Мультиплетное перемешивание и его влияние на режимы генерации гелий-ксенонового лазера на переходах 5d-6pXeI

• Автор: Курбатов, Петр Федорович
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 154 c. : ил

ГЛАВА I. ДАННЫЕ О ВОЗШЩЕНИИ И РЕЛАКСАЦИИ СОСТОЯНИЙ

НЕЙТРАЛШОГО КСЕНОНА - Хе I . ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Релаксация возбужденных состояний Хе I в разряде ксенона и ее влияние на параметры газоразрядной плазмы. Основные типы процессов в разряде ксенона при давлениях 14-10 Па
1.2. Влияние буферного газа Не на электронную температуру и плотность в лазере на переходах
X е I
1.3. Радиационные времена жизни, столкновительные сечения и сечения возбуждения лазерных уровней X е I
ГЛАВА 2. ПРИРОДА СВЕРХИЗЛУЧЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ЛИНИЙ СПЕКТРАЛЬНОГО МУЛЬТИПЛЕТА 5с1- 6р Xе I В ПРИСУТСТВИИ БУФЕРНОГО ГАЗА И е

2.1. Изотопический эффект

2.2. Обнаружение канала мультшшетного перемешивания между уровнями 5о|[3/2]1 и 5о/С7/2]° , инициируемого гелием

2.3. Интерпретация экспериментальных результатов

и теоретические оценки

2.4. Влияние канала мультиплетного перемешивания на коэффициент усиления и выходную модность.
Модельный расчет и эксперимент

ГЛАВА 3. ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ РЕШИ ГЕНЕРАЦИЙ ЛАЗЕРОВ НА НЕКОТОРЫХ СИЛЬНЫХ ПЕРЕХОДАХ X Є I
3.1. Основы теории газовых лазеров в слабом магнитном поле
3.2. Бистабильность и поляризационные режимы генерации Не-Хе лазера на переходе 5 с| [3/2]° "
6р[3/2]1 изотопа ,ьбХе в слабом магнитном поле
3.3. Поляризационные режимы генерации лазера на переходе 5(Аі7/2]°- 6р[5/2]2изотопа Ііб Xе В слабом магнитном поле в присутствии буферного
газа Не
ЕЫВОДЫ
ЗАШНЕНЙЕ
ЛИТЕРАТУРА

Нель работы. Как известно [15,24,51], элементарные процессы столкновений атомных частиц определяют условия работы газовых лазеров и многих газоразрядных источников излучения. Этими процессами обусловлены оптимальные параметры таких систем.
Ряд линий Хе1 мультиплета 5Ц-6р имеют аномально высокие коэффициенты усиления слабого сигнала 0,1 см“-1 в присутствии буферного газа Не далее при умеренных скоростях накачки в условиях тлеющего разряда, т.е. являются сверхизлуча-тельными [2,41,56,74,105]. Однако в настоящее время не существует полного понимания элементарных процессов, ответственных за создание столь высоких коэффициентов усиления на этих переходах в Не-Хе смеси.
Понимание причин, приводящих к сверхизлучению в Не-Хе смеси, важно не только с научной, но и с практической точки зрения. Знание физических процессов и возможность управлять ими необходимы при проектировании и разработке лазерных усилителей в Ж области спектра. Лучшие образцы фотоприемных устройств для Ж-диапазона имеют низкую чувствительность по сравнению с чувствительностью приемников в видимом диапазоне [7,9], что резко ограничивает область их возможных применений. Вместе с тем, большие коэффициенты усиления [2,56,105] и хорошие шумовые характеристики Не-Хе среды [92] позволяют значительно поднять удельную монохроматическую обнаружитель-ную способность (в ТО4 раз) [37], что открывает возможности

на рис. 2.7 (нижняя кривая) с знаком суммарного эффекта I? на рис. 2.7 (верхняя кривая) указывает, что электроны наряду с девозбуждением уровня 5с|[7/2]3 в непрерывный спектр по энергии [87], возможно перемешивает между собой уровни 5 с| и бр , так как перечисленные неупругие каналы столкновений приводят к идентичным следствиям. Однако, так как величина 1гЛ совпадает с относительным вкладом изменений электронной плотности (~ 0,4$) из-за девозбуждения уровня 5с|[7/2]3 , а фаза сигнала 12Л соответствует уменьшению электронной температуры [87], то можно быть уверенным в правильности методики и интерпретации. Тем более, что измерение электронной плотности и других параметров в [87] произведены независимым методом СШ - резонатора.
Отметим, что скорости процессов для двух изотопов 3Не и АНе отличаются В /^не^^Не = 1,15 нри одинаковой эффективной температуре. Рассматриваемое отличие является обычным проявлением изотопического эффекта [39,42].
Факт существования неадиабатического канала между уровнями с дефектом 2920 см“^ и его большая эффективность указывают, что на определенном межъддерном расстоянии для квазимолекулы Хе5с!- Не термы (Л и и2 сближаются. Это схематично показано на рис. 2.8. Переходы между термами локализованы в окрестностях межъядерного расстояния , где нарушается условие адиабатичности. Последнее означает, что локальный параметр Месси ^12(ЯС) становится порядка единицы [15,51]
ЫМ = йиЖ)а/Ьи-6 < (2Л4)
где а - характерный размер области взаимодействия, ХГ - относительная скорость сближения Хе1 и Не,а &ии(й.с)= | и1(Яс)-Ц2(|}с')|« «.АР - энергетический интервал при сближении.