![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Газостатические молекулярные лазеры.Рис.
Наиболее широкое применение получили лазеры, в которых в качестве активной среды используется смесь газов: углекислый газ - CO2, азот - N2, гелий - He. Возбуждение молекул активной среды и создание инверсии населенности происходит за счёт энергии электрического (тлеющего) разряда в газовой смеси. Диаграмма энергетических уровней активной среды, т.е. молекул CO2 и N2 приведена на рис. . Е3,Е4,Е5 – уровни возбуждения молекул CO2, Заселение уровня Е5 происходит вследствие трёх процессов: Первый из них - возбуждение молекул CO2 за счёт соударения с ним быстрых электронов электрического разряда, переход Е1→ Е5 по направлению За счёт этого механизма можно получить мощность вых., излучения до 10Вт и к.п.д. до 10%. Значительное увеличение этих параметров достигается наличием азота и гелия. В этом случае действует второй механизм возбуждения, т.е. создание инверсии населённости. Второй – в газовом разряде за счёт соударения с электронами происходит интенсивное возбуждение молекул азота переход Е1→ Е2 по направлению, отмеченному Третий механизм – дополнительное увеличение населённости на уровне Е5 состоит в переходе на этот уровень молекулы CO2 по направлению Время жизни на уровне Е5 составляет τср=0.4·10-3сек. Гелий введён в состав смеси для уменьшения её температуры, что снижает тепловое заселение уровней и увеличивает инверсию населённости. Наличие Не приводит к увеличению теплоёмкости и теплопроводности активной среды (т.е. смеси газов). Лазерное излучение возникает за счёт перехода Молекулярные газостатические лазеры имеют следующие параметры: 1) Мощность излучения достигает десятков кВт, существует опытный образец мощностью 1 МВт. 2) К.П.Д. до 30%, т.е. на порядок выше чем у твёрдотельных 3) Работают как в непрерывном (чаще) так и в импульсном режимах 4) Мощность излучения получаемая от единицы объёма газовой среды зависит от давления газовой среды примерно пропорционально Р2
|