Лазерная диагностика водорода на основе вынужденного комбинационного рассеяния света тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.01, доктор физико-математических наук Михеев, Геннадий Михайлович

• Михеев, Геннадий Михайлович
• доктор физико-математических наук
• 1999

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Михеев, Геннадий Михайлович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ЛАЗЕРНЫЕ ИСТОЧНИКИ ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ BRP В

ВОДОРОДЕ.

1.1. Лазер с модуляцией добротности и активной синхронизацией мод на YAG:Nd3+.

1.1.1. Обсуждение методов модуляции добротности.

1.1.2. Блок-схема лазера.

1.1.3. Высокочастотный модулятор потерь на ячейке Поккелъса.

1.1.4. Работа лазера.

1.2. Лазер с активной синхронизацией мод, выполненный на низковольтных модуляторах света.

1.2.1. Оптическая схема резонатора

1.2.2. Исследование работы низковольтного модулятора излучения в резонаторе лазера.

1.2.3. Работа лазера в режиме активной синхронизации мод и модуляции добротности.

1.2.4. Усилитель и генератор второй гармоники излучения.

1.3. Лазер с модуляцией добротности и регулируемой длительностью импульса.

1.3.1. Способы регулирования длительности импульса лазера.

1.3.2. Оптическая схема и работа лазера.

1.3.3. Исследование характеристик лазера.

1.4. Одномодовый лазер с модуляцией добротности, совмещенный с четырехпроходным усилителем.

1.5. Одночастотный YAG:Nd -лазер с пассивной модуляцией добротности и поляризационным выводом излучения.

1.5.1, Оптическая схема и принцип работы лазера.

1.5.2. Исследование работы лазера.

Глава 2. ВКР В ВОДОРОДЕ И СПЕКТРОСКОПИЯ ВОЗБУЖДЕННЫХ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ И ВРАЩАТЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ МОЛЕКУЛ.

2.1. Классические методы спектроскопии возбужденных состояний линейных гомоядерных молекул.

2.2. ВКР-спектроскопия возбужденных колебательных состояний молекул водорода.

2.2.1. О возможности наблюдения ВКР с возбужденных колебательных состояний.

2.2.2. Прямое измерение колебательного ангармонизма молекулы водорода.

2.2.3. Измерение разности колебательных ангармонизмов молекулы водорода.

2.2.4. Наблюдение вращательной структуры колебательно-возбужденных состояний.

2.3. Изучение ВКР на вращательных переходах

2.3.1. Влияние поляризации излучения накачки на пороговые и энергетические характеристики ВКР на вращательных переходах.

2.3.2. Экспериментальное исследование ВКР на вращательных переходах

2.3.2.1. Зависимость порога ВКР от поляризации излучения.

2.3.2.2. Зависимость порога ВКР от давления газа.

2.3.2.3. Изучение энергетических характеристик ВКР.

2.3.2.4. Изучение вращательной структуры молекулы водорода методом ВКР-заселения.

2.4. Изучение ВКР на переходах Qoi(l) и QnO) молекулы водорода

2.4.1. Эффективность прямого и обратного ВКР на переходе Qoi(l) ■ . •

2.4.2. Уравнения ВКР в трехуровневой системе

2.4.3. Экспериментальное изучение ВКР на переходе Q\2(l) колебательно-возбужденных молекул.

2.4.4. Особенности обратного ВКР на переходе Qi2(l) колебательновозбужденных молекул водорода

2.4.4.1. О возможности "чистого " обратного ВКР на переходе Q^i 1 ) колебательно-возбужденных молекул водорода.

2.4.4.2. Описание эксперимента

2.4.4.3. Экспериментальные результаты и их обсуждение

Глава 3. УГЛОВОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КОМПОНЕНТ

ВКР НА ПЕРЕХОДАХ goi(l) И Qu( 1) МОЛЕКУЛЫ ВОДОРОДА.

3.1. Особенности угловых спектров компонент ВКР.

3.2. Угловые спектры первой и второй антистоксовых компонент ВКР на переходе Qoi(l).

3.2.1. Теоретическое рассмотрение.

3.2.2. Экспериментальное исследование углов рассеяния антистоксовых компонент ВКР на переходах Qo\(l) молекулы водорода.

3.2.2.1. Возбуждение ВКР в условиях нефокусированной накачки.

3.2.2.2. Зависимости углов рассеяния первой и второй антистоксовых компонент от расходимости накачки в случае широкого углового спектра стоксовой компоненты.

3.2.2.3. Зависимость углов рассеяния первой антистоксовой компоненты от расходимости накачки в случае направленного излучения стоксовой комопненты.

3.3. Изучение углового распределения антистоксовой компоненты ВКР на переходе Qn{\) колебательно-возбужденных молекул водорода.

3.4. Волноводное ВКР и угловой спектр первой стоксовой компоненты.

3.4.1. Условия наблюдения волноводного ВКР.

3.4.2. Угловое распределение излучения мод первого порядка наведенного волновода.

3.4.3. Описание эксперимента.

3.4.4. Экспериментальное изучение волноводного ВКР и конусного излучения первой стоксовой компоненты.

Глава 4. ВКР-БИГАРМОЬЖЧЕСКАЯ ЛАЗЕРНАЯ НАКАЧКА ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ВОДОРОДА В ВЕЩЕСТВАХ МЕТОДОМ КАРС.

4 Л. Основы метода спектроскопии когерентного антистоксова рассеяния света (КАРС).

4.2. Оптимизация ВКР-генератора для контроля водорода в газовых смесях.

4.2.1. Обсуждение задачи оптимизации.

4.2.2. Экспериментальная установка.

4.2.3. Экспериментальные результаты и их обсуждение.

4.3. Влияние давления буферного газа на сигнал КАРС.

4.4. Экспериментальное исследование выделения водорода из диэлектрических жидкостей методом КАРС с применением ВКР-бигармонической накачки.

4.4.1. Актуальность экспресс-контроля газов в трансформаторных маслах.

4.4.2. Исследование выделения водорода из трансформаторного масла после импульсного электрического пробоя.

4.4.2.1. Схема эксперимента.

4.4.2.2. Выделение водорода при разложении трансформаторного масла.

4.4.3. Исследование выделения водорода из диэлектрических жидкостей под действием ультразвука

4.4.3.1. Обоснование применимости ультразвука для ускоренного извлечения растворенных газов из диэлектрических жидкостей.

4.4.3.2. Схема и результаты экспериментов.

4.4.4. Устройство на основе ультразвука и ВКР-генератора для контроля водорода и влаги в диэлектрических жидкостях

4.5. Изучение десорбции водорода из стали

4.5.1. Об эффективности катодного и бескатодного наводораживания закаленной стали в растворе серной кислоты

4.5.2. Определение внутреннего диффузионно-подвижного водорода и исследование его влияния на механические свойства закаленной стали.

4.5.3. Изменение механических свойств и десорбция водорода из наводороженной стали.

Глава 5. ЛАЗЕРНАЯ АБЛЯЦИЯ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ВОДОРОДА

В МЕТАЛЛАХ.

5.1. Искривление канала лазерного разрушения в поглощающих средах

5.1.1. Влияние поляризации излучения на коэффициенты отражения и поглощения света для поглощающих сред.

5.1.2. Методика эксперимента.

5.1.3. Наблюдение искривления канала лазерного разрушения в поглощающих средах; обсуждение полученных результатов

5.2. Исследование влияния газовой атмосферы на эффективность лазерного плавления и разрушения.

5.2.1. Схема и методика эксперимента.

5.2.2. Отличительные особенности лазерного плавления и разрушения алюминиевого сплава с литием и магнием в воздухе и вакууме

5.2.3. Влияние давления буферного газа на глубину лазерного плавления

5.2.4. Изучение эффективности лазерного плавления и разрушения от поглощенной импульсной энергии.

5.3. Изучение выделения водорода из металлов и сплавов, подвергнутых локальному лазерному разрушению.

5.3.1. Оптическая схема лазерной системы.

5.3.2. Исследование выделения водорода из алюминиевого сплава и стали ЗОХГСА после импульсного лазерного воздействия.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Лазерная диагностика водорода на основе вынужденного комбинационного рассеяния света»

Диссертация посвящена решению комплекса задач, связанных с разработкой чувствительных селективных экспресс-методов диагностики водорода в газовых смесях, жидкостях и твердых телах на основе фундаментальных исследований взаимодействия излучения с веществом и современных достижений лазерной техники, нелинейной оптики, методов нелинейной лазерной спектроскопии комбинационного рассеяния света.

Водород - самый распространенный элемент Вселенной. Около половины массы Солнца составляет водород, находящийся в виде плазмы. Основной частью газа межзвездной среды, газовых туманностей, а также большинства звезд является водород. Содержание водорода в земной коре (литосфере и гидросфере) составляет 16 атомных процентов. Он входит в состав всех растительных и животных организмов, нефти, ископаемых углей, природного газа, воды, ряда минералов и пород.

Водород взаимодействует почти со всеми химическими элементами с образованием твердых растворов и соединений, известных под названием гидридов [1]. В природе водород чаще всего встречается в виде соединений с кислородом, углеродом, серой и хлором.

При поглощении водорода металлами последние резко меняют свои свойства: понижается пластичность, увеличиваются хрупкость, твердость, электросопротивление [2-4]. Водород может существенно влиять на свойства полупроводниковых материалов и сплавов.

Водород, проникающий в сталь при ее изготовлении, термической обработке и сварке, нанесении электролитических покрытий, а также в процессе эксплуатации в некоторых активных средах, значительно ухудшает физические свойства стали. Наличие в ряде сталей определенной концентрации водорода вызывает появление флокенов - внутренних трещин, ширина которых измеряется тысячными или даже сотыми долями миллиметра [5]. Водород оказывает значительное влияние на механические свойства металла, вызывая холодное охрупчивание стали, при котором наблюдается снижение пластических свойств металла. Влияние водорода проявляется уже при его содержании (1-г2)-10"4% масс. (1-10"4% = 1 ррт = о

1.1 см /100 г) и с дальнейшим увеличением концентрации пластичность и сопротивление металла разрушению снижаются.

Также известно, что в высоковольтном маслонаполненном оборудовании в результате разложения диэлектрической жидкости появляются различные газы из-за частичных разрядов, термического нагрева и ультразвукового воздействия. Одним из основных газов, который образуется в результате разложения диэлектрической жидкости, является водород [6].

Для определения водорода в сталях в настоящее время используются в основном три группы методов [5]. К первой группе относятся методы, связанные с переводом растворенного в металле водорода в газовую фазу при нагреве или плавлении в вакууме или в инертной атмосфере. Вторая группа методов основана на измерении физических характеристик металла, зависящих от содержания в нем водорода. Третью группу составляют химические методы, основанные на анодном растворении.

Наиболее точную и объективную информацию о количестве водорода в металле дают методы, относящиеся к первой группе, а именно: метод восстановительного плавления в вакууме или в атмосфере инертного газа, а также методы вакуум-нагрева и нагрева в несущем газе. Завершающая стадия этих методов сводится к выделению водорода в газовую фазу. Заметим, что методы плавления и нагрева в принципе не обеспечивают быстрого выделения растворенного в металле водорода в газовую фазу.

Для селекции водорода из газовой смеси используют палладиевые фильтры, реактивы для окисления Н2 до Н20 (с последующим вымораживанием водяных паров), хроматографические колонки. Давление чистого Н2 измеряют манометром Мак-Леода, с помощью термопарной лампы и т.д. В составе газовых смесей водород определяют методами хроматографии, масс-спектрометрии, каталическим сжиганием с последующим определением количества образовавшейся воды, по уменьшению объема и тепловому эффекту и т.д. Несмотря на все разнообразие методов регистрации водорода, извлекаемого из вещества, все же они являются достаточно грубыми. Они не обладают высокой чувствительностью, достаточной селективностью, а также не обеспечивают экспрессности анализа, что бывает так необходимо в ряде исследований.

Так, например, в настоящее время по информации о содержании влаги и газов, в том числе водорода, в изоляционной жидкости судят о состоянии изоляции, качестве изделия, характере развивающихся дефектов в маслонаполненном электрооборудовании. Как правило, такое оборудование является уникальным, огромной мощности. Возможные неисправности на нем могут приводить к крупным пожарам, серьезным авариям, дорогостоящим ремонтам и большим потерям за счет недопоставки электроэнергии. Однако широко применяемая в энергетике методика хроматографического анализа растворенных в трансформаторном масле газов в принципе не позволяет в реальном масштабе времени определять концентрацию газов в жидкости. Это связано с тем, что обычно определение содержания водорода в трансформаторном масле сводится к анализу газовой фазы над жидкостью. При этом отделение водорода от других газов производится с помощью хроматографической колонки в потоке инертного газа, а детектирование осуществляется катарометром. Этот хорошо известный метод определения водорода в принципе не обеспечивает оперативности анализа, так как требуется определенное время для прохождения газовой смеси через хроматографическую колонку. Поэтому указанный метод не позволяет в реальном масштабе времени исследовать процессы, сопровождающиеся выделением водорода из жидкости. С другой стороны, вследствие этого, до сих пор не развиты методы, позволяющие достаточно быстро осуществлять эффективный перевод растворенного в жидкости водорода в газовую фазу и не известны экспресс-методы, обеспечивающие селективный химический анализ водорода в жидкостях. Таким образом, хроматографическим методом невозможно достичь непрерывного контроля за процессами, протекающими в высоковольтном электрооборудовании, в то время как в мощных силовых трансформаторах, начиная с класса напряжения 220 кВ, процессы развития дефектов протекают за малые промежутки времени, исчисляемые иногда секундами.

Все это говорит о том, что в настоящее время актуальны разработка чувствительных, селективных, быстрых методов спектроскопии и создание устройств для оперативной диагностики водорода в газовых смесях, жидкостях и твердых телах.

В 1954 г. Н.Г. Басовым и А.М.Прохоровым в Физическом институте им. П.Н. Лебедева и Ч.Таунсом с сотрудниками в Колумбийском университете (практически одновременно и независимо друг от друга) был создан первый квантовый генератор, заложивший основы для бурного развития квантовой электроники, нелинейной оптики и спектроскопии вещества. Первый квантовый генератор работал на аммиаке и генерировал электромагнитное излучение на длине волны около 1 см. В 1960 г. Т. Мейманом был построен первый оптический квантовый генератор на рубине с трехвалентным хромом [7, 8]. Мейман назвал его "лазером". Рубиновый лазер работал в импульсном режиме и генерировал излучение в видимом диапазоне на длине волны 0.69 мкм. Наука и техника впервые получили в свое распоряжение когерентный источник световых волн. Сразу после этого в очень короткий срок в исследования, связанные с лазером, включились многие коллективы. Возникли и развились новые направления науки, такие как нелинейная оптика и лазерная спектроскопия вещества. Появились принципиально новые возможности для диагностики водорода и анализа его содержания в веществах.

В 1962 году Вудбери и Нг [9] в экспериментах с рубиновым лазером, работавшем в режиме гигантских импульсов, обнаружили эффект вынужденного комбинационного рассеяния света (ВКР). ВКР проявлялось как свечение нитробензола, которым была заполнена ячейка Керра, помещенная внутри резонатора лазера для модуляции добротности. Кроме основного лазерного пучка с длиной волны 694.3 нм наблюдалось интенсивное вынужденное излучение на смещенной частоте, соответствующей длине волны 767 нм. Частотный сдвиг составлял 1370 см"1. Интенсивность излучения новой спектральной компоненты была лишь в 5 раз меньше, чем у основного пучка. Вскоре, обнаруженный эффект был интерпретирован как вынужденное рассеяние стоксова типа [10, 11] и наблюдался в жидкостях [12], твердых телах [13] и газах [14-16].

Принципиально спонтанное комбинационное рассеяние света (СКР), открытое в 1928 г. Г.С. Ландсбергом и Л.И.Мандельштамом [17,18] в Москве и Ч.В.Раманом и К.С.Кришнаном [19-21] в Калькутте, представляет собой процесс неупругого рассеяния света, например, молекулами, при котором падающий квант накачки с энергией /гур переизлучается в виде кванта на стоксовой частоте Молекула поглощает энергию к(ур - V,) и переходит в возбужденное состояние. При вынужденном же процессе рассеяния нелинейное взаимодействие бигармонического оптического поля на частотах ур и со средой приводит к возникновению в объеме пространственно когерентной "волны" элементарных возбуждений [22]. На хаотическое внутримолекулярное движение, имеющее флуктуационный характер, накладываются регулярные вынужденные колебания, фазы которых в различных точках среды определяются фазами компонент светового поля (фазирование молекулярных колебаний). Распространяющаяся в среде стоксова волна испытывает при этом экспоненциальное усиление, а само рассеяние носит вынужденный характер [23, 24].

Создание мощных лазеров с модуляцией добротности [25-27] позволило наблюдать ВКР вне резонатора лазера. При этом появилась возможность варьировать геометрию возбуждения. Значительно расширился круг исследуемых веществ.

При исследовании ВКР было найдено множество стоксовых и антистоксовых уа(п) линий высокого порядка: vs(m)=Vp- шукр, ^^^Ур+пУкр, где т, п = 1, 2, 3 .; Укр - частота комбинационно-активного перехода вещества с наибольшим коэффициентом усиления g [24]. Это позволяет использовать ВКР для размножения частот лазерного излучения [28-30]. В настоящее время вынужденное комбинационное рассеяние света успешно применяется для получения перестраиваемого излучения в инфракрасной [30-32] и ультрафиолетовой [33-37] областях оптического спектра, для преобразования интенсивного пикосекундного излучения в протяженный квазивращательный спектр [38], для получения пикосекундных и фемтосекундных импульсов в различных областях спектра [39-43], а также для других приложений [44].

Обычно при ВКР наблюдается только один переход с наибольшим коэффициентом усиления, который чаще всего соответствует полносимметричному колебанию молекул среды [45]. Поэтому спектроскопические возможности ВКР в каком-то смысле ограничены. Однако метод ВКР позволяет решать определенный круг спектроскопических задач, решение которых другими методами затруднительно или невозможно. Это связано с тем, что при ВКР происходит существенное движение населенностей квантовых уровней.

ВКР является единственным эффективным методом получения возбужденных колебательных и вращательных состояний линейных гомоядерных молекул. Действительно, молекулы водорода, азота, кислорода и другие молекулы с полносимметричными колебаниями не имеют постоянного дипольного момента. Следовательно, они не активны в инфракрасной области спектра [46]. Для таких молекул однофотонные переходы между различными колебательными и вращательными состояниями не имеют места (инфракрасное поглощение и испускание отсутствуют в приближении дипольного излучения). Поэтому нет возможности прямого резонансного возбуждения гомоядерных линейных молекул с помощью инфракрасных источников лазерного излучения. Нелазерные методы возбуждения молекул (например, в газодинамических трубах) являются достаточно сложными и не обеспечивают селективное заселение того или иного энергетического состояния [47]. С другой стороны, каждому стоксовому фотону, возникающему при ВКР, соответствует один квант колебательного возбуждения среды [48]. В газообразных средах

16 17 получение стоксовых фотонов вполне реально. И это обстоятельство широко используется для спектроскопии возбужденных состояний молекул.

Впервые метод ВКР-заселения был использован в работе [49] для определения времени колебательно-поступательной (V- Т) релаксации молекулы водорода. Лазер на рубине мощностью 20 МВт и длительностью импульса 20 не возбуждал ВКР в газообразном водороде при давлении (20-^60) атм. При этом молекулы ортоводорода из основного состояния переходили в возбужденное состояние с К= 1 и ./= 1, где V и 3 - квантовые колебательное и вращательное числа (переход (2о1(1))- В объеме взаимодействия доля возбужденных молекул достигало 1%. После прохождения лазерного импульса колебательное возбуждение постепенно релаксировало в тепло. Характерное время такой релаксации можно было определить из формы импульса антистоксовой компоненты при спонтанном комбинационном рассеянии с возбужденного состояния излучения рубинового лазера, работающего в режиме свободной генерации. Аналогичный эксперимент был проведен А.З. Грасюком, Ю.И.Караевым и Л.Л.Лосевым [50]. Ими впервые методом ВКР-заселения определялось время вращательной релаксации в ортоводороде (переход с уровня с квантовыми числами У= 0,У= 3 на уровень с У= 0, 7=1).

Характерное время V- Т релаксации также исследовалось в работе [51]. В этом эксперименте рубиновый лазер мощностью 5 МВт при длительности импульса 30 не возбуждал ВКР в кювете с водородом при давлении 40 атм. Далее мощное коллинеарное излучение на стоксовой частоте и на частоте рубинового лазера ур (бигармоническая накачка) фокусировалось во вторую измерительную кювету. Возбуждение во второй кювете осуществлялось с помощью ВКР-усиления. "Раскачка " молекулярных колебаний происходит эффективно, когда разность частот падающей бигармонической накачки приблизительно равна частоте комбинационно-активного перехода: сор - со8 = О. В работе [51] это условие выполнялось автоматически с точностью до сдвига частоты перехода ()о1(1), возникающего при изменении давления газа. Частотный сдвиг компенсировался с помощью буферного газа гелия. В объеме (2.0x0.3x0.3) мм3 взаимодействия двух лазерных пучков было получено от 0.1% до 10% молекул в первом колебательном состоянии. Диагностика релаксации колебательного возбуждения осуществлялась по рассеянию излучения //е-ТУе-лазера на тепловой линзе. Линза возникала из-за увеличения температуры области взаимодействия излучения с газом при релаксации возбужденных молекул в основное состояние.

Применение двухюоветного варианта, при котором в первой кювете получают бигармоническую накачку, а во второй - значительное возбуждение молекулярных колебаний с помощью пары мощных волн, позволяет расширить класс исследуемых веществ. В работе [52] двухюоветным методом изучали процесс У-Т релаксации в присутствии инертных газов. В другой работе [53] аналогичные исследования были проведены в области температур (40-500) К. Было установлено, что обратное время У-Т релаксации вплоть до температуры 80 К линейно зависит от плотности газа.

Использование пикосекундных лазеров позволяет использовать метод ВКР для исследования веществ с малым сечением СКР. Так в работе [54] для получения ВКР в таких газах, как кислород, азот, углекислый газ, использовался рубиновый лазер в режиме синхронизации мод с длительностью импульсов от 5 пс до 20 пс с пиковой мощностью до 5 ГВт. ВКР возбуждалось в первой кювете, находящейся при давлении газа (70ч-100) атм. Далее, стоксова компонента рассеяния, возникающая в первой кювете, усиливалась во второй кювете с газом в поле излучения оставшейся лазерной накачки. В объеме взаимодействия этих пучков достигалось до 1017 возбужденных молекул исследуемого вещества. Времена релаксации колебательного возбуждения определялись с применением методики тепловой линзы.

В работе [55] предложен более общий метод получения возбужденных колебательных состояний. В качестве бигармонической накачки выбиралось излучение рубинового лазера (с частотой сор) и лазера на красителе, пучки которых совмещались в пространстве при встречной геометрии фокусировки в кювете с исследуемым газом. Мощность рубинового лазера составляла 40 МВт, лазера на красителе - 10 МВт. Возбуждение колебаний происходит тогда, когда юр - а^ = О, где с^ - частота лазера на красителе. Точного выполнения этого соотношения можно было добиться эффективной генерацией когерентной антистоксовой компоненты, которая возникала в результате взаимодействия излучения лазера на красителе и попутно распространяющейся части излучения рубинового лазера. Преимущество использования лазера на красителе в том, что появляется возможность исследовать ряд веществ. Для этого необходимо настроить частоту лазера на красителе так, чтобы она была отстроена от частоты другого мощного лазера на частоту молекулярных колебаний исследуемого газа. Такой метод получения возбужденных состояний обычно называют двухквантовым комбинационным возбуждением (ДКВ).

В [56] методом ДКВ реализовано сильное (до 45 % от общего числа молекул) возбуждение комбинационно-активного вращательного перехода 5оо(1) в молекуле водорода. В этой работе фактически наблюдался эффект насыщения чисто вращательного перехода под действием интенсивной бигармонической лазерной накачки.

Таким образом, многочисленные эксперименты показывают, что при ВКР в газах происходит существенное движение населенностей. Постепенное выравнивание населенностей основного и верхнего уровней приводит к насыщению комбинационного перехода и существенному снижению эффективности процесса рассеяния. При дальнейшем увеличении интенсивности накачки возможно уже рассеяние с верхнего уровня -рассеяние на макроскопически большом числе возбужденных молекул. При этом процесс ВКР на комбинационном переходе возбужденных молекул приводит к заселению следующего верхнего квантового состояния и тем самым подготавливает условия для наблюдения ВКР на других переходах еще более возбужденных молекул. Следовательно, ВКР с возбужденных состояний позволяет создавать существенно неравновесные системы при комнатной температуре. При этом открываются новые возможности в спектроскопии возбужденных состояний.

Несмотря на огромное количество работ по изучению вынужденного комбинационного рассеянию света в газах, жидкостях и твердых телах, ВКР с возбужденных состояний до наших работ [57 - 61] не исследовалось. Некоторым исключением является работа [62], в которой сообщалось о наблюдении ВКР на переходе молекулы водорода.

Вынужденное комбинационное рассеяние возможно на колебательных (КВКР), а также на вращательных (ВВКР) переходах [63-74]. Обычно, ВВКР возникает на вращательном переходе, имеющем наибольшую разность населенностей. Наблюдение его с малозаселенных состояний с большими вращательными числами 3 затруднено. Оно возможно только при существенном нарушении теплового распределения молекул по энергетическим состояниям с квантовыми числами Нами показано, что такие условия можно создавать, используя ВВКР-заселение [58].

С точки зрения эффективного возбуждения ВКР на вращательных переходах важным является изучение влияния поляризации излучения накачки на процесс рассеяния. В нашей работе [75] впервые теоретически решена задача о ВКР при эллиптически поляризованном излучении накачки. Теоретически и экспериментально показано, что порог ВКР на вращательных переходах существенно зависит от поляризации излучения, причем, пороговая интенсивность ВВКР при линейной поляризации неограниченно возрастает, что нашло подтверждение и развитие в последующих работах (см., например, [76, 77]), выполненных другими исследователями.

При исследовании ВКР были обнаружены и другие интересные явления, такие как изменение поляризуемости и показателя преломления среды [7880], возможность рассеяния на микрокаплях жидкостей [81], конусное излучение высших стоксовых и антистоксовых компонент рассеяния [82], обращение волнового фронта [83, 84], усиление эффекта Фарадея [85],

Имеется достаточно много экспериментальных и теоретических работ, посвященных исследованию конусного излучения высших стоксовых и антистоксовых компонент рассеяния [86-94]. Обнаружено два типа конусного излучения ВКР: конусы I класса и конусы II класса. К первому типу относятся конусы излучения и поглощения, которые являются результатом фазового синхронизма во всей области взаимодействия пучков [95]. Второй тип обычно наблюдается в жидкостях при самофокусировке излучения [82], обладает иными свойствами, не связанными с условиями синхронизма. Конусы этого излучения меняются от эксперимента к эксперименту, могут быть многократными и диффузными. Рассеянное излучение II класса интерпретировалось как поверхностное излучение из тонкой волноводной световой линии, возникающей при самофокусировке света внутри рассеивающей среды [82], или же как излучение из фокусов многофокусной структуры [89]. Конусное излучение II класса при вынужденном комбинационном рассеянии света в жидкостях и аномальное уширение спектров в работах [96, 97] объясняются релаксацией возбуждаемых молекулярных колебаний в поляритоны и комбинационным рассеянием на них излучения накачки. В газообразных средах обычно наблюдаются конусы I класса. При этом считается, что угловое распределение конусного излучения определяется угловыми спектрами излучения накачки и излучения первой стоксовой компоненты. Угловой спектр первой стоксовой компоненты, в свою очередь, определяется геометрией рассеивающей среды. В случае широкого пучка накачки, вследствие изотропности комбинационного рассеяния, излучение первой стоксовой компоненты является диффузным и его расходимость значительно превышает расходимость накачки. Если же существует резонатор на частоте первой стоксовой компоненты, то его излучение остро направлено [98].

Однако, в работе [99] наблюдалось конусное излучение на частоте первой стоксовой компоненты ВКР при жесткой фокусировке излучения лазера в кювету со сжатым водородом. С точки зрения вышесказанного, такое рассеяние является необычным процессом. Понимание физической природы этого явления очень важно для управления угловым распределением рассеянного излучения. В [99] конусное излучение на частоте первой стоксовой компоненты ВКР связывалось с проявлениями эффектов распространения при определенной смещенной частоте стоксова излучения от частоты, соответствующей условию резонанса. В то же время в [99] при анализе рассматриваемого эффекта не учитывалось движение населенностей уровней комбинационного перехода, которое, как показывают многочисленные эксперименты, приведенные в данной диссертации, существенно влияют на процесс ВКР в целом, особенно при жесткой фокусировке излучения накачки. В наших работах [100, 101] впервые экспериментально и теоретически показано, что конусное излучение на частоте первой стоксовой компоненты ВКР объясняется возникновением волновода в рассеивающей среде за счет движения населенностей и различия поляризуемостей молекул, находящихся в основном и возбужденных состояниях.

Открытие вынужденного комбинационного рассеяния света дало мощный толчок для развития новых методов лазерной спектроскопии вещества. В работе [102] предложена и продемонстрирована возможность изучения распределения относительной концентрации молекулярного водорода в пламени газовой горелки методом когерентного антистоксова рассеяния света (КАРС) с применением бигармонической лазерной накачки, полученной с помощью ВКР. Основы КАРС были заложены в работах Мейкера, Терхьюна [104], Джордмейна, Кайзера [105], а также С.А. Ахманова и Н.И. Коротеева [106]. Необходимо отметить, что метод КАРС может быть реализован в стационарном и нестационарном вариантах [106]. Нестационарная спектроскопия КАРС, развитая в [107], требует применения сложных генераторов пикосекундных и фемтосекундных лазерных импульсов и позволяет успешно решать определенный круг спектроскопических задач. В методе стационарной спектроскопии КАРС осуществляется раскачка когерентных молекулярных колебаний среды под действием бигармонической лазерной накачки на частотах ot)p и cos, разность которых сканируется вблизи частоты комбинационно-активного перехода Q. При этом спектроскопическую информацию о комбинационно-активном переходе получают путем изучения дисперсии интенсивности новой волны, имеющей частоту соа — шр + (сор - cos)- Новая волна возникает в результате рассеяния излучения пробной волны. В качестве пробной волны может служить одна из компонент бигармонической накачки, например, компонента С0р. При этом эффективное рассеяние пробной волны является следствием, в первую очередь, сфазированности вынужденных молекулярных колебаний, возникающих под действием бигармонической накачки.

В [102, 103, 108] показано, что метод КАРС в сочетании с методом ВКР для получения бигармонической накачки может обеспечивать высокую чувствительность по обнаружению молекул водорода в газовых смесях. Однако в указанных работах задача по оптимизации ВКР-генератора с целью получения наиболее эффективной бигармонической лазерной накачки не решалась. Очевидно, что для этого необходимо всесторонне изучать процесс ВКР. Результаты, полученные при исследовании влияния энергии импульсной накачки и давления сжатого водорода на эффективность ВКР-бигармонической лазерной накачки, предназначенной для контроля водорода в газовой смеси методом КАРС, представлены в нашей работе [109].

Возможность измерения водорода в газовой фазе открывает путь для его определения в конденсированных средах, в частности, в диэлектрических жидкостях и металлах. Для этого нами предложен следующий подход (см. рис. В.1) [110, 111]. Водород, растворенный в веществе, выделяется в газовую фазу либо в результате самопроизвольной десорбции, либо за счет внешнего воздействия. Выделившаяся из вещества газовая смесь поступает в оптическую измерительную КАРС-кювету. Импульсное излучение мощного лазерного источника, работающего в режиме одной частоты и одной моды, направляется в кювету со сжатым молекулярным водородом, где возбуждается ВКР. Резонансная бигармоническая лазерная накачка, формируемая в ВКР генераторе, фокусируется в КАРС-кювету для селективной регистрации водорода в газовой смеси. Интенсивность антистоксова излучения, возникающего в измерительной кювете, измеряется системой регистрации. Калибровка интенсивности антистоксова сигнала по известной концентрации водорода в измерительной кювете и измерение массы вещества, из которого выделяется водород, позволяет определять концентрацию водорода в веществе. Такой подход для определения водорода в веществах в целом является новым.

На рис. В.2 представлены различные возможные способы выделения водорода из вещества. Системой выделения может быть просто вакуумированная полость (см. рис. В.2, а). Этот метод обычно используется для извлечения водорода из трансформаторного масла, или же для

21 а б в г д

Рис. В.2. Возможные схемы выделения водорода из вещества: а - самопроизвольное выделение из жидкости и твердого тела в вакууме; б - выделение водорода из жидкости при ультразвуковом перемешивании; в - выделение из твердого тела при нагреве или плавлении; г - выделение водорода из твердого тела при импульсном лазерном воздействии; д- выделение водорода при химических реакциях. исследования содержания диффузионно-подвижного водорода в металлах. Диэлектрическая жидкость эффективно дегазируется при перемешивании. Эту операцию можно осуществить, например, с помощью ультразвука небольшой мощности, создающего фонтан над поверхностью жидкости (рис. В.2, б). Извлечение водорода из металлов можно осуществить традиционным способом - простым нагреванием или плавлением в вакууме или в атмосфере инертного газа (рис. В.2, е). Извлечение водорода из металлов можно также осуществить методом локального лазерного плавления и испарения (см. рис. В.2, г). Этот метод перевода растворенного в металле водорода в газовую фазу является нетрадиционным и требует детального изучения. Наконец, водород может выделяться из вещества в результате химической реакции (см. рис. В.2, д). Возможность измерения количества молекулярного водорода, выделяющегося из вещества в результате химических реакций, позволяет проводить анализ содержания и других примесей, например, растворенной влаги в диэлектрической жидкости.

При локальном импульсном воздействии на твердое тело излучением мощного лазера участок мишени оплавляется и испаряется. При этом атомы водорода, находящиеся в зоне лазерного воздействия исследуемого тела, вместе с горячими продуктами выбрасываются из твердого тела и объединяются в молекулы в процессе установления термодинамического равновесия. Далее концентрация молекулярного водорода в образующейся над конденсированным объектом газовой смеси, а, следовательно, и объем выделившегося водорода Vm, приведенный к нормальным условиям, измеряется методом КАРС. Расчет концентрации водорода в твердом теле осуществляется по формуле Cu=Vm/tn, где m - масса твердого тела, подвергаемая высокотемпературному лазерному нагреву. В некоторых случаях измерение m можно осуществить простым взвешиванием образца до и после воздействия излучения мощного лазера или же можно рассчитать его из измерений геометрии зоны лазерного оплавления и разрушения. Очевидно, что при мощном лазерном воздействии на металл водород может выделяться не только из испаренной части образца, но и из участков, где произошел процесс расплавления. Эти участки хорошо проявляются на металлографических шлифах и их размеры можно измерить под обычным оптическим микроскопом. Измерения упрощаются, а точность измерений возрастает в случае, когда зона расплавления имеет осевую симметрию вдоль луча лазера. Поэтому актуальна разработка методики получения осесимметричных лазерных кратеров и поиск способов для устранения возможного искривления канала лазерного разрушения. В наших работах [112,113] проведены исследования, посвященные этому вопросу.

Предложенная нами методика определения содержания водорода в металлах требует изучения процесса выделения водорода из твердой в газовую фазу под действием мощного лазерного излучения. Опубликованных работ по этой теме в литературе не имеется. Поэтому весьма актуальной задачей является исследование влияния среды испытания на эффективность лазерного разрушения и выделения при этом водорода. Такие исследования проведены нами впервые и были представлены в публикациях [114-118].

Целью диссертационной работы является разработка чувствительных, селективных экспресс-методов спектроскопии и анализа содержания водорода в веществах на основе результатов фундаментальных исследований взаимодействия мощного лазерного излучения с веществом.

Для достижения намеченной цели были поставлены и решены следующие задачи"

- разработать мощные компактные источники лазерного излучения, позволяющие возбуждать вынужденное комбинационное рассеяние света в широком диапазоне давлений газообразного водорода при различных геометриях процесса рассеяния;

- изучить особенности пороговых, энергетических, спектральных характеристик и углового распределения компонент рассеяния, возникающих в процессе ВКР с основного и возбужденных колебательных и вращательных состояний молекулы водорода;

- оптимизировать параметры ВКР-генератора с целью получения эффективной бигармонической лазерной накачки для контроля водорода в газовых смесях методом когерентного антистоксова рассеяния света;

- разработать лазерную систему для изучения выделения водорода из жидкостей и твердых тел на основе метода спектроскопии когерентного антистоксова рассеяния света с применением ВКР-бигармонической лазерной накачки;

- изучить особенности кинетики выделения водорода из веществ, а также разработать способы, позволяющие существенно ускорять процессы его извлечения.

Научная новизна диссертационной работы заключается в исследовании многофотонных нелинейных процессов когерентного взаимодействия света с веществом и разработке технических средств диагностики содержания водорода в твердых, жидких и газообразных средах лазерными методами и включает в себя:

1. Разработку оригинальной схемы источника импульсного лазерного излучения, состоящего из генератора и двухпроходного усилителя, выполненных на одном активном элементе и обеспечивающих генерацию и дополнительное усиление одномодового одночастотного излучения в широком диапазоне изменения уровня оптической накачки при плавно регулируемом поляризационном выводе импульса из резонатора.

2. Теоретическое объяснение существенного влияния поляризации излучения накачки на пороговые и энергетические характеристики попутного ВКР на вращательных переходах.

3. Обнаружение сложного спектра ВКР в молекулярном водороде, обусловленного процессом рассеяния лазерного излучения с возбужденных колебательных и вращательных состояний, создаваемых за счет эффективного движения населенностей, а также четырехфотонными параметрическими процессами, протекающими в многоуровневой системе.

4. Экспериментальное обнаружение возможности протекания встречного ВКР на переходе 612(1) колебательно-возбужденных молекул при полном подавлении прямого рассеяния на этом переходе.

5. Обнаружение и теоретическое обоснование явления волноводного вынужденного комбинационного рассеяния света, приводящего к появлению конусного излучения на частоте первой стоксовой компоненты ВКР.

6. Определение давления разреженной газовой атмосферы воздуха или аргона, соответствующего более эффективной лазерной абляции легких алюминиевых сплавов импульсами миллисекундной длительности.

7. Обнаружение и объяснение явления искривления канала лазерного разрушения в поглощающих средах, существенно проявляющегося при линейной поляризации излучения и асимметричном распределении интенсивности в пучке лазера.

8. Определение плотности буферных газов (Не, С02, N2, .), при которой наблюдается значительное возрастание сигнала КАРС, диагностирующего находящийся при низком парциальном давлении водород.

9. Обнаружение высокотемпературных химических реакций между водородом и компонентами газовой среды испытаний, существенно влияющих на количество молекулярного водорода, образующегося при лазерном расплавлении и испарении металла.

Практическая значимость

Результаты экспериментальных и теоретических исследований особенностей пороговых, энергетических и спектральных характеристик ВКР с основного и возбужденных колебательных, вращательных состояний молекулы водорода, а также изучение особенностей выделения водорода из веществ и взаимодействия мощного лазерного излучения с веществом позволили:

- разработать компактный и эффективный источник импульсного лазерного излучения на УАС:Ш3+, позволяющий генерировать одномодовое одночастотное излучение в широком диапазоне изменения уровня энергии накачки активного элемента, который применим в различных областях техники физического эксперимента и использован в работе для накачки ВКР-генератора;

- разработать и создать лазерную систему, предназначенную для диагностики выделения водорода в газовую фазу из жидкостей и твердых тел, которая может найти применение в различных отраслях промышленности;

- предложить способ селективного заселения высших колебательных и вращательных состояний молекулы водорода, который может найти применение для разделения изотопов водорода;

- разработать метод эффективного размножения частот лазерного излучения, основанного на одновременном возбуждении ВКР с основного и возбужденных колебательных и вращательных состояний молекулы водорода при эллиптически поляризованной накачке; сформулировать условия для подавления волноводного ВКР, приводящего к появлению конусного излучения на частоте первой стоксовой компоненты вынужденного рассеяния, которые необходимо учитывать при разработке ВКР-преобразователей мощного лазерного излучения;

- обосновать возможность применения ультразвукового перемешивания для ускоренного извлечения растворенного в диэлектрической жидкости водорода и разработать метод определения растворенных в диэлектрической жидкости водорода и влаги;

- сформулировать условия, выполнение которых позволяет получать кратеры лазерного разрушения осесимметричной формы;

- предложить способ экспрессного определения водорода в твердых телах.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Лазер с пассивной модуляцией добротности, с поляризационным выводом излучения из резонатора с помощью четвертьволновой пластины и двулучепреломляющей призмы, с дополнительным усилением выводимого излучения позволяет генерировать одномодовые одночастотные световые импульсы в широком диапазоне изменения уровня накачки активного элемента.

2. Резкое возрастание пороговой мощности попутного вращательного ВКР в водороде при переходе от циркулярной к линейной поляризации обусловлено существенным влиянием антистоксовой компоненты рассеяния на коэффициент усиления стоксовой компоненты при эллиптически поляризованной накачке и малой волновой расстройке четырехфотонных процессов, протекающих на вращательных переходах.

3. Использование в качестве реперных линий компонент сложного спектра четырехфотонного параметрического рассеяния света, сопровождающего ВКР на переходах (2о\(1), 012(1), £Ьз(1) молекулы водорода, позволяет реализовать прямое измерение параметров колебательных ангармонизмов. Применение техники ВКР-заселения уровней и ВКР-усиления широкополосного излучения лазера на красителе позволяет наблюдать вращательную структуру возбужденных колебательных состояний.

4. При существенном изменении разности населенностей уровней колебательного перехода наблюдается конусное излучение на частоте первой стоксовой компоненты ВКР, объясняемое его волноводным возбуждением. При фиксированных параметрах лазерной накачки и заданном давлении рабочего газа волноводное ВКР не возбуждается при использования менее жесткой фокусировки.

5. При количественном анализе малых концентраций водорода в газовых смесях методом КАРС с применением ВКР-бигармонической лазерной накачки на уровень измеряемого сигнала значительное влияние оказывают эффекты столкновительного сужения и уширения линии комбинационно-активного перехода, проявляющиеся при давлениях газовых смесей (Нг-Не, Н2-СО2, Н2-№2, ••■)> больших 5 кПа.

6. При плавлении и испарении материала в вакууме пучком лазера, не обладающим осевой симметрией, возможно искривление канала разрушения. При линейной поляризации излучения искривление происходит в плоскости перпендикулярной плоскости поляризации, а его направление определяется распределением интенсивности в сечении пучка плоскостью искривления.

7. Непрерывную диагностику выделения водорода из диэлектрических жидкостей и твердых тел, находящихся в газовой среде, можно осуществить методом КАРС с применением ВКР-бигармонической лазерной накачки. Количественный анализ и диагностика содержания растворенного в металлах и сплавах водорода, проводимые путем извлечения его в газовую фазу посредством импульсного лазерного плавления и испарения, необходимо проводить в газовой атмосфере, исключающей возможность протекания высокотемпературных химических реакций с участием выделяющегося водорода.

Достоверность исследований подтверждается большим экспериментальным материалом и воспроизводимостью полученных экспериментальных результатов; статистической обработкой результатов измерений; совпадением экспериментально и теоретически полученных зависимостей.

Апробация работы

Материалы диссертационной работы докладывались на III Всесоюзном совещании по спектроскопии комбинационного рассеяния света (Шушенское,

1983); VIII Вавиловской конференции по нелинейной оптике (Новосибирск,

1984); XII Всесоюзной конференции по когерентной и нелинейной оптике (Москва, 1985); Уральской конференции "Современные методы анализа и исследования химического состава материалов металлургии, машиностроения, объектов окружающей среды" (Устинов, 1985); II и III Всесоюзных конференциях "Теоретическая и прикладная оптика" (Ленинград, 1986, 1988); Всесоюзной научно-технической конференции "Интеркристаллитная хрупкость сталей и сплавов" (Ижевск, 1989); Всесоюзной конференции "Современные методы анализа металлов, сплавов, объектов окружающей среды" (Ижевск, 1990); Всесоюзной конференции "Физика и применение твердотельных лазеров" (Москва, 1990); I - IV Российских университетско-академических научно-практических конференциях (Ижевск, 1993; 1995, 1997, 1999); Всероссийской межвузовской научно-технической конференции "Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике" (Чебоксары, 1996); III и IV Международных Российско-Китайских симпозиумах по актуальным проблемам современного материаловедения (Калуга, 1995; Пекин, 1997); Международной межвузовской школе-семинаре "Методы и средства технической диагностики" (Йошкар-Ола, 1998); Международной конференции по аналитической химии (Москва, 1997); II Международной конференции "Водородная обработка материалов" (Донецк, 1998); Международном конгрессе по современной оптике (Будапешт, 1998); 16

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы экспериментальной физики», Михеев, Геннадий Михайлович

Основные выводы главы 5

Показано, что зависимость коэффициента отражения от поляризации света в случае поглощающих сред может приводить к анизотропии поглощения мощного лазерного излучения в металлах, которая проявляется в искривлении канала лазерного разрушения. При линейной поляризации искривление происходит в плоскости, перпендикулярной плоскости поляризации, а направление искривления определяется асимметрией распределения интенсивности в сечении пучка этой плоскостью. Для циркулярной поляризации отмеченный эффект ослаблен, а положение плоскости искривления определяется характером асимметрии распределения интенсивности в сечении пучка.

Экспериментально показано, что при фиксированной геометрии облучения в вакууме, величина поглощенной мишенью энергии возрастает от нуля по нелинейному закону в зависимости от импульсной энергии падающего лазерного излучения.

Коэффициент поглощения лазерного излучения мишенью из алюминиевого сплава с литием и магнием в воздухе с увеличением плотности мощности излучения возрастает немонотонно, что объясняется развитием плазмы горения лития и магния с выделением дополнительной

6 2 энергии. При плотностях мощности излучения более 1.8 -10 Вт/см плазма горения приводит к дефокусировке лазерного излучения, что сопровождается значительным увеличением диаметра зоны плавления на поверхности мишени.

5 2

При плотности мощности излучения 7.5-10 Вт/см развитие плазмы в среде воздуха и аргона, существенно поглощающей падающее лазерное излучение, наблюдается при давлениях газа более 0.2 атм.

Зависимость массы зоны плавления от поглощенной энергии и в вакууме, и в воздухе имеет ступенчатый характер.

Лазерное плавление и разрушение алюминиевого сплава с литием и магнием в вакууме, при прочих равных условиях, происходит более эффективно, чем в воздухе при нормальном давлении. Это обусловлено экранировкой падающей энергии плазмой горения в атмосфере воздуха, а также уменьшением температуры кипения металла и удельной теплоты парообразования в разреженной атмосфере.

Выделение водорода из алюминиевого сплава под действием импульсного лазерного излучения в основном происходит при кипении металла, а не при

329 его плавлении, как в традиционных методах анализа водорода в металлах и сплавах.

Показано, что количество молекулярного водорода, образующегося в рабочей камере при лазерном расплавлении и испарении металла, существенно зависит от давления и состава газовой среды, окружающей металл. С увеличением давлений воздуха, кислорода или двуокиси углерода количество водорода в рабочей камере экспоненциально уменьшается из-за протекания высокотемпературных химических реакций, а среда чистого инертного газа такого влияния не оказывает. Проведенный термодинамический анализ этих процессов показывает, что водород вступает в химические реакции с компонентами газовой среды только в некотором реакционном объеме над поверхностью оплавленного металла.

Обнаружено, что в результате лазерного расплавления алюминиевые сплавы с литием или магнием при погружении в воду приобретают химическую активность с выделением водорода. При этом чем больше содержание лития или магния в алюминиевом сплаве, тем более значителен выход водорода из облученных участков в результате химической реакции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Главным итогом данной диссертационной работы, имеющим практическое значение, является то, что в ней на основе результатов фундаментальных исследований взаимодействия мощного лазерного излучения с веществом разработана и создана лазерная система для анализа водорода в веществах методом спектроскопии когерентного антистоксова рассеяния света (КАРС) с применением бигармонической лазерной накачки на основе вынужденного комбинационного рассеяния света (ВКР). Система отличается компактностью и включает в себя генератор когерентного излучения, выполненный на одном активном элементе YAG:Nd3+; преобразователь частоты на кристалле КТР; ВКР-генератор на сжатом водороде; систему выделения водорода из вещества; измерительную КАРС-юовету; оптическую и электронную систему регистрации сигнала КАРС. Разработанная лазерная установка позволяет осуществлять селективную регистрацию выделения водорода из вещества, находящегося в газовой смеси при общем давлении 1 кПа, с частотой повторения более 1Гц, относительной погрешностью 7 % при

11 3 чувствительности 10" моль/см , что примерно соответствует 20 ррт при указанном давлении. Полученная чувствительность является не предельной (она ограничивалась качеством оптических элементов, применяемых на конкретной установке) и может обеспечить определение водорода в о металлическом образце массой Ire пределом обнаружения до 10" % (масс).

Для сравнения уместно привести характеристики других известных методов. При анализе водорода методом вакуум-нагрева с масс-спектроскопической регистрацией выделяющегося водорода в режиме непрерывной откачки предел обнаружения для образца массой 3 г составляет 7

6V7> 10" % [355]. Прибор RH-2 фирмы LECO, основанный на методе восстановительного плавления в атмосфере аргона и регистрации чистого водорода с помощью катарометра, имеет предел обнаружения 5-10"6 % (масс.) при навеске 7 г [5]. Метод селективной регистрации газообразного водорода в газовой смеси, основанный на измерении отклонения пробного луча лазера от приповерхностной области пассивного пленочного палладиевого датчика, нагреваемого модулированным излучением аргонового лазера, может обеспечить чувствительность до 100 ррш [356]. Однако при этом время одного измерения может составить до нескольких сотен секунд.

Компактность разработанной нами лазерной системы достигнута благодаря применению во-первых, оригинальной оптической схемы лазера с пассивной модуляцией добротности и поляризационным выводом излучения, а во-вторых, эффективного генератора бигармонической лазерной накачки на основе ВКР.

Отличительным достоинством разработанного лазера является то, что он по существу представляет собой генератор и двухпроходной усилитель, выполненные на одном стандартном активном элементе из кристалла УАО:Ш3+ и позволяет получать одномодовое одночастотное излучение в широком диапазоне изменения уровня накачки активного элемента. Одночастотный режим генерации лазера и применение ВКР-кюветы с молекулярным водородом, находящимся при давлении 2.5 атм, позволяют наиболее простым способом получать резонансную бигармоническую лазерную накачку для селективной регистрации молекулярного водорода, находящегося в газовой смеси низкого давления менее 1 кПа.

Создание эффективного генератора бигармонической лазерной накачки для контроля водорода в газовых смесях методом КАРС стало возможно благодаря новым знаниям, полученным при изучении пороговых, энергетических, спектральных характеристик и углового распределения компонент рассеяния в прямом и обратном направлениях, возникающих в процессе ВКР с основного, возбужденных колебательных и вращательных состояний молекулы водорода.

Нами экспериментально показано, что процесс ВКР в молекулярном водороде при жесткой фокусировке накачки сопровождается существенным перераспределением населенностей колебательных и вращательных состояний. Впервые реализован одновременный процесс ВКР на трех колебательных £2(н(1)5 £?2з(1)> а также на трех вращательных бооОХ оо(3), 5оо(5) переходах молекулы водорода. Показано, что спектр рассеянного излучения в прямом направлении состоит из стоксовых, высших стоксовых и антистоксовых компонент рассеяния на перечисленных переходах и многочисленных частотных составляющих, возникающих при перекрестных четырехфотонных параметрических процессах, протекающих в многоуровневой квантовой системе, включающей несколько различных колебательных или вращательных переходов. В спектре рассеяния в обратном направлении усиливаются только стоксовы линии излучения.

Одновременное возбуждение ВКР на трех колебательных переходах <2о\{\), 612(1), 623(1) позволило предложить методы прямого измерения ангармонизмов, а также разности первого и второго ангармонизмов молекулы водорода. При измерении разности ангармонизмов в качестве реперных линий были использованы компоненты сложного спектра четырехфотонного параметрического рассеяния света, сопровождающего ВКР на переходах 6о1(1)> 612(1)? 62з(1)- Измеренная разность ангармонизмов И£о1(1)} - ^{612(1)}] - И0,2(1)} - ^{623(1)}] = 4.837±0.001 см"1, позволила рассчитать частоту перехода 6оз(1) молекулы водорода, приведенную к нулевой плотности газа: у(60з(1)} = 11765.003±0.001 см"1.

Одновременное возбуждение ВКР на чисто вращательных переходах 5Ьо(1), <$оо(3), £оо(5) молекулы ортоводорода при комнатной температуре и измерения частот компонент сложного спектра рассеяния позволило уточнить коэффициенты в разложении энергии вращательных термов молекулы Н2, по степеням вращательного квантового числа 3 основного колебательного состояния.

Методами ВКР-заселения колебательных состояний с К=1 и У=2 и ВКР-усиления широкополосного излучения лазера на красителе впервые реализовано непосредственное наблюдение вращательных переходов 5,ц(1) и £22(1) возбужденных колебательных состояний молекулы водорода. Измеренные разности частот переходов 5оо(1) и £и(1)> а также 5оо(1) и 5*22(1) находятся в хорошем согласии с рассчитанными значениями из данных экспериментов по квадрупольному и индуцированному дипольному поглощению.

Впервые теоретически и экспериментально показано, что пороговая интенсивность ВКР на вращательных переходах существенно зависит от поляризации излучения накачки. Порог вращательного ВКР минимален при циркулярно поляризованном излучении и неограниченно возрастает при переходе к линейно поляризованному излучению накачки. Полученные результаты объясняются влиянием антистоксова излучения на процесс усиления стоксовой компоненты в режиме ВКР-генерации. Установлено, что причиной такого влияния является возникновение связи "стокс-антистокс" при поляризации возбуждающего ВКР излучения накачки отличной от циркулярной и нулевой волновой расстройке. В случае чисто циркулярно поляризованной накачки связь "стокс-антистокс" отсутствует. При этом интенсивность антистоксовой компоненты на выходе ВКР-генератора минимальна и определяется только частичной деполяризацией излучения на окнах кюветы со сжатым газом. Экспериментально показано, что при фиксированной геометрии эксперимента и импульсной мощности накачки эффективность ВКР на вращательных переходах существенно зависит от степени эллиптичности излучения накачки.

Экспериментально и теоретически исследованы энергетические и пороговые характеристики ВКР на переходе 612(1) колебательно-возбужденной молекулы водорода. При эллиптически поляризованной накачке реализован режим одновременного ВКР на трех колебательных 001(1), 612(1), 02з(1) и на одном вращательном £оо(1) переходах со сложным спектром рассеяния утП1Ч, описываемым следующим соотношением:

Vnlq = Ур+ту{0О1(1)}+ ™ш,2(1)} + МбаСШ+^ооО)}, где Ур-частота возбуждающего ВКР лазера; у(6о1(1)}, ^(612(1)}, v{02з(l)}, у{5Ьо(1)} ~ частоты переходов 0О1(1), 612(1), 6гз(1), <$оо(1) соответственно; т, п, /, д = 0, ±1, ±2,. . .

Экспериментально исследовано обратное ВКР на колебательных переходах 601(1), 612(1) молекул водорода при немонохроматической накачке в широком диапазоне давлений газа при мощностях лазера, соответствующих экспоненциальному усилению интенсивностей рассеянных компонент. Показано, что при жесткой фокусировке накачки в условиях отсутствия обратной связи ВКР на переходе 612(1) в направлении назад протекает при полном подавлении попутного рассеяния.

Установлено, что угловой спектр первой антистоксовой компоненты ВКР на переходе 61 г(1) колебательно-возбужденных молекул существенно зависит от мощности накачки. При пороговых интенсивностях накачки, достаточных для возбуждения ВКР на переходе 612(1), генерация антистоксовых компонент рассеяния на переходах 601(1) и 612(1) происходит по образующим конусов и по оси пучка накачки. При незначительном превышении уровня накачки над порогом в угловом спектре первой антистоксовой компоненты ВКР с возбужденного состояния обнаружены многократные углы, меняющиеся случайным образом от вспышки к вспышке лазера, при неизменной угловой структуре излучения антистоксовой компоненты ВКР с основного состояния. Таким образом, угловой спектр антистоксовой компоненты ВКР на переходе 612(1) сходен с угловым спектром, наблюдаемым при ВКР в жидкостях.

Впервые обнаружено и изучено волноводное ВКР, которое проявляется в угловом спектре первой стоксовой компоненты в виде яркого конусного излучения. Причем, угол при вершине конусного излучения существенно превосходит расходимость сфокусированной лазерной накачки, а также зависит от мощности лазера, давления газа, геометрии эксперимента и определяется условиями возбуждения волноводного ВКР. Экспериментально и теоретически показано, что волноводное ВКР возможно в световоде, наведенном в газообразной среде вдоль вытянутой области взаимодействия излучения с веществом за счет колебательного возбуждения молекул, имеющих большую поляризуемость в возбужденном, чем в основном состоянии.

Изучены особенности волноводного ВКР в молекулярном водороде. Показано, что при фиксированной геометрии эксперимента значение угла при вершине конусного излучения волноводного ВКР с увеличением мощности накачки возрастает и выходит на постоянный уровень, зависящий от давления газа Р. Обнаружено, что конусный стокс возникает с некоторой временной задержкой А^вкр относительно осевой составляющей углового спектра первой стоксовой компоненты ВКР. При длительности импульса накачки 7 не время задержки А/вкр может составить 3.5 не и существенно зависит от энергии Wv импульса лазера и давления газа. Причем, при фиксированном Р время задержки увеличивается при уменьшении энергии импульса лазера, а при заданной Wp значение Л/вкр возрастает с увеличением давления газа.

Волноводное ВКР препятствует созданию эффективного источника бигармонической лазерной накачки для анализа водорода в газовых смесях методом когерентного антистоксова рассеяния света. Оно подавляется в экспериментах при использовании более длинной ВКР-юоветы и фокусировке излучения под малыми телесными углами.

Проведены исследования по оптимизации ВКР-генератора на сжатом водороде с целью получения бигармонической лазерной накачки для регистрации водорода в газовых смесях методом КАРС. Для этого изучена конкуренция прямого и обратного ВКР на переходе Qo\(\) молекулы водорода.

Показано, что при ВКР монохроматической накачки отношение энергии встречной к энергии попутной стоксовой компоненты г существенно зависит от геометрии эксперимента и давления газа. При жесткой фокусировке излучения накачки в кювету с газообразным водородом коэффициент г сложно зависит от давления газа. При этом существует оптимальный диапазон давлений водорода, в котором отношение энергии встречной к энергии попутной стоксовой волны максимально, т. е. имеется интервал давлений газа, в котором наиболее сильно подавляется попутное ВКР. Экспериментально показано, что при фиксированной энергии импульсной накачки и давлении газа в ВКР-кювете эффективность попутного ВКР возрастает, а эффективность обратного рассеяния уменьшается при уменьшении телесного угла фокусировки накачки, а также при применении более длинной кюветы. При любой геометрии эксперимента обратное рассеяние существенно подавляется при давлениях газообразного водорода менее 5 атм.

Показано, что при фиксированной геометрии эксперимента и заданной энергии импульсного излучения накачки Wp° на входе ВКР-юоветы существует оптимальное давление сжатого газа Рор1, при котором обеспечивается максимальная эффективность бигармонической лазерной накачки для определения водорода в газовых смесях методом когерентного антистоксова рассеяния света (КАРС). Обнаружено, что Popt существенно зависит от JVP°, а сигнал КАРС /ашах для Popt возрастает пропорционально квадрату JVP°.

Обнаружено, что при неизменной концентрации водорода в измерительной кювете увеличение давления буферного газа (гелия, аргона, углекислого газа, воздуха, кислорода, азота, этана, пропана) в диапазоне от 103 Па до 105 Па приводит к значительному изменению сигнала КАРС, причем, среда буферного газа гелия влияет на сигнал КАРС в меньшей степени, а среда газообразного пропана, состоящая из наиболее тяжелых молекул, - в большей степени. Установлено, что существует оптимальное давление буферного газа рорЬ при котором сигнал КАРС максимален. При фиксированной концентрации водорода в измерительной кювете величина Popt зависит от сорта буферного газа. Для углекислого газа рopt« 2.5-10 Па, а для гелия - 5.5-104 Па. Полученные результаты объясняются влиянием столкновительного сужения Дикке на сигнал КАРС.

Продемонстрирована возможность оперативного селективного контроля водорода в газовой смеси над трансформаторным маслом методом лазерной спектроскопии когерентного антистоксова рассеяния света на примере исследования разложения диэлектрической жидкости под действием импульсного электрического разряда. Показано, что после электрического пробоя масла концентрация водорода в газовой смеси над жидкостью скачком возрастает до некоторого значения, зависящего от энергии разряда. При этом общий объем образующегося водорода пропорционален корню квадратному из значения величины энергии импульсного электрического разряда.

Экспериментально показано, что ультразвуковое перемешивание диэлектрической жидкости существенно ускоряет процесс ее дегазации, как в вакууме, так и в воздухе при обычных условиях.

Разработан новый метод определения водорода и влаги в диэлектрической жидкости, сущность которого заключается в следующем. Вначале определяется содержание водорода в пробе известной массы путем измерения количества водорода, выделившегося из масла в вакуумированное пространство при ультразвуковом перемешивании. Далее определяется концентрация влаги путем измерения другой части водорода, выделившегося из жидкости в результате химического взаимодействия влаги и специально вводимой в жидкость порции гидрида кальция. При этом измерения концентрации водорода над трансформаторным маслом осуществляются методом КАРС с применением бигармонической лазерной накачки на основе ВКР.

Методом КАРС с применением бигармонической лазерной накачки на основе ВКР изучена эффективность катодного и бескатодного наводораживания образцов закаленной стали ЗОХГСА. При этом установлено следующее: а) эффективность катодного наводораживания определяется плотностью поляризующего тока; при этом, в диапазоне малых плотностей тока (/< 10"3 мА/см2) количество диффузионно-подвижного водорода в стали не зависит от плотности тока, а определяется только составом электролита; б) процесс бескатодного наводораживания существенно зависит от состава электролита; существуют критические концентрации серной кислоты, в интервале которых количество введенного в сталь диффузионно-подвижного водорода подчиняется экспоненциальному закону.

Методом КАРС с применением бигармонической лазерной накачки на основе ВКР изучена кинетика выделения водорода из образцов стали ЗОХГСА непосредственно после процесса закалки. Показано, что в результате закалки в стали образуется диффузионно-подвижный водород, концентрация которого составляет около 0.02 ррш (0.02 см3/100 г). Установлено, что десорбция водорода из стали указанной концентрации приводит к возрастанию ее механических свойств, таких как, величины

АЭ ^ напряжения зарождения трещины ст3 , определяемой по моменту появления дискретных сигналов акустической эмиссии, и разрушающего напряжения ар.

Изучена возможность создания методики экспресс-анализа водорода в металлах и сплавах методом извлечения его в газовую фазу путем локального лазерного разрушения и с последующей регистрацией выделившегося водорода методом КАРС с применением бигармонической лазерной накачки на основе ВКР. Для этого на примере алюминиевых сплавов и стали исследована эффективность лазерного разрушения в зависимости от поляризации излучения и среды испытаний. Изучены особенности выделения водорода из металлов, подвергнутых локальному лазерному плавлению и испарению импульсами миллисекундной длительности.

Показано, что зависимость коэффициента отражения от поляризации света в случае поглощающих сред может приводить к анизотропии поглощения мощного лазерного излучения в металлах, которая проявляется в искривлении канала лазерного разрушения. При линейной поляризации искривление происходит в плоскости, перпендикулярной плоскости поляризации, а направление искривления определяется асимметрией распределения интенсивности в сечении пучка этой плоскостью. Для циркулярной поляризации отмеченный эффект ослаблен, а положение плоскости искривления определяется характером асимметрии распределения интенсивности в сечении пучка.

Экспериментально показано, что при фиксированной геометрии облучения в вакууме, величина поглощенной мишенью энергии возрастает от нуля по нелинейному закону в зависимости от импульсной энергии падающего лазерного излучения. Коэффициент поглощения лазерного излучения мишенью из алюминиевого сплава с литием и магнием в воздухе с увеличением плотности мощности излучения возрастает немонотонно, что объясняется развитием плазмы горения лития и магния с выделением дополнительной энергии. При плотностях мощности излучения более

- /у

1.8 -10 Вт/см плазма горения приводит к дефокусировке лазерного излучения, что сопровождается значительным увеличением диаметра зоны плавления на поверхности мишени. При плотности мощности излучения

5 2

7.5-10 Вт/см развитие плазмы в среде воздуха и аргона, существенно поглощающей падающее лазерное излучение, наблюдается при давлениях газа более 0.2 атм.

Зависимость массы зоны плавления от поглощенной энергии и в вакууме, и в воздухе имеет ступенчатый характер.

Лазерное плавление и разрушение алюминиевого сплава с литием и магнием в вакууме, при прочих равных условиях, происходит более эффективно, чем в воздухе при нормальном давлении. Это обусловлено экранировкой падающей энергии плазмой горения в атмосфере воздуха, а также уменьшением температуры кипения металла и удельной теплоты парообразования в разреженной атмосфере.

Показано, что количество молекулярного водорода, образующегося в рабочей камере при лазерном расплавлении и испарении металла, существенно зависит от давления и состава газовой среды, окружающей металл. С увеличением давлений воздуха, кислорода или двуокиси углерода количество водорода в рабочей камере экспоненциально уменьшается из-за протекания высокотемпературных химических реакций, а среда чистого инертного газа такого влияния не оказывает. Проведенный термодинамический анализ этих процессов показывает, что водород вступает в химические реакции с компонентами газовой среды только в некотором реакционном объеме над поверхностью оплавленного металла.

Обнаружено, что в результате лазерного расплавления алюминиевые сплавы с литием или магнием при погружении в воду приобретают химическую активность с выделением водорода. При этом, чем больше содержание лития или магния в алюминиевом сплаве, тем более значителен выход водорода из облученных участков в результате химической реакции.

Таким образом, основные результаты и выводы диссертации можно сформулировать следующим образом:

1. Разработана экспериментальная схема источника импульсного лазерного излучения, состоящего из генератора и двухпроходного усилителя, выполненных на одном активном элементе и обеспечивающих генерацию и дополнительное усиление одномодового одночастотного излучения в широком диапазоне изменения уровня оптической накачки при плавно регулируемом поляризационном выводе импульса из резонатора. На ее основе создана и апробирована лазерная система для диагностики водорода в веществах методом спектроскопии когерентного антистоксова рассеяния света (КАРС), бигармоническая накачка для которого получена с использованием явления вынужденного комбинационного рассеяния света (ВКР) в водороде, что автоматически обеспечивает ее частотную настройку.

2. Изучена зависимость пороговой интенсивности ВКР на вращательных переходах от поляризации излучения монохроматической накачки. Показано, что порог ВКР минимален при циркулярно поляризованном излучении накачки и резко возрастает при переходе к линейной поляризации из-за существенного влияния антистоксовой компоненты на коэффициент усиления стоксовой компоненты в режиме ВКР-генерации при малой волновой расстройке четырехфотонного взаимодействия стокс-антистокс. Возможность подавления вынужденного рассеяния на вращательных переходах при линейно поляризованном излучении накачки позволила разработать эффективный ВКР-генератор бигармонической накачки на колебательном переходе молекул водорода для диагностики содержания водорода в газовых смесях методом КАРС.

3. Экспериментально показано, что процесс ВКР в молекулярном водороде при жесткой фокусировке монохроматической накачки сопровождается значительным перераспределением населенностей колебательных и вращательных уровней. Впервые реализован процесс одновременного ВКР на трех колебательных ()о1(\), 612(1) з(1), а также на трех вращательных ¿>оо(1), ^оо(З), 5оо(5) переходах молекулы водорода. Обнаруженный сложный спектр рассеянного в прямом направлении излучения объясняется протеканием ВКР с возбужденных состояний, а также перекрестными четырехфотонными параметрическими процессами, протекающими в многоуровневой квантовой системе, включающей несколько комбинационно-активных переходов возбужденных молекул. Полученные результаты использованы для развития техники эксперимента при спектроскопии возбужденных колебательных и вращательных состояний молекулы водорода.

4. Экспериментально показано, что обратное ВКР на колебательном переходе с возбужденного состояния при жесткой фокусировке излучения накачки может протекать при полном подавлении соответственного рассеяния в прямом направлении. Экспериментально исследовано ВКР с основного состояния в водороде в режимах, при которых проявляется существенная взаимная конкуренция между прямым и обратным рассеянием при монохроматической накачке. Показано, что прямое ВКР многократно превалирует над встречным при фокусном расстоянии собирающей линзы, большем 100 см, длине кюветы до 90 см и при давлениях водорода, меньших 0.5 МПа. Разработан мощный, компактный, надежный и стабильный по разности частот источник бигармонической лазерной накачки для диагностики выделения водорода в газовую фазу из жидкостей и твердых тел в реальном масштабе времени.

5. Впервые обнаружено и изучено волноводное ВКР, проявляющееся в угловом распределении первой стоксовой компоненты в виде яркого конусного излучения. Угол при вершине конуса превосходит расходимость сфокусированной лазерной накачки, а также зависит от мощности лазера, давления газа, геометрии эксперимента и определяется условиями возбуждения волноводного ВКР. Экспериментально и теоретически показано, что волноводное ВКР возможно в световоде, наведенном в газообразной среде вдоль протяженной области взаимодействия излучения с молекулами газа из-за их большей поляризуемости в возбужденном состоянии, чем в основном.

6. Экспериментально показано, что при заданных параметрах ВКР -генератора и неизменной концентрации водорода в измерительной кювете

-5 С увеличение давления буферного газа в диапазоне от 10 Па до 10 Па сопровождается значительным изменением сигнала КАРС, обусловленным зависимостью ширины линии комбинационно-активного перехода от давления газовой смеси.

7. Методом КАРС с использованием бигармонической накачки, полученной с помощью ВКР, продемонстрирована едва ли достижимая другими способами возможность оперативной диагностики и селективного контроля водорода в газовой смеси, находящейся над диэлектрической жидкостью. Изучена эффективность выделения водорода из трансформаторного масла при его разложении под действием импульсного электрического разряда. Ультразвуковое перемешивание значительно ускоряет процесс десорбции водорода из трансформаторного масла. На основе проведенных исследований разработано устройство для определения концентрации водорода и влаги в диэлектрических жидкостях.

8. Методом КАРС с использованием ВКР-бигармонической лазерной накачки изучены эффективность катодного и бескатодного наводораживания образцов закаленной стали, а также кинетика выделения водорода из стали после ее закалки. Показано, что в результате закалки в стали ЗОХГСА образуется диффузионно-подвижный водород, концентрация которого составляет около 0.02 ррт. Установлено, что десорбция из стали водорода указанной концентрации приводит к возрастанию предельных значений разрушающих напряжений при медленных нагружениях.

9. Изучены особенности взаимодействия мощного лазерного излучения с легкими алюминиевыми сплавами для отработки техники извлечения водорода из металлов в газовую фазу. Установлено, что лазерное плавление и разрушение алюминиевого сплава в вакууме происходит более эффективно, что обусловлено отсутствием плазмы, экранирующей падающее лазерное излучение, а также уменьшением температуры кипения металла и удельной теплоты парообразования в разреженной атмосфере. Показано, что при

5 2 плотности мощности излучения 7.5-10 Вт/см развитие плазмы в среде воздуха или аргона, существенно экранирующей падающее лазерное излучение, исчезает при давлениях газов, меньших 10 кПа.

10.Показано, что зависимость коэффициента отражения от поляризации света в случае поглощающих сред может приводить к искривлению кратера лазерного разрушения. При линейной поляризации излучения искривление происходит в плоскости перпендикулярной плоскости поляризации, а его направление определяется распределением интенсивности в сечении пучка плоскостью искривления. Определены условия получения кратеров симметричной формы, что позволяет существенно упростить методику измерения массы расплава.

11. Изучена возможность разработки методики экспресс-анализа водорода в металлах и сплавах методом извлечения его в газовую фазу при локальной лазерной абляции материалов с последующей регистрацией выделившегося водорода методом КАРС с применением ВКР-бигармонической накачки. Экспериментами и компьютерным термодинамическим моделированием показано, что из-за протекания высокотемпературных химических реакций количество молекулярного водорода, образующегося в рабочей камере при лазерном расплавлении и испарении металла, существенно зависит от давления и состава газовой среды, окружающей металл. Отмечено, что выделение водорода из алюминиевых сплавов под действием импульсного лазерного излучения в основном происходит при их кипении, а не при плавлении, как в традиционных методах анализа водорода в металлах и сплавах.

В заключение автор выражает признательность Юрию Анатольевичу Ильинскому, Данилу Ивановичу Малееву за внимание, помощь и поддержку работы, а также Валентину Сергеевичу Идиатулину, Дмитрию Александровичу Есикову, Дмитрию Всеволодовичу Казанцеву, Ивану Петрову Ангелову, Владимиру Викторовичу Забильскому, Валерию Викторовичу Величко и Татьяне Николаевне Могилевой за помощь в работе.

Автор благодарен Российскому фонду фундаментальных исследований (проект № 94-02-06574-а), АО "Чувашэнерго" и фонду "Наука" за финансовую поддержку части проведенных исследований, а также руководству ИПМ УрО РАН за обеспечение необходимых условий.

Автор глубоко признателен безвременно ушедшему Геннадию Владимировичу Венкину.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Михеев, Геннадий Михайлович, 1999 год

1. Херд Д. Введение в химию гидридов. - М.: Иностранная литература, 1955. -238 с.

2. Карпенко Г.В., Крипякевич Р.И. Влияние водорода на свойства стали. -М.: ГНТИ по черной и цветной металлургии, 1962. 197 с.

3. Мороз Л.С., Чечулин Б.Б. Водородная хрупкость металлов. М.: Металлургия, 1967. - 155 с.

4. Колачев Б.А. Водородная хрупкость металлов. М.: Металлургия, 1985. -217 с.

5. Шаповалов В.И., Трофименко В.В. Флокены и контроль водорода в стали. М.: Металлургия, 1987. - 161 с.

6. Липштейн Р.А., Шахнович М.И. Трансформаторное масло. М.: Энергия, 1968.-352 с.

7. Maiman Т.Н. Stimulated emission in fluorescent solids. I. Theoretical considerations // Phys. Rev. 1961. - V. 123. - №4. - P. 1145-1150.

8. Maiman Т.Н. Stimulated emission in fluorescent solids. II. Spectroscopy and stimulated emission in ruby // Phys. Rev. 1961. - V.123. - №4. - P. 11511157.

9. Woodbury R.I., Hg W.K. Ruby laser operation in the near IR // IRE. 1962 -V.4. - P. 2367.

10. Eckhardt G., Hellwarth R.W., McClung F.G., Schwarz S.E., Weiner D., Woodbury E.J. Stimulated Raman Scattering from organic liquids // Phys. Rev. Lett. 1962. - V.9. - P. 455 - 457.

11. Зубов В.А., Сущинский M.M., Шувалов И.К. Стимулированное комбинационное рассеяние // УФН. 1964. - Т. 83. - Вып. 2. - С. 197— 222.

12. Болыпов М.А., Венкин Г.В. Спектральный состав рассеянного света в самофокусирующих жидкостях // ЖПС. -1968. Т.9. - Вып.6. - С.10501052.

13. Chiao R., Stoicheff В.P. Angular dependence of maser-stimulated Ramanradiation in calcite // Phys. Rev. Lett. 1964. - V. 12. - № 11. - P. 290-293.

14. Minck R.W., Terhyne R.W., Rado W.G. Laser-stimulated Raman effect and resonant four-photon interaction in gases H2, D2 and CH4// Appl. Phys. Lett. -1963. V.3. - P. 181 -184.

15. Duardo J.A., Nugent L.J., Johnson F.M. Combination lines in stimulated Raman emission from gas mixtures // J. Chem. Phys. 1967. - V. 46. -P.3585-3591.

16. Duardo J.A., Johnson F.M., Nugent L.J. Some new aspects in stimulated Raman scattering from hydrogen gas // IEEE J. of Quant. Electr. 1968. -V.QE-4. - № 6. - P.397-403.

17. Landsberg G.S., Mandelstam L.I. Eine neue Erscheinungen bei der Lichtzerstreuung in Kristallen // Naturwissenschaften. 1928. - Bd. 16. -S. 557.

18. Ландсберг Г.С., Мандельштам Л.И. Новое явление при рассеянии света // ЖРФХО. Ч. физ. 1928. - Т. 60. - С.335-338.

19. Raman C.V., Krishanan K.S. The Negative absorption of radiation // Nature. 1928.-V. 121.-P. 12.

20. Raman C.V. A change of wave-length in light scattering. // Nature. -1928.-V.121.-P.619.

21. Raman C.V., Krishanan K.S. The optical analogue of the Compton effect // Nature. 1928. - V. 121. - P.711.

22. Blombergen N., Shen Y.R. Coupling between vibrations and light waves in Raman laser media // Phys. Rev. Lett. 1964. - V.12. - P.504-507.

23. Shen Y.R., Blombergen N. Theory of stimulated Brillioin and Raman scattering // Phys. Rev. 1965. - V.137. - P. A1787-A1805.

24. Бломберген H. Вынужденное комбинационное рассеяние света // УФН.1969. Т.97. - Вып.2. - С.307-352.

25. McClung F.J., Hellwarth R.W. Giant optical pulses from ruby // J. Appl. Phys. 1962. - V.33. - P.334-341.

26. Collins R.J., Kisliuk P. Control of population inversion in pulsed opticalmasers by feedback modulation // J. Appl. Phys.-1962. V.33. - P.2009-2011.

27. DeMaria A.J. Gagosz R., Barnard G. Ultrasonic-refraction shutter for optical maser oscillators // J. Appl. Phys. 1963.- V. 34. - P.453-456.

28. Грасюк А.З. Генерация и усиление света на основе вынужденного рассеяния // Труды ФИ АН СССР. 1974. - Т.76. - С.73-116.

29. Грасюк А.З. Комбинационные лазеры // Квантовая электроника.1974. Т.1 - № 3. - С. 485-509.

30. Rivoire G., Chevalier R. Production of multiple frequencies by stimulated Raman wave coupling in cycloheane // Opt. Communs. 1992. - V.88. -P.551-558.

31. Апанасевич П.А., Батище C.A., Ганжа В.А., Грабчиков А.С., Малевич Н.А., Мостовников В.А., Орлович В.А. Высокоэффективное преобразование частоты широкополосного излучения в сжатом водороде // ЖТФ. 1982. - Т. 52. - № 4. - С.808-809.

32. Grossman В.Е., Singh U.N., Higdon N.S., Cotnoir L.J., Wilkerson T.D., Browell E.V. Raman-shifted dye laser for water vapor DIAL measurements //Appl. Optics. 1987. -V. 26. -P.1617-1621.

33. Singh U. N., Chu Z., Mahon R., Wilkerson T.D. Optimization of a Raman shifted dye laser system for DIAL applications // Appl. Opt. 1990. - V.29. -№ 12. -P.1730-1735.

34. Гулин A.B., Нархова Г.И., Устименко H.C. Многоволновая генерация стоксовых компонент в лазерах с ВКР-самопреобразователем на кристалле KGd(W04)2-'N(f+ II Квантовая электроника. 1998. - Т.25. - № 9. - С.825-826.

35. Schomburg Н., Dobele H.F., Ruckle В. Generation of tunable narrow-bandwidth VUV radiation by anti-Stokes SRS in H2// Appl. Phys. 1983. — V.B30. -№3.-P. 131-134.

36. Mennice H., Meyer J., Sinnott T. Tunable high order stimulated Raman anti-Stokes radiation produced by light mixing // Phys. Lett-1976 V.57A. - №5.-P.477-479.

37. Wada S., Moriwaki H., Nakamura A., Tashiro H. Injection seeding for the enhancement of high-order anti-Stokes stimulated Raman scattering // Opt. Lett. 1995. - V.20. - № 8. - P.848-850.

38. Морозов В.Б., Оленин A.H., Тункин В.Г. Генерация интенсивных пикосекундных импульсов в излучение с протяженным квазивращательным спектром при самофокусировке в водороде высокого давления // ЖЭТФ. 1999. - Т. 115. - Вып. 2. - С. 479-493.

39. Huo Y., Shimizu К., Yagi Т. Vacuum ultraviolet generation by anti-Stokes Raman scattering of KrF laser radiation in H2// J. Appl. Phys. 1992. - V. 72. -№ 8. -P.3258-3263.

40. Morita N., Lin L.H., Yajima T. Generation of picosecond UV pulses by stimulated anti-Stokes Raman scattering // Appl. Phys. 1983. - V.B31. -№2. -P.63-67.

41. May P.G., Sibbet W. Transient stimulated Raman scattering of femtosecond laser pulses // Appl. Phys. Lett. 1983. - V. 43. - №7. - P.624-626.

42. Irie Y., Imasaka T. Generation of vibrational and rotational emissions by four-wave Raman mixing using an ultraviolet femtosecond pump beam // Opt. Lett. 1995. - V.20. - № 20. - P.2072-2074.

43. Wang X.F., Fedosejevs R., Tsakiris G.D. Observation of Raman scattering and hard X-rays in short pulse laser interaction with high density hydrogen gas // Opt. Commun. 1998. - V. 146. -P.363-370.

44. Кондиленко И.И., Коротков П.А., Малый В.И. Влияние конкуренции колебаний на спектральный состав ВКР // Опт. и спектр. — 1974. Т.37. -Вып.4. - C.800-80L

45. Герцберг Г. Спектры и строение двухатомных молекул- М.: Иностранная литература, 1949. 488 с.

46. Ступоченко И.В., Лосев С.А., Осипов А.И. Релаксационные процессы в ударных волнах. М.: Наука, 1965. - 484 с.

47. Ярив А. Квантовая электроника. М.: Советское радио, 1980. - 488 с.

48. DeMartini F., Ducuing J. Stimulated Raman scattering in hydrogen: a measurement of the vibrational lifetime // Phys. Rev. Lett. 1966. - V.17. -№3. -P.117-119.

49. Грасюк A.3., Караев Ю.И., Лосев Л.Л. Измерение времени вращательной релаксации в сжатом водороде // Квантовая электроника. 1982. - Т. 9. -№1. - С.174-176.

50. Ducuing J., Joffrin С., Coffmet J.P. Light scattering study of vibration to transition energy transfer in H2 gas // Opt. Commun. 1970. - V.2. - №2. -P.245-248.

51. Audibert M.M., Joffrin C., Ducuing J. Vibrational relaxation hydrogen-rare gas mixtures // Chem. Phys. Lett. 1973. - V.19. - №1. - P.26-28.

52. Audibert M.M., Joffrin C., Ducuing J. Vibrational relaxation of hydrogen in the range 500-40 К // Chem. Phys. Lett. -1974. V.25. - №2. - P. 158-163.

53. Kovacs M.A., Mack M.E. Vibrational relaxation measurements using "transient" stimulated Raman scattering // Appl. Phys. Lett. 1972. - V.20. -№12. -P.487-490.

54. Frey R., Lukasik J., Ducuing J. Tunable Raman excitation and vibrational relaxation in diatomic molecules // Chem. Phys. Lett. 1972. - V.20. - №4. -P.514-517.

55. Бродниковский A.M., Задков B.H., Каримов М.Г., Коротеев Н.И. Эффект насыщения двухфотонного перехода в молекуле Н2: Наблюдение с помощью оптико-акустической и активной когерентной спектроскопии // Опт. и спектр. 1983. - Т. 54. - Вып.З. - С.385-388.

56. Ангелов И.П., Венкин Г.В., Есиков Д.А., Михеев Г.М. Прямое измерение ангармонизма молекулы водорода методом вынужденногокомбинационного рассеяния света // ДАН СССР. 1984. - Т.275. - №4. -С.858-860.

57. Ангелов И.П., Венкин Г.В., Есиков Д.А., Михеев Г.М. Наблюдение вращательного спектра молекулярного водорода // Квантовая электроника. 1984.-Т. 11. - №1. - С.199-201.

58. Венкин Г.В., Михеев Г.М. ВКР-спектроскопия возбужденных колебательных состояний молекулы водорода // Квантовая электроника. -1985. Т. 12. - №2. - С.394-397.

59. Ангелов И.П., Венкин Г.В., Есиков Д.А., Михеев Г.М. Наблюдение вращательной структуры колебательно-возбужденных состояний молекулы водорода методом ВКР // Опт. и спектр. 1985 - Т.58. - Вып.З-С.703-705.

60. Венкин Г.В., Есиков Д.А., Малеев Д.И., Михеев Г.М. Энергетические характеристики ВКР на переходе 612(1) колебательно-возбужденной молекулы водорода // Квантовая электроника. 1986. - Т. 13.- №2. - С.378-386.

61. Audibert М.М., Lukasik J. Observation of stimulated Raman scattering between v =1 and v = 2 levels in hydrogen gas // Opt. Commun. 1977. - V.21. - № 1. -P.137-138.

62. Minck R.W., Hagenlocker E.E., Rado V.G. Stimulated pure rotational Raman scattering in deuterium // Phys. Rev. Lett. 1966. - V. 17. - № 5. - P.220-231.

63. Johnson F.M., Duardo J.A., Clark G.L. Complex stimulated Raman vibrational-rotational spectra in hydrogen //Appl. Phys. Lett. 1967. - V.10. -№5.-P. 157-159.

64. Blombergen N., Bret G., Lallemand P., Pine A., Simova P. Controlled stimulated Raman amplification and oscillation in hydrogen gas // IEEE

65. J. Quantum Electron. 1967. - V.QE-3.- №5. - P. 197-201.

66. Hsich C.T., Foltz N.D., Cho C.W. Production of the stimulated Raman lines in H2 gas with a focused laser beam // J. Opt. Soc. Amer. 1974. - V.64.- №2. -P.202-205.

67. Mack M.E., Carman R.L., Reintjes J., Blombergen N. Transient stimulated rotational and vibrational Raman scattering in gases // Appl. Phys. Lett. -1970.- V. 16. №5. - P.209-211.

68. Авербах B.C., Макаров А.И., Таланов В.И. ВКР на вращательных и колебательных переходах в газообразном азоте // Квантовая электроника-1978. Т.5. - №4. - С.823-829.

69. Авербах B.C., Макаров А.И., Таланов В.И. Спектры рассеянного излучения при ВКР света на вращательных и колебательных переходах молекулы газообразного водорода // Письма в ЖТФ. 1977. - Т.З. - Вып. 7.-С.823-829.

70. Грасюк А.З., Гребенюк В.Н., Ефимков В.Ф., Изгородин В.М., Кормер С.Б., Юшко К.Б. Влияние степени поляризации на усиление при ВКР // Квантовая электроника. -1978. -Т.5. №12. - С.2633-2635.

71. Грасюк А.З., Карев Ю.И., Лосев Л.Л., Смирнов В.Г. Регенеративный комбинационный усилитель на вращательных переходах в ортоводороде // Квантовая электроника. 1981. - Т.8. - №8. - С. 17151720.

72. Караев Ю.И., Лосев Л.Л., Смирнов В.Г. Измерение коэффициента усиления неодимового лазера на вращательных уровнях в газообразном водороде // Квантовая электроника. 1979. - Т.6. - №10. - С. 2274-2277.

73. Грасюк А.З., Лосев Л.Л., Луценко А.П. Комбинационный лазер на вращательных уровнях водорода с кольцевым резонатором // Квантовая электроника. 1988. - Т. 15. - №10. - С.2042-2044.

74. Кравцов Н.В., Наумкин Н.И. Многочастотный комбинационный лазер на вращательных переходах в сжатом водороде // Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 3. Физика. Астрономия. 1996. - Т.36. - №5. - С.84-87.

75. Венкин Г.В., Ильинский Ю.А., Михеев Г.М. Влияние поляризации излучения на энергетические характеристики и порог ВКР на вращательных переходах // Квантовая электроника. 1985. - Т. 12. - №3. -С.608-611.

76. Midorikawa К., Tashiro H., Nagasaka К., Namba S. Polarization switching: generation of high-power short-pulsed anti-Stokes waves // Phys. Rev. Lett. -1989. -V.ll.- №11. -P.1263-1265.

77. Holmes R., Flusberg A. Rotationally invariant of stimulated Raman scattering // Phys. Rev. A. 1988. - V. 37. - № 5. - P. 1588-1596.

78. Протасов В.П. Нелинейные эффекты при вынужденном комбинационном рассеянии света : Дис. . физ.-мат. наук. М.: 1974. - 164 с.

79. Кравцов Н.В., Наумкин Н.И. "Быстрое" изменение поляризуемости при возбуждении ВКР в водороде // Письма в ЖЭТФ. 1975. - Т.21. -Вып.9. - С.551-554.

80. Flusberg A., Kroff D. Transient refractive-index changes in stimulated Raman scattering // J. Opt. Soc. Am. B. 1986. - V.3. - №10. - C.1338-1344.

81. Chylek P., Biswas A., Jarzembski M.A., Srivastava V. Time delay of stimulated Raman scattering of micro-size droplets // Appl. Phys. Lett. 1988. - V. 52. - № 19. - С. 1642-1644.

82. Garmire E. The angular distribution of stimulated Raman emission in liquids // Phys. Lett. 1965. - V. 17. - №3. -P.251-252.

83. Зельдович Б.Я., Мельников H.A., Пилипецкий Н.Ф., Рагульский В.В. Наблюдение эффекта обращения волнового фронта при вынужденном комбинационном рассеянии света // Письма в ЖЭТФ. 1977. - Т.25. -Вып. 1. - С.41-44.

84. Одинцов В.И., Рязанов С.В. Обращение волнового фронта при вынужденном резонансном рассеянии света с малым частотным сдвигом // Письма в ЖЭТФ. 1988. - Т.48. - Вып.48. - С.64-66.

85. Кравцов Н.В., Наумкин Н.В. Эффект Фарадея в сжатом водороде при ВКР // Письма в ЖЭТФ. 1989. - Т.49. - Вып.8. - С.427-428.

86. Cooper V.G., May A.D. Precise measurements of wave vectors for stimulated Raman emission // Appl. Phys. Lett. 1965. - V.7. - №3. - P.74-76.

87. McQuillan A.K., Clements W.R.L., Stoicheff B.P. Stimulated Raman emission in diamonod:spectrum, gain, and angular distribution of intensity // Phys. Rev. 1965. - V.17. - № 3. - P.628-635.

88. Атаев Б.М., Луговой B.H. Дополнительные конусы излучения антистоксовых компонент ВКР в кальците // Письма в ЖЭТФ. 1968. -Т.7. - Вып.2. - С.52-55.

89. Луговой В.Н., Прохоров A.M. К теории вынужденного комбинационного рассеяния в сфокусированных световых пучках // ЖЭТФ. 1975. - Т.69. -Вып. 7. - С.84-93.

90. Жданов Б.В., Кулюк Л.Л., Першин С.М. Экспериментальное исследование механизмов параметрической генерации компонент ВКР // Квантовая электроника. 1976. - Т.З. - №5. - С. 1027-1034.

91. Бутылкин B.C., Венкин Г.В., Протасов В.П., Фишер П.С., Хронопуло Ю.Г., Шаляев М.Ф. Влияние захвата фаз на динамику антистоксовой компоненты ВКР // ЖЭТФ. 1976. - Т.70. - Вып.З. -С.829 -839.

92. Кулюк Л.Л. Исследование параметрических процессов при вынужденном комбинационном рассеянии света // Канд. диссерт. -М, 1976.- 156 с.

93. Brink D.J., Proch D. Angular distribution of high-order anti-Stokes stimulated Raman scattering in hydrogen // J. Opt. Soc. Am. 1983. - V.73. - №1. - P.23-25.

94. Иванисик А.И., Малый В.И., Понежа Г.В. Пространственно-угловая структура антистоксового излучения при вынужденном комбинационном рассеянии света в керровской жидкости // Опт. и спектр. 1996. - Т.80. -№2. - С.212-217.

95. Шен и.р. Принципы нелинейной оптики. М.: Наука, 1989. - 558 с.

96. Корниенко Н.Е., Малый В.И., Понежа Г.В. Генерация возбужденных колебательных состояний при ВКР и поляритонный механизм релаксации в жидкостях // Опт. и спектр. 1986. -Т.61. -Вып.1. - С. 174-177.

97. Корниенко Н.Е., Малый В.И., Понежа Г.В., Понежа Е.А. Антистоксово комбинационное рассеяние на поляритонах в жидкости, индуцированное ВКР // Опт. и спектр. 1986. - Т.60. - Вып.6. - С. 1171-1174.

98. Венкин Г.В., Михеев Г.М., Новодворский О.А. Угловое распределение антистоксовых компонент ВКР с основного и возбужденного колебательных уровней молекулы водорода // Квантовая электроника. 1985. - Т. 12. - № 11. - С.2230-2237.

99. Jin G.X., Yuan J.M., Narducci L.M. Theoretical and experimental studies of conical Stokes emission // Opt. Commun. 1988. - V.68. - №5. - P.379-384.

100. Ильинский Ю.А., Михеев Г.М. Наблюдение ВКР в волноводе, наведенном при колебательном возбуждении молекул водорода // Письма в ЖЭТФ. 1991. - Т.53. - Вып.8. - С.397-399.

101. Ильинский Ю.А., Михеев Г.М. Волноводное ВКР, обусловленное колебательным возбуждением молекул // ЖЭТФ. 1992. - Т. 101. -Вып.5. - С.1445-1454.

102. Regnier P.R., Taran J.P.E. On the possibility of measuring gas concentrations by stimulated anti-Stokes scattering // Appl. Phys. Letts. 1973. - V. 23. - № 5. - P. 240-242.

103. Regnier P.R., Moya F., Taran J.P.E. Gas Concentration Measurement by Coherent Raman Anti-Stokes Scattering // AIAA Journal. 1974. - Vol. 12. - № 6. - P. 826-831.

104. Maker P.D., Terhune R.W. Study of the optical effects due to an induced polarization third order in the electric field strength // Phys. Rev. A. 1965. -V.137. -P.801-818.

105. Giordmaine J.A., Kaiser W. Light scattering by coherently driven lattice vibrations // Phys. Rev. 1966. - V.144. - P.676-688.

106. Ахманов С.А., Коротеев Н.И. Методы нелинейной оптики в спектроскопии рассеяния света. М.: Наука, 1981. - 543 с.

107. Тункин В.Г. Нестационарная спектроскопия когерентного антистоксова рассеяния света: Дис. . докт. физ.-мат. наук-М.: 1995. 177 с.

108. Иванов А.А., Поляков Г.А., Воронин В.Б. ВКР-КАРС -метод измерения изотопного состава водорода // Известия академии наук. -1993.-Т. 57. -№2.-С. 165-171.

109. Михеев Г.М., Могилева Т.Н. Оптимизация и применение ВКР-генератора для контроля водорода методом КАРС // Квантовая электроника. -1996. Т.23. - № 10. - С.943-946.

110. Михеев Г.М., Малеев Д.И., Махнев Е.С., Могилева Т.Н. Анализ водорода в металлах и сплавах методом спектроскопии когерентного антистоксова рассеяния света // ЖПС. 1994. - Т.60. - № 1-2.1. С.11-18.

111. Михеев Г.М., Малеев Д.И., Махнев Е.С., Могилева Т.Н. Устройство для определения водорода в металлах // Патент РФ на изобретение № 2027165, Бюл. изобр. 1995. - № 2. - 16 с.

112. Михеев Г.М. Искривление канала лазерного разрушения, обусловленное поляризацией излучения // Письма в ЖТФ. 1997. -Т.23.- № 10. - С.90-94.

113. Михеев Г.М., Идиатулин B.C. Анизотропия поглощения мощного лазерного излучения в металлах // Квантовая электроника. 1997. -Т.24. - № 11. - С.1007-1011.

114. Михеев Г.М., Махнев Е.С. О выделении аномально больших объемов водорода из металлов при лазерном воздействии // Письма в ЖТФ. -1993. Т. 19. -Вып.2. - С.38-42.

115. Михеев Г.М., Могилева Т.Н. Влияние среды испытания на эффективность выделения водорода из металлов при импульсном лазерном воздействии // Письма в ЖТФ. 1994. - Т.20. - Вып. 16. -С.68-72.

116. Михеев Г.М., Могилева Т.Н., Кузнецов Б.Н. Стимулированное импульсным лазерным воздействием химической активностиалюминиевых сплавов в воде // Письма в ЖТФ. 1995. - Т.21. - Вып.З. -С.10-14.

117. Гончарова Н.В., Михеев Г.М. Взаимодействие газовых сред с водородом, выделяющимся из металлов при лазерной обработке // Физики и химия обработки материалов. 1997. - № 5. - С.49-52.

118. Mikheev G.M., Mogileva T.N. Laser-excited prolonged emission of hydrogen from aluminum alloys with Li and Mg II Int. J. Hydrogen Energy. -1999. V. 24. - № 9 - P. 833-837.

119. Зверев Г.М., Голяев Ю.Д., Шалаев E.A., Шокин А.А. Лазеры на алюмоиттриевом гранате с неодимом. М.: Радио и связь, 1985. -145 с.

120. Дмитриев В.Г., Тарасов Л.В. Прикладная нелинейная оптика. М.: Радио и связь, 1982. - 352 с.

121. Stoicheff В.Р. High resolution Raman spectroscopy of gases IX. Spectra of H2, HD and D2// Can. J. of Phys. 1957. - V.35. - P.730-741.

122. Венкин Г.В., Кулюк Л.Л., Малеев Д.И. Исследование ВКР в газах при возбуждении излучением 4-й гармоники неодимового лазера // Квантовая электроника. 1975. - Т.2. - № 11. - С.2475-2480.

123. Ангелов И.П., Венкин Г.В., Казанцев Д.В., Михеев Г.М., Скляров М.Ю. Динамическое управление добротностью и выделение одиночного импульса в твердотельном лазере // ПТЭ. 1984. - № 5. - С. 168-170.

124. Ангелов И.П., Венкин Г.В., Казанцев Д.В., Михеев Г.М. Эффективный высокочастотный модулятор потерь в лазере с активной синхронизацией мод // ПТЭ. 1985. - № 4. - С. 192-196.

125. Малеев Д.И., Михеев Г.М., Могилева Т.Н. Лазер с модуляцией добротности и активной синхронизацией мод, выполненный на низковольтных модуляторах для ВКР-спектроскопии молекулярного водорода. М., 1989. - 30 с. - Деп. в ВИНИТИ 06.03.89, № 1507-В89.

126. Малеев Д.И., Михеев Г.М., Могилева Т.Н. Лазер с модуляцией добротности и регулируемой длительностью импульса // ПТЭ. -1990.5. С.198-201.

127. Михеев Г.М. Одиомодовый лазер с модуляцией добротности, совмещенный с четырехпроходным усилителем // Сб. научн. тр. Всесоюзной конференции "Физика и применение твердотельных лазеров"/ ФИАН. М, 1990. - С.42-43.

128. Михеев Г.М., Малеев Д.И., Могилева Т.Н. Эффективный1. О Iодночастотный MATiNd лазер с пассивной модуляцией добротности и поляризационным выводом излучения // Квантовая электроника. - 1992. - Т.19. -№ 1. - С.45-47.

129. Де Мария, Гленн, Бринза, Мак. Методы генерации и измерения пикосекундных импульсов лазеров // ТИИЭР. 1969. - Т.57. - № 1. -С. 5-30.

130. Sorokin P.P., Luzzi J.J., Lankard J.R., Pettit G.D. Ruby laser £)-switching elements using phthalocyanine molecules in solution // IBM J. Research and Develop. 1964.-V.8.-P. 182-194.

131. Kafalas P., Masters J.I., Murray E.M.E. Photosensitive liquid used as a nondestructive passive ^-switch in ruby laser // J. Appl. Phys. 1964. -V.35. -P.2346-2349.

132. Бабурин H.B., Бороздов Ю.В., Данилейко Ю.К. и др. Модуляция добротности мощного твердотельного лазера с помощью быстро сканируемого интерферометра Фабри-Перо // Квантовая электроника. 1998. - Т.25. - № 7. - С.633-637.

133. Charlton A., Ewart P. A Simple, High Power, Nanosecond Pulse Nd:YAG Laser // Optics Communications. 1984. - V.50. - № 4. - P. 241-244.

134. Hanna D.C., Luther-Davies В., Smith R.C. Single longitudinal mode selection of high power actively Q-switched lasers // Opto-electronics. -1972. -V.4. P.249-256.

135. Hargrove L.E., Fork R.L., Pollack М.А. Locking of He-Ne Laser Modes Induced by Synchronous Intracavity Modulation // Appl. Phys. Lett. 1964.-V.5.-P. 4-5.

136. Growell M.H. Characteristics of Mode-Coupled Lasers // IEEE Jour, of Quant. Electr. 1965. - V. QE-1. - № 4. - P. 12-20.

137. Harris S.E., Targ.R. FM Oscillation of the He-Ne Laser // Appl. Phys. Lett. -1964. V.5.-№ 11.-P. 202-204.

138. Deutch T. Mode-Locking Effects in an Internally Modulated Ruby Laser // Appl. Phys. Lett. 1965. -V.7. - P. 80-82.

139. De Maria A. J., Ferrar C.M., Danielson G.E. Mode Locking of a Nd3+ Doped Glass Laser // Appl. Phys. Lett. 1966. - V.8. - P.22-24.

140. Di Domenico M., Marcos H.M., Geusic J.E., Smith R.E. Generation of ultrashort optical pulses by mode locking the Nd: YAG Laser // Appl. Phys. Lett. 1966. -V.8.-P.180-182.

141. De Maria A. J., Stetser D.A., Heynau H. Selfmode-locking of Lasers with Saturable Absorber// Appl. Phys. Lett. 1966. - V. 8. - P. 176-177.

142. Laubereau A., Kaiser W. Generation and Applications of Passively Mode-Locked Picosecond Light Pulses // Review Optoelectronics. 1974. - V.6. -P. 1-24.

143. Lowdermilk W.H. Technology of band width-limited ultrashort pulse generation. in Laser Handbook, V.3, edited by Stitch M.L., 1979, North-Holland Publishing Company, P.361-420.

144. Песин M.C., Фабелинский И.JI. Пикосекундная спектроскопия и изучение быстропротекающих процессов // УФН. 1976. - Т. 120. -Вып. 2. - С. 273-307.

145. Летохов B.C. Генерация ультракоротких импульсов света в лазере с нелинейным поглотителем // ЖЭТФ. 1968. - Т.55. - Вып.З. - С.1077-1089.

146. Безродный В.И., Понежа Е.А., Тихонов Е.А. Новый пассивный модулятор добротности для лазеров на Nd // Квантовая электроника. -1978. Т.5. -№ 1. - С.68-74.

147. Баянов И.М., Гордиенко В.М., Зверева М.Г., Магницкий С.А. Высокостабильный пикосекундный лазер на ИАГ с отрицательной обратной связью // Квантовая электроника. 1989. - Т. 16. - № 8. -С.1545-1547.

148. Kuizenga D.J., Siegman А.Е. FM and AM Mode Locking of the Homogeneous Laser Part I: Theory // IEEE J. of Qaunt. Electr. - 1970. -V.QE-6. -№ 11.- P.694-708.

149. Kuizenga D.J., Siegman A.E. Active mode Coupling Phenomena in Pulsed and Continuous Lasers // Opto-Electronics. 1974. - V.6. - P.43-66.

150. Kuizenga D.J. Genaration of short pulses for laser fusion in a an actively mode-locked Nd:YAG laser // Opt. Commun. 1977. - V.22. - P.156-159.

151. Мустель E.P., Парыгин B.H. Методы модуляции и сканирования света. -М.: Наука, 1970.-295 с.

152. Fedosejevs R., Richardson М.С. Feedback Stabilized Actively Mode-Locked Nd:Phosphate Glass Laser // IEEE J. of Quant. Electr. 1980. - V.QE-16. -№ 9. - P.985-989.

153. Летохов B.C., Морозов B.H. Генерация УКИ когерентного света // ЖЭТФ. 1967. - Т.52. -Вып.5. - С.1392-1401.

154. Кривощеков Г.В., Кулевсий Л.А., Никулин Н.Г., Семибаламут В.М. Возбуждение СКИ света в кольцевом лазере на рубине с резонансной модуляцией потерь // ЖЭТФ. 1973. - Т.64. - Вып.6. - С. 1997-2007.

155. Tomov I.V., Fedosejevs R., Richardson M.C., Orr M.J. Synchronizable actively mode -locked Nd: glass laser // Appl. Phys. Lett. 1976. - V.29. -№ 3. - P.193-195.

156. Томов И.В., Федосеев P., Ричардсон М.Ч. Генерация ультракоротких импульсов света в лазерах с активной синхронизацией мод // Квантовая электроника. 1980. - Т.7. -№ 7. - С.1381-1399.

157. Модулятор оптический MJI-102. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 1984. - 3.975.044 ТО.

158. Водопьянов K.JL, Малютин A.A. Генерация УКИ с длительностью определяемой шириной спектра, в импульсном лазере на MAT:Nd3+ с активной синхронизацией мод // Квантовая электроника. 1980. - Т.7. -№ 20. - С.2112-2116.

159. Рыкалин H .H., Углов A.A., Зуев И.В., Кокора А.Н. Лазерная и электронно-лучевая обработка материалов. М.: Машиностроение, 1985. -496 с.

160. Дьяков Ю.Е., Никитин С.Ю. О взаимодействии и конкуренции прямого и обратного рассеяния при ВКР // Квантовая электроника . 1982. - Т.9.-№ 6.-С.1258-1261.

161. Дмитриев В.Г., Шалаев Е.А. Об увеличении длительности импульса лазера на YAG:Nd в режиме электрооптической модуляции добротности с внутрирезонаторной генерацией второй гармоники // Квантовая электроника. 1979. - Т. 6. - № 1. - С.225-230.

162. Венкин Г.В., Днепровский B.C., Протасов В.П., Смирнов Н.Д., Сухоруков А.П. Одномодовый ОКГ с плавно перестраиваемой длительностью импульса // Квантовая электроника. -1971. -№ 6. -С.97-100.

163. Мишин В.И. Рубиновый генератор микросекундных световых импульсов с узким спектром // ПТЭ. 1971. - № 4. -С.181-182.

164. Балашов И.Ф., Беренберг В.А., Ермаков Б.А. Получение импульсов микросекундной длительности в ОКГ на рубине // Журн. техн. физики. -1968. -Т.38. Вып. 5. - С.929-930.

165. Арсеньев В.В., Матвеев И.Н., Причко Ю.В., Степанов А.Н. Рубиновый оптический квантовый генератор с импульсами излучения микросекундной длительности // ПТЭ. 1976. - № 2. - С.158-159.

166. Hanna D.C., Sawyers C.G., Yuratich M.A. Large volume TEM00 mode operation ofNd:YAG lasers // Opt. Commun. 1981. - V.37. - № 5.1. Р.359-362.

167. Багдасаров В.Х., Денисов H.H., Пашинин П.П., Шкловский Е.И. Одночастотный импульсно-периодический лазер на ИАГ:Ш с большой пиковой мощностью и малой расходимостью излучения // Квантовая электроника. 1987. - Т.14. - № 7. - С.1364-1365.

168. Харченко М.А., Шувалов В.В. Комплекс стабильных импульсных одночастотных лазеров для нелинейной спектроскопии высокого разрешения // Квантовая электроника. -1988. Т. 15. - № 4.1. С.798-804.

169. Yang Dong-Hai, Breeden T.L., Metealf H.J. Home-built Nd:YAG laser for general laboratory use // Appl. Opt. 1985. - V.24. - № 13. - P. 1899-1901.

170. Voss D.F., GoldbergL.S. Simple Single Longitudinal Mode Q-Switched Nd:YAG Oscillator// IEEE J. of Quantum Electronics. 1985. -V. QE-21. - №2.-P.106-107.

171. Амуров Г.П., Бухаров А.Ю., Нахаенко В.А., Першин С.M. Одночастотный ИАГ:Ncf + лазер с пассивной модуляцией добротности //Квантовая электроника. - 1987. - Т.14. - С.1366-1367.

172. Анцифиров В.В., Телегин Г.Г. Квантовая радиофизика и оптическиеквантовые генераторы. Чебоксары: "Чувашия", 1996. - 315 с.

173. Charlton A., Ewart P. A simple, high power, nanosecond pulse Nd:YAG laser // Opt. Commun. 1984. - V.50. - № 4. - P.241-244.

174. Ненчев M.H., Патриков T.B., Цанев В.И. Использование резонатора новой конфигурации в лазере на ИАГ с неодимом // Квантовая электроника. 1990. - Т. 17. - С. 1302-1303.

175. Михеев Г.М. Эффективность прямого и обратного ВКР в водороде при монохроматической накачке // Квантовая электроника. — 1991. — Т.18. № 3. - С.337-339.

176. Михеев Г.М. Обратное ВКР на переходе Qn{\) колебательно-возбужденных молекул водорода // Квантовая электроника. 1999.1. T. 27.-№ l.-C. 59-64.

177. Jeppesen C.R. The emission spectrum of molecular hydrogen in extreme ultraviolet// Phys. Rev. 1933. - V.44. - P.165-170.

178. Jeppesen C.R. Bands in the extreme ultraviolet emission spectrum of the HXH2 molecule // Phys. Rev. 1934. - V.45. - № 7. - P.480-484.

179. Jeppesen C.R. The emission spectrum of D2 in the extreme ultraviolet // Phys. Rev. 1936. - V.49. - № 11. - P.797-809.

180. Herzberg G., Howe L.L. The Laman bands of molecular hydrogen // Can. J. Phys. 1959. - Y.37. - P.636-659.

181. Herzberg G. Forbidden transition in diatomic molecules // Can. J. Research. -1950. V.28A. - P.144-152.

182. Rank D.H., Wiggins T.A. Quadrupole spectrum of molecular hydrogen // J. Opt. Soc. Am. 1963. - V.53. - № 6. - P.759-760.

183. Fink U., Wiggins T.A., Rank D.H. Frequency and intensity measurements on the quadrupole spectrum of molecular hydrogen // J. Molec. Spectr. -1965. V.18. - P.384-395.

184. Foltz J.V., Rank D.H., Wiggins T.A. Determinations of some hydrogen molecular constants // J. Molec. Spectr. 1966. - V.21. - P.203-216.

185. Rank D.H., Eastman D.P., Birtley W.B., Skorinko G., Wiggins. T.A. Echelle-type spectrograph for the near infrared // J. Opt. Soc. Am. 1960.-V. 50. - № 8. - P.821-825.

186. Chackerian C., Jr, Giver L.P. Density-dependent frequency shift of the hydrogen ^(l) quadrupole line // J. Molec. Spectr.- 1975. V.58. -P.339-345.

187. May A.D., Degen V., Stryland J.C., Welsh U.L. The Raman effect in gaseous hydrogen at high pressures // Can. J. Phys. 1961. - V.39. - P. 17691783.

188. Condon F.U. Production of infrared spectra with electric fields // Phys. Rev. 1932. - V.41. - № 6. - P.759-762.

189. Crawford M.F., Dagg I.R. Infrared absorption induced by static electricfields // Phys. Rev. 1953. - V.91. - № 6. - P. 1569-1570.

190. Crawford M.F., Mac Donald R.E. Field-induced absorption in hydrogen // Can. J. Phys. 1958. - V.36. - № 8. - P. 1022-1039.

191. Crawford M.F., Mac Donald R.E. Electric field induced vibration rotation spectrum of H2 and D2// J. Mol. Spectr. 1959. -V.3. - № 2. - P.138-147.

192. Brannon P.J., Church C.H., Peters C.W. Electric field spectra of molecular hydrogen, deuterium and hydride // J. Mol. Spectr. 1968. -V.27. - P.44-54.

193. Плачек Г. Релеевское рассеяние и Раман-эффект. Киев.: Гос. научн. Украины, 1935. - 173 с.

194. Owyoung A. High-resolution cw stimulated Raman spectroscopy in molecular hydrogen // Opt. Lett. 1983. - V.2. - № 4. - P.91-93.

195. Шуберт M., Вильгельми Б. Введение в нелинейную оптику. М.: Мир, 1979.-512 с.

196. Брандмюллер И., Мозер Г. Введение в спектроскопию комбинационного рассеяния. М.: Мир, 1964. - 628 с.

197. May A.D., Varghese G., Stryland J.C., Welsh H.L. Vibratrional frequency perturbations in the Raman spectrum of compressed gaseous hydrogen // Can. J. Phys. 1964. - V.42. - P.1058-1069.

198. Венкин Г.В., Крочик Г.М., Кулюк Jl.Д., Малеев Д.И., Хронопуло Ю.Г. Влияние четырехволновых параметрических процессов на динамику стоксовых компонент ВКР // ЖЭТФ. 1976. - Т.70. - Вып.5. - С. 16741686.

199. Зайдель А.И., Прокофьев В.К., Райский С.М., Славный В.А., Шрейдер Е.Я. Таблицы спектральных линий М.: Наука, 1977. -800 с.

200. Толанский С. Спектроскопия высокой разрешающей силы. М.: Иностранная литература, 1955. - 436 с.

201. Moore Ch.E. A multiplet table of astrophysical interest. Washington: NSPDS-NBS40, 1972.

202. Burns K., Adams K.B. Energy levels and wavelength of the isotopes of

203. Mercury-198 and 202 // JOSA. 1952. - V.42. - № 1. - P.56-59.

204. Ильинский Ю.А., Таранухин В.Д., Хохлов Р.В. Некоторые особенности вынужденного комбинационного рассеяния на вращательных переходах // Труды III Вавиловской конференции по нелинейной оптике. / Новосибирск, 1973. С.269-273.

205. Ильинский Ю.А., Таранухин В.Д. Особенности вынужденного комбинационного рассеяния при наличии пространственного вырождения уровней // Квантовая электроника 1974. - Т. 1. - № 2. -С.401-407.

206. Венкин Г.В., Есиков Д.А., Малеев Д.И., Михеев Г.М. Многоканальный регистратор двух оптических спектров // ПТЭ. -1985. -№ 6. -С.153-157.

207. Murray J.R., Javan A. Motional narrowing in hydrogen Raman scattering // J. Mol. Spectr. 1969. - V.29. - P.502-504.

208. Murray J.R., Javan A. Effect of collisions on Raman line profils of hydrogen and deuterium gas // J. Mol. Spectr. 1972. - V.42. - P. 1-26.

209. Cooper V.G., May A.D., Gupta B.K. Intreferometric measurement of line width and frequencies of the ¿>0(0) and 5o(l) rotational Raman lines of H2// Can. J. Phys. 1970. - V.48. - P.725-729.

210. Maier M., Kaiser W., Giordmaine J.A. Backward stimulated Raman scattering // Phys. Rev. 1969. - V.177. - № 2. - P.580-599.

211. Грасюк A.3., Зубарев И.Г., Суязов H.B. Влияние ширины спектральной линии возбуждающего излучения на усиление при вынужденном рассеянии // Письма в ЖЭТФ. 1972. - Т. 16. - Вып.4. -С.237-240.

212. Ахманов С.А., Дьяков Ю.Е., Чиркин А.С. Накапливающиеся нелинейные оптические эффекты в поле накачки с широким частотным спектром // Письма в ЖЭТФ. 1971. - Т. 13. - С.724-728.

213. Carlsten J.L., Telle J.M., Wenzel R.G. Efficient stimulated Raman scattering due to absence of second Stokes growth // Optics Letters.1984. V.9. - № 8. - P.353-355.

214. Telle J.M., Wenzel R.G. High-efficiency first-Stokes generation from XeF-pumped CH4 // J. Opt. Soc. Amer. B. 1986. - V.3. - № 10. -P.1489-1491.

215. Bobbs В., Warner C. Absence of second Stokes in Raman generator with no four-wave mixing // Opt. Lett. 1986. - V. 11. - № 2. - P.88-90.

216. Карпухин C.H., Яшин B.E. Эффективное отражение излучения с обращением волнового фронта при вынужденном комбинационном рассеянии в кристаллах // Письма в ЖТФ. 1983. - Т. 9. - Вып. 18. -С.1115-1120.

217. Tomov I.V., Fedosejeves R., McKen D.C.D., Domier С., Offenberger A.A. Phase conjugation and pulse compression of KrF-laser radiation by stimulated Raman scattering // Optics Letters. 1983. -V.8.- № 1.-P. 9-11.

218. Карпухин C.H., Яшин B.E. Генерация и усиление излучения при ВКР в кристаллах // Квантовая электроника. 1984. - Т.П. - № 10.1. С. 1992-2000.

219. Окладников Н.В., Зверев В.В., Бреховских Г.Л., Соколовская А.И. Насыщение интенсивности ВКР в квазистационарномрежиме // Квантовая электроника. 1984. - Т.П. - № 6. -С. 1105-1112.

220. Бузялис P.P., Гирдаускас В.В., Дементьев А.С. и др. Каскадная ВР-компрессия импульсов AHT:Nd-лазера // Квантовая электроника. -1987. Т. 14. - № 11. - С. 2266-2268.

221. Апанасевич П.А., Гахович Д.Е., Грабчиков А.С. и др. Обратное ВКР в условиях жесткой фокусировки накачки // Изв. АН СССР. Сер. Физ. -1989.-Т. 53.- №6.- С.1031-1037.

222. Zaporozhchenko R.G., Zakharova I.S., Kotaev G.G.Laser pulses shortening at transient backward SRS and forward scattering suppression // J. of Modern Opt. 1992. - V. 39. - № 4. - P. 863-870.

223. Малеев Д.И., Михеев Г.М., Могилева Т.Н. Многоканальная система регистрации энергии лазерных импульсов на базе персональной ЭВМ "Электроника БК-0010-01" // ПТЭ. 1991. - № 5. - С.80-83.

224. Christov I.P., Tomov I.V. Growth of Raman-Stokes waves in focused pump beams // Opt. and Quant. Elect. 1985. - V.17. - P.207-213.

225. Горбунов B.A., Мустаев К.Ш., Паперный С.Б., Серебряков В.А. О влиянии дисперсии на процесс генерации второй стоксовой компоненты ВКР в газах // Письма в ЖТФ. 1979. - Т.5. - Вып.20. -С.1244-1247.

226. Ottusch J. J., Rockwell D.A. Measurement of Raman gain coefficients of hydrogen, deuterium and methane // IEEE J. Quantum. Electron. — 1988. — V.24. № 10. - P.2076-2080.

227. Jacobs R.R., Goldhar J., Eimerl D., Brown S.B., Murray J.R. High-efficiency energy extraction in backward-wave Raman scattering // Appl. Phys. Lett. 1980. - T. 37. - № 3. - P. 264-266.

228. Качинский A.B., Котаев Г.Г., Пилипович И.В. Конкуренция ВКР вперед-назад и компрессия пикосекундных импульсов // Квантовая электроника. 1992. - Т.19. - № 6. - С.550-553.

229. Акулиничев В.В., Горбунов В.А., Пивинский Е.Г. Конкуренция прямого и обратного рассеяний при ВКР в газах // Квантовая электроника. 1997. - Т.24. - № 5. - С.439-444.

230. International Critical Tables. N. Y.-L.: McGrow-Hill, - 1930. - V.7. - P.l 1.

231. Борн M., Вольф Э. Основы оптики M: Наука, 1973 - 719 с.

232. Lallemand P., Simova P., Bret G. Pressure-induced line shift and collisional narrowing in hydrogen gas determined by stimulated Raman emission // Phys. Rev. Let. 1966. - № 25. - P. 1239-1241.

233. Кауль В.Б., Кунц С.Э., Мельченко C.B. ВКР-преобразование излучения ХеС1-лазера в смещенные стоксовы компоненты // Квантовая электроника. 1998. - Т. 25. - № 1. - С. 65-68.

234. Bischel W.K., Dyer M.J. Wavelength dependence of the absolute

235. Raman gain coefficient for the Q( 1) transition in H2// Opt. Soc. Am.B. -1986. V.3. - № 5. - P. 677-682.

236. White J.O. High-efficiency backward Stokes Raman conversion in deuterium // J. Opt. Soc. Am. B. 1990. - V.7. - № 5. - P.785-789.

237. Венкин Г.В., Михеев Г.М. Исследование углового распределения излучения антистоксовой компоненты ВКР на переходе Qn(\) колебательно возбужденной молекулы водорода // Тез. докл. XII Всесоюз. конф. по КиНО. Ч. II. Москва, 1985.- С.241-242.

238. Carmire Е., Pandarese F., Townes С.Н. Coherently driven molecular vibrations and light modulation // Phys. Rev. Lett. 1963. - V.l 1. - № 4. -P. 160-163.

239. Aussenegg F., Deserno U. On the emission of second order Stokes radiation in stimulated Raman scattering processes // Phys. Lett. 1968. -V.34A. - № 5. - P. 260-261.

240. Бутылкин B.C., Венкин Г.В., Кулюк ji.jl, Малеев Д.И., Хронопуло Ю.Г., Шаляев М.Ф. Роль параметрического и комбинационного процессов при генерации осевой второй стоксовой компоненты // Квантовая электроника. 1977. - Т. 4. - № 7. - С. 1537-1546.

241. Carmire Е. The angular distribution of stimulated Raman emission in liquids // Phys. Lett. 1965. - V. 17. - № 3. - P.251-252.

242. Shimoda K. Angular distribution of stimulated Raman radiation // Japan J. Appl. Phys. 1966. - V. 5. - № 1. - P. 86-92.

243. Shimoda K. Gain, frequency, shift, and angular distribution of stimulated Raman radiations and multimode excitation // Japan J. Appl. Phys. -1966. V.5. - № 7. - P.615-623.

244. Венкин Г.В., Клышко Д.Н., Кулюк JI.J1. Об угловой структуре высших компонент ВКР света // Квантовая электроника. 1977. - Т. 4. -№5.-С. 982-988.

245. Jin G.X., Yuan J.M., Narducci L.M., Liu Y.S., Seibert E.J. Theoretical and experimental studies of conical Stokes emission // Optics Communications.1988. V.68.-№ 5. - P. 379-384.

246. International Critical Tables N.Y.-L.: McGraw-Hill, - 1930. - V. 7. - P.6.

247. Луговой B.H. Введение в теорию вынужденного комбинационного рассеяния света. -М.: Наука, 1968. 123 с.

248. Heumann Е., Wilhelmi В. Breczanlanderungen durch schiwingugsanregung beim stimulierten Raman-Effect // Ann. Phys. (Germ). 1971.-V. 27.- №3.-P. 248-256.

249. Вильгельми Б., Гойман Э. Изменение показателя преломления вследствие колебательного возбуждения при ВКР света // ЖПС. -1973. Т. 19. - Вып. 3. - С. 550-553.

250. Бутылкин B.C., Каплан А.Е., Хронопуло Ю.Г., Якубович Е.И. Резонансные взаимодействия света с веществом. М.: Наука, 1977.305 с.

251. Михеев Г.М. Соединитель световода с фотоприемником // Патент РФ на изобретение № 2029975, Бюл. изобр. 1995. - № 6. - 10 с.

252. Пивцов B.C., Раутиан С.Г., Сафонов В.П., Фолин К.Г., Черноброд Б.М. Исследование кооперативного комбинационного рассеяния света // ЖЭТФ. 1981. - Т.81. - Вып. 2(8). - С. 468-479.

253. Luchht R.P., Farrow R.L. Saturation effects in coherent anti-Stokes Raman scattering spectroscopy of hydrogen // Opt. Soc. Amer. 1989. - V.6.-№12.-P.2313-2325.

254. Михеев Г.М., Михеев Гр. М. Применение метода лазерной спектроскопии для анализа водорода, образующегося при электрическом пробое трансформаторного масла // Электричество. -1996,- № 7. С.33-36.

255. Михеев Г.М., Михеев Гр.М., Некряченко Г.П., Готлиб И.П. Выделение водорода из диэлектрической жидкости под действием ультразвука // Письма в ЖТФ. 1998. - Т. 24. - № 1. - С. 79-84.

256. Михеев Г.М., Михеев Гр.М., Некряченко Г.П. Лазерное устройство для определения водорода и влаги в диэлектрических жидкостях // Методы и средства технической диагностики: Сборник науч. тр. / Марийский гос. ун.-Йошкар-Ола, 1998. С. 188-189.

257. Михеев Г.М., Михеев Гр.М., Некряченко Г.П. Устройство для определения растворенных в диэлектрических жидкостях водорода и влаги // Патент РФ на изобретение № 2137119, Бюл. изобр. 1999. -№ 25.

258. Джиджоев М.С., Магницкий С.А., Салтиел С.М., Тарасевич А.П., Тункин В.Г., Холодных А.И. Устранение нерезонансного фона в когерентной пикосекундной АСКР молекулярных газов // Квантовая электроника. -1981. Т.8. - № 5. - С. 1136-1138.

259. Бункин А.Ф., Иванов С.Г. Регистрация фоновых концентраций Н2 в воздухе методом когерентной активной спектроскопии комбинационного рассеяния света // Квантовая электроника. -1982. -Т.9. -№9. -С.1821-1825.

260. Иванов A.A. Эффект "движения" населенностей уровней комбинационно-активного перехода в схеме ВКР-КАРС // Оптика и спектроскопия. 1996. - Т. 80. - № 3. - С. 362-364.

261. Bischel W.K, Dyer М. J. Temperature dependence of the Raman linewidth and line shift for the Q(l) and Q(0) transition in normal and para-H2//Physical Review A. 1986.-V. 33. -№ 5.-P. 3113-3123.

262. Toich A. M., Melton D. W., Roh W. В. High-resolution CARS measurement of Raman linewidths of H2 // Optics Communications. -1985. V. 55. - № 6. - P.406-408.

263. Раутиан С.Г., Собельман И.И. Влияние столкновений на доплеровское уширение спектральных линий // УФН. 1966. - Т.90. - Вып. 2. - С. 209-236.

264. Пархоменко А.И. Узкие столкновительные резонансы в спектрах атомов и молекул при частичном по скоростям эффекте Дикке // Оптика и спектроскопия. 1997. - Т. 82. - № 2. - С. 235-239.

265. Rahn L.A., Farrow R.L., Rosasco G.J. Measurement of the self-broadening of the H2 Q (0-5) Raman transitions from 295 to 1000 К // Phys. Rev. A. -1991. V. 43. - № 11. - P. 6075-6088.

266. Cooper Y.G., May A.D., Нага E.H., Knapp H.F.P. Dicke narrowingand collisional broadening of the <S0(0) and So(l) Raman line of H2 // Can. J. Phys.- 1968. V. 46. - P. 2019-2023.

267. Konovalov I.G., Morozov V.B., Tunkin V.G., Mikheev V.G. Time-domain CARS study of dephasing kinetics of molecular hydrogen rotational transition // J. Molecular Structure. 1995. - V.348. - P.41-44.

268. Магницкий C.A. Пикосекундная когерентная активная спектроскопия комбинационного рассеяния света в молекулярных газах: Дис. . канд. физ.-мат. наук. М.: 1983. - 189 с.

269. Anselm N., Schieder R., Winnewisser G. Anomalies of pressure broadening in the H2 So(3) transitions versus pertuber concentration // Phys. Rev. A. 1996. - V.53. - № 5. - P. 3087-3091.

270. Edwards H.G.M., Long D.A., Sherwood G. Line widths in the pure rotational Raman spectra of hydrogen and deuterium self-broadened and broadened by foreign gases // J. of Raman spectroscopy. 1991. - V. 22. -P. 607-611.

271. Berger J.Ph., Saint-Loup R., Berger H., Bonamy J., Robert D. Measurement of vibrational line profiles in H2-rare-gas mixtures:

272. Determination of the speed dependence of the line shift // Phys. Rev. -1994. у. 49. № 5. - P. 3396-3406.

273. Forsman J.W., Bonamy J., Robert D., Berger J.Ph., Saint-Loup R., Berger H. H2-He vibrational lane-shape parameters: Measurement and semiclassical calculation // Phys. Rev. 1995. - V. 52. - № 4. - P. 26522663.

274. Суетин П.Е., Щеголов Г.Т., Клестов P.А. Измерение коэффициента взаимной диффузии газов оптическим методом // ЖТФ. 1959. - Т. 29. -№8.-С. 1058-1064.

275. Михеев Гр. М. Автоматизация приборов для исследования и контроля диэлектрических жидкостей в энергетике: Дис. . канд. физ. мат. наук.- Ижевск: 1998. - 177 с.

276. Аракелян В.Г., Дарьян J1.A., Лоханин А.К. Разложение изоляционных жидкостей под действием частичных разрядов, тепла и ультразвука // Электричество. 1988. - № 5. - С.33-38.

277. Аракелян В.Г. Газовая хроматография в диагностике высоковольтного оборудования // Электротехника. 1994. - № 2. - С.8-17.

278. Иоффе Б.В., Косткина М.И., Витенберг А.Г. Коэффициенты распределения и растворимость газов в трансформаторных маслах // Журнал прикладной химии. 1980. - Т. 53. - № 10. - С. 2280-2285.

279. Аракелян В.Г., Сенкевич Е.Д. Ранняя диагностика маслонаполненного высоковольтного оборудования // Электрические станции. 1985. - № 6. - С.50-54.

280. Коньков О.И., Капитонов И.Н., Трапезникова И.Н. и др. Измерение количества свободного и связанного водорода в аморфном углероде //

281. Письма в ЖТФ. 1997. - Т. 23.- № 1. - С.3-8.

282. Емец Б.Г. Эффективное извлечение газа из жидкости с помощью микроволн при практически неизменной температуре // Письма в ЖТФ. Т. 22. - Вып. 8. - С. 22-24.

283. Руденко О.В. Мощный фокусированный ультразвук: нелинейные эффекты, возбуждение сдвиговых волн и медицинская диагностика // Вестн. Моск. ун-та. Сер. Физика и Астрономия. 1996. - № 6.1. С. 18-31.

284. Агрест Э.М., Кузнецов Г.Н. Дрейф газовых каверн в неоднородном звуковом поле // Акуст. журн. 1972. - Т. 18. - Вып. 2. - С. 168-174.

285. Crum L.A. Bierkness forces on bubbles in a stationary sound fields // J. Acoust. Soc. Amer. 1975. -V. 57. -№ 6. - P. 1363-1370.

286. Макарова T.B., Супрун С.Г., Трофимова B.A. Влияние свободного газа в жидкости на характеристики акустического поля выраженной градиентностью по амплитуде давления // Респуб. межвед. научн.-техн. сб. Киев: Техника, 1990. - № 25. - С. 13-16.

287. Макарова Т.В., Губернаторова Е.А. Скорость миграции газовых пузырьков в акустическом поле с пространственной неоднородностью амплитуды давления // Респуб. межвед. научн.-техн. сб. Киев: Техника. - 1991. - № 26. - С. 15-19.

288. Магулис М.А. Основы звукохимии. М.: Высшая школа, 1984. -272 с.

289. Каплан Д.А., Кучинский Г.С. Влияние влажности на электрическую прочность трансформаторного масла // Электротехника. 1964. - № 2. -С. 30-32.

290. Липштейн P.A., Штерн E.H. Развитие положения пробоя технических жидких диэлектриков // Электротехника. 1964. - № 3. - С.15-181.

291. Смоленская Н.Ю., Сапожников Ю.М. Газохроматографический анализ трансформаторного масла на содержание в нем воздуха, воды, кислорода и азота // Электрические станции. 1994. - № 8. - С.34-37.

292. A.c. № № 1173302, Устройство для измерения концентрации растворенного в жидкости газа // Бахтинов H.A., Паклин В.А./ Бюл. изобр., 1985, № 30 от 15.08.85.

293. Масла нефтяные. Метод определения растворенной воды: ГОСТ 7822-75.- М.: Издательство стандартов, 1986. 9 с.

294. Митрофанов Г.А., Венедиктов С.В., Стрельников М.Ю. Применение кварцевых пьезорезонаторов для определения влагосодержания жидких диэлектриков // Заводская лаборатория. 1997. - № 1.1. С. 29-30.

295. Белоглазов С.М. Наводораживание стали при электрохимическихпроцессах. Ленинград.: Изд. Ленингр. ун-та, 1975. - 412 с.

296. Мнушкин О.С., Кольченко О.И. Влияние водорода на замедленное разрушение стали // ФХММ. 1981. - №1. - С.24-26.

297. Андрейчик В.А., Матюшенко В.Я. Некоторые аспекты технологического наводораживания металлов и его влияние на износостойкость // Долговечность трущихся деталей машин: Сб. науч. тр. /Машиностроение. -М, 1986.-Вып. 1. С. 191-195.

298. Величко В.В., Михеев Г.М., Забильский В.В., Малеев Д.И. Влияние сверхмалых концентраций водорода на механические свойства закаленной стали ЗОХГСА // ФХММ. 1991. - Т.27. - № 1. - С. 112-114.

299. Михеев Г.М., Малеев Д.И., Могилева Т.Н. Определение сверхмалых концентраций водорода в металлах // Тезисы докладов научно-технической конференции. Интеркристаллитная хрупкость сталей и сплавов. Ижевск., 1989. - С.ЗЗ.

300. Склюев П.В. Водород и флокены в поковках // МиТОМ. 1983. - № 4. -С.58-63.

301. Величко В.В., Забильский В.В., Михеев Г.М. Повышение сопротивления зарождению трещины при отдыхе закаленной стали // ФММ.- 1995.-Т.79.-№1.-С.130-140.

302. Забильский В.В., Бартенев О.А., Величко В.В., Полонская С.М. Фрактографическое и акустико-эмиссионное наблюдение зарождения интеркристаллитной трещины при замедленном разрушении // ФММ. -1986. Т.62. - № 4. - С.793-800.

303. Бартенев О.А., Забильский В.В., Величко В.В. Регистрация методом акустической эмиссии зарождения и кинетики роста межкристаллитной трещины // Заводская лаборатория. 1986. - № 10. - С.63-65.

304. Mikheev G.M., Idiatulin V.S. Influence of light polarization on laser destruction // Proceedings of SPIE. 1998. - V. 3573. - P. 36-38.

305. Михеев Г.М., Могилева Т.Н. Влияние газовой атмосферы на эффективность лазерного плавления и разрушения алюминиевого сплава с литием и магнием // Физика и химия обработки материалов. 1999. - № 1.- С.29-37.

306. Михеев Г.М., Могилева Т.Н. Возбуждение лазерным воздействием продолжительной эмиссии водорода из алюминиевого сплава с литием и магнием // Тез. докл. Второй международной конференции "Водородная обработка материалов". Донецк, 1998.-С. 82.

307. Mikheev G.M., Machnyov Ye. S., Mogileva T.N. A simple express-method for registration of Li and Mg in aluminum alloys // Papers of International congress on analytical chemistry. V. 2. Moscow. Russia, 1997. -P. 016.

308. Банишев А.Ф., Балыкина Е.А. Разрушение поверхности кремния и меди при импульсном и импульсно-периодическом воздействии YAG:Nd-лазера // Квантовая электроника. 1997. - Т. 24. - № 6. - С.557-559.

309. Веденов А.А., Гладуш Г.Г. Физические процессы при лазерной обработке материалов. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 207 с.

310. Арутюнян Р.В., Баранов В.Ю., Болыпов Л.А., Малюта Д.Д., Себрант А.Ю. Воздействие лазерного излучения на материалы. М.: Наука, 1989. - 367 с.

311. Григорьянц А.Г. Основы лазерной обработки материалов. М.: Машиностроение, 1989.-301 с.

312. Banishev A.F., Golubev V.S., Novikov М.М., Khramova O.D. Oscillatory regime of metallic plate breakdown under laser beam // Proceedings of SPIE.- 1995. V. 2257. - P. 14-23.

313. Banishev A.F., Golubev V.S., Khramova O.D. Study of the keyholeformation dynamics under the high-power pulse action upon metals // Laser Phys. 1993. - V.3. - № 6. - P. 1198-1202.

314. Нестерев A.B., Низьев В.Г., Новодворский O.A. Динамика формы и глубины канала при пробивке отверстий лазерным лучом // Вестник МГУ. 1997 . - Сер. 3. Физика, астрономия. - № 4. - С. 64.

315. Зуев Б.К., Касаткин Г.Н., Кулаков Ю.А., Кунин JI.JL, Михайлова Г.В. Исследование распределения водорода в области неметаллических включений в стали лазерным масс-спектрометрическим методом // ЖАХ. 1979. - Т.34. - № 9. - С.1714-1719.

316. Рэди Д. Действие мощного лазерного излучения. М.: Мир, 1974. -468 с.

317. Кушнир С.Х., Кияк Б.Р., Мацко М.Г. О формировании канала разрушения ZnSe непрерывным излучением С02 -лазера // Укр. физ. журн. 1990. - Т. 35. - № 12. - С.1796-1801.

318. Пришивалко А.П. Отражение света от поглощающих сред. Минск: изд-е АН БССР, 1963. - 430 с.

319. Кизель В.А. Отражение света. М.: Наука, 1973.-351 с.

320. Низьев В.Г., Нестерев A.B. Форма и глубина реза поляризованным лазерным лучом // ФХОМ. 1999. - №1. - С.21-28.

321. Каюков C.B., Гусев A.A. Динамические характеристики роста парогазового канала при плавлении металлов импульсным лазерным излучением миллисекундной длительности // Квантовая электроника. 1995. - Т.22. -№ 8. - С.811-814.

322. Друде П. Оптика. Ленинград: ОНТИ, 1935. - 468 с.

323. Гуреев Д.М., Евстратов В.А., КатулинВ.А. и др. Выравнивание распределения плотности энергии по сечению пучка твердотельной лазерной технологической установки // Квантовая электроника. -1982. Т. 9. -№ 4. - С. 815-817.

324. Гурьянов А.Н., Гусовский Д.Д., Дианов Е.М., Миракян М.М.,

325. Hey строев В.Б. Поляризационные свойства маломодовых стеклянных волоконных световодов с нециркулярной сердцевиной // Квантовая электроника. 1982. - Т. 9. - № 4. - С. 810-812.

326. Беленов A.C., Дианов Е.М., Кривенков В.И. Волоконные световодыс устойчивой поляризацией излучения // Квантовая электроника. -1984.-Т. 11.-№ 6.-С. 1273-1275.

327. Рыкалин H.H., Углов A.A., Низаметдинов М.М. О воздействии лазерного излучения на материалы в широком диапазоне давлений аргона // Квантовая электроника 1978 - Т. 5 - № 1. - С. 89-98.

328. Банишев А.Ф., Голубев B.C., Дубров В.Д. Влияние внешнего давления на механизм и скорость пробивки металлов импульсами YAG.Nd-лазера // Квантовая электроника. 1996. - Т. 23. - № 11.- С. 1029-1032.

329. Каюков C.B., Гусев A.A. Влияние параметров лазерного пучка на глубину и эффективность плавления металлов импульсным лазерным излучением // Квантовая электроника. 1996. - Т. 23. - № 8. - С. 711714.

330. Фридляндер И.Н., Амбарцумян С.М., Ширяева Н.В., Габидуллин P.M. Новый легкий сплав алюминия с литием и магнием // МиТОМ. -1968. -№3.- С. 50-52.

331. Бондарев Б.И., Федосов A.C., Григорьева A.A., Грушко O.E., Колпачева Л.М., Бобылев В.Н. Изменение содержания водорода в процессе плавки и литья сплава 1420 // Технология легких сплавов. -1989.-№3.- С. 17-20.

332. Масляев С.А., Неверов В.И., Пименов В.Н., Сасиновская И.П. Воздействие импульсного лазерного излучения на деформируемые алюминиевые сплавы // ФХОМ. 1992. - № 3. - С. 34-37.

333. Каинова Г.Е., Малинкина Т.И. Свариваемость алюминиевого сплава 01420 // МиТОМ. 1969. - № 2. - С. 22-23.

334. Федосеев В.А., Рязанцев В.И., Ширяева Н.В., Арбузов Ю.П. Исследование свариваемости сплава 01420 // Сварочное производство. 1978.- №6.-С. 15-17.

335. Алиева С.Г., Альтман М.Б., Амбарцумян С.М. и др. Промышленные алюминиевые сплавы. Справочник. М.: Металлургия, 1984 - 528 с.

336. Бункин Ф.В., Кириченко H.A., Лукьянчук Б.С. Термохимическое действие лазерного излучения // УФН.- 1982.- Т. 138. Вып. 1. - С. 45 -94.

337. Воробьев А.Я. Выделение энергии при взаимодействии импульсного лазерного излучения с твердым телом // Письма в ЖТФ. 1989. - Т. 15.-Вып. 18.-С. 28-30.

338. Воробьев А.Я. Тепловой эффект химических превращений в факеле, создаваемом облучением серы лазерным импульсом // Письма в ЖТФ. -1994. Т. 20. - Вып. 3. - С. 64-67.

339. Химическая энциклопедия. В 5-и т. Т.2 М.: Советская энциклопедия,1990.- 672 с.

340. Бондаренко Г.Г., Иванов Л.И., Кучерявый С.И. Сегрегация лития в сплаве AI 2.2% Li IIФХОМ. - 1985. - № 3. - С. 53-55.

341. Гуров К.П., Янушкевич В.А. Модель поверхностной сегрегации // ФХОМ. 1990. - № 3. - С. 102-105.

342. Рабкин Д.М., Лозовская A.B., Склабинская И.Е. Металловедение сварки алюминия его сплавов. Киев: Наукова думка, 1992. 157 с.

343. Углов A.A., Ермолаев А.Н., Завидей В.И. Оптическое измерение температуры поверхности металлов при импульсном лазерном облучении // Квантовая электроника. 1990. - Т. 17. - № 4. - С. 519-522.

344. Бекренев А.Н., Жаткин С.С., Паркин A.A. Исследование динамики нагрева металлов при импульсном лазерном воздействии // ФХОМ. -1994.-№6.-С. 25-31.

345. Беляев А.И., Бочвар О.С., Буйнов H.H. и др. Металловедение алюминия и его сплавов. Справочник. М.: Металлургия, 1983. -279 с.

346. Зельдович Б.Я., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. М.: Мир, 1966.686 с.

347. Акимов А.Г., Бонч-Бруевич A.M., Гагарин А.П. и др. Парофазный механизм лазерного окисления металлов // Письма в ЖТФ. -1987. -Т.13. -В. 18.- С.1093-1098.

348. Семенов H.H. Цепные реакции. М.: Наука, 1986. - 535 с.

349. Кондратьев В.Н. Константы скорости газофазных реакций. -М.: