Главная > Оптика > Принципы лазеров
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

6.5. Химические лазеры

Химический лазер обычно определяют как лазер, в котором инверсия населенностей достигается «непосредственно» за счет химической реакции. В соответствии с этим определением газодинамический -лазер нельзя считать химическим, хотя в нем заселение верхнего уровня происходит исключительно за счет

реакции сгорания (например, сгорания в . В химических лазерах обычно используются реакции между газообразными веществами и, как правило, это экзотермические реакции ассоциативного или диссоциативного типа. Реакция ассоциативного типа описывается уравнением вида

В экзотермической реакции часть теплоты реакции перейдет в энергию колебательно-вращательного или электронного возбуждения молекулы Таким образом, если достичь инверсии населенностей, то на основе реакции ассоциативного типа можно в принципе создать лазеры на колебательно-вращательных или вибронных переходах. Однако несмотря на то, что были приложены большие усилия, до сих пор удалось создать лишь химические лазеры на колебательно-вращательных переходах. Генерация в этих лазерах была получена в диапазоне длин волн 3—10 мкм, причем наиболее примечательными примерами являются лазеры на HF и DF, которые мы рассмотрим в следующем разделе. Реакция диссоциативного типа в общем виде записывается следующим образом:

Если реакция экзотермическая, то часть теплоты реакции может выделиться в виде электронной энергии атомов А или в виде внутренней энергии молекул Наиболее замечательным примером данного типа лазеров следует считать лазер на атомарном иоде, в котором атомарный иод в возбужденном состоянии образуется в результате диссоциации соединения или под воздействием УФ-излучения мощной импульсной лампы. Этот лазер, таким образом, принадлежит категории лазеров с фотохимической диссоциацией (или фотодиссоциацией). Генерация с мкм происходит на переходе атомарного иода из возбужденного состояния на основной уровень

Химические лазеры представляют интерес по двум основным причинам: 1) они являются интересным примером прямого преобразования химической энергии в электромагнитную; 2) от этих лазеров в принципе можно получать высокую выходную мощность (в непрерывном режиме) или высокую выходную энергию (в импульсном режиме), что обусловлено весьма большим выделением энергии в экзотермической реакции, которую можно использовать в работе лазера.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление