Монохроматичность - лазерное излучение
Cтраница 1
Монохроматичность лазерного излучения и избирательный характер взаимодействия излучения с частицами обеспечивают сильно выраженную селективность возбуждения в веществе определенных квантовых состояний частиц, соответствующих резонансным условиям их взаимодействия с полем излучения. [2]
 |
Профиль линии усиления K ( v и частотный спектр. [3] |
Монохроматичность лазерного излучения характеризует способность лазеров излучать в узком диапазоне длин волн и определяется величиной AV / VO. Ширина спектра излучения лазера определяется прежде всего числом линий, на которых происходит генерация. [4]
Монохроматичность лазерного излучения очень велика. Ширина линии излучения лазера определяется значением спектрального уширения линии Доплера, которое равно 1 5 - 7 ГГц. При этом полоса частот, занимаемая лазерным излучением, оказывается приблизительно в 105 раз меньше, чем для составляющих белого света. Поскольку для ощущения разницы в цвете требуется изменение частоты излучения не менее чем на несколько процентов, можно считать, что практически лазер генерирует спектрально чистые и полностью насыщенные цвета. [5]
Монохроматичность лазерного излучения не является критичной в случае термических процессов лазерной технологии. Однако для лазерной химии, разделения изотопов, медицины, биологии и других технологических процессов, в основе которых лежит селективность воздействия лазерного излучения на определенные компоненты подвергающейся облучению среды, монохроматичность излучения лазера, так же как и возможность плавной перестройки его частоты, играет не меньшую роль, чем интенсивность излучения. [6]
Интересуясь монохроматичностью лазерного излучения, необходимо иметь в виду еще два обстоятельства. Во-первых, в тех случаях, когда высокая степень монохроматичности достигается за счет принудительных мер ( например, за счет селекции мод, [13]), то это всегда связано с потерями энергии ( интенсивности) излучения. [7]
Предположение об идеальной монохроматичности лазерного излучения является абстракцией, которая может использоваться в качестве модели иэ-лучення лишь в ограниченном числе случаев. Реальная ширина спектра излучения Дш определяется эффективной шириной рабочего перехода в активной среде лазера, свойствами резонатора, длительностью импульса излучения. [8]
Точность при определении значений коэффициентов тензора d в значительной степени зависит от параллельности и монохроматичности лазерного излучения в каждом пучке. Поэтому более достоверными являются значения коэффициентов, полученные с помощью газовых лазеров. При использовании Не - Ne лазера с длиной волны 1 526 х для KDP получено значение d36 3 - 10 - 9 ед. [9]
Монохроматичность лазерного излучения, большой выбор лазерных длин волн, а также их способность перестраиваться по частоте позволяют легко настроиться на нужную длину волны. Малая расходимость лазерного излучения существенно облегчает дозиметрию и делает возможными эксперименты в многопрохо-довой кювете с облучаемым веществом. Когерентность лазерного излучения используется в ряде специальных методов анализа фотохимических продуктов, например в когерентном антистоксовом комбинационном рассеянии. Наконец, последнее свойство лазерного излучения приводит сразу к двум важным последствиям в фотохимии. [10]
Возбуждение определенных колебательных мод, которое приводит к разрыву химических связей, способно оказать сильное влияние на вероятность диссоциации молекул при данной температуре и распределение продуктов фрагментации. Благодаря высоким интенсивностям и монохроматичности лазерного излучения удается получить большие плотности населенности селективно возбужденных молекулярных уровней. Поэтому при совпадении интенсивных линий инфракрасных лазеров с молекулярными колебательными полосами число диссоциирующих молекул увеличивается и получаются определенные продукты фрагментации. Диссоциация может происходить как без столкновений, так и в результате переноса энергии при столкновениях. [11]
Эти, главным образом, фотохимические исследования были связаны с уникальной монохроматичностью лазерного излучения. [12]
Лазеры могут также использоваться для возбуждения в исследованиях комбинационного рассеяния света. Высокая интенсивность и монохроматичность лазерного излучения обеспечивает методу КР чувствительность, которая недоступна с традиционными световыми источниками. Кроме того, появляется возможность изучения промежуточных соединений с временным разрешением. Когда длина волны излучения, возбуждающего комбинационное рассеяние, подходит к сильной полосе поглощения исследуемого образца, интенсивность КР увеличивается на шесть порядков по сравнению с обычным, нерезонансным возбуждением. Одним особенно важным вариантом лазерной спектроскопии КР является когерентная анти-стоксова спектроскопия комбинационного рассеяния ( КАСКР), которая зависит от нелинейных свойств системы в присутствии интенсивного излучения и включает смешение нескольких волн. Высокая чувствительность получается вследствие того, что регистрация проводится скорее по люминесцентной, чем по абсорбционной методике. Паразитное рассеяние возбуждающего света ограничивает чувствительность традиционных исследований КР, но в экспериментах по КАСКР вблизи длины волны испускаемого излучения нет возбуждающего излучения, поэтому рассеянное возбуждающее лазерное излучение может быть отфильтровано. [13]
Точность обусловлена исключительно высокой степенью Монохроматичности одпочастотного лазерного излучения, достигающей естественной шпрпны атомных и молекулярных уровней. Высокая эффективность обусловлена регистрацией иолов. [14]
Разделение изотопов урана с использованием чрезвычайно высо кой селективности на лазерных длинах волн ( 1974 г.) послужило импульсом для проведения активных исследований по лазерному разделению изотопов. Значительное развитие получила и лазерная техника; благодаря монохроматичности лазерного излучения и возможности работы с короткими импульсами она стала широко применяться как обязательный инструмент и в исследованиях фотохимических реакций. [15]
Страницы: 1 2