高功率封离式选支CO激光器

用制冷机冷却封离式选支CO激光器,在-37℃～26℃温度范围内,测量了激光单线输出功率与温度的关系,在-37℃时,最强单线(5.340μm)功率高达10.2W,获得了82条谱线,在5.085～6.116μm波长范围内标识出74条线。     

强化学激光器的研究与发展

化学激光器是以释能化学反应提供能源, 并且以化学反应产生粒子数反转为基础的。由于化学储能的巨大, 这类器件目前输出的连续波功率已达兆瓦级, 大大高于所有其他激光器;近年来, 由于流动介质均匀性的改善和采用选摸能呼高的光腔, 光束质量亦已达到近衍射极限。近年来的研究集中在发展短波长化学激光体系, 从较早的DF(～3.8 μm), HF(2.7 μm)到近期的O2-J体系(1.315 μm), 以及HF的泛频跃迁激光(～1.35 μm)。更进一步则希望发展可见光波段的化学激光器。这有可能通过电子激发志的受激辐射实现, 但是看来尚需较长时间的努力。     

电子和Ar_2~ 分子离子的三体离解复合

本文用测量电离的Ar气电导率的方法,在几个大气压和电子平均能量约2.8电子伏的条件下,研究了当5.0×10~(-18)≤E/N≤1.76×10~(-17)伏·厘米~2时电子和Ar_2~ 分子离子的离解复合过程。结果表明,有效复合速率常数的变化从3.79×10~(-7)厘米~3/秒到1.23×10(-7)厘米~3/秒,由此计算,得到了二体离解复合速率常数α_2=(5±2)×10(-8)厘米~3/秒,三体复合反应速率常数K_p=(2.44±1.40)×10~(-27)厘米~6/秒。三体过程的贡献比二体过程约高一个数量级。     

小型单重态氧发生器中氯气利用率的测量

在一台为化学氧碘激光器而研制的小型射流式单重态氧发生器上建立了一套氯气利用率测量系统;从实验和理论两方面详细研究了光源线宽、气流温度、水气含量、气流组分对紫外吸光光度法测量氯气利用率的影响;测量结果和误差分析表明,在良好设计的实验中,氯气利用率的相对测量误差约为2%,主要来源于光电倍增管(PMT)的噪音.最后,提出了减少测量误差和扩大氯气利用率测量量程的方法.我们的工作将有助于更加准确地和精确地测量化学氧碘激光系统中的单重态氧发生器的氯气利用率.     

300kV脉冲冷阴极电子束发生器研究

设计和研制了一台由五级马克斯(Marx)发生器驱动的总电压为295kV,最大贮能为817焦耳,束面积为5×30cm~2的横向冷阴极电子束发生器。用电压分压器,罗果斯基环(Rogowski coil)及法拉弟杯(Faraday cup)分别测定了脉冲电压、电流及电子束波形。用热电堆—铝板量热计测量了电子束窗口外的总能量,考察了电子束能量在大气中随射向距离的衰减变化及在兰玻璃纸上的相对能量沉积,电子束脉宽约为0.36μs,峰值电流密度为23A/cm~2,输出总能量为152焦耳,电子束发生器能量效率为18.6％。     

单纵模Nd:YAG激光抽运H2-He混合气体中的强后向受激拉曼散射

用单纵模Nd：YAG二倍频激光（波长532nm，线宽0．003cm^-1，脉宽（半峰全宽，FWHM）6．5ns）抽运Hz／He气体，观察到很强的后向一阶斯托克斯（BS1）受激拉曼散射。在Hz的分压分别为1．0MPa和1．5MPa的Hz／He（体积比）（3／7）混合气体中，当抽运能量为92mJ时，后向一阶斯托克斯光的量子转换效率高达69％左右，而在纯Hz中后向一阶斯托克斯光的量子转换效率分别只有15％和18％。这是因为加入He增强了后向拉曼散射多普勒线宽的Dicke压窄效应，使后向一阶斯托克斯光的拉曼增益系数与前向一阶斯托克斯（FS1）光的拉曼增益系数的比率提高，而且因为后向一阶斯托克斯光与抽运光在反方向传播，它可以提取大部分抽运光的能量，并且脉冲被压窄到1．1ns，使后向一阶斯托克斯光峰值功率达到了抽运光的2．6倍。从激光光斑的强度分布可以观察到后向一阶斯托克斯光呈现为抽运光的相位共轭波。     

用于引发脉冲H_2/F_2激光器的冷阴极电子束发生器之研究

设计和研制了一台由五级Marx发生器驱动的开路电压为295kV、最大贮能为817焦耳、面积为6×30cm~2的横向冷阴极电子束发生器。考察了三种不同阴极,调整了阴—阳极间距达到阻抗匹配,观察了三种不同厚度箔膜支撑架对电子束电荷密度及输出能量的影响,用电阻式电压分压器,罗歌斯基环及法拉第杯分别测定了电子枪的阴极电压、电流和电子束流波形,用热电堆-铝板量热计测定了电子束窗口外的总能量,考察了电子束能量在一大气压的空气中随射向距离的衰减变化及在辐射剂量兰玻璃纸上的能量沉积分布,目前电子束发生器达到的峰值电流密度为21安培/厘米~2,电子束半极大脉宽(FWHM)为0.35微秒,输出能量为152焦耳,能量转换效率达18.6%,可用它引发化学激光或激发准分子激光及其他气体激光。     

脉冲氧碘化学激光放大器的理论模型

本文提出脉冲氧碘化学激光主振荡器加功率放大器(MOPA)系统中放大器的理论模型。计算表明:氧碘放大器内采用折迭光路方案,可以获得高的放大率及化学效率。     

HCl诱导CO碰撞传能中的微分干涉相位角

CO(A1Π,v=0-e3Σ-,v=1)-HCl体系中的碰撞诱导量子干涉效应已经在静态池中被观测到,且测量到的干涉相位角分别是101°(J=12)和110°(J=13),此结果实际上是对各种可能碰撞参数和碰撞能量的加权平均.为探知被积分效应掩盖的动力学信息,分析微分干涉相位角对于碰撞参数(b)和碰撞相对速度(v)的依赖关系.结果表明,对物理上有意义的b和v,CO-HCl体系的微分干涉相位角分布在93°～116°范围,都是大于90°的钝角,说明不存在正干涉和负干涉相互抵消的问题,平均效应不严重.     

单纵模Nd∶YAG激光抽运H_2-He混合气体中的强后向受激拉曼散射

用单纵模Nd∶YAG二倍频激光(波长532 nm,线宽0.003 cm-1,脉宽(半峰全宽,FWHM)6.5 ns)抽运H2/He气体,观察到很强的后向一阶斯托克斯(BS1)受激拉曼散射。在H2的分压分别为1.0 MPa和1.5 MPa的H2/He(体积比)(3/7)混合气体中,当抽运能量为92 mJ时,后向一阶斯托克斯光的量子转换效率高达69%左右,而在纯H2中后向一阶斯托克斯光的量子转换效率分别只有15%和18%。这是因为加入He增强了后向拉曼散射多普勒线宽的Dicke压窄效应,使后向一阶斯托克斯光的拉曼增益系数与前向一阶斯托克斯(FS1)光的拉曼增益系数的比率提高,而且因为后向一阶斯托克斯光与抽运光在反方向传播,它可以提取大部分抽运光的能量,并且脉冲被压窄到1.1 ns,使后向一阶斯托克斯光峰值功率达到了抽运光的2.6倍。从激光光斑的强度分布可以观察到后向一阶斯托克斯光呈现为抽运光的相位共轭波。