Химические генераторы синглетного кислорода высокого давления и кислородно-йодные лазеры на их основе тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.21, доктор физико-математических наук Загидуллин, Марсель Вакифович

• Загидуллин, Марсель Вакифович
• доктор физико-математических наук
• 1997

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Загидуллин, Марсель Вакифович

Содержание

Введение_3-14

Глава 1. Кинетика образования СЬ^Л) в реакции хлорирования щелочного раствора перекиси водорода

1.1. Рабочая среда и процессы, приводящие к генерации ОгОЛ) в реакции хлора с щелочным раствором перекиси водорода __15-24

1.2. Кинетика поглощения СЬ раствором Н2О2-Н2О-КОН и выхода ОгОЛ) в газовую фазу__24-32

1.3. Кинетика выработки ионов НО2 в растворе_ 32-33

1.4. Экспериментальное исследование кинетики абсорбции хлора раствором Н2О2-

НгО-КОН и измерение константы скорости реакции СЬ+ НО 2 ._34-45

Глава 2. Струйный генератор О2ОЛ) и его моделирование

2.1. Требования к выходным параметрам генератора 02(1А)_ 47-51

2.2. Основные физико-химические процессы в СГСК_ 51-60

2.3. Расчетная модель СГСК_ 60-63

2.4. Результаты расчетов_ 63-72

2.5. Геометрическое и динамическое масштабирование СГСК 72-75

2.6. Тепловые эффекты в СГСК_ 75-80

Глава 3. Параметрическое экспериментальное исследование СГСК

3.1. Описание экспериментальной установки СГСК_ 81-88

3.2. Влияние геометрических факторов на выход Ог(1А) и утилизацию хлора 88-93

3.3. Влияние параметров потока хлора на его утилизацию и выход ОгОЛ) _93-95

3.4. Влияние параметров потока раствора на утилизацию СЬ и выход ОгОЛ) 95-98

3.5. СГСК с давлением кислорода до 100 мм рт.ст. 98-101

3.6. Содержания паров воды, аэрозоля, температура газа на выходе СГСК, перепад давления на длине реакционной зоны и гидродинамическая устойчивость СГСК __101-106

3.7. Транспортировка Ог^Л) высокого давления_ 106-108

3.8. Калориметрическая калибровка фотодетектора ОгОЛ) и выход ОгОЛ) в реакции хлорирования _;__108-112

Глава 4. Дозвуковой кислородно-йодный лазер с СГСК_113

4.1. Установка дозвукового химического кислородно-йодного лазера_114-117

4.2. Результаты испытаний дозвукового кислородно-йодного лазера со струйным

ГСК__117-125

Глава 5. Высокоэффективный малогабаритный сверхзвуковой кислородно-йодный лазер с СГСК высокого давления_126

5.1. Экспериментальная установка малогабаритного сверхзвукового

ХКИJI с СГСК высокого давления_ 126-13

5.2. Анализ процессов в газопроточной части СХКИЛ_ 133-137

5.3. Оптимизация расхода буферного газа и параметров

смесительного блока_ 137-140

5.4. Влияние параметров СГСК и первичного буферного газа

азота на выходную мощность лазера_ 141 -147

5.5. Сверхзвуковой кислородно-йодный лазер на основе

смешения сверхзвуковых струй_ 148-154

Глава 6. Оптическое насыщение усиления активной среды ХКИЛ_155

6.1. Уравнения оптического насыщения усиления

кислородно-йодной среды__156-166

6.2. Одномерная модель генерации сверхзвукового ХКИЛ с устойчивым резонатором при однородном насыщении линии усиления__166-168

6.3. Измерение параметров сверхзвукового потока в резонаторе и интенсивности насыщения при многомодовой генерации СХКИЛ_ 168-172

6.4. Эффективность преобразования энергии в излучение в сверхзвуковом ХКИЛ с

устойчивым резонатором__172-176

Заключение__177-180

Литература

181-199

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Химические генераторы синглетного кислорода высокого давления и кислородно-йодные лазеры на их основе»

Введение

Краткий исторический обзор. Создание химического кислородно-йодного лазера в конце 70-ых годов явилось итогом многочисленных попыток создания чисто химического лазера на электронном переходе [1,2]. Реализация химического кислородно-йодного лазера (ХКИЛ) стала возможной благодаря трем основным открытиям, сделанным в 60-е годы.

Во-первых, это создание йодного фотодиссоционного лазера, работающего на переходе тонкой структуры атома йода [3]. Последующие работы по исследованию йодного фотодиссоционного лазера и кинетики его активной среды позволили определить основные спектроскопические постоянные перехода 2Р1/2—>2Рз/2 атома йода [4], вероятности его тушения в газовой фазе [5], коэффициенты ударного уширения [6]. Второй предпосылкой для создания ХКИЛ было открытие диссоциации молекулярного йода в присутствии синглетного кислорода ОгС'А) [7]. В этой же работе было впервые высказано предположение о возможности резонансной передачи электронной энергии от О2ОЛ) к атому йода. Затем последовала серия работ [8,9,10,11], в которых была исследована кинетика основных процессов в кислородно-йодной смеси. В этих работах было показано, что передача энергии с О2ОЛ) на атом йода и обратная передача энергии идут с константами скоростей близкими к газокинетическим (« Ю-10 см3/с). Кроме того, в них было доказано, что желто-зеленое свечение молекулярного йода (переход Ь(В->Х) и диссоциация молекул йода идет по механизму ступенчатого возбуждения молекул йода сингл етным кислородом. Диссоциация Ъ в присутствии О2ОЛ) создавала благоприятные условия для наработки атомов йода в активной среде без внешних источников энергии. Резонансная передача электронной энергии с ОгСЛ) на атом йода

1(2Рз/2> + 02('А) -» 1(2Р1/2) + 02(32)+402°К (1)

играет роль накачки рабочего лазерного уровня в ХКИЛ. Обратная передача энергии играет роль "тушения" верхнего лазерного уровня

1(2Р1/г) + 02(3£)-> 1(2Рз/2) + ОгСА), (2)

при которой, однако, число электронновозбуждённых частиц не изменяется.

Оказалось, что вероятность Е-Е обмена в реакциях (1), (2) намного больше вероятности процессов E-V, R,T релаксации [12] 1(2Рз/2)+02(1А)-^1(2Рз/2)+02(3Е,у,1), I(2Pi/2)+02(3S)->I(2P3/2)+02(3S,v,J). Это обстоятельство создавало предпосылки для высокой энергетической эффективности ХКИЛ, а также позволило сделать оценку, что для получения положительной инверсии в кислородно-йодном лазере содержание синглетного кислорода в активной среде при температуре 300К должно превышать 15% [10,13].

Проблема получения кислорода в газовой фазе с необходимым содержанием ОгС'А) оказалась наиболее трудной на пути создания кислородно-йодного лазера. Одно из первых предложений по реализации кислородно-йодного лазера состояло в электроразрядном способе генерации ОгС'А) [14]. Но до настоящего времени все попытки получить в электрическом разряде ОгСА) с высоким содержанием закончились безуспешно [15]. В конце 70-ых уже было известно несколько способов получения ОгСА) в газовой фазе. К ним относятся способ получения ОгОА) при фотолизе озона [16], термическое разложение эндопереоксидов [17] и т.д. [18]. Но все эти способы получения ОгОА) не могли послужить основой создания кислородно-йодного лазера с высокой эффективностью и с возможностью его последующего масштабирования. Фундаментальную роль в создании генератора Ог(1А) на основе реакции хлорирования щелочного раствора перекиси водорода сыграла работа [19], где впервые был исследована хемилюминесценция в красной области спектра (6340А) при слиянии раствора гиперхлорида натрия NaOCl с перекисью водорода Н2О2. В работе [20] впервые было высказано предположение, что данное красное свечение вызвано люминесценцией кислорода, но ошибочно приписали его переходу молекулы кислорода. В это же время в работе [21] были открыты линии люминесценции кислородного разряда в красной области спектра. Сравнив спектры люминесценции кислородного разряда и хемилюминесценции при барботировании хлора через щелочной раствор перекиси водорода, авторы в работе [22] доказали, что загадочная красная хемилюминесценция объясняется димольным излучением синглетного кислорода

02('А) +02(!А) —»2 02(35:) +hv(6348A)

Таким образом, было показана принципиальная возможность чисто химического способа получения Ог('А). Если раньше для получения ОгСА) вначале получали гипохлорид натрия в реакции хлора с щелочью и только затем сливали гипохлорид с перекисью водорода, то в работе [22] была изменена последовательность реакций: сначала перекись водорода смешивалась с щелочью и только затем через раствор пропускался хлор. По-видимому, в этой работе впервые наблюдалась люминесценция О2СА) в газовых пузырьках при барботировании хлора через щелочной раствор перекиси водорода. Далее встала задача, используя данную реакцию, получить кислород газовой фазе с высоким содержанием ОгСА), необходимым для получения инверсной населенности. Было известно, что характерное время жизни ОгСА) в водных растворах составляет величину примерно 2 ¡асек [23]. Если ОгСА) генерируется в объеме жидкости на расстоянии х от поверхности жидкости, то время необходимое ему для выхода в газовую фазу примерно х2Ю0, где Бо «Ю*5 см2/сек коэффициент диффузии кислорода. Поэтому стало ясно, что для получения кислорода с высоким содержанием О2СА) в газовой фазе необходимо генерировать кислород на расстоянии не более 5х106 см от поверхности жидкости. Попытки получить значительное содержание ОгСА) в газе увенчались успехом в работе [24]. Далее удалось получить кислород с долей ОгСА) достаточной для получения положительной инверсии [13].

Первое сообщение о наблюдении генерации непрерывного химического кислородно-йодного лазера было опубликовано в 1977 году [25]. Мощность лазера с потоком кислородно-йодной смеси вдоль оптической оси резонатора составила 4 мвт. В качестве источника ОгСА) использовался барботажный генератор, основанный на пропускании пузырьков хлора через щелочной раствор перекиси водорода, аналогичный генератору, созданному в работе [22]. Затем МсОегтои и его коллеги осуществили поперечную прокачку кислородно-йодной смеси через резонатор и достигли мощности 100 вт в непрерывном режиме [26]. Начиная с этого момента, началось интенсивное исследование и разработка химического кислородно-йодного лазера. Аналогичные установки дозвукового ХКИЛ с той или иной модификацией затем были созданы в различных

лабораториях мира [27,28,29,30,31]. В 1990 году на основе барботажного ГСК в фирме Kawasaki Heavy Industries (Япония) был создан первый промышленный образец дозвукового ХКИЛ мощностью 1 кВт [32]. Все эти установки ХКИЛ работали с источником 02('А) невысокого давления (~1 мм рт.ст.) и существенным элементом этих установок была ловушка паров воды, понижающая их давление перед зоной смешения ОгСА) с молекулярным йодом. Очевидно, что следующим этапом развития непрерывного ХКИЛ явилось бы создание сверхзвуковой прокачки активной среды через резонатор. Реализация эффективной схемы сверхзвукового ХКИЛ может быть осуществлена только благодаря созданию источника 02(!А) высокого давления. В целом принципиальная схема любого ХКИЛ включает в себя: генератор синглетного кислорода (ГСК), генератор паров йода, узел смешения паров йода с Ог('А), резонатор с потоком перемешанной среды Ог('А) + атомарный йод, система выхлопа отработанного газа. В общем случае между ГСК и узлом смешения необходимо располагать ловушку паров воды и аэрозоля.

Приведем важнейшие характеристики кислородно-йодной среды и химического кислородно-йодного лазера (диаграмма уровней ОгСА), атома и молекулы йода показаны на рис. 1):

коэффициент усиления на сильнейшем переходе F=3 —» Р=4 / хт хт 7 2,23 х Ю-16 (Kp+0.5)Y-0.5

g0 см =N1^3* =Nt — х--=-X—z--(3),

/ 1 Э(Р 12 VT (Кр — 1)Y +1 V ''

энергия, потенциально извлекаемая в излучение, приходящаяся на один моль кислорода,

f \

(4)

е(Дж)= 90,6-103

Y--!_

2Кр+1у

где Т-температура активной среды, Щсм-3) - концентрация атомов йода, Кр=к1/к2=0.75ехр(402/Т) -константа равновесия реакций (1)-(2) обмена энергией между Ог('А) и атомом йода, У- отношение концентрации О2ОА) к суммарной концентрации 0г(1А)+02(3Е), 90,6-103 Дж- энергия одного моля атомов 1(2Р1/г)

16000 -14000 " 12000 " 10000 -8000 " 6000 -4000 " 2000 -Н 0 -

см^

^1/2)

7603

О (Т ) 2 У

13121

о2('д)

7882

Яг

15525

В3П

и

12420

21

3П1и

9989 Г^и

Р 3

3 2 1

Спектр и коэффициенты Эйнштейна переходов между состояниями сверхтонкой структуры атома йода

5с-1

3-4

2,4с 2-3

Зс -1 2-2

-1

0.0656

2.3с-1 2-1

0.0247 0.406

2.1с"1 3-3

0.1409

0.6с 3-2

-1

0.0656

см

-1

Рис. 1. Нижние электронные состояния кислорода, йода и тонкая структура атома йода

(или, если можно так сказать, энергия одного моля лазерных фотонов). Важнейшей величиной, характеризующей эффективность ХКИЛ, является полная химическая эффективность, определяемая как полное число излученных лазером фотонов к количеству молекул хлора, введенных в генератор Ог^А)

:г|хим=-;-, где ХУ^вт^выходная мощность лазера, Мс-расход хлора (в

90.6-10 Мс

моль/сек) через генератор ОгСА). Зная химическую эффективность лазера и стехиометрию химических реакций, можно определить стоимость лазерной энергии по расходу всех химических реагентов.

Актуальность проблемы. Химический кислородно-йодный лазер потенциально масштабируемое устройство. Исходными химическими реагентами ХКИЛ являются относительно нетоксичные перекись водорода, гидроокись калия (натрия), хлор, йод. Продуктами химических реакций в ХКИЛ являются нетоксичные калийная соль, кислород, а низколетучие пары йода без труда утилизируются. В качестве конструкционных материалов ХКИЛ можно использовать относительно недорогие материалы, такие как, нержавеющая сталь, полиэтилен, широкий набор коммерческих пластмасс. В ХКИЛ нигде не используются давления более 10 атм (пары хлора над его жидкой фазой при комнатной температуре) и все его узлы работают при температурах в пределах ±100°С от комнатной. Излучение химического кислородно-йодного лазера с длиной волны 1.315 мкм попадает в полосу прозрачности атмосферы [33] и имеет минимальные потери при распространении по стекловолокну. Газовая активная среда ХКИЛ позволяет потенциально получать излучение с дифракционной расходимостью. В комплексе эти факторы позволяют создать технологические лазерные комплексы с мощностью более 10 кВт с высоким качеством излучения и возможностью распространения по стекловолокну на большие расстояния. Особый интерес представляют технологические ХКИЛ для применений в дистанционной разборке отработанных ядерных реакторов и для резки материалов в условиях чрезвычайных ситуаций [34,35,36]. Для таких применений на уровне мощности более 10 кВт ХКИЛ не имеет практически конкурентов в ближней ИК-области. Такие технологические лазеры при приемлемых весо-

габаритных характеристиках могли бы размещаться на трейлерах или вертолетах. Анализируется возможность создания ХКИЛ мощностью 1 Мвт с размещением его на борту самолета [37]. ХКИЛ способен работать в импульсном и частотно-импульсном режиме генерации, для чего может использоваться фотолитическая [38] или электроразрядная наработка атомов йода [39], модуляция в магнитном поле усиления [40] или резонансных потерь [41], синхронизация мод (43.85 КГц)[42], одновременная генерация на переходах Р=3->Р=4, Р=2->Р=2 (13.59 ГГц) [43]. Применение нелинейных элементов позволяет произвести преобразование излучения 1,315 мкм в мощное излучение в видимой области [44]. Обсуждается возможность создания лазерного драйвера на основе импульсного ХКИЛ [45,46]. Для создания мощных ХКИЛ с малой расходимостью излучения, высокой удельной мощностью, для удешевления основных затрат и эксплуатационных расходов ХКИЛ требуется решить ряд принципиальных научных проблем. Во-первых, для достижения высокой химической эффективности и компактности установки необходима сверхзвуковая прокачка активной среды через резонатор. Это позволит увеличить потенциально извлекаемую в излучение энергию, запасенную в О2ОЛ), и коэффициент усиления. В этих условиях открываются более широкие перспективы для применения специальных схем оптических резонаторов для получения излучения с минимальной расходимостью. Во-вторых, для некоторых применений требуется получить максимально высокое полное давление активной среды в резонаторе. В связи с этим, важным представляется использование в качестве разбавителя активной среды дешевого азота, как для увеличения давления, так и для компенсации тепловых эффектов. В-третьих, необходимо поднять плотность ОгОЛ) в зоне резонатора, что позволит увеличить удельную мощность лазера на единицу площади газового потока (или энергию на единицу объёма резонатора для импульсного лазера) и минимизировать весо-габаритные характеристики ХКИЛ. Решения этих задач особенно важно для военных применений ХКИЛ с размещением его на борту самолета [37]. В-четвертых, необходимо получить высокую химическую эффективность лазера без ловушки паров воды, что существенно повышает экономичность и эксплуатационные характеристики ХКИЛ [47]. Решение всех этих задач в конечном итоге связано с возможностью создания источника О2СД) высокого

давления (более 20 мм рт.ст). Поэтому исследование физико-химических закономерностей работы генераторов синглетного кислорода высокого давления и химических кислородно-йодных лазеров на их основе актуально для создания мощных технологических ХКИЛ с высоким качеством излучения и пр^ллемыми весо-габаритными характеристиками..

Цель работы. Основной задачей, решаемой в диссертации, являлось создание и исследование источника ОгОА) высокого давления, исследование и оптимизация дозвукового и сверхзвукового кислородно-йодного лазеров на основе ГСК высокого давления. Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:

1. Исследование физико-химических закономерностей образования Ог(1А) в реакции хлорирования щелочного раствора перекиси водорода. Разработка моделей генераторов О2ОЛ) и оптимальных их конструкций для достижения максимальных давлений кислорода с высоким выходом О2ОЛ) •

2. Анализ физико-химической кинетики струйного генератора синглетного кислорода (СГСК) и выбор его оптимальной конструкции для кислородно-йодного лазера.

3. Проведение экспериментальных параметрических испытаний струйных генераторов синглетного кислорода, определение физико-химических закономерностей его работы и поиск таких его параметров, при которых достигаются выход ОгОЛ) более 60% и степень утилизации хлора более 90%.

4. Экспериментальная реализация дозвукового химического кислородно-йодного лазера со струйным генератором синглетного кислорода высокого давления (до 100 мм рт.ст) без специальных ловушек паров воды и аэрозоля.

5. Исследование физико-химических закономерностей работы сверхзвукового кислородно-йодного лазера, его энергетических характеристик от совокупности исходных параметров СГСК, газопроточной части и резонатора.

6. Исследование эффектов оптического насыщения усиления активной среды и кинетики извлечения запасенной энергии в излучение в кислородно-йодном лазере.

Научная новизна.

1. Предложен струйный генератор синглетного кислорода в качестве источника энергии кислородно-йодного лазера. Теоретически определены условия для достижения в нем высокого выхода ОгОД) и степени утилизации хлора. Теоретически выведены безразмерные критерии масштабирования СГСК по давлению и плотности потока хлора.

2. Экспериментально определены выход ОгОД) и утилизация хлора от исходных параметров струйного ГСК в широких пределах его исходных параметров. Определены условия, при которых достигаются выход ОгОД) более 60% и 90% утилизация хлора. Экспериментально реализована и подтверждена процедура масштабирования СГСК по плотности потока хлора.

3. Создан непрерывный СГСК, генерирующий кислород в газовой фазе до 100 мм рт.ст при комнатной температуре с выходом электронно-возбужденного ОгОД) более 50%. При температурах, близких к комнатной, получена плотность энергии, запасенной в электронновозбуждённом состоянии молекул кислорода в газе 258 дж/литр.

4. Показано, что константа скорости реакции СЬ+НО^ близка к константе скорости диффузионно-контролируемой реакции и при температуре -10°С равна 5-108 литр/моль/с., а вероятность прилипания молекул хлора к поверхности раствора Н2О2+КОН+Н2О находится в пределах 0.03«ус<1.

5. Разработана физико-химическая и расчетная модели абсорбции хлора и выделения ОгОД) из щелочного раствора перекиси водорода. Расчетным путем и экспериментально показано, что выход Ог('Д) из раствора близок к 100%. Наиболее сильное влияние на достижение высокого выхода Ог('Д) и утилизации хлора оказывает эффект выработки ионов Н01 на поверхности раствора.

6. Создана экспериментальная установка "генератор ОгОД) высокого давления+химический кислородно-йодный лазер". Показано, что эффективная работа ХКИЛ возможна без ловушки паров воды и сепаратора капель с СГСК высокого давления.

7. Предложена и реализована схема сверхзвукового ХКИЛ с подмешиванием буферного газа к ОгОД) после СГСК высокого давления, что повысило надежность работы лазера и позволило использовать буферные газы при температурах до 80°К. Впервые показано, что при подмешивание азота в качестве буферного газа можно получить химическую эффективность сверхзвукового ХКИЛ более 20%.

8. Экспериментально определена область параметров сверхзвукового ХКИЛ для достижения его высокой (более 20%) химической эффективности. Показано, что схема трансзвукового и сверхзвукового смешения паров йода с кислородом являются оптимальными в случае работы ХКИЛ с разбавкой кислорода азотом.

9. Исследованы эффекты оптического насыщения усиления в ХКИЛ. Определено влияние на спектр генерации и интенсивность насыщения в ХКИЛ каждого из таких процессов, как обмен энергией между 02(]A) и атомами йода, упругие столкновения атомов йода с окружающими молекулами и перемешивание состояний сверхтонкой структуры атомов йода.

Практическая ценность полученных результатов.

1. Разработанный струйный генератор синглетного кислорода высокого давления существенно расширил возможности создания мощных экономичных технологических ХКИЛ.

2. Развита и экспериментально реализована методика масштабирования струйного генератора синглетного кислорода по плотности потока хлора, позволяющая создавать источники ОгОД) Для любой наперед заданной мощности ХКИЛ.

3. Сверхзвуковой химический кислородно-йодный лазер высокой эффективности можно создавать на основе смешения кислорода с азотом, что значительно удешевляет лазерную энергию.

4. В настоящее время на основе представленных результатов созданы и разрабатываются установки мощных ХКИЛ в ВНИИЭФ (Россия), Rockwell International (США), Kawasaki Heavy Industries (Япония), Университет Вен-Гуриона (Израиль), Институт Физики (Чехия), Токайский Университет (Япония).

В нижеследующей таблице приведены некоторые сравнительные данные по современным разработкам ХКИЛ с наибольшими удельными параметрами.

Разработчик Тип ГСГ, W, Вт 5 Т|хим разбавка Q,

Р, мм рт.ст. Вт/см2 % кВт/литр

Kirtland AFB дисковый, СЗ

(США), 1995 12 1750 196 27 02:Не=1:5 1,36

ФИАН, Самара, струйный ДЗ

1994 70 90 9 10 нет 8

ФИАН, Самара, струйный СЗ

1996 40 334 40 19 02:N2:=1:3 5.8

Rockwell Int струйный СЗ

(США), 1996 25 13700 168 29.5 02:Не=1:5 4,3

Tokai Univ. струйный СЗ

(Япония)+ ФИАН 36 550 46 22 02:N2:=1:3 7,3

(Самара), 1997 25 420 35 24.4 02:N2:=1:3 5.6

(\У-полная мощность, 8-мощность приведенная на сечение потока в резонаторе, г|ХИм-химическая эффективность, (^-мощность на объем ГСК, Р-давление кислорода из ГСК, СЗ-сверхзвуковой поток, ДЗ-дозвуковой поток)

_На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Концепция и экспериментальная реализация генератора Ог^А) высокого давления на основе противоточной инжекции струй щелочного раствора перекиси водорода в поток хлора. Экспериментально установленные физико-химические закономерности выхода О2ОД) и утилизации хлора в струйных генераторах ОгСА) от исходных его параметров. Существует область параметров струйного генератора Ог^А) с выходным давлением кислорода ЗО-г-80 мм рт.ст., при которых достигаются содержание Ог^А) более 60% и утилизация хлора более 90%.

2. Константа скорости реакции образования ОгОА) в реакции молекулы хлора с гидроксильными ионами НО2 в щелочном растворе перекиси водорода близка к диффузионно-контролируемой реакции и для температуры -10°С равна (5±2)108 литр/моль/сек. Вероятность прилипания молекул хлора к поверхности раствора Н2О2-Н2О-КОН находится в пределах 0.03«ус<1.

3. Установленные расчетным путем зависимости выхода Ог^Д) и степени утилизации хлора от исходных параметров СГСК. Предельно возможная

плотность потока хлора через СГСК, при которой достигаются высокие выход ОгСА) и степень утилизации хлора, определяется значениями трех безразмерных критериев, выраженных через исходные параметры СГСК.

4. Выходные параметры СГСК (температура газа, содержание аэрозоля, паров воды) находятся в пределах величин, достаточных для создания кислородно-йодных лазеров с высокой химической эффективностью без специальных устройств для удаления паров воды и остаточного аэрозоля раствора. Противоточный СГСК устойчиво работает вплоть до давлений 100 мм рт.ст..Эффективная генерации ХКИЛ возможна без ловушки паров воды и сепаратора капель с СГСК, работающим при давлении кислорода до 100 мм рт.ст. Достигнута удельная мощность 8 кВт на литр объема СГСК.

5. Установленные физико-химические закономерности работы сверхзвукового кислородно-йодного лазера от исходных параметров его газопроточной части, параметров СГСК высокого давления и резонатора. Существует область параметров сверхзвукового ХКИЛ с подмешивании к ОгОА) буферного газа азота между ГСК и резонатором, при которой достигается химическая эффективность более 20%. Подмешивание к кислороду азота при температуре 80°К увеличивает химическую эффективность ХКИЛ на 30% по сравнению с азотом при комнатной температуре.

6. Схемы трансзвукового и сверхзвукового смешения (^('Д) с парами йода при разбавке кислорода тяжелыми буферными газами (азотом) обеспечивают наибольшую выходную мощность сверхзвукового кислородно-йодного лазера.

7. Установленные зависимости интенсивности насыщения и скорости преобразования запасенной энергии в лазерное излучение в кислородно-йодном лазере от вероятностей элементарных процессов в кислородно-йодной среде. Интенсивность насыщения усиления при одномодовой генерации ХКИЛ определяется, главным образом, частотами упругих столкновений атомов йода с окружающими молекулами и обмена энергией между атомарным йодом и кислородом, а при многомодовой генерации частотами обмена энергией между атомарным йодом и кислородом и частотой перемешивания состояний сверхтонкой структуры 2Рш.

1. Кинетика образования Ог(1Д) в реакции хлорирования щелочного раствора перекиси водорода

1.1. Рабочая среда и процессы, приводящие к генерации 02(1Л) в реакции хлора с щелочным раствором перекиси водорода

Рабочей средой для получения 02('Л) в химическом кислородно-йодном лазере является щелочной раствор перекиси водорода, который приготавливается из концентрированной перекиси водорода и концентрированного водного раствора щелочи. Исходные компоненты раствора: вода ШО, перекись водорода Н2О2, щелочь КОН. Из большего набора возможных гидроокисей гидроокись калия получила наибольшее распространение в ГСК для ХКИЛ, так как раствор Н2О2-Н2О-КОН-КСЛ обладает широким температурным интервалом жидкого гомогенного состояния. При слиянии перекиси водорода с гидроокисью калия происходит ряд электролитических реакций, сопровождающихся выделением тепла. Для приготовления растворов Н2О2-Н2О-КОН используют, как правило, высоко концентрированный раствор КОН(>45%), в котором электролитическая диссоциация гидроокиси КОН полностью не завершена. При слиянии с водным

раствором перекиси водорода ионы ОН- вступают в реакцию с перекисью водорода

НО~+Н202<^ НО^ +Н2О (1.1) Равновесие этой реакции для температур выше 0°С было рассчитано в [48], а для низких температур константа равновесия нами рассчитывалась по аппроксимации этих данных экспоненциальной зависимостью(см. таблице 1). Таблица 1. Константа равновесия реакции (1.1). Температурная зависимость константы равновесия принималась равной К1.1=[Н02][Н20]/[Н202][НО~]=0.0271-ехр(2689.28/Тр)

Тр,°К 253.15 258.15 263.15 288.15 293.15 298.15 303.15 308.15

К1.1 1113 905 743 308.6 261.4 222.2 192.0 169

Так как равновесие реакции (1.1) сильно смещено вправо, при растворении КОН в водном растворе перекиси водорода равновесие электролитической диссоциации КОН нарушается и происходит дальнейшая его электролитическая диссоциация

КОН->К++НО~ (1.2)

Ионный состав раствора Н2О2-Н2О-КОН определяется равновесием электролитических реакций (1.2-1.3), а также равновесием реакций электролитической диссоциации воды и гидропероксида калия

ШГ+Н+<->Н20 (1.3) Н0^+К+<^КН02 (1.4)

Компонентом в растворе, генерирующим Ог(1А), является ион НО2 • Поэтому

при приготовлении раствора соблюдается правило избыточности молей перекиси водорода по отношению к числу молей щелочи. Для большей начальной энергетической ёмкости раствора целесообразно использовать раствор с максимально возможной концентрацией КОН и небольшим избытком Н2О2 по отношению к КОН. Точный расчет ионного состава раствора затруднен ввиду отсутствия информации по константе равновесия гидроперексида калия , а также образованием в растворе пероксидов и гидропероксидов калия гидротированными молекулами воды и перекиси водорода [51,52]. Эта задача также сильно усложняется тем, что в растворах Н2О2-Н2О-КОН, приготавливаемых для ГСК, все три компонента присутствуют при относительно высоких концентрациях, при которых концентрационная зависимость констант равновесия становится существенной. Для низких же концентраций щелочи электролитическая диссоциация щелочи происходит практически до конца. В этом случае ионный состав раствора приблизительно можно рассчитать [49,50]. В силу сильного смещения равновесия реакции (1.1) вправо концентрация ионов

НО 2 практически равна концентрации щелочи КОН в растворе, а концентрация ионов НО" равна

[НО~] =-- (1.5)

([Н202]-[КОН])К1Л ^ }

Например, при [Н202]=10 моль/литр, [КОН]= 3 моль/литр и при температуре раствора Н2О2-Н2О-КОН -20°С имеем [НО-] =3.8-10"4 моль/литр.

Получение растворов с как можно более низкой температурой и в то же время способных генерировать Ог^Л) с высоким содержанием весьма важно с практической точки зрения. Очевидно, что понижение температуры раствора приводит к понижению парциального содержания паров воды и их расхода на выходе ГСК. Это уменьшит нагрузку на ловушку паров воды. Но более важно понижение температуры раствора для возможности работы ХКИЛ вообще без ловушки паров воды [47]. В работах [51,52] была исследована диаграмма плавкости и состав НгОг-НгО^аОН, Н2О2-Н2О-КОН в широком диапазоне состава растворов. В работах [53,54] были исследованы некоторые области гомогенного состояния растворов Н2О2-Н2О-КОН и НгОг-НгО-КаОН, используемых в ГСК. Особый интерес представляет приготовление низкотемпературных растворов Н2О2-Н2О-КОН на основе низко концентрированной перекиси водорода. 30%-т-40% перекись водорода относится к классу обычных коммерческих продуктов, для которых не требуется особых условий хранения. Стоимость такой перекиси водорода (в пересчете на 1 моль Н2О2) относительно невелика. Диаграммы, полученные в работе [54], показывают, что принципиально возможно получить раствор Н2О2-Н2О-КОН с температурой замерзания до -30°С с высокой концентрацией щелочи и небольшим избытком перекиси водорода, используя низко концентрированную перекись водорода. На Рис.2 представлена диаграмма растворимости таких растворов Н2О2-Н2О-КОН, приготовленных из низко концентрированной перекиси водорода (32н-42%) и высоко концентрированной щелочи (включая 93% порошок КОН). При приготовлении растворов также измерялся объём полученного раствора, что позволило рассчитать концентрацию щелочи и разницу концентраций Н2О2-КОН.

Физико-химические свойства раствора играют важную роль в работе ГСК. Среди них важнейшими являются такие: вязкость, теплоемкость, теплопроводность, температура замерзания (точнее начало образования твердой фазы в растворе), давление насыщенных паров воды и перекиси водорода, скорость спонтанного разложения. Измерения плотности и вязкости растворов

количество 59% КОН, мл

ВНР-1

О 20 40 60 80 100 количество 58% КОН, мл

ВНР-3

0 20 40 60 80 100 количество 93%КОН, грамм

ВНР-2

• температура выпадения осадка

А концентрация КОН

■ избыток концентрации Н202 над КОН

Рис.2. Диаграмма растворимости растворов. На графиках приведена растворимость растворов при добавке к 200 мл перекиси водорода

указанного количества КОН. Выше кривой раствор в жидком гомогенном состоянии, ниже-выпадает осадок.ВНР-1 на основе 34%, ВНР-2 на основе 34%, ВНР-3 на основе 38% перекиси водорода.

Н2О2-Н2О-КОН проводились в работах [55,56,57]. С ростом концентраций КОН и Н2О2 , температура замерзания растворов понижается и растёт их вязкость. Измерения вязкости чистой перекиси водорода при отрицательных температурах были сделаны в [57]. Теплоемкость и теплопроводность растворов Н2О2-Н2О-КОН, используемых в ХКИЛ, измерялась в работах [58,59]. Некоторые из данных по вязкости раствора приведены в Таблице 2.

Таблица 2. Вязкость перекиси водорода и растворов Н2О2-Н2О-КОН (в спз).

Тр 35% Н2О2 Н202(вес)=19.8%, Н202(вес)=20%, Н202(вес)=19.2%,

[55] КОН=15,12% [ 55 ] КОН=25,7% [55 ] К0н=30,6% [56]

273,15 1.5 3.44 6.14 13

263.15 2 4.91 9.17 20

253.15 3 - 14.2 30

Важное значение для длительного хранения раствора Н2О2-Н2О-КОН имеет скорость его спонтанного разложения. Брутто реакция разложения перекиси водорода 2Нг02->2Н20+02. Измерения скорости разложения раствора Н2О2-НгО-КОН проводились в работах [56,60]. В таблице 3 представлены результаты измерений скорости разложения Н2О2-Н2О-КОН, проведенных в Самарском филиале ФИАН, при его хранении в баке из нержавеющей стали.

Таблица 3. Скорость разложения раствора. Скорость разложения выражена в моль /литр раствора/сек. Исходный состав раствора 3 Л 32%Ш. Н2О2

+ 1.5 Л 12 М КОН.

Температура °С -9 -8 -7 -6

скорость разложения 5.6 10-6 6.2 10-6 7 10-6 8.2 10-6

Разложение перекиси водорода и насыщение раствора кислородом играет важную роль в гидродинамике истечения струй в струйном генераторе синглетного кислорода (см. Главу 3).

Впервые ОгОА) в химической реакции был получен в реакции перекиси водорода с гипохлоритом натрия [19], который получают путем реакции хлора с щелочью (в действительности генерация ОгОА) в аналогичных реакциях была

получена еще в довоенные годы, история этого открытия подробно изложена в [61]). В ГСК порядок ввода реагентов был изменен (впервые это было сделано в работе [22]). Сначала Н2О2 смешивают с щелочью, а с образованным раствором вступает в реакцию хлор. Механизм реакций и образования ОгСА) в реакции гипохлоритов с перекисью водорода был достаточно хорошо изучен [62,63]. Так как в обоих случаях используются одни и те же исходные реагенты, для механизма генерации Ог^А) в реакции хлора с щелочным раствором перекиси водорода было предложено несколько аналогичных цепочек реакций, приводящих к генерации Ог^А). Во всех предложенных механизмах общим является то, что при попадании хлора в раствор он вступает на первой стадии в реакцию с ионами НО2, поскольку их концентрация намного превышает концентрацию ионов НО". Расчет по методу молекулярных орбиталей показывает, что возможны следующие пути реакции хлора с ионом [64]

а) Прямой механизм [65]

С12 + НО2 -> С12 НОг —>2 С1- + Н+ + 02(!Д) (1.6)

Данный канал реакции происходит при атаке СЬ иона НО2 со стороны протона. Образующийся протон рекомбинирует с отрицательным ионом НО2, концентрация которого в растворе наибольшая.

б) Многоступенчатый механизм, с образованием промежуточного комплекса при атаке СЬ иона НО2 со стороны кислорода [64]

С12+НО^ НООС12 (1.7)

Далее этот комплекс может распасться

НОО С1г НООС1 + С1- (1.8)

с последующей реакцией

НООС1 + НО2 -> Н2О2 + СЬОО" (1.9)

СШО" ОгОД) + С1- (распад) (1.10)

или вступить в реакцию с Н02

НООС12 + НС>2 -> Н202 + 2 С1-- + 02(!А) (1.11)

Во втором механизме лимитирующим фактором является первая реакция (1.7), последующие реакции происходят существенно быстрее. Таким образом, определяющим моментом в генерации 02(1Л) является реакция молекул хлора с ионами НС>2. Теоретические расчеты по методу молекулярных орбиталей показывают, что выход ОгСА) в реакции хлорирования по обоим возможным каналам реакции близок к 100% [64]. Оба канала реакции хлора с раствором в конечном итоге приводят к следующей полной стехиометрии реакции

С12 + 2 НО2 2 С1-- + Н202 + 02(1Д) (1.12)

Обозначим константу скорости реакции С12 с НО2

С12 + НО 2 -» продукты (1.13)

через Кд , а квантовый выход 02(!А) в реакции хлорирования через фд

Прежде, чем проникнуть в раствор из газовой фазы молекула хлора должна пройти межфазную границу. Физика данного процесса близка к процессу конденсации и выглядит следующим образом [66,67]. Двигаясь к поверхности со средней тепловой скоростью, при приближении к ней молекула хлора испытывает силы межмолекулярного взаимодействия со стороны молекул на поверхности раствора. Часть молекул, преодолев энергию потенциального барьера, захватывается молекулами поверхности. Избыток кинетической энергии молекулы, образующийся после попадания молекулы в потенциал притяжения молекулами поверхности, рассеивается в объеме жидкости. Находясь в потенциальной яме молекула хлора может приобрести избыточную кинетическую энергию и вновь покинуть поверхность раствора. Таким образом, не весь поток молекул хлора поглощается поверхностью раствора (серый экран). Количественно данный процесс описывается эффективным коэффициентом прилипания ус: отношение потока молекул хлора, прилипших к поверхности, к полному потоку молекул хлора, направленному к поверхности. В общем случае ус<1. Величина ус существенно определяет работу ГСК и возможность его работы при высоких давлениях. Аналогичный процесс имеет место при десорбции 02('А) из раствора в газовую фазу. После образования 02('А) в объеме

раствора он диффундирует к поверхности раздела фаз. Процесс отрыва ОгОД) от поверхности является обратным по отношению к процессу прилипания О2ОЛ) к поверхности и также может характеризоваться вероятностью прилипания у0 кислорода к поверхности. Величину ус можно экспериментально определить по данным из скорости абсорбции хлора раствором. Более сложная задача состоит в определении величины у0 для кислорода. Для растворов Н2О2-Н2О-КОН эта задача экспериментально практически неразрешима, поскольку невозможно отделить процесс абсорбции кислорода от процесса его выделением из раствора при спонтанном разложении перекиси водорода.

Важной величиной, определяющей скорость процесса поглощения хлора раствором и скорость десорбции кислорода из раствора, является величина растворимости этих газов в растворе Н2О2-Н2О-КОН . Растворимость газов в жидкостях определяется через константу Генри Н, которую здесь определим как отношение концентрации газа в газовой фазе к его концентрации в жидкости при термодинамическом равновесии. Константа Генри для растворимости кислорода и хлора в воде достаточно хорошо известны. Здесь следует подчеркнуть, что для хлора важна константа Генри "физической" растворимости Нс, т.е. отношение концентраций свободного хлора в растворе к концентрации в газе (часть хлора в воде вступает в реакцию и связывается водой). За последние 10 лет были сделаны эксперименты по уточнению значений констант Генри для кислорода и хлора в воде и перекиси водорода и на основе общих представлений физической химии растворов эти данные были обобщены для щелочных растворов перекиси водорода. Уточнены константы Генри для "физической" растворимости хлора и кислорода в воде [68], [69], а также измерены константы Генри для растворимости в 35% перекиси водорода [69]. Авторами работы [69] были выведены приближенные значения констант Генри для 6М по щелочи раствора Н2О2-Н2О-КОН. В Таблице 4 приведены константы Генри для хлора, кислорода в перекиси водорода и в некоторых растворах Н2О2-Н2О-КОН.

Таблица 4. Константы Генри для растворимости хлора и кислорода.

Среда 35% Н2О2 [69] Н202-Н20-К0Н,[К0Н]=6М [69]

температура Т, К о2 СЬ 02 СЬ

273,15 21.18 0.26 272.6 1.08

263,15 15.34 0.151 249.2 0.92

253,15 10.8 0.0845 221.8 0.745

Перенос хлора, кислорода и ионов Н02 в растворе Н2О2-Н2О-КОН осуществляется молекулярной диффузией и за счет макроскопического гидродинамического переноса (волны, турбулентность и т.д.). Здесь мы пока остановимся на диффузионном переносе. Коэффициенты диффузии Ог.и СЬ в растворах Н2О2-Н2О-КОН оценивались в работах [50,69] . Согласно [50] коэффициенты диффузии можно оценить по корреляции Отмера-Текера

Вс=1.71х10-5/цр11,Во=2.32х10-5/(1р11, (1.14)

где (1р-вязкость раствора Н2О2-Н2О-КОН. В работе [69] были определены коэффициенты диффузии кислорода и хлора в 35% перекиси водорода:

Бс= -1.904х10-5 + 8.18х10"8хТр , Б0 =-6.277x10-5 + 2.5047х10"7хТр. (1.15) и сделана оценка их значений для раствора Н2О2-Н2О-КОН (приготовленного из 35% Н2О2) с концентрацией щелочи 6М:

Вс(Н202-Н20-К0Н )= 1.006 Бсц/цр ехр( 169/Тр) (1.16)

О0(Н202-Н2О-К0Н )= 1.006 Боц/цр ехр(170.6/Тр),

где р- вязкость 35% перекиси водорода при температуре Тр. В таблице 5 приведены расчетные по этим данным оценки коэффициентов диффузии Ог и СЬ в типичных растворах Н2О2-Н2О-КОН, используемых в ГСК.

Таблица 5. Коэффициенты диффузии кислорода и хлора в см2/с.

Раствор 35% Н202 [69] Н2О2-Н2О-КОН, [КОН]=6М* первое по (1.15-1.16) второе по (1.14) раствор Н2О2-Н2О-КОН**, Н202=19.8%, КОН=15,12% расчет по (1.14)

температура Т,К о2 С12 о2 С12 о2 С12

273,15 5.6 10-6 3.3 10-6 2.55 10-6 3.15 Ю-6 1.5 10-6 2.32 10-6 6 10-6 4.4 Ю-6

263,15 3.14 10* 6 2.4 Ю-6 1.3 ю-6 2.03 Ю-6 10-6 1.5 10-6 4 Ю-6 2.97 Ю-6

253,15 6.36 10* 1.66 ю-* 2.6 Ю-7 1.25 10-6 6.8 Ю-7 9.2 Ю-7

* Для вычислений использовались данные по вязкости [55], [57].

**Для оценки коэффициентов диффузии в Н2О2-Н2О-КОН использовались данные по вязкости [55]

В результате столкновений ОгОД) с молекулами раствора он может перейти в состояние 02(3£). Время жизни О2ОЛ) тд в воде 2х10'6 сек [70], а в растворе Н2О2-НгО-КОН -1,75x10-6 сек [71].

1.2. Кинетика поглощения С12 раствором Н202-Н20-К0Н и выход 02(1Д)

в газовую фазу.

Проведем теоретический расчет скорости поглощения хлора раствором [49,72]. Полученное решение будет важным для дальнейшего понимания последующих рассуждений. Математическая постановка задачи выглядит следующим образом. До момента времени КО между поверхностью раствора и газа существует невидимая перегородка, препятствующая абсорбции хлора. В момент времени 1=0 перегородка устраняется и хлор начинает проникать через поверхность в глубь раствора. Поверхность раствора считается неподвижной, а концентрация хлора у поверхности раздела фаз в газе постоянной. Уравнение нестационарной диффузии с химической реакцией для концентрации хлора в растворе Нсж(хД) выглядит следующим образом (Рис.3)

ям

^ж=Вс^|ж_КдКсжКн (1л7)

дЬ дх2

с начальным условием: псж(1=0, х)=0 (ось х направлена вглубь раствора).

Газ

отражение

СЬ

абсорбция О^Д) 0^(32)

С1

2 десорбция

Раствор

И(ь + СЦ -02(1Д) .. диффузия

I-2-^ х

диффузия" тушение . ■ отражение

Рис.3. Процессы у поверхности раствора.

На границе раздела газ-жидкость х=0 имеем граничное условие, отражающее баланс потоков на границе раздела фаз:

= 1КсУсУс_1Ксж УсУсН (1Л8) 9х 4 4

Здесь введены следующие обозначения: 1ЧСЖ, 1\с-концентрации хлора в растворе и газовой фазе соответственно, Ый- концентрация ионов НО2 , Ус=(8кБТ/7ттс)0'5 -средняя проекция модуля скорости молекул хлора на выделенное направление, Шс-масса молекулы хлора, Т- газовая температура, кв^ 1,38-10"16хэрг/К-

постоянная Больцмана, ус -вероятность прилипания молекул хлора к поверхности раствора, Ос- коэффициент диффузии хлора в растворе Н2О2-Н2О-КОН, Нс-константа Генри. В задаче о поглощении хлора раствором химический состав раствора считается неизменным (выработка ионов отсутствует): ]Чн(х,1;)=1\[н=сош1.

Общее нестационарное решение данной задачи выглядит следующим образом:

НсКсж(х,1) 1 N.

1-Х'

л..л ^

V

1-Х'

V 2

ехр

х

1 + Х 2 )

ег1с

ехр

\ХсУ

и1с 2хсу

+

л -л „Л Х(сл

\Х1с 2хс)

(1.19)

1-Х'

ехр

х х

■— +

х2

1;с -Чс

х8 4х2 4х2.

егГс

X х+г + 1С

\х1с 2хсу

^сУс с

'КДКН

- характерная глубина проникновения хлора в

раствор, х1с = 2Л/Ёу; - расстояние на которое хлор диффундирует за время 1:, 4Б„

х. =-

-; х5 - хсх

^сУс^с

При х=0 (на поверхности раствора) для концентрации хлора имеем:

НсЫсж(х = (и) 1

N.

1-х'

/ \

1 - зсегГ

х

1С

\2хсу

1

1-Х'

ехр

( 2 2 ^

4х2су

(\

егЛ

х

1С

\2хсу

(1.20)

При 1; -> оо решение (1.20) стремится к стационарному решению

Мсж(х,1) =

N.

ехр

-х.

КАМН

Б

с У

Н„

1 + Х

(1.21),

а плотность потока хлора из газа в раствор в стационарных условиях равна

1

1

]с =ТусУсДс -ТусУЛж(х = °)

Заключение диссертации по теме «Лазерная физика», Загидуллин, Марсель Вакифович

12. Результаты работы открывают возможность создания компактных и дешевых в эксплуатации сверхзвуковых ХКИЛ как для технологических применений, так и для спецприменений с размещением его на борту самолёта, вертолета или корабля. Разработанный источник Ог('А) высокого давления представляет и отдельный научный для возможности создания химических лазеров видимого диапазона, синтеза веществ в химических реакциях с участием o2('a).

13. В настоящее время предложенный и разработанный СГСК и ХКИЛ на его основе получили достаточно широкое распространение. Разработан и изготовлен СГСК для установки ХКИЛ мощностью 3 квт для ВНИИЭФ. При содействии Самарского филиала в фирме Кавасаки (Япония) создан СГСК для сверхзвукового ХКИЛ мощностью 5 квт [221]. При работе с буферным газом гелием достигнута эффективность примерно 15%. В 1997 году Самарский филиал разработал и осуществил запуск комплекса "СГСК+сверхзвуковой ХКИЛ" в Токайском Университете (Япония), идентичный исследованному в работе [174] с длиной усиления 75 мм с расходом хлора 30 ммоль/сек, в котором была достигнута химическая эффективность 26% при работе с буферным газом азотом. В компании Rockwell Boieng North America на основе исследований, проведённых в Самарском филиале [222], созданы струйные ГСК расходом СЬ 0.25 ммоль/с, 0.5 моль/с, 0.9 моль/с. При подключении СГСК с расходом хлора 0.5 моль/с к излучателю, установленному в Philips Laboratory (США, авиабаза Киртланд) получена химическая эффективность сверхзвукового ХКИЛ 29.5% (13.7 квт) и 21.3% (17.5 квт) при подключении СГСК с расходом 0.9 моль/с [223]. В 1995 году в Самарском филиале ФИАН был изготовлен и испытан СГСК для

ХКИЛ, установленного в Университете города Бэр-Шева (Израиль), где с его помощью была достигнута 18% эффективность [178].

В заключении выражаю благодарность В.А.Катулину , А.Л.Петрову, В.Д.Николаеву за постоянное внимание и поддержку работ по химическому кислородно-йодному лазеру в Самарском филиале. Особая благодарность В.Д.Николаеву, В.И.Игошину, Куприянову Н.Л. совместная работа с которыми была для автора плодотворной и способствовала существенному прогрессу в исследовании химического кислородно-йодного лазера. Выражаю благодарность сотрудникам группы «Химический кислородно-йодный лазер» в Самарском филиале ФИАН Курову А.Ю., Свистуну М.И., Азязову В.Н., Хватову H.A., Сафонову B.C., Уфимцеву Н.И. за вклад в создание комплекса «Химический кислородно-йодный лазер», проведенные совместно многочисленные эксперименты. Многочисленные обсуждения проблем химического кислородно-йодного лазера с Юрышевым H.H., Крюковым П.Г., Вагиным Н.П. (ФИАН), Выскубенко Б.А., Калиновским В., Николаевым Вик.Д. (ВНИИЭФ), W.Schall (Германия) были чрезвычайно полезными для автора, за что он приносит им свою благодарность.

Выражаю благодарность зарубежным коллегам S.Rosenwaks (Израиль), H.Fujii (Япония), W.E.McDermott(CIILA), Т. Руюка(Япония), K.A.Truesdell, G.Hager (США), с которыми обсуждались многие проблемы кислородно-йодного лазера и за частичную финансовую поддержку работ.

Заключение

1. Константа скорости реакции образования ОгОА) в реакции молекулы хлора с гидроксильными ионами НО2 в щелочном растворе перекиси водорода близка к диффузионно-контролируемой реакции и для температуры -10°С равна (5±2)-108 литр/моль/сек. Вероятность прилипания молекул хлора к раствору Н2О2-НгО-КОН находится в пределах 0.03«ус<1. Это создаёт благоприятные условия для генерации Ог^А) при высоком давлении (до 100 мм рт.ст.)

2. Путем прямого калориметрического измерения показано, что I результирующий выход Ог('А) в последовательности процессов СЬ+НОг раствор)-^Ог(1А)(газ) близок к 100%, если концентрация НО 2 на поверхности раствора более 0.1 моль/литр.

3. Предложенные и разработанные генераторы Ог('А) высокого давления на основе противоточной инжекции струй щелочного раствора перекиси водорода в поток хлора обеспечивают высокую скорость гидродинамического обновления поверхности раствора Н2О2-Н2О-КОН , а значит высокие значения утилизации С1г и выхода Ог(]А).

4. Созданная расчетная модель струйных генераторов Ог('А) высокого давления, позволяет производить оценку его выходных параметров и масштабирование. Динамическое масштабирование показало, что технически возможно обеспечить удельный расход хлора через СГСК до 10 ммоль/см2/с с одновременным достижением высоких значений утилизации СЬ и выхода Ог^А).

5. Экспериментально определены выход ОгСА) и утилизация хлора от исходных параметров струйного ГСК в широких пределах. Найдена область параметров струйного генератора Ог('А) для достижения давления кислорода 30-Г-80 мм рт.ст. с содержанием Ог('А) более 50%-^60% и утилизацией хлора более 90%. Экспериментально доказано, что можно получать кислород в газовой фазе до 100 мм рт.ст при комнатной температуре с выходом Ог('А) более 50% (плотность запасенной энергии в электронновозбуждённом состоянии молекул кислорода в газе 258 дж/литр). плотность запасенной энергии в электронновозбуждённом состоянии молекул кислорода в газе 258 дж/литр).

6. Измерения показали, что выходные параметры СГСК (температура газа, содержание аэрозоля, паров воды) находятся в пределах величин, достаточных для получения качественной активной среды кислородно-йодного лазера без специальных устройств для удаления паров воды и остаточного аэрозоля раствора. Дезактивация 02(!A) при высоком его начальном давлении между СГСК и местом его смешения с йодом существенно изменяет режим работы СГСК и ведет к падению доли Ог^Д). Необходимо создавать критическое сечение между ГСК и местом смешения с парами йода для газодинамической развязки ГСК от проточной части активной среды лазера.

7. Создан экспериментальный комплекс "генератор ОгОД) высокого давления+химический кислородно-йодный лазер" для проведения его многопараметрических испытаний. На примере дозвукового ХКИЛ без ловушки паров воды и сепаратора капель экспериментально показана возможность эффективной лазерной генерации ХКИЛ с ГСК, работающим при давлением кислорода вплоть до 100 мм рт.ст. Достигнута удельная мощность 8 кВт на литр объема ГСК.

8.Схема подмешивания буферного газа к ОгСД) после ГСК позволила подмешивать азот при низких температурах. Создан сверхзвуковой ХКИЛ со струйным ГСК с химической эффективностью 22% при подмешивании к Ог^А) буферного газа азота между ГСК и резонатором. Это обстоятельство открывает возможность существенного сокращения эксплуатационных расходов технологических ХКИЛ.

9. Экспериментально определены режимы работы сверхзвукового ХКИЛ для достижения высокой (более 20%) его химической эффективности. Показано, что схема трансзвукового и сверхзвукового смешения паров йода с кислородом являются наиболее оптимальными в случае работы ХИКЛ с разбавкой кислорода азотом

10. Экспериментально и теоретически показано, что интенсивность насыщения, спектр генерации и скорость преобразования запасенной энергии в лазерное излучение в кислородно-йодном лазере в значительной степени

11. Основные потери энергии в маломасштабном и малорасходном сверхзвуковом ХКИЛ связаны с коротким временем пролета среды через резонатор, относительно высокими нерезонансными потерями излучения и относительно высокой доле газового потока у стенок сопла, где условия самовозбуждения активной среды менее благоприятные. Можно ожидать, что для крупномасштабных установок сверхзвукового ХКИЛ с расходом СЬ 1 моль/с и выше можно достичь 30% и выше химической эффективности ХКИЛ со струйным ГСК высокого давления и разбавкой активной среды азотом.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Загидуллин, Марсель Вакифович, 1997 год

Литература

1. Electronic transition lasers-1, Ed.by T.I.Steinfeld, The MIT Press, Cambridge, Mass., 1976, Electronic transition lasers-2, Ed.by L.E.Nijson, S.N.Sushard, T.I.Steinfeld, The MIT Press, Cambridge, Mass., 1977,

2. Башкин A.C., Куприянов H.JI., Ораевский A.H. Использование квазирезонансного V-E и Е-Е обмена для получения инверсной заселенности на атомных переходах в химических реакциях. - Препринт ФИАН, 1978, №180.

3. Kasper J.J.V., Pimentel G.C. Atomic iodine photodissociation laser.-Appl.Phys.Lett., 1964, vol.5, pp.231-233

4. Зуев B.C., Катулин B.A., Носач В.Ю., Носач С.Ю. Исследование спектра люминесценции атомарного йода (переход 2Pi/2 -»■ 2Рз/г)).-ЖЭТФ, 1972, т.62, с.1673-1680.

5. Химические лазеры.- Под редакцией Гросс Р. и Ботта Дж. М.:Мир, 1980, с.765

6. Padrick T.D., Palmer R.E. Pressure broadening of the atomic iodine 52Pi|2 -2Рз/г transition.-J.Chem.Phys., 1975, vol.62, p.3350-3352.

7. Arnold S.J., Finlayson N., Ogryzlo E.A. Some novel energy pooling processes involving 02('A). - J.Chem.Phys., 1966, vol.44, pp.2529-2530.

8. Donovan R.J., Husain D. Electronically excited iodine. - Trans.Far.Soc., 1966, vol.62, pp.2023-2029.

9. Derwent R.G., Kearns D.R., Thrush B.A. The excitation of iodine by singlet molecular oxygen. - Chem. Phys.Letts.,1970, vol. 6, n.2, 115-116.

10. Derwent R.G., Thrush B.A. Excitation of iodine by singlet molecular oxygen 1. -J.Chem.Soc.Far .Trans 2., 1972, vol.68, pp.720-728.

11. Derwent R.G., Thrush B.A. Excitation of iodine by singlet molecular oxygen 2 . -Far.Discuss.Chem.Soc., 1972, vol.53, pp. 162-167.

12. Young A.T., Houston P.L. The I(2P3/2) +02 <-> I(2Pi/2) +02(,A) equilibrium. -J.Chem.Phys., 1983, vol. 78, pp.2317-2326.

13. Pritt A.T., Coombe R.D., Pilipovich D., Wagner R.I., Benard D., Dymek C. Chemical generation of population inversion between the spin -orbit states of atomic iodine. - Appl.Phys.Lett., 1977, vol.31, pp.745-747 .

14. Залесский В.Ю. Газоразрядный лазер на переходе йода 1315 нм. - ЖЭТФ, 1974, т.67, с.30-37.

15. Schmiedberger J., Takahashi S., Fujii H. Improved RF plasma jet generation of singlet delta oxygen.- Presented on 11 International Symposium on gas flow and chemical lasers and high power laser conference, 25-30 August 1996, Edinburgh, Scotland.

16. Дидюков A.M., Краснощекое Ю.М., Кулагин Ю.А., Морозов B.A., Решетняк С.А., Шелепин JI.A. Фотолизный генератор возбужденного кислорода ОгС'А) . -Квантовая электроника, 1982, т.9, сс.731-738.

17. Twarowski A.J., Good L., Busch G. Solid-state endoperoxide thermolysis. The kinetics of oxygen release into gas phase. - J.Phys.Chem., 1988, vol.92, pp.396-402.

18. Шинкаренко H.B., Алесковский В.Б. Синглетный кислород, методы получения и обнаружения. - Успехи химии, 1981, т.50, сс.406-423.

19. Selinger Н.Н. A photoelectric method for the measurement of spectra of light of rapidly varying intensities. - Anal.Biochem., 1960, vol.l, pp.60-65 .

20. Khan A.U., Kasha M. Red chemiluminescence of molecular oxygen in aqueous solution. - J.Chem.Phys., 1963,vol 39, pp.2105-2106.

21. Arnold S.J., Ogryzlo E.A., Witzke H. Some new emission bands of molecular oxygen. - 1964, vol.40, pp. 1769-1770.

22. Browne R.J., Ogryzlo E.A. Chemiluminecsence from the reaction of chlorine with aqueous hydrogen peroxide. - Proc.Chem.Soc., 1964, p.l 17.

23. Kajiwara Т., Kearns D.R. Direct spectroscopic evidence for a deuterium solvent effect on lifetime of singlet oxygen in water. - J.Amer.Chem.Soc., 1973, vol.95, pp.5886-5890.

24. McDermott W.E., Lotz R.E., DeLonge M.L., Thomas D.M. Chemical generation of ОгСА). - in "Electronic transition lasers", ed. by L.E.Wilson, S.N.Sushurd, T.I.Steinfeld, the MIT Press, Cambridge, Mass., 1977, pp.302-304.

25. McDermott W.E., Pchelkin N.R., Benard D.J., Bousek R.R. An electronic transition chemical laser. - Appl.Phys.Lett., 1978, vol.32, pp.496-470.

26. Benard D.J., McDermott W.E., Pchelkin N.R., Bousek R.R. Efficient operation of a 100-W transvers flow oxygen-iodine laser. - Appl.Phys.Lett., 1979, vol.34, pp.40-41.

27. Bachar J., Rosenwaks S., An efficient, small scale chemical oxygen-iodine laser. -Appl.Phys.Lett., 1982, vol.41, pp. 16-18.

28. Watanabe K., Kashiwabara S., Sawai K., Toshima S., Fujimoto R. Performance characteristics of transvers - flow, oxygen-iodine chemical laser in a low gas-flow velocity .- Appl.Phys.Lett., 1983, vol.54, pp.1228-1231.

29. Bonnet J., David D., Georger E., Leporcq В., Pigache D., Verdier C. Experimental analysis of a chemical oxygen-iodine laser. - Appl.Phys.Lett.,1984, vol.45, pp. 10091011.

30. Вагин Н.П., Коношенко А.Ф., Крюков П.Г., Нурлигареев Д.Х., Пазюк B.C., Томашев В.Н., Юрышев Н.Н. Химический кислородно-йодный лазер на основе низкоконцентрированной перекиси водорода. - Квантовая электроника, 1984, т.11, сс.1688-1690.

31. Григорьев Ф.В., Горячев JI.B., Ерошенко В.А., Калиновский В.В., Кормер С.Б., Кочемасов Г.Г., Лавров Л.М. Исследование работы химического йодно-кислородного лазера. - Известия АН СССР (сер.физ.), 1984, т.48, сс.1383-1384.

32. Iizuka М., Muro М., Kuchiki Н., Atsuta Т. Development of chemical oxygen-iodine laser for industrial application. - Proc. SPIE, 1990, vol.1397, pp.213-220.

33. Gerhard F.G. Atmospheric effects modeling for high-energy laser systems. -Proc.SPIE, 1995,vol.2502, pp. 101 -110.

34. Fujii H., Atsuta Т., Masuda W. COIL activities in Japan. - Proc. SPIE, 1996, vol. 2767, pp. 170-179.

35. Scott J.E., Truesdell K.A. Industrialization of the chemical oxygen-iodine laser. -Proc.SPIE, 1994, vol.2214, pp. 188-196.

36. Vetrovic J., Hindy R.N., Subbaraman G., Spiegel L. High-power iodine laser application for remote D&D cutting. - Presented on GCL/HPL conference in Edinburgh, 1996.

37. Aviation Week and Space Technology, 1996, N.7, p.26, Aviation Week and Space Technology, 1996, N. 19, p.22, Aviation Week and Space Technology , 1996, N.18, p. 22, Laser Focus, October, p. 18 (1996), Laser Focus, December, p.48 (1996)

38. Басов Н.Г., Вагин Н.П., Крюков П.Г., Нурлигареев Д.Х., Пазюк B.C., Юрышев Н.Н. СНз1 и п-СзР?1 как доноры атомов йода для импульсного

химического кислородно-йодного лазера. -Квантовая электроника, 1984, т.11, сс. 1893-1894.

39. Вагин Н.П., Пазюк B.C., Юрышев Н.Н. Импульсный химический кислородно-йодный лазер с объёмной наработкой атомов йода в электрическом разряде .-Квантовая электроника, 1995, т.22, сс.776-778.

40. Schmiedberger, Kodymova J., Kovar J., Spalek O., Trenda P. Magnetic modulation of gain in the chemical oxygen-iodine laser. -IEEE J. Quantum Electronics, 1991, vol.27, pp. 1262-1265.

41. Highland R., Crowell P., Hager G. A 630 watt average power Q-switched chemical oxygen-iodine laser. -Proc.SPIE, 1990, vol.1225, pp.512-520.

42. Phipps S.P., Helms C.A., Copland R.J., Rudolf W., Truesdell K.A., Hager G. Mode locking of a CW supersonic chemical oxygen-iodine laser.- IEEE J. Quantum Electronics, 1996, vol.32, pp.2045-2050.

43. Nicholson J.W., Bienfang J., Rudolf W., Hager G. Intrinsic gigagerz modulation of photolytic iodine lasers. - IEEE J. Quantum Electronics, 1997, vol.33, pp.324-328.

44. Johnson D.E., Humphreys R.H., Keating P., Hager G.D. A frequency doubled chemical oxygen-iodine laser.- Appl.Phys., 1989, vol.B-48, pp.339-342.

45. Hays G.N., Fisk G.A. Chemically pumped iodine laser as a fusion driver.- IEEE J. Quantum Electronics, 1981, vol.17, pp.1823-1827.

46. Басов Н.Г., Крюков П.Г., Юрышев Н.Н. Импульсно-периодический режим химического кислородно-йодного лазера.-Препринт ФИАН, 1985, №54

47. Загидуллин М.В., Игошин В.И., Катулин В.А., Куприянов H.JI. О возможности работы химического кислородно-йодного лазера без охлаждаемой ловушки. - Квантовая электроника, 1983, т. 10, сс. 131-132.

48. J.Balej, О.Spalek. Calculation of equilibrium composition in more concentrated systems H2O2-KOH (or Na0H)-H202. - Collection Czechoslov.Chem.Commun., 1979, vol.44, pp.488-494.

49. M.B. Загидуллин. Теоретическое исследование кинетики химического кислородно-йодного лазера. - Кандидатская диссертация, 1986, М., ФИАН.

50. М.В.Загидуллин, В.И.Игошин, Н.Л.Куприянов, В.А.Катулин. Теоретическое исследование химических генераторов синглетного кислорода для кислородно-йодного лазера. - Препринт ФИАН, 1982, N.211.

51. Добрынина Т.А., Чернышева A.M. Физико-химическое исследование тройной системы H202-H20-Na0H. - Изв.АН СССР. Сер.хим., 1974, №11, сс.2407-2410

52. Добрынина Т.А., Ахапкитна Н.А., Чернышева A.M. Физико-химическое исследование тройной системы Н202-Н20-К0Н. - Изв. АН СССР, сер.хим., 1967. №11, сс.2569-

53. Вагин Н.П., Крюков П.Г., Кутузов B.JL, Логинов С.В., Росоловский В.Я., Юрышев Н.Н. Низкотемпературный режим работы химического генератора синглетного кислорода. - Квантовая электроника, 1985, т. 12, сс.641-642.

54. Вагин Н.П., Карапетян Д.Г., Коношенко А.Ф., Крюков П.Г., Пазюк B.C., Томашев В.Н., Юрышев Н.Н. Экспериментальное исследование химического кислородно-йодного лазера. - Труды ФИАН, 1989, т. 194, сс.114-147.

55. С.В.Логинов, В.Л.Кутузов, Г.П.Пилипенко. Плотность и вязкость растворов Н202-Н20-К0Н используемых для генерации синглетного кислорода. - Журнал прикладной химии, 1989, т.62, сс. 702-704.

56. W.L.Bohn. COIL activities in Germany. Fourth international workshop on iodine lasers and applications. - Proc.SPIE, 1996, vol. 2767, pp.160-169.

57. В.И.Игошин, В.Д.Карышев, В.А.Катулин, А.В.Кирилин, А.В.Кислецов, С.А.Коннов, Н.Л.Куприянов, А.М.Медведев, Т.Н.Надежина. Эффективные растворы для низкотемпературных генераторов синглетного кислорода. -Квантовая электроника, 1989, т. 16, сс. 229-234.

58. Moler J.L., Dorko Е.А., Horrocks J.С, Browne D., Marker M.M. Physical properties of basic hydrogen peroxide solutions. - AIAA Paper 94-2452, Presented on 25th AIAA Plasmadynamics and Lasers Conference, June 20-23, 1994/Colorado Springs, CO.

59. Zagidullin M.V., Nikolaev V.D., Svistun M.I., Ufimtzev N.I. Predicted and measured output parameters of high pressure jet SOG. - Proc. SPIE, 1996, vol. 2767, pp.221-228.

60. Kumar A., McCluskey R.J. Study of the chlorine-alkaline hydrogen peroxide reaction. - Ind.Eng.Chem.Res., 1987, vol.26, pp.1323-1329.

61. Khan A.U., Kasha M. Chemiluminescence arising from simultaneouse transitions in pairs of singlet oxygen molecules. - J.Amer.Chem.Soc., 1970, vol.92, pp. 3293-3300.

62. Held A.M., Halko D.J., Hurst J.K. Mechanism of chlorine oxidation of hydrogen peroxide. - J.Amer.Chem.Soc., 1978, vol.100, pp.5732-5740.

63. Козлов Ю.Н., Пурмаль А.П., Усков A.M. Двуэлектронный механизм окисления перекиси водорода хлорноватистой кислотой. - Журнал физ.хим., 1980, т. 54, сс. 1745-1749.

64. D.M.Storch, C.J.Dymek, L.P.Davis. MNDO study of the mechanism of Chi1 A) formation by reaction of Ch with basic H2O2. - J.Am.Chem.Soc., 1983, vol.105, pp. 1765-1769.

65. Richardson R.J., Kelley J.D., Wiswall C.E. Ог('А) generation mechanisms in the chemically pumped iodine laser. - J.Appl.Phys., 1981, vol.52(2), pp.1066-1071.

66. М.Фолмер. Кинетика образования новой фазы. - М.-.Наука, 1986, с. 32.

67. В.М.Рамм. Абсорбция газов.М. - Химия, 1976, с. 106.

68. E.Marco Aleta, P.V.Roberts. Henry constant of molecular chlorine in aqueoues solution. - J.Chem.Eng.Data, 1986, vol. 31, pp.51-53.

69. G.Ruiz-Ibanez, A.Bidarian, R.A.Davis, O.C.Sandall. Solubility and diffusivity of oxygen and chlorine in aqueous hydrogen peroxide solutions. - J.Chem.Eng.Data, 1991, vol. 36, pp.459-466.

70. Rogers M.A. Lifetime of O2CA) in liquid water as determined by time resolved infrared luminescence measurements -J.Am.Chem.Soc., 1982, vol.104, pp.5541-5543.

71. P.G.Crowell, D.N.Plummer. Simplified chemical oxygen laser (COIL) system model. - Proc. SPIE, 1993, vol.187, pp.148-180.

72. Басов Н.Г., Загидуллин M.B., Игошин В.И., Катулин В.А., Куприянов H.JI. Теоретический анализ химических кислородно-йодных лазеров. - Труды ФИАН, 1986, т.171, сс.30-53.

73. Азязов В.Н., Загидуллин М.В., Николаев В.Д., Уфимцев Н.И. Кинетика хемосорбции СЬ растворами Н2О-Н2О2-КОН и Н2О-КОН. - Журнал физической химии (в печати).

74. Владимиров B.C. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1981, с.268.

75. Sandall О.С., Goldberg I.B., Hurlock S.C., Laeger H.O., Wagner R.I. Solubility and rate of hydrolysis of chlorine in aqueous sodium hydroxide at 273 K. - AIChE Journal, 1981, vol.27, pp.856-859.

76. Hikita H., Asai S., Himukashi Y., Takatsuka T. Absorption of chlorine into sodium hydroxide solutions. - The Chemical Engeneering Journal, 1973, vol.5, pp.7784.

77. Ruiz-Ibanez G., Sandall C. Kinetics for the reaction between chlorine and basic hydrogen peroxide. - Ind.Eng.Chem.Res., 1991, vol.30, pp.1105-1110.

78. Davis R.A, Ruiz-Ibanez G., Sandall C. Nonisotermal analysis of the reaction kinetics for chlorine in basic hydrogen peroxide. - Ind.Eng.Chem.Res., 1992, vol.31, pp.1461-1465.

79. Загидуллин M.B., Куров А.Ю., Куприянов Н.Л., Николаев В.Д., Свистун М.И., Ерасов Н.В. Высокоэффективный струйный генератор ОгОА).- Квантовая электроника, 1991, т. 18, сс.826-832.

80. Данкверс П.В. Газожидкостные реакции. - М:. Химия, 1973, с.45

81. Ландау Л.Д., Лифщиц Е.М. Гидродинамика. - М:.Наука, 1986, с.82.

82. Эйринг Г., Лин С.Г., Лин С.М. Основы химической кинетики. - М.:Мир, 1983, с. 415.

83. Zagidullin M.V. COIL Review:Theoretical modelling and experimental analysis.-Proc. 2nd Int.Workshop «Iodine laser and Application», Czechslovakia, 1989, pp. 163185.

84. McDermott W.E., Benard D.J., Pchelkin N.R., Bousek R.R. Gas generating system for chemical lasers.- US Patent 4246252, 1979.

85. Загидуллин M.B., Игошин В.И., Куприянов Н.Л. Способ получения молекулярного синглетного кислорода. - Авт. свидетельство СССР, № 1131417.

86. Endo М., Kodama К., Handa Т., Uchiyama Т. Performance characteristics of high-pressure pulsed singlet oxygen generator. - J.Appl.Phys., 1992, vol.71, pp.57605767.

87. Richardson R.J., Wiswall C.E., Carr P.A.G., Hovis F.E., Lilenfeld H.V. An efficient singlet oxygen generator for chemically pumped iodine lasers.- J.Appl.Phys., 1981, vol. 52, pp. 4962-4869.

88. Harpole G.M. Ratating disk singlet oxygen generator. USA Patent 5229100, 1988.

89. Harpole G.M., English W.D., Berd J.G., Miller D.J. Rotating disk oxygen generator. AIAA 92-3006, Presented on 23 rd Plasmadynamics & Lasers conference, July 6-8, 1992, Nashville, TN.

90. Загидуллин М.В., Игошин В.И., Катулин В.А., Куприянов H.J1. О возможности использования распыливающего устройства в химическом генераторе синглетного кислорода для кислородно-йодного лазера. Квантовая электроника, 1983, т. 10, сс. 797-802.

91. Бормашенко Б.Д., Кочелап В.А., Мельников Л.Ю. О генераторе синглетного кислорода распыливающего типа. - Квантовая электроника, 1985, т. 12, сс. 20422052.

92. Blauer J.A., Munjee S.A., Truesdell К.А., Curtis E.C., Sullivan J.F. Aerosol generators for singlet oxygen production. - J.Appl.Phys., 1987, vol.62, pp. 2508-2516.

93. Rockenfeller J.D. Singlet oxygen generator. - USA Patent, 44461756, 1982.

94. Trayer W.J. Sensitivity of the uniform-droplet oxygen-generator output to flow conditions and geometry. - Proc. SPIE., 1993, vol. 1871, pp. 193-201.

95. Trayer W.J. Performance measurements of uniform droplet Ог('Д) generator. -AIAA Paper 92-3008, AIAA plasmdyn.&laser conference, july 6-8, 1992, Nashvill, TN.

96. Trayer W.J., Fisher C.H. Comparison of predicted and measured output from a transverse flow uniform droplet singlet oxygen generator. - AIAA paper, 25 th AIAA Plas.&Lasers conference, June, 20-23, 1994, Colorado Springs, CO.

97.Adamenkov A.A., Vyskubenko B.A., Gerasimenko N.N., Eroshenko V.A., Deryugin Yu.N., Zelensky D.K., Ilyin S.P., Krukovsky I.M., Kudryashov E.A.High pressure COIL problem. -SPIE Proc., vol. 2767, pp.209-215.

98. Загидуллин M.B., Игошин В.И., Куприянов Н.Л. Способ получения активной среды импульсно-периодического кислородно-йодного лазера. -Авт. свидетельство N. 1353259.

99. Балан Н.Ф., Загидуллин М.В., Куров А.Ю., Николаев В.Д., Свистун М.И. Генератор ОгОД) высокого давления. - Письма в ЖТФ, 1989, т. 15, сс. 64-67.

100. Балан Н.Ф., Гизатуллин P.M., Загидуллин М.В., Куров А.Ю., Николаев В.Д., Пичкасов В.М., Свистун М.И. Исследование струйного генератора ОгОД). -Квантовая электроника, 1989, т. 16, сс. 2197-2200.

101.Загидуллин М.В., Куров А.Ю., Николаев В.Д., Пичкасов В.М., Свистун М.И.Непрерывный струйный генератор синглетного кислорода. - Письма в ЖТФ, 1990, т.16, сс.71-74.

102. Загидуллин М.В., Игошин В.И., Катулин В.А., Куприянов H.J1. Численное моделирование хиимческого кислородно-йодного лазера. - Квантовая электроника, 1982, т.9, сс. 1899-1901.

103. Lowrence W.G., Van Marten Т.А., Nowlin M.L., Heaven M.C. Inelastic collision dynamics of vibrationally excited h(X). -J.Chem.Phys., 1997, vol.106, pp. 127-141.

104. Heidner R.F., Gardner C.E., Segal G.I., El-Sayed T.M. Chain-reaction mechanism for h dissociation in the ОгОЛ) -I atom laser. - J.Phys.Chem., 1983, vol.87, pp. 2348-2360.

105. Дидюков А.И., Кулагин Ю.А., Шелепин Л.А., Ярыгина В.Н. Анализ скоростей процессов с участием молекул синглетного кислорода. - Квантовая электроника, 1989, т. 16, сс.892-904.

106. Carroll D.L. Modeling high-pressure chemical oxygen-iodine laser.- AIAA Journal, 1996, vol.33, pp. 1445-1462.

107. Derwent R.G., Thrush B.A. Measurements on ОгОА) and Ог^Е ) in discharge flow systems. - Tran.Far.Soc., 1971, vol.67, pp. 2036-2043

108. Muller D.F., Young R.H., Houston P.L., Wiesenfeld J.R. Direct observation of

I2 collisional dissociation by Ог(Ь1E). - Appl.Phys.Lett., 1981, vol.38, pp.404-406.

109. Heidner R.F., Gardner C.E., El-Sayed T.M., Segal G.I., Kasper J.V.V. Temperature dependence of О2ОЛ) +Ог(1А) and I(2Pi/2) + Ог('А) energy pooling. -J.Chem.Phys., 1981, vol.74, pp.5618-5626.

110. Burrows M.D. P(52Pi/2) quenching kinetics. - J.Chem.Phys., 1984, vol.81, pp.3546-3555.

111. Burde D.H., McFarlane R.A. Collisional quenching of excited iodine atoms I(5p5 2Pi/2) by selected molecules. - J.Chem.Phys., 1976, vol.64, pp. 1850-1851.

112. Aviles R.G., Muller D.F., Houston P.L. Quenching of laser-excited 02(b1 S+g) by CO2, H2O and I2. - Appl.Phys.Lett., 1980, vol.37, pp.358-360.

113. Keyser L.F., Choo K.Y., Leu M.T. -Int. I.Chem.Kinet., 1985, vol.17, pp.1169114. Whitefield P.D., Hager D.E., Trueblood M.B., Barnett W.M. Experimental investigation of homogeneous and heterogeneous nucleation condensation processes and products in COIL. - Proc.SPIE, 1993, vol.1871, pp.277-288.

115. Басов H.Г., Загидуллин М.В., Игошин В.И., Катулин В.А., Куприянов H.JÏ. Активная среда химического кислородно-йодного лазера. -Квантовая электроника, 1986, т. 13, сс. 787-796.

116. Miller J.A., Jumper E.J. Numerical simulation of the dissociation of h by О2ОЛ) in a two-dimensional parallel jet. - AIAA paper 90-0253. 28 th Aerospace Sciences Meeting, January 8-11, 1990, Reno, Nevada.

117. Lilenfeld H.V., Whitefeld P.D., Bradburn C.R. I(2Pi/2) deactivation by ICI and Cl2. - J.Phys.Chem., 1984, vol.88, pp.6158-6162.

118. Juan J., Smith I.W.M. Quenching of I(2Pi/2) by atomic and molecular hydrogen and halogens. - J.Chem.Soc.Faraday Trans., 1985, vol.81, pp. 1695-1708.

119. Hall G.E., Arepalli S., Houston P.L., Wiesenfeld J.R. Collisional quenching of excited iodine atoms (5 p5 2Pi/2) by CI2 in a flow system. - J.Chem.Phys., 1985, vol.82, pp. 2590-2596.

120. Clyne M.A.A., Cruse H.W. Atomic resonance fluorescence spectrometry for the rate constants of rapid bimolecular reactions. - J.Chem.Soc.Far.Trans., 1978, Part 2, vol.68, pp.1377-1387.

121. Pritt A.T., Horbe P.K., Benard D.J. Dissociation of ICI by energy transfer from singlet oxygen. - J.Phys.Chem., 1985, vol.89, pp.3277-3279.

122. Технический отчет СФ ФИАН Конструкторскому бюро энергетического машиностроения, Самара, 1989 г

123. Zagidullin M.V. Liquid jet О2ОЛ) generator for chemical oxygen-iodine laser. -Proc. SPIE, 1995, vol. 2502, pp.208-216.

124. Булкин B.A., Поникаров И.Н., Костерин A.B.. Мазуров П.А. Определение длины нераспавшейся части струи при ламинарном истечении жидкости из отверстий и насадков. - ТОХТ, 1986, т.20, сс. 108-111.

125. Повх И.Л. Техническая гидромеханика. -Л.Машиностроение, 1969, с.387.

126.Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. -М.: Наука. 1987, с.241

127. Franc С.С. Schall W.O. Fluid mechanic investigations for О2СЛ) jet generators. -Proc.SPIE, 1995, vol.2502, pp.297-303.

128. Schall W.O., Kraft D. Luiquid breakup studies for singlet oxygen generators. -Proc.SPIE, 1996, vol.2767, pp.229-236.

129. Азязов В.Н., Загидуллин М.В., Николаев В.Д., Свистун М.И., Хватов. Струйный генератор С>2(^А) с давлением кислорода до 13.3 кПа. - Квантовая электроника, 1994, т. 21, сс. 129-132.

130. Zagidullin M.V., Nikolaev V.D., Svistun M.I., Safonof V.S., Ufimtsev N.I., Khvatov N.A. The study of buffer gas mixing with active gas on chemical Oxygen-iodine laser performance with jet type SOG. - Proc.SPIE, 1996, vol.2702, pp.310-319.

131. Шервуд Т., Пикфорд P., Уилки Ч. Массопередача. - М.:Химия, 1978, с. 176.

132. Рыскин М.Е., Черныш В.И., Куренева Т.Я. Дезактивация синглетного кислорода на поверхности твердого и жидкого водного раствора перекиси водорода. - Хим. физика, 1990, т. 9, сс. 596-602.

133. Singh J.P., Bachar J., Setser D.W., Rosenwaks S. Electronic to vibrational energy transfer studies of singlet molecular oxygen. 1:02('A). -J.Phys.Chem., 1985, vol.89, pp.5347-5353.

134. Becker K.H., Groth W., Schurath U. The quenching of metastable Ог('А) ОгС* I) molecules. - Chem.Phys.Lett., 1971, vol.8, pp.259-262.

135. R.Dickerson, J.Hon, J.Blauer. Modeling Rotating disk generators. -AIAA-Paper-92-3007, 1992.

136. D.A.Copeland, W.E.McDermott, V.Quan, A.H.Bauer. Exact and approximate solutions of the utilization and yield equations for Ог('А) generators. -AIAA-Paper, 1993,93-3220.

137. V.Quan, D.A.Copeland, J.A.Blauer, S.E.Rodrigues. Singlet oxygen generation according to flame-sheet and finite-rate chlorine/ВНР reaction models. -Combustion and flame, 1994, vol.97, pp. 145-160.

138. D.A.Copeland , V.Quan, J.A.Blauer, S.E.Rodrigues. Two-Phase model of ОгСА) production to rotating disk generators. - Proc. SPIE, 1993, vol.1871, pp.203-228.

139. P.G.Crowell, D.N.Plummer. Simplified chemical oxygen iodine laser system model. - Proc.SPIE, 1993, vol.1871, pp. 148-180.

140. B.D.Barmashenko, S.Rosenwaks. Theoretical modeling of chemical generators producing 02('A) at high pressure for chemically pumped iodine lasers. -J.Appl.Phys., 1993, vol.73, pp. 1598-1611.

141. В.Н.Азязов, Н.П.Вагин, Н.Л.Куприянов, Н.Н.Юрышев. Экспериментальное и теоретическое исследование барботажного генератора синглетного кислорода для кислородно-йодного лазера. - Препринт ФИАН, 1991, №145.

142. O.Aharon, A.Elior, M.Herskowitz, E.Lebiush, S.Rosenwaks. Ог('А) generation in bubble column reactor for chemically pumped iodine lasers: experiment and modeling. - J.Appl.Phys., 1991, vol.70, pp.5211-5220.

143. Spalek O., Kodymova J., Hirsl A. Influence of hydrostatic pressure on O2OA) yield in bubble-type chemical generator. - J.Appl.Phys., 1987, vol.62, pp.2208-2211.

144. Химия и технология перекиси водорода. - Под ред.Г.А.Серышева, Ленинград.:Химия, 1984, с.13.

145. Dorko Е.А., Moler J.L., Lepp М.А. Heat effects occuring during the reaction between gaseous chlorine and strong aqueous bases. Presented on Intern.Cof. Photonics West-96, February 2-7, 1996, San-Jose, USA.

146. Загидуллин M.B., Игошин В.И., Куприянов Н.Л. О содержании паров воды в активной среде химического кислородно-йодного лазера. -Квантовая электроника, 1987, т. 14, сс.516-523.

147. Окабе X. Фотохимия малых молекул. -М. Мир, 1991, с.222.

148. Азязов В.Н., Загидуллин М.В., Николаев В.Д., Свистун М.И., Хватов Н.А. Кислородно-йодный лазер, использующий капельно-струйный генератор ОгОА) с давлением до 90 мм рт.ст. -Квантовая электроника, 1995, т.22, сс.443-445.

149. Соколов Е.Я., Зингер Н.М. Струйные аппараты. - М.:Энергоиздат, 1984.

150. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. - М.:Наука, 1976, с. 153

151. Азязов В.Н., Загидуллин М.В., Николаев В.Д., Свистун М.И., Хватов Н.А. Транспортировка Ог('А) высокого давления. - Квантовая электроника, 1994, т.21, сс. 247-249.

152. Бытева Н.М., Черников B.C. Выход синглетного молекулярного кислорода в реакции взаимодействия пероксида с хлором в щелочной среде. - Журнал физической химии, 1989, т.68, сс. 1208-1212.

153. Bass Н.Е., Keeton R.G., Williams D. Vibrational and rotational relaxation in mixtures of water vapor and oxygen. -J.Acoust.Soc.Am., 1976, vol.60, pp.74-77.

154. Finzini J., Hovis F.E., Panfilov V.N., Hess P., Moore C.B. Vibrational relaxation of water vapor. -J.Chem.Phys., 1977, vol.67, pp. 4053-4061.

155. Yoshida S., Saito H., Fujioka T. New singlet oxygen generator for chemical oxygen-iodine lasers. - Appl.Phys.Lett., 1986, vol.49, pp. 1143-1144.

156. Fujii H., Yoshida S., Iizuka M., Atsuta T. Long-term stability in the operation of chemical oxygen-iodine laser for industrial use. - J.Appl.Phys., 1989, vol. 66, pp. 10331037.

157. Григорьев Ф.В., Горячев JI.В., Калиновский В.В., Лавров Л.М. Экспериментальные исследования работы йодно-кислородного лазера. -Известия АН СССР, 1988, т.52, сс.316-317.

158. Kikuchi Т., Tsuruyama Т., Uchiama Т. Performance characteristics of chemical oxygen-iodine laser without a water vapor trap.- J.Appl.Phys., 1988, vol.64, pp.28732878.

159. Gerasimenko N.N., Eroshenko V.A., Kalinovski V.V., Konovalov V.V., Krukovski I.M., Nikolaev Y.D., Shornikov L.N. A chemical oxygen-iodine laser with high water vapor content. J.de Physic.IV, 1991,1,№ c7, p.672-681

160. Загидуллин M.B., Ерасов H.B. Куров А.Ю., Николаев В.Д., Свистун М.И., Хватов Н.А. Кислородно-йодный лазер на основе генератора ОгСД) высокого давления. - Квантовая электроника, 1991, т. 18, сс. 1471-1472.

161. Zagidullin M.V., Nikolaev V.D., Kurov A.Y., Svistun M.I., Yerasov N.E. Chemical oxygen-iodine laser based on high pressure singlet oxygen generator. -Journal de physique IV, Colloque C7, supplement au Journal de physique, 1991, vol.1, c7-667-c7-670.

162. Kurov A.Y., Nikolaev V.D., Svistun M.I., Zagidullin M.V. An oxygen-iodine laser utilizing a generator of high pressure О2ОД). Proc.Int.Conf.on Laser Adv.Material Processing. 7-12 June, 1992, Nagaoka, Japan.

163. Свистун М.И. Химический кислородно-йодный лазер со струйным генератором синглетного кислорода.-Кандидатская диссертация, 1996, М.:ФИАН

164. Загидуллин М.В., Николаев В.Д., Свистун М.И. Компактный кислородно-йодный лазер с теплоизолированным струйным генератором синглетного кислорода. - Квантовая электроника, 1994, т.21, сс.23-24.

165. Лосев С.А. Газодинамические лазеры. М.: Наука, 1977.

166. Солоухин Р.И., Фомин Н.А. Газодинамические лазеры на смешении. Минск, Наука и техника, 1984.

167. Avizonis P.V., Hasen G., Truesdell K.A. The chemically pumped oxygen-iodine laser. Proc.SPIE, 1990, vol. 1225, pp. 448-477.

168. Коношенко А.Ф., Юрышев H.H. Сверхзвуковой кислородно-йодный лазер. Препринт ФИАН , 1991,№ 77.

169. Truesdell К.А., Helms С.А., Hager G.D., COIL development in the USA.-AIAA-Paper 94-2421, 25 th AIAA Plasmadynamics and Lasers Conference. June 2023,1994, Colorado Springs

170. Truesdell K.A., Lamberson S.E., Hager G.D. Philips laboratory COIL technology overview. AIAA Paper 92-3003, Presented on AIAA 23td Plasmadynamics and Laser conference, July,6-8, 1992.

171. Phipps S.P., Helms C.A., Truesdell K.A., Healey K.P. Compact cw supersonic chemical oxygen-iodine laser (COIL).- Proc.SPIE, 1995, vol. 2502, pp. 314-320

172. Rittenhouse T.LPhipps., S.P., Helms C.A., Truesdell K.A. High efficiency operation of a 5 cm gain length supersonic chemical oxygen-iodine laser. - Proc.SPIE, 1996, vol.2702, pp.333-338.

173. von Bulov H., Schall W.O. Oxygen-iodine laser for industrial applications. -Proc. SPIE, 1995, vol. 2502, pp.258-265.

174. Загидуллин M.B., Николаев В.Д., Свистун М.И., Хватов Н.А., Уфимцев Н.И. Высокоэффективный сверхзвуковой химический кислородно-йодный лазер с расходом хлора 10 ммоль/с. - Квантовая электроника, 1997, т.24, сс.201-205.

175. Азязов В.Н.. Загидуллин М.В., Николаев В.Д.. Сафонов В.с. Химический кислородно-йодный лазер со смешением сверхзвуковых струй. - Квантовая электроника, 1997, т.24, №6

176. Spalek О., Kodymova J. Influence of arrangement of liquid jets on operation of jet singlet oxygen generator. -Proc. SPIE, 1996, vol. 2767, pp.237-244.

177. Ландау Л.Д., Лифшиц E.M. Гидродинамика-М.:Наука, 1986, c.503

178. Blayvas I., Barmashenko B.D., Furman D., Rosenwaks S., Zagidullin M.V. Power optimization of small-scale chemical oxygen-iodine laser with jet-type singlet oxygen generator. -IEEE J.Quantum Electronics, 1996, vol.32, pp.2051-2057

179. Дворянкин A.H., Войновский A.C., Иткин А.Л., Кудрявцев Н.Ю., Кулагин Ю.А. Распределение коэффициента усиления в кислородно-йодной среде при

двумерном смешении компонентов. - Квантовая электроника, 1990, т. 17, сс.889-890.

180. Masuda М., Yamada Н., Naitoh N., Fujii Н., Atsuta Т. Theoretical and experimental investigation of supersonic flow chemical oxygen-iodine laser. -Proc.SPIE, 1995, vol. 2502, pp.244-249.

181. Scott J.E., Shaw J.L., Truesdell K.A., Hager G.D., Helms C.A., AIAA-Design considerations for the chemical oxygen-iodine supersonic mixing nozzle. - Paper 942436, 25 th AIAA Plasmadynamics and Lasers Conference. June 20-23,1994, Colorado Springs.

182. Barmashenko B.D., Elior A., Lebiush E., Rosenwaks S. Modelling of mixing in chemical oxygen-iodine lasers:analytic and numerical solutions and comparison with experiments. - J.Appl.Phys., 1994, vol.75, pp.7653-7665.

183. Таблицы физических величин. - Под.ред.Кикоина И.К.М.Атомиздат, 1976, с.200.

184. Кондратьев В.Н., Никитин Е.Е. Кинетика и механизмы газофазных реакций.-М.: Наука, 1974, с.262

185. Spalek О., Kodymova J., Zagidullin M.V., Nikolaev V.D. Optimization of jet singlet oxygen generator for chemical oxygen-iodine laser. Presented on GCL/HPL

186. Rigrod W.W. Saturation effects in high gain lasers. - J.Appl.Phys., 1965, vol.36, pp.2487-2490.

187. Ананьев Ю.А. Оптические резонаторы и проблема расходимости лазерного излучения.-М.: Наука, 1979, с.114.

188. Hon J.F., Plummer D.N., Crowell P.G., Erkkila J., Hager G.D., Helms C.A., Truesdell К .A. A heuristic metod for evaluating COIL performance. - AIAA Paper-94-2422, 25 th AIAA Plasmadynamics and Lasers Conference. June 20-23,1994, Colorado Springs.

189. Cassady P.E., Newton J.F., Rose P.H. A new mixing gasdynamic laser. - AIAA Journal, 1978, vol.16, pp.305-312.

190. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1974, с.!36.

191. Азязов В.Н., Новый механизм гетерогенной релаксации электронной энергии в активной среде кислородно-йодного лазера. - Квантовая электроника, 1994, т.21, сс.25-28.

192. Кталхерман М.Г., Мальков В.М., Рубан Н.А. Торможение сверхзвукового потока в прямоугольном кагале постоянного сечения. - ПМТФ, 1984, т. 6, сс.48-57.

193. Химические лазеры.- Под редакцией Гросс Р. и Ботта Дж. М.:Мир, 1980, с.334

194. Загидуллин М.В., Игошин В.И., Куприянов H.JI. Кинетика насыщения активной среды кислородно-йодного лазера. - Квантовая электроника, 1984, т.11, сс. 1379-1389.

195. Highland R., Hanko L., Hager G., Truesdell K. Spectral and saturation characteristics of COIL. - AIAA-Paper 94-2439, 25 th AIAA Plasmadynamics and lasers conference, 1994.

196. Загидуллин M.B., Игошин В.И., Катулин B.A., Куприянов Н.Л. Эффекты насыщения в химическом кислородно-йодном лазере. - Препринт ФИАН, 1982, N.271.

197. Степанов А.А., Щеглов В.А. Эффект насыщения оптических переходов в мощных молекулярных лазерах в условиях нестационарной накачки. -Препринт ФИАН, 1981, №104

198. Mirels Н. Inhomogeneous broadening effects in CW chemical lasers. - AIAA Journal, 1979, vol.17, pp.478-489.

199. Загидуллин M.B., Заикин А.П., Игошин В.И. Длительность импульса свободной генерации Ог*-1 лазера. - Краткие сообщения по физике, 1987,N.10, сс. 3-5.

200. Copeland D.A., Bauer А.Н. Optical saturation and extraction from the chemical oxygen-iodine laser medium. - IEEE J.Quantum Electronics, 1993, vol.29, pp.25252539.

201. Paxton A.H., Latham W.P. Low-pressure iodine laser: effect of collisional relaxation of velocity distribution on efficiency and longitudinal mode spectrum. -Proc. SPIE, 1989, vol.1045, pp.150-160.

202. Watanabe K., Kashiwabara S., Sawai K., Toshima S., Fujimoto R. Small signal gain and saturation parameter of a transverse-flow CW oxygen-iodine laser. - IEEE J.Quantum Electronics, 1983, vol. 19, pp.1699-1703.

203. Ландау Л.Д., Лифшиц E.M. Физическая кинетика, - М.:Наука, 1979, с.60.

204. Смирнов Б.М. Возбужденные атомы. - М.: Энергоиздат, 1982, с.38

205. Nicholson J.W., Rudolph W., Hager G. Using laser pulse dynamics to probe the relaxation of an anisotropic velocity distribution of excited iodine. -J.Chem.Phys., 1996, vol. 104, pp.3537-3545.

206. Юков E.A., Элементарные процессы в активной среде фотодиссоционного йодного лазера.-Квантовая электроника, 1973,т.2, сс.53-58.

207. Алексеев В.А., Андреева Т.Д., Волков В.Н., Юков Е.А. Кинетика спектра генерации фото диссоциативного йодного лазера.-ЖЭТФ,1972,т.63, сс.452-460.

208.Engelmann R., Palmer В.А., Davis S.J. Transition probability and collision broadening of the 1.3-mkm transition of atomic iodine.-J.Opt.Soc.Amer., 1983, vol.73, pp. 1585-1589.

209. Бобышев A.A., Бориев И.А., Надхин А.И., Сотниченко С.А., Гордон Е.Б. Исследование спектральных и релаксационных характеристик атома йода с помощью фотодиссоционного лазера.-Опт.и Спектр., 1981, т.51, сс.882-891.

210. Neumann D.K., Clark Р.К., Shea R.F., Davis S.J. Ог pressure broadening of the iodine 2Pi/2 - 2Рз/2 transition.-J.Chem.Phys., 1983, vol.79, pp.4680-4682

211. Cerny D., Basic R., Bussary В., Nota M., Verges J. Experimental determination and calculation of the collisional relaxation rates in the 52Pi/2 and 52Рз/г levels of atomic iodine.-J.Chem.Phys., 1991, vol.95, pp.5790-5798.

212. Smith P.W. Linewidth and saturation parameters for the 6328A transition in He-Ne laser. - J.Appl.Phys., 1966, vol.37, pp.2089-2093.

213. Cabezas A.Y., Treat R.P. Effect of spectral hole burning and cross relaxation on the gain saturation of laser amplifiers.- J.Appl.Phys., 1966, vol.37, pp.3556-3563.

214. Valley G.C. Phase variations due to dispersion in inhomogeneously broadened lasers. - IEEE J.Quantum Electronics, 1981, vol.17, pp.1292-1298. 215.3агидуллин M.B., Игошин В.И., Катулин B.A., Куприянов H.JI. Влияние поступательной и сверхтонкой релаксации на энергетические характеристики кислородно-йодного лазера.- Квантовая электроника, 1984, т.11, с.382-384.

216. Marter. Т, Heaven М.С., Plummer D. Measurements of the rate constant for the quenching of I(2Pi/2) by 02(X) at 150K. - Chem.Phys.Lett., 1996, vol. 260, pp. 201-207.

217. Barmashenko B.D., Rosenwakas S.R. Analysis of the optical extraction efficiency in gas-flow lasers with different types of resonators. - Applied Optics, 1996, vol.35, pp.7091-7101.

218. Hager G.D., Helms C.A., Truesdell K.A., Plummer D., Ekrilla J., Crowell P. A simplified analytic model for gain saturation and power extraction in the flowing chemical oxygen-iodine laser.-IEEE J.Quantum Electronics, 1996, vol.32, pp. 15251536.

219. Загидуллин M.B.. Николаев В.Д. Насыщение усиления и эффективность преобразования запасенной энергии в излучение в сверхзвуковом кислородно-йодном лазере с устойчивым резонатором.-Квантовая электроника, 1997, т.24, сс.423-428.

220. Tate R.F., Hunt B.S., Helms С.A., Truesdell К.A., Hager G.D.. Spatial gain measurements in a chemical oxygen-iodine laser (COIL). - IEEE J.Quantum Electronics, 1995, vol.31, pp .1632-1636.

221. Технический отчет Самарского филиал ФИАН для Kawasaki Heavy Industries "A 150-w oxygen-iodine laser based on jet type singlet Oxygen generator', 1993

222. Технический отчет Самарского филиала ФИАН для Rockwell International "A study of jet singlet oxygen generator and chemical oxygen-iodine laser", 1994, Самара

223. McDermott W.E., Stephens J.C., Vetrovec J., Dickerson R.A. Operating experience with high throughput jet generator.- Presentet on Photonics West-97, San-Jose, 8-14 Feb., 1997