S и H2SO4. Его используют также для получения разл. сульфидов (в частности, сульфидов и гидросульфидоп Na, NH4 ), сераорг. соед. (тиофены, тиолы и т. п.), тяжелой воды, для приготовления лечебных сероводородных ваьш, в аналит. химии для осаждения сульфидов металлов. Hj S м. б. рабочим в-вом мол. газовых лазеров. Взрывоопасен, КПВ в воздухе 4,5-45,5% по объему. [c.330]

Осн. область применения SOj-произ-во SO3 и H2SO4. Его используют также в произ-ве сульфитов, гидросульфитов, тиосульфатов, сульфурилхлорида и др. соедтений S. С.Д. обесцвечивает мн. орг. красители, что используется при отбеливании шерсти, шелка, соломы и т. п. С. д. применяют для консервирования фруктов, ягод и как дезинфицирующее ср-во. Жидкий С. д.-хладагент в холодильной технике, р-ритель. С. д. используют в аналит. химии, он м. б. рабочим в-вом в газовых лазерах. [c.333]

Применение. Металлич. Ц.- компонент материала катодов для фотоэлементов, фотоэлектронных умножителей, телевизионных передающих электронно-лучевых трубок, термоэмиссионных электронно-оптич. пр разователей. Ц. используют в вакуумных электронных приборах (как геттер), выпрямителях, атомных ставдартах времени. Цезиевые атомные часы необыкновенно точны. Их действие основано на переходах между двумя состояниями атома Ц.- с параллельной и антипараллельной ориентацией собств. магн. моментов адра атома и валентного электрона этот переход сопровождается колебаниями со строго постоянными характеристиками (длина волны 3,26 см). Пары Ц.- рабочее теле в магнитогвдродинамич. генераторах, газовых лазерах, ионных ракетных двигателях. Радионуклид С используют дтя у-дефектоскопии, в медицине для диагностики и лечения. Ц -теплоноситель в адерных реакторах, компонент смазочных латериалов для космич. техники. [c.332]

Значения рассчитаны по данным работы [84]. (Значения для водяного пара рассчитаны для 760 мм рт. ст.) Яддд р — О.бЗга 10- м (гелий-неоновый газовый лазер). [c.164]

Орлов и др. [159] модифицировали приведенные выше методы. Для наблюдения за движением частиц авторы использовали оптикомеханическую технику. Двин ущиеся частицы освещались тонким пучком лучей газового лазера. Измерение составляющей скорости частиц по пути светового потока производилось с помощью оптической системы с вращающейся призмой, обороты которой подбирались таким образом, чтобы создавалось впечатление неподвижности ча-. стиц (стробоскопический эффект). Скорость вращения призмы для данной оптической системы являлась мерой скорости движения частиц. [c.92]

Первый действующий лазер представлял собой твердотельную систему на рубине и был сконструирован Майманом в 1960 г. Это была трехуровневая система, действующая на ионах Сг + в кристалле рубина, в которой использовалась оптическая накачка. В 1961 г. Джовая с сотрудниками создали первый газовый лазер на смеси гелий — неон. С того времени для создания лазеров было использовано много различных веществ— газовых, жидких и твердых. Прямое излучение этих лазеров дает частоты, перекрывающие большую часть видимого и инфракрасного спектральных диапазонов. Ультрафиолетовое лазерное излучение может быть получено на основе эффекта удвоения частоты (который объясняется особыми свойствами нелинейной оптики). На основе органических красителей удается построить лазеры с плавной перестройкой частоты. [c.189]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология