«Газодинамический лазер»

газовый лазер, в котором инверсия населённостей колебательных уровней энергии молекул газа создаётся адиабатическим охлаждением сверхзвуковых потоков газовых масс, предварительно нагретых до высокой температуры (1000—2000 °С, после охлаждения — 350 °С). Необходимый состав газа и требуемую температуру можно получить при сгорании заранее подобранных веществ, например при сгорании СО с воздухом. См. Газовый лазер.

gas-dynamic laser

gas-dynamic laser

ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ ЛАЗЕР

газовый лазер, в к-ром инверсия населённостей создаётся в системе колебат. уровней энергии молекул газа путём адиабатич. охлаждения нагретых газовых масс, движущихся со сверхзвук. скоростью. Г. л. состоит из нагревателя, сверхзвук. сопла (или набора сопел, образующих сопловую решётку), оптического резонатора и диффузора. В нагревателе происходит тепловое возбуждение специально подобранной смеси газов (в результате сгорания топлива или подогрева с помощью электрич. разрядов и ударных волн). При течении газа в сверхзвуковом сопле смесь быстро охлаждается; при этом ниж. уровни энергии опустошаются быстрее, чем верхние, в результате чего образуется инверсия населённостей определ. уровней энергии молекул. В резонаторе генерируется когерентное излучение. Диффузор предназначен для торможения потока и повышения давления газа.

Самые мощные Г. л. работают в ИК области спектра (l=10,6 мкм) на переходах между колебат. уровнями молекул СО2 (в смеси с азотом и парами воды или гелием). В этих Г. л. наиб. просто получить генерацию в продуктах сгорания углеводородных топлив. Получена генерация в ИК Г. л. на молекулах СО, N2O и CS2. Кпд Г. л. невелик (=1%), что связано с небольшой эффективностью теплового возбуждения и переходом осн. доли энергии в кинетич. энергию молекул. Преимущество Г. л.— возможность непрерывной генерации значит. мощности (до сотни кВт). Перспективно создание мощных Г. л. на переходах между электронными уровнями атомов и молекул, излучающих в видимой области спектра (фоторекомбинац. и плазмо-динамич. лазеры).

gas-dynamic laser

газовый лазер, в к-ром инверсия населённостей создаётся в системе колебат. уровней энергии нагретого газа, движущегося со сверхзвуковой скоростью. В качестве активной среды наиб. широко используется СО₂ (продукт горения углеродсодержащего топлива) с добавлением определённого количества Н₂, Н₂О, Не, Аг и Ne и др. Г. л. с чистым СО₃ имеет малый кпд ( ~= 1 %) и удельную энергию излучения ~=20 кДж/кг, в лазере с добавками кпд увеличивается в 2-3 раза и удельная энергия излучения составляет 50-100 кДж/кг. В Г. л. возможна одновременная генерация излучения двух частот.