Теория спонтанной и стимулированной хемилюминесценции газов в видимом и ближнем ИК спектральных диапазонах

• Автор: Кочелап, Вячеслав Александрович
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1982
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 352 c. : ил

ЧАСТЬ I. ЭЛЕКТРОННАЯ КИНЕТИКА,КРИТЕРИИ ИНВЕРСНОЙ ЗАСЕЛЕННОСТИ И УСИЛЕНИЯ СВЕТА В РЕАГИРУЮЩЕМ ГАЗЕ ГЛАВА. I..Расчет критериев инверсии и коэффициентов усиления света в реагирующих газах
IЛ. Введение to
1.2. Классификация механизмов рекомбинационной накачки
1.3. Расчет усиления света для процессов радиационной рекомбинации; типа I (фоторекомбинации) 3
1.4. Усиление света для фотопереходов между связанными-

электронными состояниями молекул
1.5. Методы рвсчета коэффициента усиления света по экспериментальным данным
1.6. йзлучательные процессы,близкие к реакциям
радиационной рекомбинации bZ
1.7. Заключение
ГЛАВА.2..Химические реакции,пригодные для накачки лазеров на электронных фотопереходах 2Л. Введение
2.2. Реакции радиационной рекомбинации атомов УТ группы 6"0
2.3. Реакции радиационной рекомбинации атомов УП группы
2.4. Реакции рекомбинации с участием электронно-возбужденных атомов
2.5. Окислительно-восстановительные реакции радиационной рекомбинации атомов и радикалов
2.6. Хемилюминесцентные реакции, близкие к реакциям
радиационной рекомбинации
2.7. Заключение
ГЛАВА 3.Кинетика стимулированной хемилюминесценции.
3.1.Введение
3.2. Стимулированная хемилюминесценция в непрерывном режиме
3.3. Нестационарный режим стимулированной хемилюминесценции
3.4. Заключение
ЧАСТЬ П. ИССЛЕДОВАНИЕ’ МЕТОДОВ СОЗДАНИЯ ИНВЕРСНОЙ НАСЕЛЕННОСТИ, ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ РАСПРОСТРАНЕНИЯ И УСИЛЕНИЯ СВЕТА В ШАГИРУВДЕМ ГАЗЕ
ГЛ АВА. 4... Хемидюмине сце нция т. крит ер ии.инверс ии.и.ко э ффи-.. циент.усиления,света,в-быстро.охлаждаемых,рекомбинирующих потоках. Тепловая накачка рекомбинационного лазера 4.1 Введение Ю
4.2. Уравнения газодинамики гомоядерного рекомбинирующего
газа //<8
4.3. Приближение внезапного замораживания. Расчет потоков
4.4. Расчет условий усиления в газодинамическом потоке
4.5. Оценки для конкретных веществ
4.6. Обсуждение приближенных расчетов адиабатического потока /33
4.7. Точный численный расчет. Обсуждение экспериментов по рекомбинации Cl + CI в сверхзвуковых соплах /Ь9
4.8. Неадглабатический способ охлаждения /5--
4.9. Об использовании тепловой накачки для окислительновосстановительных реакций рекомбинации 1S3
4.10. Заключение
ГЛАВА,5. Кинетика инверсной заселенности и усиление света
в реакциях рекомбинации,инициированных ударной волной
5.1. Введение
5.2. Исходные уравнения щ
5.3. Классификация случаев у&у
5.4. Расчет пространственных зависимостей концентраций ид
5.5. Критерии инверсии
5.6. Мнимая часть диэлектрической проницаемости. Величинам
усиления световой волны
5.7. Оценки достижимых неравновесных концентраций,условий возникновения инверсной заселенности и величины усиления света для конкретных процессов
5.8. Случай рекомбинации атомов с разбавителем
5.9. Численное исследование химической кинетики в течениях за фронтом ударной волны
5.10. -Заключение, . ;
ГЛАВА-б. Некоторые.электродинамические.особенности усиления И-генерации света в химических лазерах на электронных фото-пррёходах
6.1. Введение
6.2. Волновод в реагирующем газе за фронтом ударной волны
6.3. Расчет усиления и других характеристик волноводных мод
6.4. Теория лазерной генерации на волноводных модах за фронтом ударной волны
£.5. Численный расчет для реакций рекомбинаций одноименных атомов
6.6. Расчет конкретных веществ, приводящих к реакциям рекомбинации атомов со свободными радикалами
6. й. Некоторые особенности ударных волн, влияющие на усиление света
6.8. О проведении экспериментальных исследований усиления и возбуждения лазерной генерации за фронтом ударной волны в реагирующем газе
6.9. Локализация светового пучка в узкой инверсной зоне, возникающей при химических процессах в спутных потоках реагентов
6.10. Заключение
ГЛАВА 7. Хемилюминесценция и инверсная населенность в реакциях рекомбинации,протекающих при адиабатическом
взрыве экзотермической смеси
лучения фотонов выбранного типа колебаний, найдем:
/ОЛ[м])[АйЦ(ш)С = Й^Л[М])Г/0ГВ][^ + ^ /1,49
- константа скорости спонтанной радиационной рекомбинации с испусканием кванта данного типа, второе слагаемое в квадратных скобках соответствует стимулированным фотопереходам. При тепловом рав-н овесии [е*^Р . На основвании закона действующих
масс [А][&] ~ И (т) 1Хв] * С Учетом этого из /1.49/ получается соотношение Эйнштейна для стимулированной хемилюминесценции:
/сь{ЩТ;р1]) = С/и&,Т/[М])ё*'и:>/Г/у/{{Т) > /1.50
выражающее ^ через ук и К • /1.50/ остается в силе и при отсутствии теплового равновесия в системе в целом /например, если [№] = 0 /, если выполняются следующие два условия. 1^ Необходимо, чтобы заселенность исходного излучающего уровня /уровней/ была связана с произведением £а] [в] так же, как и при тепловом равновесии . В разделе 1.2 анализировались различные случаи электронной кинетики и было установлено, что для радиационной рекомбинации типа I и II как раз выполняется указанное условие. Для трехчастичной рекомбинации это условие выполняется в области А рис.1.3 , аналитические критерии выписаны в подразделе 1.2.3. 2.) Вторым критерием
справедливости /1.50/ служит условием больцмановекого распределения молекул в основном электронном состоянии по колебательным уровням /Гуу 4«, Т^- характерное время химических процессов/.
Если оба указанных критерия выполняются, то легко записать коэффициент усиления света код
е т
ММ -/ад
/1.51
Это и есть искомое выражение, позволяющее рассчитать коэффициент усиления света по измеренному при тепловом равновесии коэффициенту поглощения света продуктами реакции.