Кинетика активных сред газоразрядных лазеров на парах стронция и кальция

• Автор: Пруцаков, Олег Олегович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 167 с. : ил.

1 Обзор литературы и постановка задач
1.1 Особенности создания инверсии населенностей в рекомбинирующей плазме
1.2 Не-бг и Не-Са рекомбинационные лазеры
1.3 Катафорезные лазеры на парах стронция
1.4 Математические модели Не-бг(Са) лазеров
1.5 Явления контракции и расконтракции импульсно-периодического разряда
1.6 Ускорение амбиполярной диффузии подогревом плазмы
1.7 Выводы. Постановка задач
2 Методика моделирования газоразрядных лазеров
2.1 Принципы построения математических моделей газоразрядных лазеров
2.2 Численное решение систем обыкновенных дифференциальных уравнений
2.2.1 Жесткие системы
2.2.2 Метод Гира
2.3 Численная многопараметрическая оптимизация
2.3.1 Метод Нелдера и Мида
2.3.2 Генетический алгоритм
2.4 Выводы
3 Критерии пространственной однородности активных сред импульсно-периодических лазеров на парах металлов
3.1 Продольное распределение паров металла
3.1.1 Теория
3.1.2 Результаты расчетов
3.2 Поперечное распределение паров металла
3.2.1 Теория
3.2.2 Результаты расчетов
3.3 Режимы возбуждения катафорезных импульсно-периодических ЛПМ
3.4 Выводы
4 Математическое моделирование Не-5г(Са) рекомбинационных лазеров
4.1 Описание математической модели Не-бг лазера
4.1.1 Электрическая цепь накачки
4.1.2 Долгоживущие частицы
4.1.3 Поуровневая кинетика
4.1.4 Электронная и газовая температуры
4.1.5 Процессы переноса
4.1.6 Коэффициент усиления
4.1.7 Интенсивность внутрирезонаторного лазерного поля
4.1.8 Пленение резонансного излучения
4.1.9 Интенсивность усиленного спонтанного излучения
4.1.10 Импульсная мощность и энергия импульса генерации
4.1.11 Саморазогревной импульсно-периодический режим
4.1.12 Исходные данные и начальные условия
4.2 Описание математической модели Не-Са лазера
4.3 Тестирование математической модели Не-Бг лазера
4.3.1 Временной ход параметров плазмы и генерации на оси
4.3.2 Радиальное распределение параметров плазмы и генерации
4.4 Численная многопараметрическая оптимизация
4.4.1 Упрощения математической модели
4.4.2 Поиск оптимальных режимов генерации Не-бг лазера
4.5 Потенциальные возможности Не-бг лазера
4.5.1 Увеличение давления гелия
4.5.2 Увеличение диаметра лазерных трубок
4.5.3 Оптимизация катафорезных Не-бг лазеров (увеличение частоты следования импульсов)
4.5.4 Поиск новых режимов генерации
4.6 Результаты расчетов по математической модели Не-Са лазера
4.7 Исследование явлений контракции и расконтракции импульсно-периодического разряда
4.8 Выводы
5 Деионизация плазмы послесвечения за счет ускоренной амбиполярной диффузии
5.1 Математическая модель послесвечения импульсно-периодического разряда
5.2 Моделирование ускорения амбиполярной диффузии
5.3 Выводы
Заключение
Литература

Пуск
Вычислить начальные значения х<°>. і = 1.2 Л+1.И ^(х[0>)
начального симплекса
ВЫЧИСЛИТЬ Xh, Х| и Хп+2
Отражение: вычислить Хп+з = хп+2 + а(х„+2 - х„)
Вычислить ^хп+з)

Выполняется ли неравенство f(x„+3) < f(X|)

Растяжение: вычислить Хп+4 = Хц+2 ^(Хп+З Хп+2)

Вычислить f{xn+4)
Выполняется ли неравенство фп-м) < f(xt)

Заменить X), на хп+*
Выполняется ли неравенство f(x„+3) > f(xj) для всех i Ф h
Заменить хн на хп+з

Выполняется ли неравенство f(x„+3) < фь)

Заменить Хь на хп+з
У~~

Сжатие: вычислить Хп+5 = Х„+2 + /3(хЬ - Х„+2)
Вычислить f(Xn+i)
Выполняется ли неравенство фп+s) > f(Xb)
Заменить Xh на хп+5

Редукция: заменить все Х| на Х| + 2(х[ - Х|)

Останов
Рис. 2.4. Блок-схема поиска оптимума функции методом Нелдера и Мида.