Химически активных веществ лазерная

Получение лазерного луча. За счет накачки внешней энергии (электрической, световой, тепловой, химической) атомы активного вещества - излуча1еля переходят в возбужденное состояние. Возбужденный атом излучает энергию в виде фотона. В отрасли используются твердотелые лазеры. В качестве активного вещества служит оптическое стекло с примесью неодима и редкоземельных элементов. [c.120]

Теперь немного о сути избирательного или селективного стимулирования химических реакций. Как известно, каждый атом или группа атомов в молекуле могут колебаться относительно некоторого положения равновесия. При этом собственные или характеристические частоты этих колебаний, зависящие как от массы, так и от энергии химической связи, для многих молекул лежат в инфракрасной области. При обычном нагреве, воздействующем на всю молекулу в целом, сильнее всего раскачиваются, иногда и разрываются наиболее слабые атомные связи. В итоге термические реакции в химии идут по каналу с наименьшей энергией активации. В отличие от этого реакции, стимулированные инфракрасным лазерным облучением, могут в принципе идти по любому наперед заданному каналу, в обход естественной химической активности вещества, т. е. возможно селективное стимулирование химических процессов. Это обусловлено высокой монохроматичностью и большой интенсивностью лазерного излучения. Если частота излучения лежит в инфракрасной области спектра и совпадает с одной из собственных частот внутримолекулярных колебаний, то произойдет резонансное раскачивание соответствующей атомной связи, что может привести к ее разрыву. В результате молекула или распадается на химически активные обломки или возбуждается настолько, что способна вступить в реакцию с другими молекулами без дополнительного притока энергии от теплового движения. Активными становятся те группы атомов, [c.103]

Одним из самых последних представителей семейства лазеров является химический лазер. В отличие от общепринятой традиции называть лазеры по типу активной среды (газовый, жидкостной и т. д.) химический лазер получил свое название по виду энергии накачки. Для того чтобы возникло упорядоченное когерентное лазерное излучение, необходим подвод энергии к рабочему веществу. В химическом лазере атомы или молекулы, образующиеся при обычных химических реакциях, снабжаются (так сказать, накачиваются) энергией, вьщеляющейся в ходе химического процесса. Накопленные ими запасы энергии и расходуются затем в виде излучения. [c.146]

Таким образом, зная связь параметров активного лазерного вещества с рабочими характеристиками лазера, зная влияние параметров и их соотношений па различные характеристики лазера, а также зная пути воздействия на параметры вещества его химического строения, можно пытаться целенаправленно проводить синтез и получение активных лазерных материалов и изменять их свойства. [c.25]

Тем не менее, можно полагать, что циклопентадиенильные производные лантанидов, представляющие хорошо растворимые в органических растворителях МОС, являются наиболее перспективными комплексами для получения лазерного эффекта. Тем более, что поглощение самих Ср-лигандов расположено в УФ-области, далекой от спектральных областей эмиссии лантанидов, и не может быть помехой в получении хороших коэффициентов усиления. Возможность введения донорных молекул, таких, как изонитрилы, позволяет варьировать спектр поглощения органической части комплекса и удобна для выбора лазерного активного материала. Растворимость таких комплексов в инертных, неполярных растворителях и возможность подбора заместителей, с одной стороны, представляют удобство для работы, а с другой стороны, предохраняют вещества от фотохимических превращений при интенсивных облучениях, которые в случае активных и полярных растворителей почти всегда влекут за собой химические реакции распада или замещения лигандов. Замена атомов водорода в Ср-кольцах на фтор или метильные группы должна привести к уменьшению безызлучательных потерь. [c.52]

Химические лазеры могут работать в импульсном или непрерывном режиме. В первом случае используют относительно химически стабильную смесь реагентов, в которой действием ультрафиолетового излучения или электронным ударом инициируют быструю цепную реакцию, сопровождающуюся испусканием мощного импульса излучения. Импульсные химические лазеры весьма эффективны. Для создания мощного импульса когерентного излучения лазер из смеси водорода и фтора потребляет в 10 раз меньше энергии, чем импульсные лазеры других типов. Действие химического лазера в непрерывном режиме основано на реакциях при смешении химически активных газовых потоков высокой скорости в этом случае происходит быстрая смена отработанных реагентов, и излучение генерируется непрерывно. Применение веществ, реагирующих друг с другом без инициирования (например, атомного фтора с молекулой водорода), позволило создать идеальные химические лазеры, работающие на химической энергии, Дополнительным преимуществом химических лазеров является возможность создания когерентного излучения с высокой мощностью. К этому следует добавить, что химическая энергия, используемая в лазерах, дешевле световой и электрической энергии, А это, в свою очередь, означает возможность создания экономичных и все болег мощных лазерных систем. [c.102]

Харнкпи ристи ческое излучение металла. Как можно видеть из литературы И—3], большинство лазерных активных веществ, за исключением газовых лазеров, содержит переходные, металлы и качестве излучающих центров. В связи с этим МОС кажутся потенциальными источниками активных лазерных. материалов. Уже сам состав МОС (органическая часть и металл) обусловливает возможность поглощения энергии органической частью, передачу энер-гии с последней па металл вследствие сильной химической связи и излучение анергии при переходе между уровнями металла подобно обычной схеме лазера, описанной на стр. 20. [c.25]

Исходными посылками этого применения послужили свойства как основных, так и возбужденных состояний МОС. Выбор МОС для целей модуляции заключается в том, что основное состояние МОС должно иметь значительное поглощение в области длин волн света, на которых происходит генерация света лазером, например рубиновым. Возбужденное электронное состояние МОС не должно иметь полос поглощения в этом же диапазоне. Работа модулятора света в этом случае происходит следующим образом. При оптической накачке лазера существенно увеличивается интенсивность излучаемого света. Попадая па активное для модуляции МОС, свет частично поглощается, частично отражается и остается в резонаторе. Поглощение света молекулами МОС приводит постепенно к обеднению электронами основного состояния совокупности молекул в растворе и переводит большинство молекул в возбужденное состояние, например в триплетное. При этом происходит просветление активного вещества, так как основного, поглощающего состояния практически пет или оно мало вследствие инверсии нассленностей, а возбужденное электронное триплетное состояние не поглощает в этой области длин волн. В результате этого эффекта просветления пропадает запирающее действие химического затвора и наблюдается генерация мощного импульса света (обычно гигантский импульс ). После прохождения импульса света населенность уровня основного состояния модулятора восстанавливается, а энергия лазерного излучения вновь начинает накапливаться. [c.70]

Интенсивное развитие химии и технологии фторсодержащих соединений привело в последние десятилетия к созданию новых химических материалов, уникальных по теплофизическим и диэлектрическим свойствам, высокой термо- и морозостойкости и поэтому получивших широкое практическое использование в современной технике. В настоящее время промышленные фторсодержащие соединения включают сотни гало-гензамещенных углеводородов, фторопластов, каучуков, масел смазок, поверхностно-активных веществ, медицинских препаратов, средств защиты растений. Перспективное развитие новых направлений в микроэлектронике, волоконной оптике, лазерной технике, ядер ной энергетике, космической технике немыслимо без применения фторсодержащих соединений. [c.6]

Актуальность работы. В настоящее время активно изучаются вещества, способные менять свое строение и физико-химические свойства в зависимости от изменения внешних условий (давление, температура, pH среды, лазерное освещение и другие). В связи с этим особый интерес вызывают фта-лиды, для которых возможно существование в циклической и линейной формах. Они представляют собой индивидуальные соединения, переход которых из одной формы в другую происходит при изменении внешних факторов. Еще большее значение имеет изучение свойств полимерных материалов, содержащих функциональные группы меняющегося строения. Так, фталидсодержащие полимеры обладают уникальными электрофизическими и оптическими свойствами. Но последние сочетаются с высокими температурами стеклования и текучести, а также с плохой растворимостью в большинстве растворителей. Этих недостатков лишены многие виниловые полимеры, в частности полиакрилаты, синтезируемые чаще всего методами радикальной полимеризации. Поэтому важным представляется введение ненасыщенных фталидов в акриловые полимеры, прежде всего, на стадии синтеза последних. Однако о получении, строении, поведении ненасыщенных фталидов в радикальной (со)полимеризации известно очень мало. [c.3]

Иногда может оказаться целесообразиы.м добавление какого-либо ие содержащего уран реагента для связывания нежелательных продуктов лазерно-стимулированной химической реакции, например активных радикалов, которые могут вступать в реакцию с исходным веществом. [c.273]

Многообещающей является разработка лазеров с жидким рабочим телом. Они вьн одны тем, что позволяют генерировать луч с постепенно меняющейся длиной волны. Имея в своем распоряжении устройство для регулирования длины волны лазерного излучения, так назьюаемое лазерное пианино, химик может целенаправленно управлять химическими процессами, возбуждаемыми лазером. В качестве активных сред обычно используют растворимые хелаты (например, комплексы европия). Подходящим является и трифторацетат неодима в растворе оксихло-рида фосфора. Еще более действенными оказались применяемые практически уже с начала 70-х годов лазеры на красителях. Плавное изменение длин волн излучения в пределах 340-1200 нм достигается в них варьированием концентрации, температуры и толщины слоя окрашенных растворов. С 1970 г. в СССР серийно выпускайся такое лазерное пианино на красителях. Оно работает по принципу барабанного револьвера магазин прибора заполняется различными окрашенными растворами, выбранный для создания излучения с заданной длиной волны раствор поворотом барабана вводится в активационное пространство, й возникающий лазерный луч направляется по стволу на выход. Преимуществом таких лазеров является и то, что нужные для них органические красители представляют собой широко распространенные вещества. Например, можно использовать красители дляь тканей. Они гораздо дешевле рубинов и солей редкоземельных элементов. [c.146]