Способ получения атомов йода

Изобретение относится к лазерной технике. Способ получения атомов йода для активной среды кислородно-йодного лазера включает последовательное прохождение через электроразрядный генератор и узел транспортировки газовой смеси, состоящей из инертного газа, йод содержащих молекул и атомов йода. В газовую смесь на входе электроразрядного генератора добавляется молекулярный кислород в количестве, равном концентрации йодсодержащих молекул. Технический результат заключается в обеспечении возможности исключения потерь атомов йода при транспортировке от генератора атомов к активной среде кислородно-йодного лазера. 1 ил.

 

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при разработке кислородно-йодных лазеров.

Кислородно-йодный лазер использует для генерации переход атомарного йода I(2Р1/2)→I(2Р3/2) с длиной волны излучения 1,315 мкм, который инвертируется в ходе передачи энергии от молекулы кислорода в синглетном состоянии O2(1Δ). Обычно атомы йода I образуются в результате диссоциации молекул I2 синглетным кислородом непосредственно в активной среде лазера (Antonov I.O., Azyazov V.N., Mezhenin A.V., Popkov G.N., Ufimtsev N.I., "Chemical oxygen-iodine laser with CO2 buffer gas", Appl. Phys. Lett., vol. 89, p. 051115 (2006)). В этой статье описаны механизмы генерации кислородно-йодного лазера, где энергоносителем служит электронно-возбужденная молекула кислорода в синглетном состоянии О2(1Δ). Но при ее получении путем хлорирования щелочного водного раствора перекиси водорода в газожидкостных генераторах возникает проблема дезактивации электронного возбуждения присутствующими в кислородном потоке парами воды. Авторы предлагают способ решения этой проблемы за счет увеличения длины усиления активной среды.

Наиболее близким к заявляемому является способ, при котором повышение эффективности кислородно-йодного лазера, а также расширение диапазона его рабочих параметров достигается за счет внешней наработки атомов йода (Bruzzese J.R., "Development of an Electric Discharge Oxygen-Iodine Laser", Dissertation, Ohio State University, 2011). Такая наработка атомов йода может осуществляться с помощью генератора, на вход которого подается смесь инертного газа (Rg) с небольшим (порядка единиц процентов) количеством йодсодержащих молекул (XI), и в плазме тлеющего разряда происходит диссоциация йодсодержащих молекул. Но часть атомов йода I теряется при их транспортировке с выхода генератора до места смешения с потоком синглетного кислорода, в рекомбинационном процессе:

А также в ходе транспортировки в процессе (1) нарабатывается молекулярный йод I2, который деактивирует электронно-возбужденный атомарный йод I21/2) в активной среде лазера в процессе

В потоке, идущем от электроразрядного генератора синглетного кислорода, содержится атомарный кислород, но он никак не может препятствовать убыли атомов йода в тракте транспортировки. Эти недостатки препятствует эффективному извлечению запасенной в активной среде кислородно-йодного лазера энергии.

Целью заявляемого изобретения является исключение потерь атомов йода при транспортировке от генератора к активной среде лазера. Достижение технического результата происходит за счет того, что способ включает последовательное прохождение через электроразрядный генератор и узел транспортировки газовой смеси, состоящей из инертного газа, йодсодержащих молекул и атомов йода и в газовую смесь на входе электроразрядного генератора добавляется молекулярный кислород в количестве, равном концентрации йодсодержащих молекул. Схема устройства для реакционного способа изображена на чертеже. Устройство содержит генератор атомов йода 1, тракт транспортировки 2, инжектор 3 и резонатор 4. При этом при прохождении газовой смеси по тракту транспортировки 2 (заштрихованный прямоугольник) в плазме разряда образуются атомы кислорода, которые реагируют с молекулярным йодом, образующимся в результате рекомбинации в процессе (1), в реакциях:

В последовательности этих реакций происходит регенерация атомов йода. Реакции (3) и (4) протекают с газокинетическими скоростями и способны поддерживать концентрацию атомов йода при давлениях, характерных для системы транспортировки йода в кислородно-йодном лазере, в течение нескольких миллисекунд. В дальнейшем газовая смесь Rg:I:I2:O:O2 подается в поток синглетного кислорода O2(1Δ) через инжектор 3. При смешении двух газовых потоков формируется активная среда, которая поступает в резонатор 4, где формируется лазерное излучение. В прототипе процессы (3) и (4) также участвуют в диссоциации молекулярного йода, но уже в зоне формирования активной среды лазера. В этом случае неизбежными становятся потери электронно-возбужденных частиц в процессе (2). В предлагаемом решении удается предотвратить потери в активной среде лазера.

Небольшое количество молекул кислорода, попадающих в активную среду вместе с йодом, не оказывает существенного влияния на работу лазера. Выбор йодсодержащей молекулы осуществляется таким образом, чтобы продукты ее диссоциации и плазмохимических реакций не являлись сильными тушителями активной среды кислородно-йодного лазера.

Способ получения атомов йода для активной среды кислородно-йодного лазера, включающий последовательное прохождение через электроразрядный генератор и узел транспортировки газовой смеси, состоящей из инертного газа, йодсодержащих молекул и атомов йода, отличающийся тем, что в газовую смесь на входе электроразрядного генератора добавляется молекулярный кислород в количестве, равном концентрации йодсодержащих молекул.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к лазерной технике. Способ получения генерации лазерных импульсов включает получение генерации путем накачки активного элемента мощностью больше пороговой, регулирование генерации модулятором добротности, формирование импульсов генерации излучения положением активного элемента относительно оси резонатора.

Изобретение относится к лазерной технике. Волоконный лазер для генерации высокоэнергетических световых импульсов содержит источник накачки, ответвитель ввода излучения накачки, волоконный кольцевой резонатор длиной ~10 м, включающий в себя активное волокно, устройство нелинейных потерь и ответвитель вывода генерируемого излучения из кольцевого резонатора.

Изобретение относится к лазерной технике. Способ возбуждения импульсов лазерных систем генератор-усилитель на самоограниченных переходах включает в себя подачу периодической последовательности пакетов импульсов возбуждения на генератор и усилитель с возможностью временного сдвига между ними, при которых импульс излучения либо гасится, либо усиливается.

Способ включает предварительный расчет количества слоев пленкообразующих материалов - диоксида циркония и диоксида кремния для длин волн 1,351 мкм и 1,54 мкм и введение рассчитанных данных и длин волн в фотометрическое устройство вакуумной установки, нанесение на одну поверхность подложек и первого контрольного образца зеркального покрытия в виде чередующихся равнотолщинных четвертьволновых слоев пленкообразующих материалов, первый слой выполняют из диоксида циркония, защитный слой - из диоксида кремния, с контролем толщины каждого слоя фотометрическим устройством вакуумной установки по изменению коэффициента пропускания первого контрольного образца на длине волны 1,067 мкм, нанесение на обратную поверхность подложек и поверхность второго контрольного образца слоев пленкообразующих материалов, рассчитанных для другой из указанных длин волн с контролем толщины слоев по изменению коэффициента пропускания второго контрольного образца на длине волны 1,067 мкм.

Изобретение относится к лазерной технике. Кислородный лазерный излучатель содержит генератор синглетного кислорода, имеющий корпус, в котором содержится щелочной раствор перекиси водорода (ЩРПВ), и вращающийся диск, который вращается в корпусе и инжекционную трубку, подающую газообразный хлор, реагирующий с раствором ЩРПВ на поверхности вращающегося диска, в верхнее пространство в корпусе для генерации синглетного кислорода.

Способ вывода из осаждённого из газовой фазы алмаза электромагнитного излучения центров окраски, в котором у поверхности алмазного образца формируется собирающая излучение центров окраски оптическая система, состоящая из конуса с круглым основанием из оптического стекла, окружающего конус конического зеркала и собирающей линзы.

Группа изобретений относится к лазерной технике. Лазер для генерации импульсного светового пучка содержит выходное зеркало, выполненное с возможностью отражения отраженной части импульсного светового луча обратно в лазер и для добавления к выходящей из лазера части импульсного светового пучка.

Изобретение относится к технологии получения монокристаллических материалов для лазерной техники, предназначенных для модуляции добротности лазерного излучения (пассивным лазерным затворам - ПЛЗ).

Изобретение относится к способу формирования синхронных последовательностей ультракоротких лазерных импульсов и к фемтосекундному лазерному комплексу. Способ формирования синхронных последовательностей ультракоротких лазерных импульсов, имеющих разные длины волн, заключается в том, что: генерируют первую последовательность ультракоротких лазерных импульсов; используют первую последовательность в качестве источника накачки для генерирования второй последовательности ультракоротких лазерных импульсов; отслеживают смещение спектра генерации второй последовательности ультракоротких лазерных импульсов и (или) определяют величину фазового рассогласования первой и второй последовательностей ультракоротких импульсов и выдают корректирующий сигнал для устранения смещения спектра и (или) для минимизации величины фазового рассогласования с целью подстройки частоты следования импульсов второй последовательности ультракоротких лазерных импульсов.

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может найти применение для изготовления резонаторных зеркал для импульсных твердотельных лазеров. Способ включает расчет количества и толщин слоев пленкообразующих материалов по программе «OptiLayer» для длины волны 1,351 мкм, введение рассчитанных данных и длины волны 1,351 мкм в фотометрическое устройство AOS 3S вакуумной установки, подготовку стеклянной подложки, обезгаживание пленкообразующих материалов, нанесение на одну сторону подложки зеркального покрытия для длины волны 1,351 мкм в виде чередующихся неравнотолщинных слоев диоксида циркония и диоксида кремния и защитного слоя из диоксида кремния путем электронно-лучевого испарения в вакуумной установке с контролем толщины каждого слоя по изменению коэффициента пропускания на длине волны 1,067 мкм.

Изобретение относится к лазерной технике. Активный элемент лазера на парах металлов содержит вакуумно-плотную оболочку с двумя выходными окнами, внутри которой расположен керамический канал с кольцами рабочего металла, закрепленный к оболочке через электродные узлы.

Изобретение относится к лазерной технике. Кислородный лазерный излучатель содержит генератор синглетного кислорода, имеющий корпус, в котором содержится щелочной раствор перекиси водорода (ЩРПВ), и вращающийся диск, который вращается в корпусе и инжекционную трубку, подающую газообразный хлор, реагирующий с раствором ЩРПВ на поверхности вращающегося диска, в верхнее пространство в корпусе для генерации синглетного кислорода.

Изобретение относится к лазерной технике. Кислородный лазерный излучатель содержит генератор синглетного кислорода, имеющий корпус, в котором содержится щелочной раствор перекиси водорода (ЩРПВ), и вращающийся диск, который вращается в корпусе и инжекционную трубку, подающую газообразный хлор, реагирующий с раствором ЩРПВ на поверхности вращающегося диска, в верхнее пространство в корпусе для генерации синглетного кислорода.

Изобретение относится к области лазерной техники, в частности к способам формирования лазерного излучения в системе генератор - усилитель на парах металлов, и может быть использовано в лазерной обработке материалов, лазерного сканирования и других областях, где необходимо использование лазерного излучения на уровне дифракционной расходимости.

Изобретение относится к лазерной технике. Лазер содержит помещенную в резонатор газоразрядную трубку, источник импульсной накачки, задающий генератор и дополнительный источник питания.

Составной резонатор эксимерного лазера содержит разрядную камеру, выходной модуль, модуль сужения спектральной линии излучения и модуль усиления излучения. Разрядная камера лазера содержит рабочий газ для генерации излучения под действием источника возбуждения.

Изобретение относится к лазерной технике. Эксимерный лазер содержит внешний корпус, обрамляющий заполненную рабочей средой лазерную камеру с газодинамическим трактом, два газоразрядных модуля, систему прокачки и охлаждения газового потока через эти модули и систему питания газоразрядных модулей.

Оптико-механическая система содержит плоское отражающее зеркало, установленное с возможностью изменения своего положения под действием механизма перемещения таким образом, что в одном устойчивом положении обеспечивается прохождение светового луча от источника излучения в выходное окно, а в другом - его отклонение в ловушку.

Способ создания активной среды KrF лазера включает в себя зажигание объемного разряда в лазерной смеси после подачи импульсного напряжения на разрядный промежуток, включение искровой предыонизации, создающей предварительную ионизацию газа в разрядном промежутке, и пробой разрядного промежутка.

Активный элемент лазера на парах щелочных металлов содержит камеру с активной средой и оптические окна, прозрачные для лазерного излучения. В стенках камеры установлены трубчатые концевые секции, отделяющие оптические окна от стенок.

Изобретение относится к лазерной технике. Лазерное устройство содержит плоский кристалл, снабженный поверхностью обратного отражения, и материал резонаторного фильтра, по существу прозрачный для частотного диапазона видимого света, обеспеченный по меньшей мере на одной стороне этого кристалла и выполненный с возможностью приема световой энергии. Указанная энергия включает часть в ультрафиолетовом частотном диапазоне и часть в частотном диапазоне видимого света. Материал резонаторного фильтра преобразует часть световой энергии в световую энергию во втором частотном диапазоне с частотами меньше, чем в ультрафиолетовом диапазоне, для поглощения плоским кристаллом. Плоский кристалл выполнен с возможностью поглощения части указанной части световой энергии в частотном диапазоне видимого света, переданной через резонаторный фильтр, а также с возможностью поглощения части световой энергии в преобразованном частотном диапазоне для усиления лазерного пучка, испускаемого из слэб-лазера. Плоский кристалл выполнен с возможностью приема падающего светового пучка на одном своем торце под одним углом, а также с возможностью испускания усиленного лазерного пучка из указанного одного торца под любым другим углом, отличным от указанного одного угла, или испускания усиленного лазерного пучка, линейно смещенного от падающего светового пучка после поглощения световой энергии указанной второй частоты. Технический результат заключается в обеспечении возможности повышения эффективности слэб-лазера с ламповой накачкой. 16 н. и 107 з.п. ф-лы, 15 ил., 1 табл.

Изобретение относится к лазерной технике. Способ получения атомов йода для активной среды кислородно-йодного лазера включает последовательное прохождение через электроразрядный генератор и узел транспортировки газовой смеси, состоящей из инертного газа, йод содержащих молекул и атомов йода. В газовую смесь на входе электроразрядного генератора добавляется молекулярный кислород в количестве, равном концентрации йодсодержащих молекул. Технический результат заключается в обеспечении возможности исключения потерь атомов йода при транспортировке от генератора атомов к активной среде кислородно-йодного лазера. 1 ил.

Наверх