Cтраница 4
По-видимому, главнейшим отличительным признаком химического лазера следует считать возникновение инверсии заселенностей в химической реакции. В дальнейшем не рассматриваются лазеры с образованием инверсии непосредственно в первичном процессе фотодиссоциации. Обзор существующих химических лазерных систем и механизмов возбуждения дан в работах [282-286] Ниже обсуждаются некоторые конкретные системы. [46]
Естественно, что для создания химического лазера необходимо использовать сильно экзотермические реакции, сопровождающиеся большим выделением энергии. Химическая реакция, представляющая интерес для создания лазера, должна быть также достаточно быстрой и приводить к неравновесному распределению энергии. Известно, что высокая скорость особенно характерна для реакций с участием свободных атомов или радикалов, для образования которых химическую смесь следует подвергнуть ультрафиолетовому облучению, электронной бо. Однако если в результате облучения возникнет одна-единственная молекула, то затраты на ее образование не окупятся энергией когерентного излучения и смысл химического лазера как квантового генератора пропадет. [47]
В чем состоит особенность работы химических лазеров. [48]
Естественно, что для создания химического лазера необходимо использовать сильно экзотермические реакции, сопровождающиеся большим выделением энергии. Химическая реакция, представляющая интерес для создания лазера, должна быть также достаточно быстрой и приводить к неравновесному распределению энергии. Известно, что высокая скорость особенно характерна для реакций с участием свободных атомов или радикалов, для образования которых химическую смесь следует подвергнуть ультрафиолетовому облучению, электронной бомбардировке или действию электрического тока. Однако если в результате облучения возникнет одна-едипственная молекула, то затраты на ее образование не окупятся энергией когерентного излучения и смысл химического лазера как квантового генератора пропадет. [49]
В другом типе этой группы химических лазеров осуществляется продув газа через резонатор со скоростями, близкими к звуковым. Представителем такого типа ОКГ является лазер на фтористом водороде. Атомы фтора в этом лазере образуются при электрическом разряде в смеси N2 - Не-SFe. Гелий уменьшает температуру смеси. Ось лазерного резонатора ориентирована поперек потока. Атомы фтора вступают в реакцию с водородом, который подается через соответствующее отверстие в поток атомов фтора при входе в резонатор: F Н2 - HF H; HF является активной лазерной молекулой, на переходах которой осуществляется генерация в диапазоне длин волн 2 6 - 3 5 мкм. [50]
Естественно, что для создания химического лазера необходимо использовать сильно экзотермические реакции, сопровождающиеся большим выделением энергии. Химическая реакция, представляющая интерес для создания лазера, должна быть также достаточно быстрой и приводить к неравновесному распределению энергии. Известно, что высокая скорость особенно характерна для реакций с участием свободных атомов или радикалов, для образования которых химическую смесь следует подвергнуть ультрафиолетовому облучению, электронной бомбардировке или действию электрического тока. Однако если в результате облучения возникнет одна-едипстненная молекула, то затраты на ее образование не окупятся энергией когерентного излучения и смысл химического лазера как квантового генератора пропадет. [51]
Одним из перспективных типов лазеров являются химические лазеры, в которых инверсия заселенностей создается в ходе химической реакции. Первый эффективный химический лазер был создан в 1969 г. в Институте химической физики АН СССР В.Л.Тальрозе с сотрудниками при использовании реакции фторирования водорода. В подобных лазерах ( на молекулах HF) достигаются мощности непрерывной генерации 1 - 10 кВт на длине волны 2 7 мкм, а на молекулах DF - на длине волны 3 6 мкм. [52]
Лазеры обладают наибольшей выходной мощностью среди химических лазеров. [53]
Это, например, лучшие в мире химические лазеры непрерывного действия ( Балтийский государственный технический университет ВОЕНМЕХ им. Санкт-Петербургский государственный институт точной механики и оптики ( технический университет), новые виды зарядов ( Самарский государственный технический университет) и другие. [54]
В процессах, лежащих в основе действия химических лазеров, необходимо уделять внимание скорости химической реакции, распределению химической энергии по степеням свободы продуктов реакции, релаксационным процессам и энергообмену в среде. [55]
Выход был найден в использовании для создания химических лазеров цепной реакции. Например, при взаимодействии молекулярного водорода с хлором, если хотя бы часть молекул хлора разбить на ато - мы, реакция образования молекул галоидоводорода идет по цеп -: Кому механизму. Тогда образуются химически активные атомы хлора и водорода, а их взаимодействие может быть использовано для генерации лазерного излучения. [56]
Для исследования течений в пограничных слоях ГДЛ и химических лазерах необходимо знать коэффициенты переноса. Последние определяются аналогично [1] из решения соответствующих интегральных уравнений путем разложения функции распределения в ряды по многомерным полиномам. Получены выражения для коэффициентов вязкости и теплопроводности, причем им: еется несколько различных коэффициентов теплопроводности из-за того, что разным модам колебаний соответствуют разные колебательные температуры. [57]