Теоретическое исследование проточных газовых лазеров на каскадных переходах линейных трехатомных молекул тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.03, кандидат физико-математических наук Караханова, Ирина Владимировна

• Караханова, Ирина Владимировна
• кандидат физико-математических наук
• 1984

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Караханова, Ирина Владимировна

ПРЕДИСЛОВИЕ.4

ВВЕДЕНИЕ.б

1. Краткий обзор литературы .б

2. Структура и содержание диссертации

ГЛАВА I. ИССЛЕДОВАНИЕ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ЛАЗЕРОВ НА

КАСКАДНЫХ ПЕРЕХОДАХ МОЛЕКУЛЫ С

§ IЛ.Общие условия работы проточных каскадных лазеров на колебательных переходах линейных трехатомных молекул.Элементы кинетики

§ 1.2.Основные газодинамические уравнения.Расчетные формулы для удельных энергетических характеристик каскадных лазеров

§ 1.3.Исследование каскадного С02-ГДЛ,работающего в импульсно-периодическом режиме.

§ 1.4.0 возможности созданич каскадного С02-ГДЛ непрерывного действия . т

§ 1.5. Выводы.

ГЛАВА П. ПРОТОЧНЫЕ (ДОЗВУКОВЫЕ) ЛАЗЕРЫ НА КАСКАДНЫХ ПЕРЕХОДАХ МОЛЕКУЛЫ С0£ С ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ

§ 2.1. Описание модели разряда

§ 2.2. Исследование проточного С0?-лазера с совмещенными областями разряда и резонатора

§ 2.3. Проточный С0?-лаз&р с предварительным электроразрядным возбуждением

§ гл. Выводы.

ГЛАВА Ш. ИССЛЕДОВАНИЕ КАСКАДНЫХ ЛАЗЕРОВ НА ЛИНЕЙНЫХ ТРЕХАТОМНЫХ МОЛЕКУЛАХ С СЕЛЕКТИВНЫМ ТЕПЛОВЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ (КАСКАДНЫЕ ГДЛ НА СМЕШЕНИИ)

§ 3.1. Описание модели мгновенного смешения

§ 3.2. Расчет каскадного ГДЛ на молекулах СО? со смешением в потоке.

§ 3.3. Исследование каскадного ГДЛ с селективным возбуждением на молекулах А/^О• ЮЗ

§ 3.4. Каскадный ГДЛ с селективным возбуждением на молекулах 6*5^, •

§ 3.5. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теоретическое исследование проточных газовых лазеров на каскадных переходах линейных трехатомных молекул»

В диссертации суммированы результаты теоретических исследований по каскадным газовым лазерам на линейных трехатомных молекулах с тепловым и электроразрядным возбуждением, проведенных автором в Отделе теоретической радиофизики Физического института им.П.Н.Лебедева АН СССР в период 1979-1983 годы и направленных на выяснение физических особенностей импульсно-периодического режима генерации, разработку эффективных методов расчета и, в конечном итоге, на проведение анализа энергетическиз возможностей систем указанных типов.

Ниже в виде краткой аннотации излагается то новое, что внесено автором диссертации в исследование проблемы каскадных лазеров на линейных трехатомных молекулах, и основные положения, которые выносятся на защиту.

1. Сформулированы общие условия, необходимые для работы каскадных газовых лазеров с произвольным видом возбуждения, и развита методика расчета энергетических параметров двухчастотных лазеров в импулъсно-периодическом режиме.

2. Предложен импульсно-периодический режим работы проточных каскадных газовых лазеров на линейных трехатомных молекулах, который, в отличие от осуществленного экспериментально режима, позволяет реализовать максимальный энергос"ем и КПД за счет многократного извлечения энергии из активной среды.

3. Показано, что в случае каскадных СО^-ГДЛ на смеси С0£ Н20 при осуществлении оптимальных условий могут быть реализованы для длинноволнового перехода каскада ( Д =16,2 мкм или 13,9 мкм) приведенная мощность 15-20 Вт/см^, удельный энергос"ем 5-8 Дж/г и 0,3-0,5 Бт/см^ соответственно;КПД 0,2-0,4 % , а для коротковолнового перехода (Я =9,4 мкм или 10,6 мкм) соответствующие показатели в 4-5 раз выше.

4. Проанализированы особенности и исследованы энергетические возможности электроразрядного каскадного (^-лазера на смеси СО^Л^Не с совмещенными и разнесенными областями разряда и оптического резонатора. ^.Показано, что в случае электроразрядного возбуждения удельный энергоспем и эффективность по переходам каскада на порядок превышают соответствующие энергетические показатели каскадного С02-ГДЛ.

5. Установлено, что реализация селективного теплового возбуждения в случае каскадного С^-ГДЛ позволяет увеличить энергетические параметры и КПД каскадного лазера по длинноволновому переходу на 30%.

6. Теоретическидоказана возможность каскадной генерации вЛ^О-ГДЛ на смеси A/yOif^i HgO и в - £ДЛ на смеси

C^zС0:Не с селективным тепловым возбуждением. Установлено, что энергетические показателиА^О- ЕДЛ близки к соответствующим характеристикам каскадного С^-КДЛ, а для каскадного -ЕДЛ- на порядок ниже.

ВВЕДЕНИЕ

I. Краткий обзор литературы

В настоящее время создание лазеров, отвечающих конкретным практическим потребностям, является одной из важных и реальных задач квантовой электроники.

Одним из наиболее актуальных направлений среди лазерных применений является резонансное воздействие лазерного излучения на колебательные переходы молекул, которое лежит в основе многофотонной ИК лазерной фотохимии, лазерных методов получения чистых веществ, разделения изотопов и др. Эффективным методом лазерного разделения изотопов, который активно изучается в последнее время, является селективная ИК-диссоциация многоатомных молекул / У —

3 /.

Решение этой и других задач требует освоения главным образом средней части ИК диапазона. При этом селективность лазерного воздействия делает необходимой возможность выбора длины волны лазерного излучения. Кроме того, с точки зрения применения ИК лазеров для различных технологических процессов (наряду с энергией в импульсе и пиковой мощностью) важной характеристикой является средняя мощность излучения, которая определяет в конечном итоге производительность данного метода. Можно отметить, что во многих задачах, связанных с возбуждением колебаний многоатомной молекулы, существенное значение имеет возможность одновременно воздействовать как на низколежащие, так и на высоколежа-щие колебательные переходы, которые из-за ангармонизма имеют различные частоты поглощения. Так, оптимальным для ИК фотодиссоциации является случай по крайней мере двухчастотного облучения / 4 /, когда ИК излучение на частоте резонансно возбуждает низколежащие переходы, а ИК излучение на частоте ^ -переходы в области сильного поглощения колебательного квазиконтинуума. Все это выдвигает дополнительные требования к лазерным системам.

Молекулярные лазеры, работающие на многих линиях колебательно-вращательных переходов молекул ( ИF ,2)F , СО, С0£), позволили освоить ряд участков среднего ИК диапазона ( Н F - в области 2,5-3 мкм, £>F - в области 3,5-4 мкм, СО - в области 5-7 мкм, COg - области 9-II мкм) при значительном уровне как со к пиковой (10-10 Вт), так и средней (10-10 Вт) мощности. Однако в целом задача освоения всего среднего ИК диапазона еще далеко не решена. Это существенно ограничивает возможности селективного воздействия лазерного излучения на вещество. Поэтому весьма важно выйти за рамки существующего ограничения по час* тоте возбуждения и иметь возможность возбуждать любую подходящую колебательную полосу любой молекулы. Следующим этапом является достижение требуемых плотностей эвэрши и средних мощностей.

В последние годы проводятся активные исследования новых лазеров рассматриваемого диапазона, разработка которых в значительной мере была стимулирована именно потребностями практики и, в частности, многофотонной ИК фотохимии. Среди них можно отметить /V/^-лазер,^^ -лазер /5 газодинамический лазер на спаренных модах COg /6 /, -ВВКР-лазер / j* /, каскадный С02-лазер.

Настоящая диссертация посвящена теоретическому исследованию каскадной генерации на линейных трехатомных молекулах (СО.?,

2,), которая позволяет расширить возможности уже известных лазерных молекул и получить новые эффективные лазерные системы среднего ИК-диапазона.

Под молекулярными лазерами на каскадных переходах понимаются лазеры, в которых нижний уровень одного рабочего перехода служит верхним для последующего, а необходимым условием генерации на каждом из переходов каскада является ее наличие на предыдущем. Наиболее характерными представителями таких лазеров являются лазеры на частичной инверсии в двухатомных молекулах, такие как СО-лазеры /8-10/ и химические лазеры на галогеново-дородах /9/.

Преимуществами каскадного механизма генерации по сравнению с обычным одночастотным являются увеличение квантового выхода, расширение спектрального диапазона частот излучения и увеличение возможностей генерации на колебательно-вращательных переходах Q -ветвей молекулярных полос (для переходов между уровнями разной симметрии). Последнее существенно для плавной перестройки частот излучения,необходимой во многих задачах селективной многофотонной ИК фотохимии. Большим достоинством каскадного режима является возможность двухчастотной (или трехчастотной) генерации.

Перечисленные качества каскадного режима генерации определяют интерес к подобным системам и большие возможности каскадных лазеров во многих прикладных целях. Ниже дается обзор литературы по перечисленным выше лазерам среднего ИК диапазона, а также формулируется цель, кратко излагается содержание и обосновывается структура диссертации. fl/H^" лазер работает на колебательно-вращательных переходах моды S^ молекулы и позволяет получать генерацию в пределах 890-770 см"^. Он уже успешно применялся для разделения изотопов углерода при многофотонной диссоциации молекул с различными изотопами углерода и хлора / Ц /. Была достигнута изотопически-селективная диссоциация молекулы Sc^ / 12 / в условиях сильного перекрытия колебательных полос поглощения. лазер применялся также для многофотонной диссоциации Vfe при воздействии на составное колебание S^+lfc /13 /.

Возбуждение A/f/% -лазера осуществляется с помощью резонансной оптической накачки мощным С^-лазером. Впервые генерация была получена в /14 /. В дальнейшем Л//У3 -лазеру было посвящено большое количество работ,наибольший интерес среди которых с точки зрения практики представляют исследования /15-24 /, направленные на создание И/у^з -лазеров, энергетические и перестроечные характеристики которых были бы сравнимы с характеристиками лучших газоразрядных молекулярных лазеров среднего ИК диапазона, таких, как (^-лазеры . В настоящее время максимальный удельный энергосъем такого лазера составил 12 Дж/л. Он был получен в све-топроводном -лазере на смеси ЛЙ^-И^, в котором для повышения плотности пространственно-однородной накачки использовалось сочетание растровой фокусирующей системы с прямоугольным светопроводом / 20 /. В /21 / изучались возможности импульсно-пери-одического режима /V^-лазера. Были исследованы зависимости энергии и средней мощности от частоты следования импульсов при накачке СО^-лазером. Установлено, что в связи с разогревом активной среды с увеличением частоты следования импульсов энергия в импульсе падает. Разогрев приводит, во-первых, к уменьшению плотности частиц вдоль оси резонатора, во-вторых, к увеличению тепловой населенности нижних (конечных) лазерных уровней. Оба эти эффекта отрицательно влияют на энергию генерации в импульсе. Средняя же мощность /У/^-лазера растет с увеличением частоты следования импульсов вплоть до 100 Гц. Максимальная средняя мощность достигала 20 Вт. Резервом увеличения средней мощности системы является прокачка рабочей смеси в кювете /V?4-лазера. Сочетание высокой импульсной и средней мощностей, а также хорошие перестроечные характеристики -лазера позволяют считать диапазон 890770 см~* достаточно освоенным для целого ряда практических приложений .

С целью дальнейшего освоения средней ИК-области спектра в работах /25,26/ было сделано предложение о создании ГДЛ нового типа на переходах между уровнями спаренных мод COg (rjyi-CM-COg), в котором инверсия может быть осуществлена на ряде переходов в диапазоне длин волн 16-50 мкм. Впервые генерация в ГДЯ данного типа была получена на переходе 03*0 - 10°0 (Л =18,4 мкм) на смеси СО^-ьД-г. с помощью ударной трубы / 25 /. Инверсия в системе возникает вследствие триноровского распределения молекул COg по компонентам мультиплетов спаренных мод при значительной колебательной неравновеснобти в условиях низких газовых температур /27/. Наиболее легко инверсия реализуется на Q -ветви перехода 03*0-10°0. Генерация на ИК переходах, отличающихся от ОЗ^-Ю0©, была получена только в условиях очень глубокого охлаждения (Т = 40-80°К) и низких давлений рабочей смеси (Р = о (1-3)»10 атм) /28-30/. Влияние параметров сопла и состава рабочей смеси на работу ГДЯ-СМ-СО2 исследовалось в работах /29-35/. В работе /36/ была показана возможность одновременной генерации на переходах с Я =18,4 мкм и Я =10,6 мкм в газовой смеси С0£- А/%, - Не. Излучение на 10,6 мкм при этом способствует разогреву" спаренных мод и v^, и образованию инверсии на переходе с Я. = 18»4 мкм. Эффективность ГДЛ-СМ-СС^ теоретически исследовалась в работах /26,31-35,37-39 /• В них показано, что ожидаемая эффективность ГДЛ-СМ-СС^ может значительно превосходить эффективность ГДЛ на переходе 00°1-10°0. В теоретической работе /33 /, например., показано, что для условий, близких к оптимальным (TQ = 2000 К, PQ = 15 атм, СО^- Лъ (1:5), А = = 0,06 см), можно ожидать КПД 1-2% при энергосъеме 8-16 Дж/г. В работе /40 / сообщалось о запуске и исследовании ГДЛ-СМ-С0£ с импульсным дуговым нагревом рабочей смеси. Полученная мощность вследствие неоптимальности параметров установки равнялась 3 Вт. Однако по сделанным оценкам поля внутри резонатора предполагается удельный энергосъем, согласующийся с расчетным. Одной из конкретных задач, привлекающей в последнее время внимание многих исследователей, является получение 16 мкм-генерации, необходимой для лазерного разделения изотопов, включающих изотопы урана (!//"£ )(частота несимметричного валентного колебания молекулы IfF$ соответствует диапазону длин волн около 16 мкм). При этом необходима плавная перестройка частоты лазерного излучения в диапазоне 610-630 см""'", а также сравнительно высокие энергетические параметры системы. К настоящему времени с рассматриваемой точки зрения наибольший интерес представляют

-лазеры, ВКР-лазеры и каскадные С0?-лазеры. Можно еще отметить рбботы, например /41 / по созданию лазера на свободных электронах, где возможно получение больших мощностей при плавной перестройке в диапазоне 16 мкм, однако эти работы находятся еще в начальной стадии развития.

Рассмотрим вкратце свойства и особенности существующих лазерных систем , с длиной волны излучения 16 мкм с точки зрения их конкретного практического применения.

Впервые ощутимая энергия лазерного излучения в рассматриваемой области была получена при использовании оптической накачки молекул / /. В лазерах на СБ, молекулы возбуждаются излучением TEA СО^-лазера в относительно слабой полосе О ^ , а генерация развивается в полосе К0Т0Рая разрешена в гармоническом приближении и поэтому является сильной. В настоящее время исследованию различных свойств Cf,у -лазера посвящено большое количество работ / 43-53 /. К особенностям его относится необходимость низких рабочих температур что вызвано термическим заселением нижнего лазерного уровня при температурах, превышающих Нижняя граница рабочей температуры определяется малой плотностью паров Оптимальное давление невелико и составляет несколько тор, что объясняется балансом между скоростью накачки и вращательной релаксацией верхнего лазерного уровня. Генерация -лазера без принятия соответствующих мер, как правило, нестабильна. Это связано прежде всего с нестабильностью частоты генерации С^-лазера в пределах ширины линии усиления COg и вызвано, по-видимому, спектральными особенностями самопоглощения. Эта нестабильность может быть устранена введением в резонатор термостабилизированного элемента Фабри-Перо. Частоты генерации CJy -лазера резко меняются при изменении частоты накачки, что свидетельствует о малом влиянии вращательной релаксации в газе Срц на частоту генерации или на конкуренцию генерирующих переходов. Поэтому перестройка частоты генерации ел,лазера достигалась изменением частоты накачки в пределах полосы поглощения Vj^vly • Для увеличения спектра частот накачки исто пользовался СО^-лазер с изотопически-замещенным газом С Выяснению механизма формирования спектра излучения и выяснению в конечном итоге реальных перестроечных характеристик Cfy -лазера посвящены работы / 43-47 /•

Максимальная энергия в импульсе -лазера до настоящего времени достигнута в работах /48,49/ и составляет 0,1 Дж при накачке излучением линии К(12) СО^-лазера. О наибольшей квантовой эффективности преобразования излучения СО^-лазера в излучение CFtf -лазера - около 15% - сообщалось в работе /50 /. Для достижения столь высокой эффективности преобразования в этой работе использовался TEA СО^-лазер с узкой и стабильной линией излучения. Кроме того, для согласования полей резонаторов СО^ и С/%- лазеров применялась телескопическая система.

Исследованию возможности создания

CJy -лазера с высокой частотой повторения импульсов, а, следовательно, высокой средней мощностью посвящены р&боты / 51-53 /• Возбуждение системы осуществлялось ИП СО^-лазером с энергией в импульсе до 5 Дж и частотой следования до 200 Гц. В работах /49,53 / в чистом при давлении 4 тор, оптимальной частоте следования импульсов около 80 Гц и продольной прокачке газа со скоростью 22 м/с средняя мощность Cfy -лазера составила 2,5 Вт. При дальнейшем росте частоты перегрев среды ведет к спаду энергетических характеристик системы. Таким образом, низкая эффективность лазера препятствует возможности работы на больших частотах, ограничивая среднюю мощность. Вместе с тем остаются открытыми и вопросы достижения необходимой плавности перестройки и точности настройки частоты излучения этих лазеров, увеличения их стабильности и срока службы. В самое последнее время проведены успешные эксперименты / 7,54 /> реализующие предложение / 55 / о получении 16 мкм генерации при использовании вынужденного вращательного комбинационного рассеяния (ВВКР) излучения С0г>-ла-зера в газообразном Г7 -водороде. Характерные для СС^-лазера высокие значения средней мощности, импульсной энергии, КПД, а также широкий диапазон плавной перестройки частоты излучения способствуют высокой эффективности системы. В работе /Sty / авторы, совершенствуя развитую ими в / ? / методику, получили ВВКР при сильном превышении порога. При этом на частоте 623 см""* выходная энергия превышала I Дж при пиковой мощности около 20 МВт. Квантовая эффективность преобразования составляла 8Ъ%.

Трудности рассматриваемого метода заключаются в весьма жестких требованиях, предъявляемых к параметрам используемого для накачки СО^-лазера из-за падения сечения комбинационного рассеяния при увеличении длины волны. Кроме того, высокий порог ВВКР приводит к тому, что существенными становятся требования оптической прочности зеркал и активной среды кюветы. В целом этот тип лазеров пока находится в начальной стадии развития, однако проведенные эксперименты показали новые возможности высокоэффективного преобразования излучения импульсных С^-лазеров в диапазоне 13-18 мкм.

Привлекательным с точки зрения получения 16 мкм генерации является переход между 02°0-0110 уровнями молекулы COg. Впервые генерация на этом переходе (при последовательном переносе энергии возбуждения с уровня 00°1 на 02°0 лазерным излучением была pea-, лизована с привлечением для возбуждения уровня 00°I оптической накачки -лазером и соударений второго рода в работе /S6 /.

Усовершенствование этого метода и применение молекул СОг, различного изотопного состава позволило получить энергию до I цДк и перестройку частоты излучения в пределах 14-17 мкм /«5*//. Однако несмотря на йо, что метод оптической накачки в рассматриваемой области спектра продолжает развиваться, он имеет принципиальное ограничение по давлению сверху. В этом случае для перестройки необходимо лийо применение молекул различного изотопического состава, либо перестройка лазера накачки.

Большой интерес в связи с их относительной простотой представляют газоразрядные методы возбуждения. К настоящему-времени в газоразрядном СС^-лазере получена генерация на переходе Ю°0-01Т0 (Д s 14- мкм) в продольном охлаждаемом разряде / S8 /. Инверсия возникла за счет 10,6 мкм лазерного импульса, насыщающего состояние Х0°0. При этом при оптимальном давлении 0,5 тор энергия в импульсе составляла 20 мкДж.

В работе / S3 / была теоретически обоснована возможность получения в газоразрядном импульсном СО^-лазере двух-частотного каскадного режима на уровня^ 00°1 - 02°0 (Ю°0)-- 01х0. Выше уже рассматривались достоинства каскадной генерации. Важно отметить также, что отсутствие необходимости в мощном С02-лазере для накачки верхнего лазерного уровня 16 мкм (или 14 мкм) перехода в случае каскадного режима работы системы существенно упрощает установку. В /S3 / были определены условия реализации рассматриваемых каскадов: разряд, близкий к несамостоятельному, снижение газовой температуры и задержка включения добротности относительно разряда накачки. В соответствии с расчетом при реализации в полной мере такой cxefijfa возможно получение генерации на 16 мкм при повышенном давлении рабочей смеси.

Исследование каскадной генерации на рассматриваемых переходах в охлажденном газоразрядном СО^-лазере с поперечным импульсным разрядом без протока газа проводилась в / £0 /. Выяснены особенности работы лазера в режиме модуляции добротности резонатора на смеси С02:Д^:Не со сравнительно невысокими содержаниями азота (СО= 1:1) при давлениях до 200 тор и пониженных начальных температурах газа Оказалось, что температурная зависимость удельного энерго-с"ема на длине волны 16 мкм более резкая, чем на длине волны 9,6 мкм, а расчетные величины в среднем на порядок выше экспериментально измеренных. На основании проведенных исследований авторы делают заключение о возможности достижения при накачке в несамостоятельном разряде удельных энергос"емов на длинноволновом переходе каскада порядка 0,2-0,5 Дж/л при практически реализуемых условиях.

Как известно, практическая ценность лазерной системы в прикладных задачах определяется не только свойствами моноимпульсной системы, но и средней мощностью лазерного излучения и КПД,поскольку эти характеристики тесно связаны с производительностью и эффективностью селективного воздействия.

О получении каскадной генерации в импульсно-периодичес-ком режиме в электрогазодинамическом - С02-лазере на смеси

Не:Н2 сообщалось в эксперт!ентальных работах /63-65/. Подмешивание С02 производилось в сверхзвуковой поток азота, возбуждаемого в разряде. Модуляция добротности резонатора осу-ществлялалась вращением одного из его зеркал.Максимальная средняя мощность 16 мкм излучения равнялась 5,4 Вт при частоте модуляции добротности резонатора 4,8 кГц и общем об"еме активQ ной области 250 см . Отметим, что высокий параметр насыщения Г.ДЛ, его низкая поступательная температура и сверхзвуковая скорость газового потшжа делают его перспективным источником для получения эффективной 16 мкм генерации. Однако вопрос о потенциальных возможностях рассмотренной в /63-65/ системы остался открытым, поскольку частота модуляции добротности резонатора ограничивалась условиями эксперимента. Кроме того, существенным недостатком данной системы является искусственный характер рабочей смеси. Гораздо большее значение с точки зрения практического применения могут иметь автономные Г.ДЛ, использующие в качестве рабочей смеси продукты горения или горячие отходы различных производств, содержащие со2.

В работах /66,67/ были проведены детальные расчеты тепловых газодинамических СО^-лазеров на каскадных переходах, работающих на смеси CO^iA^iH^O в импульсно-периодичес-ком режиме.

Детальные расчеты импульсно-периодического режима СО^-лазе-ров с электроразрядным возбуждением, работающих на каскадных переходах, были проделаны в работах /61,62/. При этом для повышения энергетики системы использовалась прокачка активной среды при низкой температуре 300°К) в канале постоянного сечения. Анализ проводился для системы с предварительной накачкой рабочей среды в разряде и системы с возбуждением газа стационарным разрядом непосредственно в резонаторе. Расчеты в работах / 66,67,61,62/ проводились в рамках предлагаемого импульсно-периодического режима, в котором частота модуляции добротности резонатора диктуется динамикой кинетических процессов в системе. Это позволяет достигнуть наиболее полного преобразования колебательного энергозапаса в двухчастотное лазерное излучение, поскольку в таком режиме возможно многократное извлечение колебательной энергии из одного и того же элемента об"ема активной среды в резонаторе. Рассчитывались возможные энергетические параметры рассматриваемых лазеров и определялись оптимальные условия их работы. В работе /68/ с целью дальнейшего улучшения энергетики проделан анализ каскадного СС^-ЕДЛ при подмешивании холодного СО^ в расширяющийся сверхзвуковой потокД/^+^О. В этой же работе с целью расширения области освоенных частот среднего ИК диапазона и увеличения числа систем, применение которых возможно в различных прикладных задачах, проводилась апробация новых молекул в ЕДЛ на каскадных переходах, а именно, исследовалась возможность получения каскадной генерации в тепловых газодинамических лазерах с селективным возбуждением, работающих между уровнями 00°I-02°0(I0°0)-0II0 в близких по строению к молекуле углекислого газа молекулах Д^О и QS^. Была определена возможная энергетика таких систем и наилучшие режимы их работы.

Результаты проведенных в /66,67,61,62/ исследований показали, что реализация предлагаемого ИП-режима для рассматриваемых каскадных лазеров позволит заметно (на порядок) повысить их энергетические характернотики по сравнению с характеристиками, полученными в настоящее время экспериментально. В расчетах использовалась система уравнений кинетики и газовой динамики, дающая хорошее согласие с результатами экспериментальных исследований рассматриваемых лазеров, работающих в одночастотном режиме на переходах 00°1-02°0 (Ю°0).

В настоящее время в ряде теоретических работ исследовалось 16 мкм генерация СОр-лазера с различными способами возбуждения I) в присутствии внешнего вынуждающего 9,4 мкм излучения /69-73/ и 2) в каскадном режиме /74,75/.

В работах /69,70/ предполагалась оптическая накачка со стояния 00 I (Юг, излучением импульсного НВъ (или 8F )-лазера, в работе /71 / исследовалась 16 мкм генерация в условиях возбуждения импульсным разрядом, авторы />2,73 / изучали возможности СО^-ГДЛ с заданным распределением интенсивности внешл него вынуждающего электромагнитного поля.

В /74 / проводилось исследование каскадной генерации в СО^-ГДП смеси CO^if/^lH^ - 20:73:7 и сравнительно низкой температуры торможения Т., = 1200 К с привлечением колебательной кинетики в системе восьми наиболее низкорасположенных уровней COg, включающей 33 элементарных процесса. Авторы /75 / провели расчеты процесса каскадной частотно-селективной генерации на молекуле С0^ в полосе 9 мкм и на линии f? (II) в полосе 16 мкм для смеси Нв> . При этом также рассматривалась колебательная кинетика восьми нижних уровней молекулы со2.

Во всех перечисленных теоретических работах расчеты проводились на основании решения кинетической задачи с привлечением многих колебательных состояний, включая переходы внутри "мультиплетов". Такой подход наиболее оправдан при описании процессов генерации. Однако принципиальной особенностью данного метода является необходимость знания большого числа температурных зависимостей констант скоростей релаксационных процессов. Многие из них, такие как константы скоростей элементарных процессов, определяющих переходы между подуровнями "мультиплета" и квазирезонансный размен квантов симметрических колебаний на удвоенное число деформационных,известны с весьма низкой точностью. Даже для хорошо исследованной молекулы COg разброс значений некоторых из этих констант по различным литературным данным порой превышает два порядка величины /76-86 /. Поэтому подобные расчеты вряд ли могут дать в настоящее время верные количественные результаты. Кроме того, исследование возможностей других молекул, которые можно использовать в каскадном режиме для расширения класса лазерных систем среднего ИК диапазона, при таком подходе затруднительно, так как количество констант скоростей, для которых известны температурные зависимости, весьма невелико.

Для преодоления указанных трудностей в работах /87,88,66 / была рассмотрена задача нахождения общих условий работы каскадного лазера на линейных трехатомных молекулах, аналогичных СС^, с произвольным видом возбуждения и установления простых и надежных методов оценки его энергетических возможностей. В /88 / проведены предварительные оценки энергетики СС^-ГДЛ на каскадных переходах и каскадного электроразрядного СС^-лазера, которые показали перспективность подобных систем для применения в прикладных целях.

Кроме рассмотренного выше каскадного перехода исследовались другие возможности использования каскадного механизма в молекуле СС^. В работе / 89 / экспериментально получена каскадная генерация в режиме Q -модуляции на переходах 00°2-10°1-10°0 электроразрядного СС^-лазера с длиной волны 4,3 мкм на нижнем переходе. Средняя выходная мощность составила более 100 мВт.

Таким образом, каскадная генерация к настоящему времени осуществлена только на колебательно-вращательных переходах молекулы COg. Ее перспективность в целом ряде прикладных задач определяет необходимость в дальнейших исследованиях как существующих систем на молекуле С0£ для повышения их энергетических возможностей, так и новых рабочих молекул, длины волны излучения которых представляют интерес.

Заключение диссертации по теме «Радиофизика», Караханова, Ирина Владимировна

§ 3.5. Выводы

1. Проведенные расчеты показали, что селективное тепловое возбуждение в режиме подмешивания рабочего компонента в сверхзвуковой поток возбужденного Л/% приводит к возрастанию энергетики и КПД каскадных СС^-ГДЛ на 20-30% по сравнению с системой предварительного смешения компонентов в форкамере. При этом значения параметров, при которых достигаются максимальные энергетические характеристики, совпадают в обеих системах.

2. Продемонстрирована возможность использования /ф-т для работы в режиме каскадной генерации с достлточно высокими энергетическими показателями при практически реализуемых условиях. Оптимальные для И/^^-лазера температуры на 150-200 К ниже соответствующих значений каскадного С^-ГДЛ.

3. В силу специфики релаксационных процессов в активной среде энергетические параметры каскадного -ГДЛ намного ниже, чем у COg- и ^/дР - систем.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Проведенные в диссертации исследования, выявив ряд важных физических особенностей работы каскадных лазеров на линейных трехатомных молекулах, позволяют дать практические рекомендации,, учитывающие влияние различных факторов на кх энергетические показатели и наметить конкретные перспективные пути повышения эффективности подобных систем. Подводя итог проведенным исследованиям, изложим основные результаты диссертационной работы.

1. Сформулированы общие условия, необходимые для работы каскадных газовых лазеров с произвольным видом возбуждения, и развита методика расчета энергетических параметров двухчастотных лазеров в импульсно-периодическом режиме.

2. Предложен импульсно-периодический режим работы проточных каскадных газовых лазеров на линейных трехатомных молекулах, который, в отличие от осуществленного экспериментально режима, позволяет реализовать максимальный энергос"ем и КПД за счет многократного извлечения энергии из активной среды.

3. Показано, что в случае каскадных СС^гГДЛ на смеси С02^2:Н20 при осуществлении оптимальных условий могут быть реализованы для длинноволнового перехода каскада ( Я =16,2 мкм' или р

13,9 мкм) приведенная мощность 15-20 Вт/см , удельный энергос"ем

5-8 Дж/г и 0,3-0,5 Вт/см3 соответственно, КПД 0,2-0,4%, а для коротковолнового перехода (Л =9,4 мкм или 10,6 мкм) соответствующие показатели в 4-5 раз выше.

4. Проанализированы особенности и исследованы энергетические возможности электроразрядного каскадного С02~лазера на смеси

- 128

Не с совмещенными и разнесенными областями разряда и оптического резонатора. Показано, что в случае электроразрядного возбуждения удельный энергос,,ем и эффективность по переходам каскада на порядок превышают соответствующие энергетические показатели каскадного СО^-ГДЛ.

5. Установлено, что реализация селективного теплового возбуждения в случае каскадного СС^-ГДЛ позволяет увеличить энергетические параметры и КПД каскадного лазера по длинноволновому переходу на 30%.

6. Теоретически доказана возможность каскадной генерации вЛ^О-ГДЛ на смеси Н20 и в - ГДЛ на смеси СО:

Не с селективным тепловым возбуждением. Установлено, что энергетические показателиЛ^0-ГДЛ близки к соответствующим характеристикам каскадного СО^-ГДЛ, а для каскадного -ГДЛ - на порядок ниже.

Полученные в диссертации результаты могут служить основой для постановки и решения целого ряда задач, представляющих непосредственный практический интерес и связанных, в частности, с I) исследованием тройных каскадов на колебательно-вращательных переходах линейных трехатомных молекул, 2) подмешиванием рабочего вещества в виде ускоренного потока аэрозольных частиц, в дальнейшем газифицирующихся, 3) изучением работы системы в замкнутом цикле, 4) использованием электроразрядного возбуждения при сверхзвуковой прокачке газа, 5) исследованием роли конденсации газовых компонентов при понижении температуры в резонаторе, б) изучением возможности получения каскадной генерации на других молекулах, аналогичных рассмотренным, например, СО$ •

В заключение выражаю глубокую благодарность моему научному руководителю д.ф.-м.н. В.А.Щеглову и научному консультанту к.ф.-м.н. А.С.Бирюкову за постановку задач, постоянное внимание к работе и большую помощь в ее выпол' нении.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Караханова, Ирина Владимировна, 1984 год

1. Н.В.Карлов, Ю.Н.Петров, А.М.Прохоров, О.М.Стельмах. Диссоциация молекул трихлорида бора излучением (Х^-лазера. Письма в ЖЭТФ, И, 220 (1970).

2. Р.В.Амбарцумян, В.С.Летохов, Е.А.Рябов, Н.В.Чекалин. Изото-пически селективная химическая реакция молекул BCI3 в сильном инфракрасном поле лазера. Письма в ЗЙЭТФ, 20, 597 (1974).

3. С.С.Алимпиев, Н.В.Карлов. 0 механизме бесстолкновительной диссоциации многоатомных молекул. Изв. АН СССР. Сер.физ. 43, Збб (1979).4. Rл

4. А.З.Грасюк, В.С.Летохов, В.В.Лобко. Молекулярные ИК лазеры с резонансной лазерной накачкой (обзор). Квантовая электроника, 7, 2261 (1980).

5. А.Ю.Волков, А.И.Демин, Е.М.Кудрявцев, Н.Н.Соболев. Газодинамические лазеры на спаренных модах COg. Материалы международной школы-семинара "Высокотемпературная газодинамика, ударные трубы и ударные волны". Минск, 1983. .

6. R RaJkytOuob, d ШпЛ ЬъСсАтьп Л Haldol IwncdL Но Roymoun азш,. (Xppi fiftyf. 35;

7. В.А.Данилычев, О.М.Керимов, И.Б.Ковш. Молекулярные лазеры высокого давления. Радиотехника, т.12, ВИНИТИ, М., 1977.

8. А.С.Башкин, В.И.Игсзшин, А.И.Никитин, А.Н.Ораевский. Химические лазеры. Радиотехника, т.8, ВИНИТИ, М., 1975.

9. С.А.Лосев. Газодинамические лазеры. Наука, М., 1977.11. //R V.&.&dokboo-Л R £k/bcllbn} Л £ бъсицЛ, ВЛ VaMl'^ Jlteio-осахМи beAdc&e, oLteoacricon о/ CC£V упо&ис&А1. Sam, w^dcon.Qffd.

10. J.l Toe&; С. WcitChg. Jt^ioi>Cca,&!u ье/еёбоое, С г. pLioclcmuo^oin CippL ftvft.Mk,;

11. Б.И.Васильев, А.П.Дядькин, А.Н.Суханов. Диссоциация гексафто-рида урана на составной частоте излучения лазера. Письма в ЖГФ, 6, 311 (1980).

12. ТУ. ClcMg IS). Мс6е&. оиойоп criш ojdccol^/ыюрес/А4/в. (Xpf^. PltfS.Мйv28}526(/9Ж).

13. SM.Fty. UjobcoMy /ыггтрег/пьиМ:-A/Hb-&i*Mг.1. Cow?*.; JJi> 3ZO (/S¥6).

14. Б.И.Васильев, А.З.Грасюк, А.П.Дядькин. Мощный импульсный

15. ЛЙ^-лазер с оптической накачкой излучением СО^-лазера. Квантовая электроника, 4, 1805 (1877).

16. Б.И.Васильев, А.П.Дядькин, Н.П.Фурзиков, А.Б.Ястребов. Перестройка частоты генерации и СР^-лазеров с оптической накачкой. Письма в ЖГФ, 5, 439 (1979).

17. Б.И.Васильев, А.З.Грасюк, С.В.Ефимовский, В.Г.Смирнов, А.Н.Суханов, А.Б.Ястребков. Светопроводный аммиачный лазер с растровой системой накачки. Квантовая электроника, б, 648 (1979).

18. Б.И.Васильев, А.З.Грасюк, А.П.Дядькин, А.Н.Суханов, А.Б.Ястребков. Мощный эффективный fi/Hg-лазер с оптической накачкой, перестраиваемый в диапазоне 770-890 см~*. Квантовая электроника, 7, 116 (1980).

19. Б.И.Васильев, А.З.Грасюк, А.П.Дядькин, С.В.Ефимовский, В.Г. Смирнов, А.Н.Суханов, А.Б.Ястребков, Мощный Алазер с перестройкой в диапазоне 770-890 см~*.

20. Препринт ФИАН, }р 115, М., 1979.

21. У Yu. Ьакоьгьо^ GvqACUA, J). RtBuoxJ'hn <xt. WuuMuyouU- Орксо^щ Pumped CUrun oml Холе/с

22. Opwdcon ип ~tU iz-izjum. QpplFiy^ /£

23. М.П.Ахраров, Б.И.Васильев, А.З.Грасюк, А.Б.Ястребков. Исследование температурного режима работы аммиачного лазера. Квантовая электроника, 8, 1229 (1981).

24. М.П.Ахраров, Б.И.Васильев, А.З.Грасюк, А.Б.Ястребков. Характеристики мощного yV?/^ -Л& -лазера с пассивной синхронизацией мод. Квантовая электроника, 9, 655 (1982).

25. М.П.Ахраров, Б.И.Васильев, А.З.Грасюк, А.Б.Ястребков.-лазер высокого давления. Квантовая электроника, 9,2044 (1982).

26. В.К.Конюхов, В.Н.Файзулаев. К возможности создания газодинамического лазера на переходах между уровнями спаренных мод COg. Квантовая электроника, 5, 2586 (1978).

27. А.А.Ликальтер. Лазер на переходах между уровнями спаренных мод COg. Квантовая электроника, 2, 2399 (1975).

28. Д.Г.Баканов, А.А.Инфимовская, А.С.Корниенко, А.И.Одинцов, А.М.Прохоров, А.И.Федосеев, В.Ф.Шарков. Генерация в диапазоне длин волн 16,8-17,2 мкм в газодинамическом лазере. Письма в ЖГФ, 7, 802 (1981).

29. Д.Г.Баканов, А.О.Куликов, А.И.Одинцов, А.И.Федосеев. Новые лазерные переходы в молекуле СОр. XI Всесоюзная конференция по когерентной и нелинейной оптике. Тезисы докладов, Ереван, т.I, 43 (1982).31. {/U. Ьгшме,, Л&ейп^Ж'Аияк Л Yu Voiko^ J J.

30. Югугип, 8. M. Н^гСшубьг^-. SlniucencJL COz- conaLnitodcon on ООЛ

31. JS^mkn ga^c/ytia-rruc. Ръос.

32. Uul aon^. uJma^-¥91* /920, p. f^l,

33. UcJMc&ahL; Л Yu VotLe-} ЛЛ

34. QdvYUn, 8. М к^ыьо&ы. ^hop caAu^£cdo&ri 2 рэър*ш>/со6соу) ^ра,'са>*г7ё6&ы сф- Jbr> СО^ ооп-ЬсПААОШ> д.олс/спсьггьсс'

35. J)ЖIUznvi&J. Yu. V06A00, M £k.»vCn,€.J/.&ic/-ucu>

36. R. U&noo^. ftUhoihj с/U.bw,nmMxxik-iu^e.dt/Ып ьиЛьес! tyi/rinkm ааЛо/^л&пил.

37. А.А.Веденеев, А.Ю.Волков, А.И.Демин, Е.М.Кудрявцев. Исследование COg-Zl^. газодинамического лазера. Письма в ЖГФ, 8, 250 (1982).

38. Q&SakvM&J. Yu. Vo&koo-> JJ. Sw?, &№Kudva»-■U^h/Я^ Odcnboo-^ J?M.Feahboub dxiwc. ac•Uon on ike, btdnldcon 'X^lBjt/mJbn O^CQz, ипоё&си£е.

39. Иы асиижьИ &S)L rrbCxiuA&z.37. ^.YuVo^t^^SWn <f c/^

40. У.Мсёах)*>кс0 fibiimGutcon о^ролатёЬьъо^а, CW mkm GOaAtft д&ъс/уп&гмс, .

41. Cmpo&uum on &c&-F6oud- Owe!CkunUcaS, ЖеШ/сЬ. (iefy6j9?£).

42. J.F. Weinott , Wtm^plme,pull c&t^p.M9, /2X9.

43. Ю.Б.Конев. Усиление газодинамического лазера при частичной инверсии на длине волны 16 мкм. ЖГФ, 49, 1918 (1979).

44. Р.Ш.Исламов, Ю.Б.Конев, Н.И.Липатов, П.П.Пашинин. Теоретическое исследование характеристик активной среды на переходах между уровнями симметрической и деформационной мод С02 при тепловой накачке. Препринт ШИАН, № ИЗ, М., 1982.

45. ЗЛТ.Mttuna CFy Q/nofA/OCi nto&cus&xt,opvtCbUn^ un uU У6-///Г7 x&fron. Qfpt.PtyL.AdU^ 30;

46. Л MokL^ VVMbo. WvJiL F^gj--de*) Vcb'tjodcjon -Roia&on дЯФО On Cf9-JjaMtt.1. Opi. Commit Z9, ¥3 (№9).

47. В.В.Лобко. 0 спектре генерации СРд-лазера в области 16 мкм снакачкой излучением СО^-лазера. Квантовая электроника, 6, 841 (1979).

48. В.Г.Аверин, С.С.Алимпиев, Г.С.Баронов, Н.В.Карлов, А.И.Карчев-ский, В.Л.Марцынкьян, Ш.Ш.Набиев, Б.Г.Сартаков, Э.М.Хохлов. Перестраиваемый по частоте лазер на молекуле тетрафторида углерода с оптической накачкой. Изв. АН СССР, сер.физ., 43, 260 (1979).

49. Ю.А.Горохов, С.В.Ефимовский, И.Н.Князев, В.В.Лобко. Лазерная спектроскопия высокого разрешения и оптическая накачки молекулы CF^ излучением СО^-лазера с плавной перестройкой частоты. Квантовая электроника, б, 2382 (1979).

50. С.С.Алимпиев, Г.С.Баронов, Н.В.Карлов, А.И.Карчевский, В.Л. Марцынкьян, Ш.Ш.Набиев, Б.Г.Сартаков, Э.М.Хохлов. Спектроскопическое исследование лазера на молекуле тетрафторида углерода с оптической накачкой. Квантовая электроника, 6, 553 (1979).

51. ЗЛТсе^С.МЯ&Ьр. CL OJJ CFy ЖъШ. Opexcdong ип "thu J6jiomRe^Con. J.Opt. 8ос.(Ъпеъ., 68р 6-KZ (S928).

52. В.Ю.Баранов, С.А.Казаков, В.С.Межевов, А.Н.Напартович, М.Ю. Орлов, В.Д.Письменный, А.И.Стародуб, А.Н.Старостин. Исследование характеристик импульсного СР^лазера. Квантовая электроника, 7, 87 (1980). .50. ^J^tf,т<ш6 efitbe, Cf9 ОрбСс* ММя^З^УШ).

53. VMbQ^tcriadvik,УыЯ.коёоугш:^ V^MokLo^

54. RyoJlofy V, Уц. Вашлос^ЯС.С. Л^^е^ К£>.0 ' ^ (ЪЬР&сссбс&Ъ OilОи4ч

55. А.П.Бабичев, В.Ю.Баранов, Г.С.Баронов, Е.М.Волков, С.А.Казаков, А.И.Карчевский, В.С.Межевов, В.Д.Письменный, А.И.Стародубцев. Иьшульсно-периодический СР^-лазер с циркуляцией рабочего газа. Квантовая электроника, 8, 231 (1981).

56. J)' Уем^.ВъЖ/гзЩ J)J6Uo/&C. ОС^ьц.6cdec/Йсьупст ЪсоМ&а^.^ъоюp>cvtGL-tfz pulped fy си СЮг TErf^M.OfaijUk.;

57. R.L.by-vc. CL ^euscte, let, ^QM^cJ/^do^e 8n*tichme.nl IEEE J. QvuwCt. ШсА., GE-/Z. ¥32 (</Э¥б).

58. R.M.O^Qood. OpiccaJtyри-мргс! Jl^ju/n СОгpp£.Pfufi. Jjtti.j 28 y ZV2 (W0.

59. R.M. Osgood, it гпУ-Lne-iuunoAtk opiwobE&Jршърео/ J бит ваAest. Орьв.Ркуб. 3Z?56</ (№8).

60. Hub J5,J0°0-0tj0 CjOz itCbnu6cor) in pufaed dtd^ca£ cl^choMjZL CLppl-Ptyb. Jjtt^

61. Н.В.Карлов, Ю.Б.Конев, И.В.Кочетов, В.Г.Певгов, А.М.Прохоров. Возможность генерации на длинах волн 16 и 14в газоразрядных С02-лазерах. Письма в ЖГФ, 2, 1062 (1976).

62. А.С.Бирюков, И.В.Караханова, Н.А.Коноплев, В.А.Щеглов. Каскадные С02-лазеры с электроразрядным возбуждением. Квантовая электроника, 10, 1667 (1983).

63. А.С.Бирюков, И.В.Караханова, Н.А.Коноплев, В.А.Щеглов. Лазеры на каскадных переходах молекул С02. П. Электроразрядное возбуждение. Препринт ШИАН, № 148, М., 1982.

64. XХМсишлсссь^Л с&Ц^аД, //. W!Йал^с^8.L. Wex&i^.4^ О/по! U-Jwm уоЛо1уна,уги;с COz Of pi. Ptyl.64. 6. L.WЫЦ TJ. MounM^cC^R. W CWa*cL65. B.UjQuAcf^ncurLcc, u^Cn^a, mxxMc^aMcounty. df>f>£ Pfyz- 34^

65. А.С.Бирюков, И.В.Караханова, Н.А.Коноплев, В.А.Щеглов. Лазеры на каскадных переходах молекул С02. I. Тепловое возбуждение. Препринт ЭДАН,№147,'М., 1982.

66. А.С.Бирюков, И.В.Караханова, Н.А.Коноплев, В.А.Щеглов. Каскадные С02-лазеры с тепловым возбуждением. Квантовая электроника, ia, 2501, 1983.

67. А.С.Бирюков, И.В.Караханова, Н.А.Коноплев, В.А.Щеглов. Газодинамические лазеры на каскадных переходах молекул С02, Л/^О и в режиме подмешивания активного компонента. Препринт ФИАН, № 87 , М., 1984.

68. JOJJJL олЖс&г) fko'/n CCt\ cut (шз-^юршхЖш&ъ ипс/ел^ ooncli£c&n*> ofри£ш(c/tidawfe, owe/af>-p&ed 3,6fum ivuni^c 1 Qppt.

69. К. JU. Обаыг, 77FugcoAcu mJlcclLvtuuey, f&o cu COz долс/уп(ъ»и;с, У,73. 0. £oj£o Оёалх)и) TFtyCofL. Ccwpuie^ -bem e/f- СМ/ CDz ffbLcfencu'wc,1. W, 2Ш (ml).74. woc/eAhgоЦa- (D& ^OJbd^no-huc м о^гахмд^. cxiAoxdChCf rrbodc. J.QfptPLft.; £Э>,46/6(/982).

70. R\L)ndCcb &1 ёошМга^Еип of Veronal d 4. У Си™. Piyt V9yS?9S(Y96t).

71. CPtQAi^jjvo vn COz, sllhc/oc. £l}>Uc. (onc/c&&*i<i Vfctb OvncL

72. Without Wcrtex, Vapeusc.IEEE 1 Qujxyob. fAch., QEZS> 4*/2 (тэ)ш

73. K.yl/i^/^. RQAjX)cUO£ OUhd Uioun^Mb Qduwm Ceufdzd Vdvo&oinGut ft?oc/u ojfCfy.J. Clww.

74. Т.Л QeTesnp&Lflfi. -ioA>oL> R&- Собьюсь*. Re&vxcc&w tade* feuWo w84. ££ dUiL S0°0-02°0 VL1. OmcdCM uo

75. R. R.Qacofo,KJ. РеЩхлДXoU^cjuL. RoJnh^-tU CDZ 0Z°0-/0°O teJbxcukvn. R^

76. R.K. HuAdtsfan, £ V/tify. Ci сбил^ft&oO'dzA

77. А.С.Бирюков, Н.А.Коноплев, В.А.Щеглов. Энергетические возможности трехчастотного импульсно-периодического СО^-ГДД. Письма в ЖГФ, 7, 482 (1981).

78. А.С.Бирюков, В.А.Щеглов. Газовые лазеры на каскадных переходах линейных трехатомных молекул. Квантовая электроника, 8, 23711981).

79. ТЖ &ьО&лбЛ iW, ВЛ бах&Ж,, ЕЛ fralkA.- im

80. М.А.Ельяшевич. Атомная и молекулярная спектроскопия, Физмат-гиз, 1962.

81. А.Ю.Волков, А.И.Демин, А.Н.Логунов, Е.М.Кудрявцев, Н.Н.Соболев. Оптимизация -HgO газодинамического лазера. Препринт ЖАН, № 4, М., 1977.92. ЛуъоиЛ; VcbtaZoonу>елхш JbCbnlfat. GQb (00°J) иэ-cth Ml & buy iPiy*. -ioc.

82. Д.Андерсон. Газодинамические лазеры: введение. Мир, М., 1979.

83. А.А.Веденеев, А.Ю.Волков, А.И.Демин, Е.М.Кудрявцев. Препринт ФИАН, № 26, М., 1981.

84. Г.Н.Абрамович. Прикладная газовая динамика. Наука, М., 1969.

85. В.К.Конюхов, В.Н.Файзулаев. 0 влиянии конденсации газа на скорости релаксационных процессов в газодинамических лазерах. Квантовая электроника, I, 2623 (1974).- №

86. В.Н.Крошко, Р.И.Солоухин. Оптимальные режимы инверсии при тепловом возбуждении смешением в сверхзвуковом потоке. ДАН СССР, 2П, 829 (1973);

87. В.Н.Крошко, Р.И.Солоухин, Н.А.Фомин. Влияние состава и температуры среды на эффективность термического возбуждения инверсии смешением в сверхзвуковом потоке. ФГВ, 10, 473 (1974

88. R. fcotgkC; tfi. F GwugCL; M. Chobpe-ne4 J.P.1. Оррё. pfyJ. VeMz.>

89. OAncL ёбх^ъоп Qtr>fac£. PLp. /3Su9; 988 (УШ),

90. Б.Ф.Гордиец, М.Н.Марков, Л.А.Шелепин. Теория инфракрасного излучения околоземного космического пространства. Труды ФИАН 105, 7 (1979).106. и/Л RoruULl, б Л . VJmXoQinal exU&dcom ojfCJDz 4y jd&dbon дюрьсб. Pfyi.

91. А.В.Гуревич. 0 некоторых особенностях омического нагревания электронного газа в плазме. ЖЭТФ, 38, 116 (I960).

92. А.В.Гуревич. 0 температуре электронов в плазме в переменном электрическом поле. ЖЭТФ, 35, 392 (1958).109. W.L. SAd^con JQcU^cjuiu^Ag&d-Jad&y ftxccbd Mi, (X)

93. OaicL СОя, pkfi. Rw., <ш, 19 !9 №*o).

94. ПО. Я.Л.Альперт, В.Л.Гинзбург, Е.Л.Фейнберг. Распространение радиоволн. Атомиздат, М., 1963.c/e,ac6u>&/&cl hyvohioUorrbCc аа,Ш>шс1 393 И. f.Ctwm. ЯЯ5 {/S&J.

95. Краткий справочник физико-химических величин. Под ред. К.П.Мищенко, А.А.Равделя. Химия, Л., 1972.

96. ИЗ. Rajk coe^'coexfe and dni/aA1.oc, yyvOrn&HXusn c/to*>z>

97. Н.Г.Басов, О.Н.Ораевский, В.А.Щеглов. Тепловые методы возбуждения лазеров. ЖГФ, 37, 339 (1967).

98. Н.Г.Басов, А.Н.Ораевский, В.А.Щеглов. Получение инверсной населенности молекул рабочего газа в смеси с термически возбужденным вспомогательным газом. ЖГФ, 40, 173 (1970).

99. ВЯ Ъып1бП) и /?. RoecfeJht, 1 Р.САсуеъ. JAwal /аА&ь охсаа&оу) frloxcng дп си tfcalb^ Co/tozc-•кое, Р&хя. tfirfk.j /2 2т/9Ю).1. П7. VM CwUAo,ва&оп unovc^C&h nvCxCng ип -биДе.

100. В.И.Алферов, А.С.Бирюков, Е.А.Божкова, Л.М.Дмитриев, В.М.Марченко, А.М.Прохоров. Исследование взаимодействия гиперзвукового потока воздуха с аэрозолем углекислоты. Квантовая электроника, 6, 1746 (1979).

101. А.В.Крауклис. В.Н.Крошко, Р.И.Солоухин. Режимы генерации в ГДЛ с термическим возбуждением и смешением в сверхзвуковом потоке. ШГВ, 12, 792 (1976).120. С.КМРМ. CW Am- Q-dc&n2f>f>£. pLfi. JjMa.j iz &96s).

102. MOC&VC.QM. fUcjcleAo. 06Wc(^x6o9io e^f солех.

103. Ouck&n Ш Ukt R-itCUicJi Off О&ъ 04n0t Octftadt'G»?a£ ZpeefKL. Qfp&Pfyz. 69 (/966).122. cff-. 'iusgoy.OsmCLj И. YUOLSQ,. Яс'пилМсьиe&aA

104. Oucfc&tn QaioL Л£0 пьо (kcuA^ on clgMty^me^CQ-A^wxltwa.pfufl. АЛх.ЯЯЖ.&ОкЭбгУ

105. А.С.Бирюков, Б.Ф.Гордиец, Л.А.Шелепин. 0 получении инверсной заселенности на колебательных уровнях многоатомных молекул. ЖЭТФ, 55, 1456 (1968).

106. Ю.А.Кулагин. Активные среды для ГДЛ. Труды ФИАН, т. 107, ПО, 1979. *

107. RT.V. Кш^а. mwdcwal wzaxazc&nnvocU. d Шлю. НлА., £3 S305~xjdaJKcritb* dttaMiO^ nvoo/e //0. J. Ckm. Ftyv

108. А.Ю.Волков, А.И.Демин, В.Н.Епихин, Е.М.Кудрявцев. 0 возможности повышения КПД газодинамических лазеров: ГДЛ на сероуглероде. Квантовая электроника, 3,, 1833 (1976).

109. А.Ю.Волков, А.И.Демин, В.Н.Епихин, Е.М.Кудрявцев, Н.Н.Соболев. Исследование газодинамического лазера с целью повышения КПД и расширения спектрального диапазона этого типа лазеров. Труды ФИАН, т.113, 168, 1979.

110. В.Ф.Гавриков, А.Г.Дронов, В.К.Орлов, А.К.Пискунов. Близкоре-зонансный V-V обмен двухатомных молекул с комбинационными уровнями трехатомных. Квантовая электроника, 3, 1831 (1976).129. CoUcKJomal -eocdcyzejp ob&toriu&na£ ямекс^ Se£um,n CO(Q^CL

111. OL J^ts С/ОТУЬСПОЬП^ ftWO^b^CULh-Urn ы^лсауж).

112. Cgj, с/о^сЛом^с Qff)0. pfyz* Attz.;

113. Zooi, /ccfic6 Beasr) Pex^^1. MM).9/b).

114. E.I. Got,<Jo)r\, (LRw<AJU&~ el1. Юъ$6и&о>1 Cum с/ ЯкыаА.1. Oftpt' 29 (/966).137. a/. VOLCC/ou? //. f/cCvb&o. (ХсжллЖо- O/^ocaAрыс. IEEE, <g/ /0*3 (/9X3)

115. IP. forrUnO&i E.ttTwon&C. Z&c/wo/^cтос/аМэЪА. Оррв. /6/Z