Кинетика формирования колебательно-возбужденного синглетного кислорода в химическом кислородно-йодном лазере

• Автор: Уфимцев, Николай Иванович
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 122 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СКОРОСТЬ ОБРАЗОВАНИЯ 02('Д) ПРИ
ХЛОРИРОВАНИИ ЩЕЛОЧНОГО РАСТВОРА ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА
1. Введение
2. Скорость абсорбции, лимитируемая быстрой
жидкофазной реакцией
3. Экспериментальная установка для измерения скорости поглощения хлора растворами Н20-Н202-К0Н и Н20-КОН
4. Результаты экспериментов и их обсуждение
5. Выводы
ГЛАВА 2. ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ ДИМОЛЯ КИСЛОРОДА НА ВЫХОДЕ ХИМИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА СИНГЛЕТНОГО КИЛОРОДА
1. Введение
2. Экспериментальная установка для регистрации спектров люминесценции димоля кислорода
3. Полосы испускания электронно-возбужденного димоля кислорода в видимой области спектра
4. Выводы
ГЛАВА 3.РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛЕКУЛ 02 ПО
КОЛЕБАТЕЛЬНЫМ УРОВНЯМ НА ВЫХОДЕ ГЕНЕРАТОРА СИНГЛЕТНОГО КИСЛОРОДА
1. Введение
2. Кинетические процессы в газовой среде 02( А )-Н20..
3. Балансные уравнения для расчета
населенностей колебательных уровней 02 на выходе ГСК
4. Выводы

ГЛАВА 4. ДИССОЦИАЦИЯ 12 И КОЛЕБАТЕЛЬНАЯ
КИНЕТИКА В КИСЛОРОДНО-ЙОДНОЙ СРЕДЕ
1. Введение
2. Измерение заселенности колебательных уровней кислорода
на выходе химического генератора синглетного кислорода
3. Кинетическая модель активной среды
кислородно-йодного лазера '
4. Результаты расчетов и их обсуждение
5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ.
В течение последних 20 лет интенсивно ведутся исследования и развитие химического кислородно-йодного лазера [1-5], который рассматривается как один из инструментов технологии XXI века. Создание химического кислородно-йодного лазера (ХКЛ) явилось важным достижением лазерной физики. Длина волны его излучения Х= ,315 мкм попадает в область малых потерь кварцевых волоконных световодов. Возможность транспортирования излучения позволяет использовать его в безлюдных гибких технологических процессах. ХКЛ - это устройство, которое преобразует энергию химической реакции в лазерное излучение, поэтому он может работать автономно на автомобильной платформе, на борту самолета, вертолета или корабля. ХКЛ может быть использован в автоматическом лазерно-технологическом комплексе, при проведении ремонта и при демонтаже отслуживших свой срок атомных реакторов, при проведении спасательных работ в зоне стихийных бедствий и т.д.
В настоящее время активные исследования ХКЛ ведутся в ряде стран: Германии, Израиле, Республике Корея, Китае, России, США, Франции, Чехии, Японии [1-12]. В ближайшие десятилетия встанет остро проблема утилизации отслуживших свой срок атомных реакторов. США (Boeing), Япония (Kawasaki Heavy Industries Ltd. ) и Республика Корея (Корейский институт атомной энергии (KAERI), Haundai Heavy Ind. Co., Ltd., г. Гайжон) разрабатывают ХКЛ и технологию для утилизации атомных реакторов. Данная технология считается технологией XXI века, и, очевидно, будет широко востребована во всем мире.

4. Результаты экспериментов и их обсуждение.
Целью экспериментов на первом этапе был поиск режимов, для которых скорость поглощения хлора лимитировалась скоростью химической реакции. Признаками чего являлись:
1. Линейность функции 1п г/с от времени пребывания газа в реакционной зоне Ь/Ц
2. Независимость относительного содержания от давления газа в реакторе;
3. В случае когда » р(, коэффициент массоотдачи должен быть пропорционален -/ЛЦ".
Анализ увлечения струёй в приёмный бак части газа, где он практически весь поглощается раствором, показывает, что связанная с этим систематическая погрешность в определении количества хлора, абсорбируемого струей, составляет не более 6%. Поэтому в данной установке не предпринималось специальных мер по избежанию увлечения части газа в приемный бак.
Измеренные относительные концентрации хлора на выходе реактора в зависимости от давления газовой смеси в реакторе Р представлены на рис.2. Как видно из рисунка, при давлениях Р>20 мм.рт.ст. относительное содержание хлора начинает возрастать, что объясняется, главным образом, увеличением сопротивления массопереносу в газе. Об этом свидетельствует также понижение верхней границы давления, когда еще относительная концентрация С12 на выходе из реактора остается неизменной с увеличением концентрации НО 2. Независимость относительной концентрации хлора от давления в диапазоне 10А20 мм.рт.ст (см. рис.2) свидетельствует и