Энергетическая эффективность химического кислородно-йодного лазера тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.21 ВАК РФ

^ ¿к РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ^ МЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМЕНИ П.Н.ЛЕБЕДЕВА л XV САМАРСКИЙ ФИЛИАЛ

На правах рукописи УДК 621.373.826

АЗЯЗОВ Валерий Николаевич

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ХИМИЧЕСКОГО КИСЛОРОДНО-ЙОДНОГО ЛАЗЕРА

Специальность 01.04.21 - лазерная физика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физнко-матсмашческих паук

Москва -1995

Работа выполнена в Физическом институте имени П.Н.Лебедева Российской Академии наук, Самарском филиале

Научные руководители: кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник М.В.Загндуллин

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Н.Л.Куприянов

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук

П.Г.Крюков

кандидат физико-математических наук В.Н.Нетемин

Ведущая организация указана в решении Ученого совета.

Защита состоится

1995 года

в часов на заседании специализированного Совета К 002.39.01

Физического института имени П.Н.Лебедева РАН по адресу: г. Москва, Ленинский проспект, 53.

в

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФИАН.

Автореферат разослан " _ 1995 г.

Ученый секретарь специализированного Совета

кандидат физико-математических наук

В.А.Чуенков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ._

Актуальность темы.

Создание химического кислородно-йодного лазера (ХКЛ) явилось

1жным достижением лазерной физики. ХКЛ мощный источник когерентного лучения в ближнем ИК диапазоне. Длина волны его излучения попадает в шасть малых потерь кварцевых волоконных световодов, что позволяет •уществлять транспортировку излучаемой энергии. Газовая активная среда 13кого давления позволяет получать лазерный пучок с высокой шравленностью. Благодаря этим его качествам ХКЛ рассматривается как 'зможный кандидат для применений в лазерной технологии. Перспектива его пользования в качестве технологического лазера зависит от решения ряда юблем, связанных с повышением его энергетической эффективности и с >лучением стабильной генерации с малой расходимостью. Величина ергетической эффективности в большинстве уже созданных установок ХКЛ несколько раз меньше от предельно возможной [1]. ХКЛ относится к типу зеров с передачей энергии, и его замечательной особенностью является 1Сокая" скорость энергообмена между энергоносителем синглетным слородом 0?('Л) и излучающей частицей атомом йода по сравнению с лаксационными процессами. Поэтому энергетическая эффективность лазера авным образом определяется эффективной генерацией синглетного слорода и его релаксацией на стадиях транспортировки и приготовления тивной среды лазера. Для применения в ХКЛ резонаторов, обеспечивающих ¡сокую направленность лазерного луча, необходимо иметь достаточно гсокий показатель усиления и достаточно протяженную по потоку зону ществования инверсии. Для большинства действующих ХКЛ

эффициент усиления имеет довольно низкое значение <10"3 см"1.

Газообразный синглетный кислород (СК) получают химическим особом, путем хлорирования щелочного раствора Н2О2. Одной из проблем я создания мощного и компактного технологического ХКЛ является

разработка газожидкостных генераторов Ог(1Д) высокого давления. В случ; импульсного ХКЛ это позволит поднять удельный энергосъем с единиц объема активной среды. Для непрерывного ХКЛ, с сверхзвуковым истечение активной среды , увеличение исходного давления кислорода позволяет подшг Число Маха при сохранении высокой плотности (^('Д) в резонаторе, а тага упростить систему выхлопа газа в атмосферу. В ХКЛ, использующе генератор (^('Д) высокого давления, отпадает необходимость в ловуш] паров воды, что существенно упрощает конструкцию лазера.

При разработке мощных и высокоэффективных установок ХКЛ I основе экспериментальных данных, полученных на малых установка возникает проблема масштабирования. Для этого необходимо создан! физических моделей процессов, протекающих в отдельных узлах лазер Существует серьезная проблема в описании неламинарной гидродинамики турбулентного переноса вещества в газожидкостных генераторах (^('Д) . Д конца не изучен механизм диссоциации молекулярного йода в среде С1 Требуют. изучения процессы релаксации запасенной в СЭД'Д) электронно энергии на стадиях транспортировки газа и приготовления активной сред лазера.

Цель диссертационной работы.

1. Создание и исследование выходных параметров струйного генератор синглетного кислорода (СГСК), работающего в струйно-капельном режиме.

2. Построение расчетной модели генераторов, пригодной для описани различных типов ГСК. На его основе выявить общие закономерносп присущие для всех типов генераторов 02('Д), найти области параметров пр которых степень возбуждения кислорода на выходе генератора более 50 %.

3. Выявить влияние тепловыделения на условия транспортировки С высокого давления, на работу струйного генератора 02('Д) и на услов* возникновения теплового кризиса течения газа в лазере.

Рассмотреть влияние процессов диссоциации йода и гетерогенной лаксации электронной энергии на инверсные и энергетические рактеристики активной среды ХКЛ.

Научная новизна работы.

Проведено экспериментальное исследование работы СГСК, ботающего в струйно-капелыюм режиме, в широком диапазоне режимов боты. Показано, что рекордные выходные параметры этого генератора стигаются благодаря мощной интенсификации массопереноса в жидкой зе.

Разработана теоретическая модель газожидкостных генераторов СК, зволяющая описывать все их типы. Определены области параметров, при торых достигается эффективная работа генераторов. На ссног.е дптттюй щели найдены общие для всех типов ГСК закономерности.

Экспериментально продемонстрировано влияния тепловыделения при анспортировке СК высокого давления до критического сс.хния ;рхзвукового сопла на работу струйного генератора 02('Д) . Тсоретн'-оскч ределены условия возникновения теплового кризиса течения газа в лазе.

Предложен и исследован новый возможный механизм гетерогенной таксации запасенной в 02('Д) энергии в активной среде ХКЛ. Показано. >но эрость гетерогенной релаксации электронной энергии может быть поставима с потерями в газовой фазе.

Практическая ценность работы.

На основе созданного струйного генератора СК, работают. - с эуйно-капельном режиме, с выходным давлением до 100 мм рт.ст. .¡жег [ть реализован компактный технологический ХКЛ. Высокое выходное вление кислорода позволяет в схемах ХКЛ обходиться без ловушки паров ды и значительно упростить систему сброса отработанных газов в чосферу.

Определение диапазонов параметров ГСК, в пределах которь достигается высокая степень возбуждения кислорода, позволяет выбират оптимальные режимы работы генераторов.

Доказано, что создание сверхкритического перепада давления на выхо; струйного ГСК позволяет избежать негативного влияния тепловыделения тракте транспортировки газа до критического сечения сверхзвукового сопла и его работу. Определение параметров газового потока и тракта, при которы возникает тепловой кризис течения релаксирующего газа позволяет избегат появление этого эффекта. Определены параметры активной среды лазера лазерной кюветы, при которых гетерогенная релаксация электронной энерги не оказывает существенного влияния на эффективность извлечения энергии резонаторе.

На защиту выносятся следующие положения.

1. Экспериментально установлено, что в струйном ГСК, работающего струйно-капельном режиме, достигается эффективная наработка О2СД) вплот до давлений газа 100 мм рт.ст. со степенью возбуждения кислорода не менее 6 %, содержанием неутилизированного хлора менее 20 %, долей паров воды 1 3%.

2. Эффективная наработка Ог^Д) в газожидкостных генераторах с степенью возбуждения кислорода более 50 % лежит в диапазоне изменени безразмерных параметров подобия: А < 20, 0«1. Параметр А раве; отношению скорости химической реакции в растворе к скорости перенос ионов НО2" из глубины раствора к поверхности. Параметр С! раве! отношению скорости релаксации ОзС'Д) в газовой фазе к скорости выработк] хлора.

3. Экспериментально показано, что режимы работы струйной генератора синглетного кислорода существенно зависят от у слови) транспортировки релаксирующего газа ниже по потоку от реакционной зоны Создание сверхкритического перепада давления непосредственно на выход

енератора позволяет устранить негативное влияние тепловыделения на его------ —

ыходные параметры.

4. Скорость гетерогенной релаксации электронной ?чсргии в активной реде ХКЛ может быть сопоставима с ее потерями в газовой фазе и зависит ох атериала стенки и его способности тушить электронно возбужденные атомы ода. Механизм гетерогенной релаксации запасенной в синглетном кислороде зергии включает в себя: перенос электронного ьо^оуждения к поверх»"""-!-« аз дела фаз газ-твердое тело, быстрый резонансный обмен между Ог(! А) и эдом и релаксацию электронно-возбужденных атомов йода на стенке.

Апробация работы.

Результаты работы доложены на 4-ой Европейской конференции по томной и молекулярной физике, Латвия, Рига, 1992 год; на третьем еждународном семинаре "Йодный лазер и его приложения", ЧССР, Бе\ <1 '92 год; на 4-ой Всесоюзной конференции "Оптика лазеров", Ленинград, >д; на 5-ой Всесоюзной конференции "Оптика лазеров", Ленинград. 19.46 год.

Публикации.

Результаты диссертации опубликованы в 16 печатных работах. С пи - >г юот приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения. Общи;*, >ъем диссертации 134 страницы, в том числе 11 таблиц и 19 рисунков. Список ггируемой литературы содержит 102 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ. Во введении кратко изложена работа основных узлов ХКЛ, проведен >зор литературы, сформулированы цели диссертации, приведено краткое держание глав диссертации.

В первой главе описана экспериментальная установка струйного ГСК работающего в струйно-капельном режиме. Реакционный объем данной генератора представлял собой цилиндр с высотой 100 мм и диаметром 10 мм Струи раствора подавались в реакционную камеру через инжектор содержащий 45 трубочек с внутренним диаметром 0.3 мм и длиной 35 мм Скорость струй задавалась давлением сжатого газа (N2) над раствором I могла изменяться от 4 до 20 м/с. Газообразный хлор подавался снизу реактора

Контрольно-измерительная часть включала в себя расходомеры, датчик! давления, фотоприемники. Концентрация остаточного хлора на выхода генератора определялась по поглощению излучения N2- лазера (X = 337 им) 1 чувствительностью 0.02 мм рт.от. Концентрация ОгС'Л) регистрировалась пс излучению на X = 1.27 мкм ве - фотоприемником с погрешностью 15%.

Приведены экспериментальные результаты выходных параметре] СГСК в зависимости от скорости газа , струй раствора и входного давлени) хлора. На основе данного генератора удалось получить Оз до давлений 100 мх рт.ст с долей 02('Д) не менее 60 %. Мощность выводимой электронно! энергии через поперечное сечение генератора составила = 0.77 кВт/см^, чт< более чем на порядок превосходит данную величину в других типах ГСК.

Данный генератор является развитием, ранее созданного СГСЬ высокого давления [2]. Авторами работы [2] был получен кислород 1 давлением до 30 мм рт.ст. при высоком содержании ОгС'Д) . Струи раствор; инжектировались в реакционную зону из трубочек диаметром 0,3-0,8 мм I ускорялись до скоростей 7 м/с под действием перепада давления, равного атмосфере. Дальнейшее увеличение выходного давления кислород; ограничивалось истощением поверхности раствора ионами НО2". I генераторе, рассматриваемом в диссертационной работе, скорость истечени. струй из инжектора была доведена до 20 м/с под действием перепада давлени: на инжекторе, доходящего до 12 атмосфер. При этом резко изменился характе] истечения струй. Вследствии кавитации поток жидкости дробился пр)

вижении по трубочкам инжектора в результате бурного выделения астворенного кислорода в газовую фазу. Насыщение раствора кислородом роисходит при разложении перекиси водорода. Быстрое падение давления о длине трубочки приводит к тому, что концентрация О2 в растворе гановится пересыщенной и кислород начинает бурно выделяться в газовую азу. При этом раствор из трубочек вылетает в реакционную зону в виде шель с диаметрами существенно меньшими, чем диаметр канала. При длине зубки намного большей диаметра канала капли летят в узком телесном угле эдобно сплошной струе однако со значительно большей удельной зверхностью. Высокая эффективность струйно-капельного генератора 5условлена большой удельной поверхностью контакта фаз и большой :оростью массопереноса в жидкой фазе. Расход раствора по ср.авненнию со ГСК. исследованного в [2], возрос примерно вдвое, а производительность 2(1Д) с единицы площади поперечного сечения генератора увеличилась >лее, чем в 5 раз за счет больших выходного давления и скорости газа.

Показано, что часть газа из реакционного объема увлекается струями 1дкости в бак под реактором. За время пребывания С>2('Л) в баке он шностью теряет свое возбуждение. Дезактивированный кислород вновь звращается в активную зону, уменьшая при этом долю СК на выходе нератора. Доля газа, увлекаемого струями, зависит от соотношения оростей газа и струй. Показано, что оптимальным является режим, когда орость газа в двое превосходит скорость струй.

Во второй главе разработана теоретическая модель генераторов нглетного кислорода, пригодная для описания различных типов ГСК. ботающих в турбулентных режимах, когда процессы массопереноса тенсифицированы и наиболее высока их производительность зработанная в данной главе расчетная модель ГСК включает в себя оцессы массопереноса хлора к поверхности контакта фаз газ-жидкость, его горбцию и диффузию в растворе, наработку С^'А) в жидкофазной реакции

и его диффузию к поверхности раздела и десорбцию его в газовую фазу релаксацию СК как в жидкой, так и в газовой фазе, турбулентный перено< реагентов из глубины раствора к поверхности. Наработка (^('Д) и его выход I газовую фазу описывалась моделью поверхностной реакции, описанной ран» в работе [1]. Массоперенос в турбулентном газожидкостном поток« описывался с помощью коэффициентов массоотдачи, широко используемых ] химической технологии. Эти коэффициенты определяются экспериментальные путем и представляются через безразмерный параметр подобия: числс Шервуда - 8Ь= сф/О ( с! - характерный масштаб газовой или жидкой фазы, Е - коэффициент диффузии).

Система уравнений, полученная в данной главе, позволяет проводит! самосогласованный расчет различных типов ГСК. В силу того, что полна: система уравнений содержит большое число переменных и физически: величин, имеется трудность в интерпретации результатов численных расчетов С целью упрощения задачи были рассмотрены ряд интересных в практическо> отношении предельных режимов. В этих случаях задачу со многим! размерными параметрами удалось свести к задаче с нескольким! безразмерными параметрами подобия. Использование безразмерны: параметров подобия позволило провести общий анализ всех типов ГСК I определить диапазоны их значений, при которых достигается эффективно производство синглетного кислорода.

Например, параметром подобия В= В|[НО2~]0/(2р8[С12]Е; характеризующим дисбаланс потоков реагентов к поверхности, где протекае химическая реакция, и параметром Ь = Ре/(Р5)0 очерчиваются режимы работ! генераторов, при которых истощения поверхности раствора ионами НО2" н происходит, и выход СК из раствора максимален. Здесь Р| , Р£ коэффициенты массоотдачи в жидкой и газовой фазах соответственно, (Р5)0 коэффициент поверхностного переноса хлора при неистощенно

шерхностной концентрации ионов [НСЬ-]0. Истощение поверхностной

тцентрацил ионов незначителен при В > 0.2 и Ь > 1.

Диапазон изменения параметров А= 1/(ВЬ)< 20 и <3ГМ «] соответствует )фективной наработке кислорода со степенью возбуждения более 50 %. араметр А равен отношению скорости химической реакции в растворе к орости переноса ионов НО2" из глубины раствора к поверхности. Параметр равен отношению скорости релаксации СЬ('Д) в газовой фазе к скорости >1работки хлора.

Проведен расчет доли СК, доли неутилизированного хлора на выходе ¡садочных и барботажных ГСК. Проведен их сравнительный анализ. Было юведено сравнение теории с экспериментом на примере барботажного ГСК. аблюдалось хорошее соответствие результатов расчетов по развитой модели

эксперимента.

В третьей _мзве проводилось экспериментальное и теоретическое следование влияния. тепловыделения при транспортировке газа до >итичесхого сечения сверхзвукового сопла на работу струйного генератора К и на условия транспортировки 02(!Д). Эксперименты проводились со руйным генератором синглетного кислорода, исследованного в первой главе 1ссертации. Скорость струй раствора в данных экспериментах равнялась 15 'с, а скорость газа 20 м/с. Критическое сечение сверхзвукового сопла цитировалось расходным соплом, представляющим собой тонкостенную айбу с диаметром отверстия в ней 3.2 мм. Скорость откачки за шайбой >ставляла 12 л/с. Этого было достаточно, чтобы обеспечить сверхкритический ;репад на ней. Газовый тракт транспортировки состоял из двух >стыкованных цилиндров первый длиной 50 мм и диаметром 10 мм, аторой 1иной 100 мм и диаметром 15 мм. Использовалось три положения расходного >пла. В первом положении расходное сопло.устанавливалось непосредственно 1 выходе генератора и в этом случае объем тракта транспортировки гсутствовал. Во втором и третьем положении расходного сопла объем тракта

и

транспортировки равнялся 4 и 22 смЗ соответственно. Система регистраци: С>2('Д) осуществлялась также как и в первой главе. Фотоприемни: располагался на расстоянии 100 мм от выхода ГСК. Экспериментально был* показано, что с увеличением объема тракта транспортировки концентраци СК падала на много больше, чем это оценивалось на основе известны: скоростей релаксации С^'Д) в газовой фазе. На основе анализ; экспериментальных и расчетных данных было обнаружено, что падени сигнала фотоприемника обусловлено не только релаксацией (^('Д) в тракт транспортировки, но, во-первых, разрежением пртока из-за нагрева газово! смеси и, во-вторых, уменьшением производительности струйного генератор; СК. В сверхзвуковом ХКЛ скорость откачки в генераторе задается размерок критического сечения сопла, составом газа и его температурой перед соплом С увеличением температуры газа скорость объемной прокачки газа I генераторе падает, что в данном случае приводило к падению доли С^'Д) ш выходе струйного ГСК. Способом борьбы с этим нежелательным явление!« является создание сверхкритического перепада давления непосредственно не выходе СГСК. В этом случае тешювыделение в релаксирующем газе в тракте транспортировки никак не влияет на его работу.

Для применения в ХКЛ эффективных резонаторных схем необходимс иметь достаточно высокий показатель усиления в активной среде. Чем больше показатель, тем быстрее тушится ОгС'Д). Поэтому, чтобы обеспечить приемлимую протяженность активной зоны вдоль по потоку, необходимо работать с высокоскоростными потоками газа в резонаторе. С другой стороны, выделение тепла в газовом потоке приводит к ограничению диапазона возможных скоростей транспортировки газа из-за явления теплового кризиса. В данной главе теоретически найдены условия возникновения теплового кризиса течения в ХКЛ в широком диапазоне изменения составов среды и параметров газового потока. Поле излучения в резонаторе позволяет в некоторых пределах подавлять тепловой кризис, т.к.

то несколько снижает скорость релаксации электронной энергии в тепло.

азбавка активной среды буферным газом ведет к снижению темпа роста :мпературы газа, что, очевидно, приводит к увеличению диапазона скоростей )анспортировки газа по резонатору XKJI.

В четвертой главе проводятся расчеты инверсных и энергетических фактеристик активной среды XKJI. Как известно, активная среда создается ,'тем смешения потока 02('Л) с парами молекулярного йода. В среде СК йод лстро диссоциирует. Механизм диссоциации 12 полностью не изучен. В 1нн0й главе предлагается новый механизм диссоциации йода с участием шебательно-возбужденного синглетного кислорода. Предполагается, что на :рвой стадии происходит заселение первого электронно-возбужденного стояния молекулы йода в реакции:

02(!A,v=1) + I2 => 02(31) + 12(А3П2и) а второй стадии при столновениях 12(А3П2и) с 02('Д) происходит ¡ссоциация йода. Данный механизм удовлетворительно описывает шествующие экспериментальные результаты с константой скорости введенной реакции равной 5* Ю-12 см3/с. Приведены расчетные значения да параметров активной среды лазера для момента времени, при котором эффициент усиления среды максимален, для широкого набора составов еды Проведено сравнение с другими механизмами диссоциации.

Оптимальный состав среды, усилительные свойства и энергетическая фективность XKJI во многом определяются релаксационными процессами, данной главе теоретически исследуется вопрос о влиянии гетерогенной зактивизации электронной энергии в лазерной кювете на инверсные и ергетические характеристики ХКЛ. Гетерогенная релаксация в активной еде имеет место в следующих процессах: 02('Д) + wall => 02(3Z) I(2p,/2) + wall => I(2p3/2)

Темп релаксации в этих процессах определяется, во-первых, вероятностям! гетерогенного тушения синглетного кислорода уд и электронно-возбужденны? атомов йода У1 и, во- вторых, переносом электронного возбуждения I стенкам. Для целого ряда легко доступных материалов уд < Ю-4, поэтом} потерями энергии при столкновениях СК со стенками можно пренебречь Вероятность гетерогенной релаксации 1(2Р1/2) может быть близкой к единице Электронное возбуждение переносится к стенкам как кислородом, так и йодом Перенос энергии йодом незначителен в силу низкой его концентрации (дош йода в кислороде < 1 %). Быстрая передача электронной энергии от кислород; к йоду приводит к существенному росту гетерогенной релаксации пс следующему механизму. Электронное возбуждение переносится к стенкал высококонцентационной компонентой - синглетным кислородом. V поверхности стенки электронное возбуждение передается к атомам йода которые с высокой вероятностью теряют свое возбуждение при столкновения? со стенками лазерной кюветы. Расчеты показали, что потери запасенной в СЬ энергии по данному механизму могут быть сравнимы с потерями в газово{ фазе. Эффективная вероятность релаксации синглетного кислорода може] достигать величины Уде^ — 0.01. Уменьшить влияние данного канала потер! можно за счет увеличения высоты канала и подбором материала стенки дш которых У1 < 0.1.

¡^заключении сформулированы основные результаты диссертации. [ ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

1. Проведено экспериментальное исследование струйного генератор; синглетного кислорода, работающего в струйно-капельном режиме Экспериментально установлено, что достигается эффективная наработкг 02(!Д) вплоть до давлений газа 100 мм рт.ст. со степенью возбуждени; кислорода не менее 60 %, содержанием неутилизированного хлора менее 2( %, долей паров воды 1- 3 %. Плотность потока электронной энергии на выхода

з СГСК составил 770 Вт/см2,"что более чем на порядок превосходит данную елнчину п других типах генераторов.

2. Для адекватного моделирования СГСК необходимо учитывать захват аза струями раствора, изменение поверхности контакта фаз и времени его бновления в зависимости от входных параметров. В иследуемых режимах еализовывался струйно-капельное истечение раствора из инжектора струй.

3. Создана теоретическая модель генераторов синглетного кислорода, ригодная для описания различных их типов. Показано, что эффективная аработка С^С'Д) в газожидкостных генераторах со степенью возбуждения клорода более 50% лежит в диапазоне изменения безразмерных параметров эдобия: А < 20, (2«1. Параметр А равен отношению скорости химической ¡акции в растворе к скорости переноса ионов НОг" из глубины раствора к эверхности. Параметр <3 равен отношению скорости релаксации С>2('Л) в зовой фазе к скорости выработки хлора.

4. Насыщение газового потока в ГСК водяным паром происходит не 5дленее, чем выработка хлора. Поэтому при эффективной утилизации хлора держание водяного пара близко к равновесному при соотвествующей мпературе раствора. Показано, что нагрев поверхности раствора при ютекании на ней экзотермической химической реакции не превышает скольких градусов.

5. Экспериментально показано, что режимы работы струйного нератора синглетного кислорода существенно зависят от условий анспортировки релаксирующего газа ниже по потоку от реакционной зоны. >здание сверхкритического перепада давления непосредственно на выходе нератора позволяет устранить негативное влияние тепловыделения на его [ходные параметры.

6. Явление теплового' кризиса существенно ограничивает диапазон зможных скоростей транспортировки газа по тракту лазера. Найдены

условия возникновения теплового кризиса в активной среде XKJI в широком диапазоне изменения составов газа.

7. Скорость гетерогенной релаксации электронной энергии в активной среде ХКЛ может быть сопоставима с ее потерями в газовой фазе. Показано, что механизм гетерогенной релаксации запасенной в синглетном кислороде энергии включает в себя: перенос электронного возбуждения к поверхности раздела фаз газ-твердое тело, быстрый резонансный обмен между ОгС'Д) и йодом и релаксацию электронно-возбужденных атомов йода на стенке. Эффективная вероятность релаксации синглетного кислорода может достигать величины YAef = 0-01- Уменьшить негативное влияние данного канала потерь можно за счет увеличения высоты канала и подбором материала стенки для которых У1 <0.1.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах.

1. Азязов В.Н., Загидуллин М.В., Николаев В.Д., Свистун М.И., Хватов H.A. "Струйный генератор Ог(1Д) с давлением кислорода до 13,3 кПа." • Квантовая электроника, 1994, том 21, с. 129-132.

2. Азязов В.Н., Загидуллин М.В., Николаев В.Д., Свистун М.И., Хватов H.A. "Кислородно-йодный лазер использующий капельно-струйный генератор О2СД) с давлением до 90 мм рт.ст." - Квантовая электроника, б печати.

3. Азязов В.Н., Загидуллин М.В., Николаев В.Д., Свистун М.И., Хватов H.A. "Транспортировка Ог(]Д) высокого давления." - Квантовая электроника, 1994, том 21, с. 247:249.

4. Азязов В.Н., Куприянов H.JI. " Теоретическое моделирование химических генераторов синглетного кислорода для кислородно-йодного лазера." Труды ФИАН им П.Н.Лебедева, 1989, том 194, с. 148170.

Ш

!. Azyazov V.N., Kupriyanov N.L. "Theoretical modeling of chemical singlet-________________

oxygen generators for the oxygen-iodine laser." - Journal of Russian Laser Reseach, 1994, vol. 15, p.243-264. . Азязов B.H., Куприянов H.JI." Теоретическое моделирование химических генераторов синглетного кислорода для кислородно-йодного лазера." -М.: Препринт ФИАН, 1988, № 69. . Азязов ВН., Вагин Н.П., Куприянов H.JL, Юрышев Н.Н. "Экспериментальное и теоретическое исследование барботажного генератора синглетного кислорода для кислородно-йодного лазера." -М.: Препринт ФИАН, 1991, № 145. . Azyazov V.N., N.P.Vagin, Kupriyanov N.LV N.N.Yuryshev. "Experimental and Theoretical Investigation of Singlet Oxygen Bubbler Generator for an Oxygen-Iodine Laser." - Journal of Soviet Laser Reseach, 1993, vol.14, p.l 14126.

Азязов B.H., Игошин В.И., Катулин В.А., Куприянов H.JI. " Влияние тепловыделения в синглетном кислороде на работу химического кислородно-йодного лазера." - Квантовая электроника, 1988, том 15, с.471-476.

(.Азязов В.Н., Игошин В.И., Катулин В.А., Куприянов H.JI. "Явление

теплового кризиса в химическом кислородно-йодиом лазере." - Краткие сообщения по физике, 1989, № 9, с.38-40.

.Азязов В.Н., Игошин В.И., Куприянов H.JI. "Колебательная заселенность

кислорода и модель диссоциации 12 в кислородно-йодном лазере." -Краткие сообщения по физике, 1992, № 1,2, с.24-27.

.Azyazov V.N., Igoshin V.I., Kupriyanov N.L. "Mechanism of ^-dissociation in singlet oxygen with participation 12(А3П2и) and 02('A,v=1)." - 4-th Europen Conf. on Atomic and Molecular Physics, Riga, Latvia/ 6-10 April 1992, p.354.

13. Azyazov V.N., Igoshin V.I., Kupriyanov N.L. "The O2 vibrational population and mechanism of ^-dissociation in oxygen-iodine laser." - SPIE, Iodine Lasers Applications, 1992, vol.1980, p.l53-156.

14-Азязов B.H., Игошин В.И., Катулин B.A., Куприянов H.JI. "Расчет энергетической эффективности резонаторов в химическом кислородно-йодном лазере." - Квантовая электроника, 1989,том 16, с.1819-1822.

15.Азязов В.Н., Загидуллин М.В., Игошин В.И., Катулин В.А., Куприянов H.JI. "Расчет мощности излучения химического кислородно-йодного лазера для резонаторов с однородным полем." - М.: Препринт ФИАН, 1983, № 199.

16. Азязов В.Н. "Новый механизм гетерогенной релаксации электронной энергии в активной среде кислородно-йодного лазера." - Квантовав электроника, 1994, том 21, с.25-28.

С

ЛИТЕРАТУРА.

1. Басов Н.Г., Загидуллин М.В., Игошин В.И., Катулин В.А., Куприяно! Н.Л. "Теоретический анализ химических кислородно-йодных

лазеров."- Труды ФИАН имени П.Н.Лебедева, 1986, том 171, с.30-53. 2. Загидуллин М.В., Куров А.Ю., Куприянов Н.Л., Николаев В.Д.,

Свистун М.И., Ерасов Н.В. "Высокоэффективный струйный генератор ОгОД)." - Квантовая электроника, 1991, том 18, с.826-832.

Подписано в печать 16.01.95 г. Формат 60X84 1/16. Оперативная печать. Уч_-изд.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 107.

Производственное объединение "СамВен", Самарп, уп.Вопцокн, Г>0.