Лазерная и электроннолучевая обработка материалов
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 8 9 10 11 12 13 14... 494 495 496
|
|
|
|
Лоренцева функция распределения, обусловленная конечным временем жизни излучающего атома, имеет вид [(V — \0)2 -)(Дг)2] 1, где V — частота; ч0 — центральная частота линии; Дт — полуширина (частотная) линии. Гауссова функция распределения, определяемая доплеровским сдвигом вследствие движения молекул в газе, имеет вид ехр {— (1п 2) [(V — ^0)/Ду]2} [5, 10]. Интенсивность флюоресцентной линии в зависимости от частоты определяется указанными функциями распределения. Флюоресцентные линии бывают однородными и неоднородными. Каждый атом в однородной линии может излучать электромагнитную энергию в пределах всей ширины линии, а в неоднородной линии только в узком участке. Это означает, что в эффект лазерного излучения на какой-нибудь фиксированной частоте в пределах границ флюоресцентной линии вклад может дать каждый атом вещества с однородной линией, а в веществе с неоднородной линией •— только небольшая часть атомов, т. е. в этом случае выходная мощность ограничивается указанной частью атомов, пригодной для работы лазера [10]. Лоренцовы линии всегда однородные, а гауссовы — неоднородные. Например, флюоресцентные линии у газов неоднородные, у рубина при комнатной температуре однородные, а при низких температурах — неоднородные. 1.2. Лазерные вещества твердотельных лазеров Лазерные вещества могут иметь кристаллическое или аморфное строение. Кристалл состоит из основы — матрицы, в которую введена атомная система — активатор, определенным образом распределяющаяся в матрице. Атомы (ионы) активатора должны равномерно распределиться в узлах решетки, замещая атомы матрицы. Для этого необходимо, чтобы атомные (ионные) радиусы активатора и матрицы были равны. Матрица является диэлектриком, и в ней ширина запрещенной зоны превышает 2 эВ. Наличие ионов активатора приводит к появлению энергетических уровней, ко торые располагаются внутри запрещенной зоны между энергетическими полосами кристалла. Их число и ширина определяются энергетическим спектром примеси и характером ее связи с атомами матрицы. В качестве примесей используются атомы актиноидов, редкоземельных элементов и переходных металлов. Излучательные переходы в этих атомах происходят между энергетическимн уровнями электронов, расположенных на незастроенных внутренних электронных оболочках. Прямым следствием введения активатора следует считать появление у активированной матрицы областей селективного поглощения, приходящихся часто на видимую область спектра, и спонтанной люминесценции (центров окраски). Таким образом, различие спектров изолированных атомов активатора и активированного кристалла объясняется взаимодействием атома активатора с электромагнитным полем кристаллической решетки. Поскольку в реальной структуре кристалла всегда имеются дефекты, положения атомов активатора в кристалле различаются, следствием чего является различное воздействие на атомы кристаллического поля, приводящее к сдвигу уровней относительно друг друга. Это обусловливает дополнительное уширение линий. Тепловые колебания решетки также расширяют спектральные линии. Магнитное взаимодействие энергетических уровней атома активатора друг с другом также может привести к изменению его энергетических уровней [9]. Основные требования к матрице следующие: малые потери энергии, обусловленные собственным и примесным поглощением на частотах накачки и генерации; высокая теплопроводность; отсутствие оптических и других не-однородностей, а также локальных механических напряжений; высокие механическая прочность, термическая и химическая стойкость; устойчивость к потоку ультрафиолетового излучения от лампы накачки и др.
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 8 9 10 11 12 13 14... 494 495 496
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
