Научный отчет № 1745

Название

О возможности создания фоторекомбинационного лазера.

Авторы

Лосев С.А., Шаталов О.П., Забелинский И.Е.

Аннотация

Рассмотрена возможность создания газодинамического лазера в видимой и ближней инфракрасной области спектра на основе рекомбинации двух - и трехатомных молекул в охлаждающемся сверхзвуковом потоке. Анализ литературы показывает,что с этой целью представляет интерес рекомбинация галогенов, кислорода и трехатомных молекул SO₂, NO₂, CO₂. Решена задача о течении рекомбинирующего трехатомного газа в сопле с учетом большого круга химических реакций и взаимного влияния химической кинетики и газодинамики. Решение проведено в предположении стационарного одномерного потока в отсутствие вязкости при заданном профиле сопла. Полученное распределение термодинамических параметров в потоке и концентраций компонент позволило оценить возможность создания инверсии по электронным состояниям молекул SO₂ и N0₂ и рассчитать значения коэффициента усиления при охлаждении этих газов в плоских клиновидных соплах. Эти расчеты указывают на значительные трудности создания фоторекомбинационных лазеров при адиабатическом способе охлаждения потока рекомбинирующих трехатомных молекул, связанные с необходимостью создания сопел с очень малыми (менее 0,01 мм) критическими сечениями сопла и высокими (более 100 атм) давлениями диссоциированного газа перед входом в сопло. На ударной трубе с внутренним диаметром 500 мм, в торце которой установлено плоское клиновидное сопло, проведен эксперимент по рекомбинации кислорода, нагретого в отраженной ударной волне. При давлении кислорода перед соплом 35-40 атм и температуре 4500⁰К наблюдалось излучение в области 3000 А⁰ и 7600 А⁰, однако лазерной генерации получено не было. Использовавшиеся при этом зеркала резонаторов имели коэффициент отражения 99,8%. В заключение указано на необходимость исследование спектра хемилюминесценции молекул СО₂, проведения расчета течения рекомбинирующих двухатомных молекул и проведения экспериментов при неадиабатических способах охлаждения и смешения рекомбинирующих частиц.

Год публикации

1976 г.

Объём

97 с.

Научный руководитель

Лосев С.А.