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... 34 35 36 37 38 39 40... 494 495 496
|
|
|
|
молекулы в два колебательных кванта многоатомной молекулы по* схеме HCl + С02 HCl + С02 + АЕ (АЕ — энергия реакции), причем источником энергии накачки были возбужденные молекулы HCl, возникающие при химической реакции HF + С12. В лазере Р. Гросса [16] обмен энергией происходил между молекулами DF и С02. Здесь энергия химической реакции использовалась как для прямого возбуждения активных молекул в лазере, так и для возбуждения молекул другого газа, передающего затем энергию активным молекулам. Главная трудность в достижении инверсной населенности заключается в большой скорости процессов релаксации при переходе системы в равновесное состояние, а поскольку в большинстве случаев они превышают скорость химической реакции, то получение инверсии затруднительно. В этом случае при выборе химической системы для создания лазера важным критерием являются оптимальное соотношение скоростей реакций, обусловливающих распределение энергии в молекулах, и релаксационные процессы. Прирост числа молекул, заселяющих верхние энергетические уровни, должен намного превосходить рост населенности низших уровней, а время жизни возбужденных молекул не должно быть малым по сравнению с длительностью реакции. Химическую реакцию инициируют электрическим разрядом, вспышкой мощной лампы, чаще всего используют явление фотолиза. Лазеры на электронных переходах применяют крайне редко, в то время как лазеры на колебательных переходах получили достаточно широкое распространение. При возбуждении колебательных состояний наиболее существенной частью потерь следует считать столкновитель-ную дезактивацию, в то время как для возбуждения электронных состояний большие значения коэффициента Эйнштейна А, способствующие увеличению усиления, вследствие спонтанного излучения могут также ограничивать рост инверсии населенностей. Таким образом, пока в химических лазерах преимущественно используют только колебательные переходы. Работу химического лазера можно рас Рис. 1.20. Кинетика реакции в химическом лазере (й0, йг и й2 — постоянные коэффициенты, характеризующие отдельные возбужденные состояния молекулы с различной кинетикой) смотреть на основе простой химической реакции типа [4, 16] А + ВС*±АВ* + С + АЕ, (1.14) где АЕ — энергия реакции. Эта реакция происходит в три этапа: 1) приближение атома А к молекуле ВС; 2) сближение и ослабление связи между атомами В я С; 3) возникновение продуктов реакции АВ и удаление их друг от друга. Каждому этапу соответствуют энергии Еъ Е2 и Е3. Обычно на втором этапе происходит увеличение колебательной энергии молекул. Чем тяжелее атом А по сравнению с атомами В и С, тем больше прирост колебательной энергии по сравнению с приростом кинетической энергии. Реакция происходит в соответствии с кривой, приведенной на рис. 1.20, т. е. в виде изменений полной энергии химической системы. Освобождающаяся энергия после экзотермической реакции должна быть равна сумме АН + Е. На рис. 1.20 приведена постоянная к, которую можно определить из яинетики реакции, а отдельные постоянные къ й2, к3 и т. д. описывают различные возбужденные состояния молекулы, участвующей в химической реакции. При известной температуре химической реакции Т можно рассчитать населенности отдельных вращательных уровней, связанных с заданным состоянием колебательной энергии молекулы, что, в свою очередь, позволяет оценить усиление лазерного вещества как отно
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 34 35 36 37 38 39 40... 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 |
