Лазеры инфракрасные на СОг

Таблица 5.2. Длины волн лазеров инфракрасного диапазона с оптической накачкой

В исследованиях лазерного разделения изотопов, проводимых до настоящего времени, есть немало примеров успешного разделения при использовании С02-лазера, обладающего наибольшей выходной мощностью среди импульсных лазеров инфракрасного диапазона, и летучих соединений с поглощением, соответствующим диапазонам его волн 9,6 и 10,6 мкм. [c.47]

Спектроскопическое исследование излучения газовых молекулярных лазеров инфракрасного и субмиллиметрового диапазонов существенно расширило наши знания о молекулярных спектрах и характеристиках возбужденных колебательно-вращательных уровней, а также о таких столкновительных и кинетических процессах, как образование и рекомбинация промежуточных продуктов химических реакций. В частности, детальное исследование временного поведения индуцированного излучения в химических лазерах позволило глубже понять пути реакций и распределение внутренней энергии в продуктах реакции [251]. [c.305]

Развитие технологии стекла в этом отношении менее наглядно. И все же ведущую роль в науке о материалах играли технологи. Эта наука занимается разработкой новых материалов для удовлетворения специфических потребностей техники и устанавливает связь между свойствами материала, с одной стороны, и химическим составом и структурой — с другой. За последние 100 лет в этой области наблюдается неуклонный прогресс, особенно в таких отраслях промышленности, как производство оптических стекол и стекол, используемых в электротехнической промышленности. По мере появления новых отраслей техники, требующих применения стекла, ускоряется и развитие науки о стекле. В качестве примеров можно привести лазеры, инфракрасную оптику и оптические приборы, в которых используется и волокно. Получены также совершенно новые стеклообразные материалы, которые сейчас интенсивно исследуются во многих лабораториях мира — стеклокерамика (ситаллы), которой посвящена первая монография этой серии, полупроводниковые стекла и быстро растущая группа халькогенидных стекол. [c.7]

Мощные лазеры с перестраиваемой длиной волны выполняют в видимой и ультрафиолетовой областях спектра на красителях, а в инфракрасной - на полупроводниках. Для накачки используются мощные импульсные лампы на парах меди. [c.100]

Метод ЭПР/ЛМР. Как и в ЭПР, в ЛМР для повышения чувствительности применяют магнитную модуляцию. При заданной частоте магнитной модуляции с помощью правильного выбора режима работы инфракрасного (ИК) СОа-лазера можно получить дополнительный выигрыш в чувствительности внутрирезонаторного ИК ЛМР примерно на [c.358]

Принцип метода РФС заключается в следующем. В исследуемой системе (смеси газов) генерируются тем или иным способом атомы или свободные радикалы. Светом зондирующего источника исследуемые частицы переводятся в возбужденное состояние. Зондирующий источник настроен на длину волны, вызывающую возбуждение. Переход из возбужденного состояния в основное сопровождается излучением (флуоресценцией), что используется для контроля за изменением концентрации этих частиц во времени. Установка включает реактор и соединенные с вакуумной системой СВЧ-генератор для генерирования атомов в разряде, источник зондирующего излучения, приемник возникающей флуоресценции, фильтры и монохроматоры. Источником зондирующего излучения могут быть перестраиваемые лазеры и струевые разрядные лампы. Они охватывают диапазон длин волн от глубокого ультрафиолета до коротковолновой инфракрасной области. Для регистрации флуоресценции используются фотоумножители и счетчики Гейгера. Для кинетических измерений резонансно-флуоресцентная спектроскопия может быть применима в трех различных вариантах, Во-первых, в статических условиях, когда атомы и радикалы генерируются реакционной смесью. В таком варианте РФС-метод предназначался для изучения цепных разветвленных реакций горения водорода и фосфора. Во-вторых, РФС-метод часто используется в струевых условиях в сочетании с СВЧ-разрядом. Это позволяет измерить концентрацию атомов и радикалов и изучать их реакцию с реагентом-газом в объеме или гибель на поверхности. Этим же способом изучаются продукты той или иной элементарной реакции. В-третьих, РФС-метод применяется в сочетании с импульсным фотолизом. Максимальное значение константы скорости бимолекулярной реакции, измеряемой [c.359]

Жидкие кристаллы смектического типа удобны для термооптической записи информации. Процесс записи предельно прост. Плоский стеклянный капилляр заполняется смектиком. Его исходное состояние — прозрачный монокристалл. Молекулы в нем ориентированы перпендикулярно стенкам. Тонкий инфракрасный луч лазера быстро скользит по стеклу, выводя буквы или цифры.В местах падения луча смектик нагревается и переходит в изотропную жидкость. Остывая, места записи становятся мутными. Если направить на капилляр считывающий луч, то он проявит места записи, ставшие непрозрачными. Чтобы стереть запись, нужно опять нагреть жидкий кристалл до однородной жидкости и медленно охладить до смектической мезофазы. Аналогично производится регистрация инфракрасных голограмм. [c.251]

Специальный подбор веществ позволил разработать лазеры, которые испускают излучение не только в видимой области спектра. Например, лазер, в котором используется СО2, испускает излучение в инфракрасной области и представляет собой исключительно удобный инструмент для резки и сверления отверстий в сверхтвердых материалах, таких, как алмаз. Разработаны и другие лазеры, используемые для различных целей, в частности для нужд связи. [c.69]

Рамановская спектроскопия гораздо более приспособлена к использованию оптоволоконной технологии, чем инфракрасная спектроскопия. Разработаны оптоволоконные зонды для измерения рассеяния света и люминесценции. При использовании лазера в качестве источника света эти устройства можно применять и для реализации метода рамановской спектроскопии. Эти датчики состоят из оптоволоконного пучка и оптического окна в конце волокон. В пучке оптические волокна распределены таким образом, что в центре находится одно-единственное волокно, по которому идет свет от источника, и несколько других сходных волокон по краям пучка собирают рассеянный пробой свет (рис. 16.4-4). Этот тип распределения волокон обеспечивает максимальную эффективность сбора рассеянного излучения. Линзы обычно фокусируют свет от [c.660]

Например, экспрессны и информативны измерения поглощения лазерного излучения. С помощью лазерного индикатора содержания нефтепродуктов возможно построение карт распределения углеводородов в воздухе. Инфракрасное излучение X = 3,39 мкм), генерируемое гелий-неоновым лазером прибора, избирательно [c.229]

Спектроскопические методы являются наиболее надежными. Они основаны на взаимодействии легких частиц (фотонов и электронов) с молекулярными системами. Молекулярная спектроскопия разделяется на спектральные области в зависимости от энергии используемых легких частиц. Химия оперирует в основном колебаниями атомов и валентных электронов. Этому типу движений в молекулярных системах соответствуют фотоны оптического диапазона энергий (инфракрасная, видимая и ультрафиолетовая области электромагнитного излучения). Этот диапазон электромагнитного поля называют оптическим или просто светом. Именно в оптической спектроскопии были достигнуты наиболее значительные успехи, связанные с использованием лазеров. Поэтому обсудим в основном методы оптической лазерной спектроскопии. [c.114]

Но вернемся к возможности использования лазерного излучения независимо от его происхождения. Максимальная мощность излучения в непрерывном режиме генерации лазеров достигает 105 в, а в импульсном режиме—Ю В, Значение длин волн генерируемого излучения покрывает видимый диапазон, захватывая инфракрасную (до 2,6-10- нм) и ультрафиолетовую (до 370 нм) области, В настоящее время ведутся работы по расширению диапазона длин волн до 126 нм и рассматривается возможность создания лазерных источников рентгеновского -излучения. [c.102]

Неотъемлемым звеном всех процессов ЛРИ является селективное возбуждение атомов или молекул, и хотя в настоящее время известны тысячи лазерных линий, совпадение лазерной линии с подходящим переходом в атоме или молекуле продолжает оставаться редкой случайностью. По этой причине создание и совершенствование перестраиваемых лазеров — это этап всех ЛРИ-программ. Очень серьезное значение имеет этот вопрос для молекулярного варианта ЛРИ, поскольку для претворения его в жизнь необходимы мощные перестраиваемые лазеры в средней части инфракрасного диапазона спектра. [c.260]

В современных эллипсометрах применяют газовые лазеры на гелиево-неоновой смеси (К = 0,63 мкм) и СО2 (X, = 10,6 мкм). Применение инфракрасного лазера позволяет расширить диапазон измерения в сторону больших толщин. ИК Эллипсометр (X = 10,6 мкм) измеряет толщины эпитаксиальных слоев в диапазоне 0,01. .. 1,6 мкм с погрешностью 0,01 мкм. Точность отсчета уг- [c.497]

Минимально обнаруживаемый дефект достигает порядка 0,1 мм в диаметре. Применение металлического вращающегося зеркала увеличивает скорость сканирования в 4 раза по сравнению со стеклянным зеркалом. Возможно контролирование поверхности материала, двигающегося со скоростью свыше 15 м/с. Сканирующие лазерные системы бегущего луча могут также использоваться для получения изображения объектов контроля. Схема лазерного сканирующего инфракрасного микроскопа для контроля внутренних дефектов полупроводниковых материалов с механическим сканированием объекта контроля и неподвижным лучом лазера отличается низким быстродействием, но имеет высокую разрешающую способность. Схема с системой сканирующих зеркал отличается большим быстродействием (до 50 кад/с при 200., . 400 строках разложения телевизионного изображения), однако наличие полевых аберраций оптической системы приводит в этом случае к снижению пространственного разрешения. [c.509]

В ударной волне колебательная температура ниже поступательной и вращательной. Примером обратного соотношения является один из типов лазера — инфракрасный. Энергия электрического разряда трансформируется в таком лазере в энергию неравновесного колебательного возбуждения. В других типах лазеров, излучающих свет в видимой и ультрафиолетовой областях, неравновесное электронное возбуждение создается подводом энергии в форме световой илн электрической энергии газового разряда. Для того чтобы заставить светиться нагреваемый газ, температура его должна достигнуть десятков тысяч градусов. А у светящейся трубки световой рекламы стеики чуть теплые. Электронная температура газа в трубке несопоставимо велика по сравнению с кинетической температурой. Как видите, три тнпа воздействий — механическое, световое, электрическое — могут приводить к созданию систем с неравномерным распределением частиц по эиергии. Особый случай, когда неравновесность создается в результате быстрой химической реакции, будет рассмотрен в главе Циклические процессьр. [c.56]

Для передачи лазерного излучения технологическому объекту и управления пучком служат специальные энергетические оптические системы [10]. С помощью фокусирующих, отражающих и преломляющих оптических элементов излучение лазера может быть подведено к заданным зонам обработки. Для изменения направления излучения с длиной волны, лежащей в видимой и ближней инфракрасной частях спектра, используют призмы полного внутреннего отражения и интер ференционные зеркала с многослойными диэлектрическими покрытиями. На длине волны 10,6 мкм применяют зеркала с покрытиями из золота и алюминия. Для перемещения луча в пространстве используют системы подвижных зеркал. В промышленных лазерах применяют фокусирующие системы телескопического и проекционного типов. [c.101]

Принципиально новые возможности открылись в химии с появлением мощных инфракрасных лазеров. Это область селективного воздействия лазерного излучения на вещество, названная мощной инфракрасной лазерохимией [13]. Ряд исследователей [14] оценили достижения в этой области, назвав их лазерной революцией в химии . Хотя попытки селективного действия света относятся к 1922 г., существенный скачок был сделан Павловым с сотр. в 1966 г. и Майером и др. в 1970 г. Значительный объем работ по лазерной селективной фотофизике и фотохимии был выполнен в Институте спектроскопии АН СССР [15]. [c.178]

Исследования нелинейного взаимодействия интенсивного лазерного света со сложными молекулами в газовой и конденсированной фазах показали перспективность лазерохимии, основанной на сильном колебательном возбуждении молекул. B. . Летохов [15] предлагает классификацию методов инфракрасной лазерохимии по соотношению между временами, характеризующими релаксацию колебательной энергии в возбужденной лучом лазера моде молекулы [c.180]

Электромагнитное излучение радиоволнового диапазона генерируется и излучается макроскопическими объектами, которыми являются, например, высокочастотные передатчики и антенны. Такое излучение обычно когерентно. Излучаемые двумя независимыми источниками радиоволны могут беспрепятственно интерферировать. Излучение в оптической (инфракрасной, видимой, ультрафиолетовой) и рентгеновской областях спектра вызывается изменением энергетического состояния микросистем в атомной области. Такое излучение состоит из очень большого набора волн, характеризующихся малыми разностями частот. Эти электромагнитные волны не имеют определенных соотношений фаз, и поэтому они не когерентны. Явление интерференции для них может наблюдаться только в случае деления излучения на несколько потоков и закономерным взаимным сдвигом фаз в них. Эта кажущаяся противоположность обеих рассматриваемых областей была преодолена после изобретения оптического квантового генератора — лазера [Басов, Прохоров (1954), Шавлов, Таунс (1958), Мейман (1960)]. Осуществляющееся в лазере генерирование микросистемой когерентного излучения оптического диапазона своеобразно иллюстрирует единство спектров электромагнитного излучения. [c.172]

Многоквантовые эффекты под действием ультрафиолетового или видимого лазерного излучения часто аналогичны наблюдаемым при однофотонном возбуждении соответствующим коротковолновым излучением. Однако инфракрасное многоквантовое возбуждение приводит к явлениям, которые было бы невозможно исследовать без использования лазеров. Вскоре после создания СОа-лазера (разд. 5.7) были проведены эксперименты по наблюдению химических превращений, индуцированных ИК-фотонами высокой интенсивности. Оказалось, что колебательная фотохимия, по крайней мере многоатомных молекул,— это очень широкая область. Хотя в большинстве случаев для достижения энергии разрыва связи требуется поглощение 10—40 ИК-фотонов, при воздействии на молекулу с сильной колебательной полосой поглощения мощного импульс-НОГО лазерного излучения легко происходит с )ото( )рагмента-ция. Например, молекула 5Рб диссоциирует при воздействии СОз-лазера с Х=10,6 мкм [c.76]

В технике широко применяются арсенид, в меньшей степени фосфид и антимонид галлия, а также твердые растворы арсенида с фосфидом галлия или этих галлиевых соединений с аналогичными соединениями алюминия и индия. Они используются для изготовления разнообразных полупроводниковых устройств — выпрямителей, транзисторов, детекторов ядерного излучения, приборов, использующих эффект Холла, и т. п., а также лазеров [80], Сейчас широко начинают применяться люминесцентные источники света в виде полупроводниковых диодов. Отличаясь малой инерционностью, они легко сочетаются с другими элементами электронных схем. На этой основе развивается новое направление электроники — оптикоэлектроника. С помощью фосфида галлия получают источники зеленого и желто-зеленого светов твердые растворы фосфида с арсенидом дают свечение от желтого до красного. Арсенид и антимонид галлия дают инфракрасное излучение 0,85—0,90 и 1,6 мкм соответственно. На основе арсенида галлия и других материалов этой подгруппы работают лазеры как для видимой, так и для инфракрасной областей спектра. Из других полупроводниковых соединений галлия начинает входить в практику селенид GaSe [80]. [c.245]

Лазеры на углекислоте обладают наиболее высоким КПД по сравнению с другими, но обладают тем недостатком, что дают луч с длиной волны 10,6 мкм (инфракрасный диапазон). Так как многие тела плохо поглощают свет с такой длиной волны, их приходится покрывать обмазкаш с высоким коэффициентом поглощения на базе фосфатов или графита. Для работы в непрерывном режиме активная среда в излучателе возбуждается стационарным тлеющим разрядом между расположенными в излучателе электродами, к которым подведено напряжение от высоковольтного выпрямителя. В целях стабилизации разряда выпрямляющее устройство имеет круто падающую характеристику. [c.383]

Рамановская спектроскопия основана на исследовании спектров рассеяния света. При столкновении фотона с молекулой может иметь место упругое соударение, при котором фотон не теряет энергию, но изменяет направление своего движения. Такое рассеяние известно под названием рэлеевского и лежит в основе метода определения молекулярных весов соединений. Соударения могут быть также иеупругими они характеризуются тем, что энергия молекулы и фотона изменяется. Поскольку эти изменения носят квантовый характер и определяются колебательными и вращательными уровнями молекулы, анализ спектра рассеянного света (спектра Рамана) дает почти ту же информацию, что и обычный инфракрасный спектр. Необходимо, однако, помнить один момент правила отбора в этих двух случаях различаются. В инфракрасной спектроскопии разрешены одни переходы, в раман-спектро-скопии — другие. Таким образом, имеет смысл снять и тот и другой спектр исследуемого образца. До недавнего времени раман-спектроско-пия находила весьма ограниченное применение из-за малой интенсивности рассеянного света. Однако использование для возбуждения лазеров существенно повысило ценность указанного метода [16—20]. В качестве примера на рис. 13-4,5 приведен раман-спектр 1-метилурацила. Заметим, что интенсивность полосы амид II (относительно полосы амид I) в раман-спектре значительно меньше, чем в инфракрасном спектре поглощения. Особый интерес представляет резонансная раман-спектроскопия [19—21], где используется лазерный пучок с длиной волны, соответствующей длине волны электронного перехода. Рассеяние света при этом часто существенно усиливается на частотах, которые отличаются от частоты лазера на частоту рамановского рассеяния, происходящего на группах хромофора или на группах молекулы, соседствующей с хромофором. Несмотря на определенные экспериментальные трудности, указанный метод позволяет изучать структурные особенности какого-либо конкретного участка макромолекулы. [c.13]

Продолжают открывать новые, причем, как правило, неожиданные свойства фуллеренов. Большой интерес вызывает сообщение химиков из Манчестера. Они помешали бакиболы Сбо в поры цеолита, имеющего параллельные цилиндрические каналы, а затем освещали их синим светом аргонового лазера. Экспериментаторы ожидали, что на выходе будет слабое инфракрасное излучение - чистые кристаллы бакиболов интенсивно переизлучают именно в этом диапазоне. Но оказалось, что в цеолитах углеродные шары переизлучают в видимой части спекфа - свечение видно невооруженным глазом. А так как тепло не вьщеляется, то на эту часть спектра приходится основная часть излучения. Почему это происходит пока не ясно. Предполагают, что элекфоны, заключенные в область размером 1,25 нм [c.155]

Третий способ образования А (е) - это процесс 3 А + nhv -> ->А (е). Детальное изложение такого способа фотовозбуждения дано в монографии В.А.Баграташвили. После облучения импульсом инфракрасного лазера возбужденные молекулы А (е) имеют некоторое распределение по колебательной энергии. Это распределение зависит от интенсивности лазерного излучения. Если интенсивность лазера мала, то возбужденные молекулы имеют незначительный избыток над энергией диссоциации. По мере увеличения интенсивности лазерного облучения молекулы будут возбуждаться до больших энергий. Таким образом, изменяя интенсивность излучения, можно получать молекулы с различным избытком колебательной энергии над порогом диссоциации. [c.150]

Многие годы диапазон перестройки параметрических оптических генераторов был ограничен видимой и ближней инфракрасной областями спектра. В последнее время при использовании химического HF-лазера для накачки dSe удалось расширить рабочий диапазон параметрических генераторов в область длин волн 8—12 мкм при ширине линий 0,3 см и далее до 20 мкм [6.29—6.30], [c.261]

Схема установки для роста нитевидных кристаллов графита на основе инфракрасного лазера ЛГ-25 с длиной волны 10,6 мкм представлена на рис. 17. Установка состоит из блока питания лазера 2, реактора 4, укрепленного на трехкоординатном столике, и вакуумной системы. Входные и выходные отверстия в реакторе изготовлены из хлористого натрия. Прошедший пучок излучения улавливается ловушкой 6. После вакуумирования реактор наполняется исследуемым газом, который разлагается только на подложке 5, оставаясь при этом холодным. Линза из хлористого натрия 3 позволяла фокусировать световой пучок до размера 200 мкм, что обеспечивало получение на графите температур, до 3000° С. Использование лазерного излучения с длиной волны 10,6 мкм (инфракрасная область) имеет то преимущество перед нагревом с помощьк> мощной ксеноновой лампы, что исключает постороннюю засветку и позволяет проводить непрерывное пирометрнрование образца. [c.46]

В заключение сделаем несколько замечаний об использовании лучистого нагрева. В применении к гетерогенной кристаллизации этот метод представляется весьма перспективным. Поэтому в ИФХ АН СССР, в Отделе поверхностных явлений, были развиты различные методы лучистого нагрева для проведения исследований по физико-химической кристаллизации. Оптические печи на основе ксено-иовых ламп высокого давления описаны в работе [103]. Установка иа основе инфракрасного лазера описана в главе П. [c.110]

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]

С. свинца, РЬ8е. Серые кристаллы применяется как полупроводниковый материал для фоторезисторов, фотоприёмников и излучателей в инфракрасном диапазоне, как активная среда лазеров и др. [c.385]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология