Экспериментальное исследование характеристик усиления, разработка вопросов управления параметрами излучения и численное моделирование импульсного химического ДF-CО2 лазера

• Автор: Бравый, Борис Григорьевич
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 143 c. : ил

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

§1. Основные результаты исследования С02

лазеров в режиме усиления

§2. Численный анализ кинетики импульсного

химического ®Г-С02 лазера

§3. Управление параметрами излучения лазера

ГЛАВА II. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

ГЛАВА . ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК 0£-С02 УСИЛИТЕЛЯ

§1. Определение степени диссоциации молекул

Г2 в смеси 2)Р-С02 лазера

§2. Определение угловой расходимости

излучения 2)Г-С02 лазера
§3. Измерение ненасыщенного коэффициента
усиления
§4. Исследование выходных характеристик
ФГ-С02 лазера в режиме насыщенного длинного (ЙД ^ 4 ) импульса
§5. Исследование ФГ-С02 усилителя в режиме
насыщенного усиления импульсов длительностью 100*150 не
§6. Определение поступательной температуры
активной среды в максимуме инверсии
ГЛАВА ГУ. ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ РАБОТЫ ИМПУЛЬСНОГО
ХИМИЧЕСКОГО ®Г-С02 ЛАЗЕРА
§1. Кинетическое описание химической реакции

§2. Кинетика миграции колебательной
энергии в системе 3)? - С0£
§3. Уравнение для интенсивности излучения
§4. Результаты расчета характеристик импульсного 3)£-СС>2 лазера. Сравнение с экспериментальными данными. Обсуждение...
Глава V. УПРАВЛЕНИЕ ПАРАМЕТРАМИ ИЗЛУЧЕНИЯ
0£-СО2 ЛАЗЕРА
§1. Лазер с внутрирезонаторным дифракционным экраном (ЛВДЭ)
§2. Работа 0Г-СО2 лазера в пичковом
режиме
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ Идея создания химического лазера, т.е. такого квантового генератора,- в котором в энергию когерентного излучения преобразуется энергия, выделяющаяся в процессе химической реакции, впервые обсуждалась в /І/ в 1961 году. В этой работе было указано на возможность использования колебательновозбужденных продуктов ряда обменных экзотермических реакций для создания химических лазеров в инфракрасном диапазоне. В работах советских авторов впервые отмечены преимущества использования для этой цели цепных процессов /2,3/ и цепных разветвленных процессов /3/. Первые успешные эксперименты по запуску химического лазера относятся к 1965 году /4/. Описанный в этой работе лазер работал на колебательно-вращательных переходах молекулы НС$, образующейся в реакции С^+ ЇЇ2* После этого была получена генерация на молекулах фтористого водорода и фтористого дейтерия /5,6/. Исследования в области создания инверсии в химических лазерах за счет передачи энергии от колебательно-возбужденных в процессе химической реакции молекул к "рабочим" молекулам, между колебательно-вращательными уровнями которых происходит лазерный переход, привели к созданию лазеров на основе передачи энергии от к СО2 /7,8/. Первый импульсный химический ЖР-СС^ лазер описан в работе /9/. Продолжение исследований привело к получению генерации на смеси ®2>£2,(^2’^е ПРИ атмосферном давлении /10/, что обеспечивало большее значение энергии излучения с единицы объема. На сегодняшний день максимальное значение удельного энергосъема лазера составляет
70 дж/Сл-атм) при работе лазера в режиме генератора /II
Рис.9. Зависимость энергии излучения ЗЭР-СС^ лазера от угла разъюстировки У зеркал резонатора: кривая I - реактор лазера без диафрагм; кривая 2-е диафрагмами (о - разъюстировка по вертикали, • - разъюстировка по горизонтали).