Физические аспекты применения лазеров в современных ядерных технологиях тема автореферата и диссертации по , 01.00.00 ВАК РФ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

1. РАЗРАБОТКА ИСТОЧНИКА ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ МОЛЕКУЛЯРНОГО МЕТОДА РАЗДЕЛЕНИЯ ИЗОТОПОВ УРАНА.

1.1. Введение.

1.2. Эксперимент.

1.3. Экспериментальные результаты.

1.4. Теоретические аспекты.

2.2. Экспериментальные результаты и их обсуждение. 16

2.3. Заключение. 19

3. ЛАЗЕРНАЯ ДИАГНОСТИКА ПЛАЗМЫ В СИЛЬНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ . 21

3.1. Метод ионно-циклотронного резонанса для разделения изотопов.21

3.2. Лазерная система для диагностики плазмы.25

3.3. Экспериментальные результаты.27

3.4. Теоретические аспекты.30

3.5. Заключение. 34

4. МЕТОД ВРЕМЯ-ПРОЛЕТНОЙ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ ОТНОСИТЕЛЬНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ИЗОТОПОВ УРАНА. 35

4.1. Введение.35

4.2. Экспериментальная установка.36

4.3. Экспериментальные результаты. 37

4.4. Теоретическая модель фотоионизации атомов урана.40

4.5. Заключение. 41

5. МЕТОД ОПТИЧЕСКОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ЛАЗЕРНОЙ ПЛАЗМЫ ДЛЯ ЭЛЕМЕНТНОГО АНАЛИЗА ВЕЩЕСТВ.43 Введение. 43

Экспериментальная установка.45

Экспериментальные результаты и их обсуждение.47 ключение. 53

6. : ЗАКЛЮЧЕНИЕ.55

Ш =5 О it

7. I I. ПУБЛИКАЦИЙ. 59

8. СЛОЖЕНИЕ. 63

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Лазерные методы находят все более широкое применение в современных технологиях. Так, например, в ядерных технологиях они используются для изотопного и элементного анализа радиоактивных веществ и конструкционных элементов, очистки радиоактивно загрязненных поверхностей, дистанционного контроля технологических процессов, контроля окружающей среды и т.д. Достижения в области фундаментальных и прикладных лазерных исследований приводят к открытию и развитию новых лазерно-ядерных технологий, таких, например, как лазерное разделение стабильных и радиоактивных изотопов. За время своей работы в двух ведущих научных ядерных центрах - ИАЭ им. И.В.Курчатова (Москва, Россия) и Комиссии по атомной энергии (Сакле, Франция) - автор данной работы принимал активное участие в разработке и исследовании лазерных методов в приложении к различным ядерным технологиям. Результаты этих исследований легли в основу диссертации.

Цель работы состояла в разработке и исследовании лазерных методов и их применений в следующих областях ядерных технологий:

1. разделение изотопов урана лазерно-молекулярным методом;

2. лазерное разделение изотопов в парах атомов;

3. лазерная диагностика плазмы при разделении изотопов методом ионно-циклотронного резонанса;

4. изотопный анализ малых относительных концентраций изотопов урана в технологическом процессе его обогащения лазерным методом;

5. микроанализ ядерного топлива и конструкционных элементов.

В работах по разделению изотопов (молекул или атомов) лазерными методами ставилась задача создать и экспериментально исследовать источники когерентного излучения, удовлетворяющие требованиям технологических испытаний этих методов. В ходе отработки и практической реализации диагностики плазмы в процессе разделения изотопов методом ионно-циклотронного резонанса было необходимо не только предложить обоснованную концепцию метода лазерной диагностики, но и теоретически обосновать его в применении к ионам плазмы в сильном магнитном поле (>1 Тесла). Метод лазерной флуоресценции был впервые применен для диагностики плазмы крупномасштабной установки SUPER-ERIC (Франция). Для оперативного контроля и измерения малых относительных концентраций изотопов урана (235U/238U <0,1%) был предложен и исследован метод время-пролетной масс-спектрометрии в комбинации с лазерной абляцией и неселективной фотоионизацией атомов урана. Исследования по лазерной микроабляции имели целью разработать и оптимизировать методы элементного микроанализа веществ для ядерных технологий. Научная новизна полученных результатов: были разработаны и созданы источники излучения для лазерного разделения изотопов: источник на основе вынужденного комбинационного рассеяния лазерного излучения в газах в многопроходной кювете и системы перестраиваемых лазеров на красителях; метод лазерной флуоресценции был изучен экспериментально и теоретически и применен для диагностики плазмы в сильном магнитном поле; экспериментально и теоретически была исследована неселективная фотоионизация атомов урана излучением коммерческого Nd-Y AG-лазера, что позволило разработать простой и надежный метод оперативного измерения малых относительных концентраций изотопов урана методом время-пролетной масс-спектрометрии; в исследованиях по лазерной микроабляции было установлено влияние параметров лазерного излучения (длины волны, энергии, длительности импульса) и свойств мишени (чистые металлы, оптически прозрачные кристаллы) на аналитические характеристики абляции (форма микрократеров, свойства лазерной плазмы). Анализ полученных результатов позволяет более полно понять роль различных физических механизмов лазерной абляции и выбрать оптимальный режим проведения элементного микроанализа веществ. Научная и практическая значимость работы.

Проведение исследований, результаты которых вынесены на защиту, было обусловлено и тесно связано с насущной потребностью ядерной индустрии как в разработке новых методов разделения изотопов, так и в проведении анализа веществ и контроля технологических процессов. Полученные экспериментальные и теоретические результаты имеют фундаментальную и прикладную ценность в таких областях, как лазерная физика, лазерное разделение изотопов, нелинейная оптика, лазерная спектроскопия и аналитическая химия.

Установки, созданные на основе проведенных исследований и полученных результатов, нашли применение в исследованиях по лазерному (ИАЭ им.И.В.Курчатова, Россия) и плазменному (Комиссия по атомной энергии, Франция) методам разделения изотопов. Разработанные методы анализа и контроля были применены в исследованиях технологических процессов ядерно-топливного цикла, проводимых Комиссией по атомной энергии (Франция). Основные положения, выносимые на защиту:

1. разработка, исследование и реализация метода получения инфракрасного когерентного излучения в области средних инфракрасных длин волн на основе вынужденного комбинационного рассеяния лазерного излучения в газах в многопроходной кювете;

1. разработка, исследование и реализация перестраиваемой лазерной системы на красителях с параметрами, удовлетворяющими проведению технологических исследований по разделению изотопов в парах атомов;

2. экспериментальное и теоретическое исследование свойств нелинейных многоволновых (ВЧПР) и магнитооптических эффектов (эффект Фарадея), проявляющихся при прохождении лазерного излучения через резонансные оптически плотные среды;

3. реализация, экспериментальное исследование и теоретическое обоснование метода лазерной флуоресценции для диагностики ионов плазмы в сильном магнитном поле (>1 Тесла);

4. исследование процесса неселективной фотоионизации атомов урана третьей гармоникой Nd-YAG-лазера;

5. разработка и применение метода время-пролетной масс-спектрометрии в сочетании с лазерной .абляцией и фотоионизацией для измерения малых относительных концентраций изотопов урана (235U/238U <0,1%);

6. комплексное исследование свойств лазерной микроабляции для ее применения в элементной картографии поверхностей.

Апробация работы.

Материалы, выносимые на защиту, были представлены в форме приглашенных докладов и устных сообщений и обсуждались на многих отраслевых, общесоюзных и международных конференциях с участием ведущих специалистов:

1. Всесоюзная школа «Физические основы голографии», Баку, 1986.

2. Всесоюзная конференция «Обращение волнового фронта», Минск, 1986.

3. Всесоюзная школа «Нелинейная оптика и голография», Черновцы, 1989.

4. Междисциплинарный коллоквиум Национального комитета научных исследований, Жиф-сюр-Иветт, Франция, 1992.

5. IV конгресс Французского физического общества, Тулуз-Лабек, Франция, 1994.

6. Международная конференция «Фотонное эхо и когерентная спектроскопия», Йошкар-Ола, Россия, 1997.

7. Международная конференция «Лазерная обработка поверхностей», Лимож, Франция, 1997.

8. VII Международный конгресс «Лазерная физика», Берлин, Германия, 1998.

9. Международная конференция «Мощная лазерная абляция», Санта-Фэ, США, 1998.

10. Конференция Европейского общества исследования материалов, Страсбург, Франция, 1998.

11. VIII Международный конгресс «Лазерная физика», Будапешт, Венгрия, 1999.

12. Международная конференция Федерации аналитической химии, Ванкувер, Канада, 1999.

13. Международная конференция «Нерезонансное взаимодействие излучения с веществом», Санкт-Петербург, Россия, 2000.

14. Международная конференция «Лазерная абляция», Токио (Тцукуба), Япония, 2001.

Результаты работ докладывались на семинарах ведущих научных центров России и Франции. Работы по созданию когерентных источников излучения и исследованию свойств резонансных голограмм были отмечены призовыми и специальными премиями на конкурсах научных работ ИАЭ им.И.В.Курчатова (1978, 1980, 1981, 1984, 1985 и 1986 гг.).

По теме диссертационной работы в международных научных журналах и сборниках опубликовано 30 печатных работ, в которых соискатель является автором или соавтором.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из: общей характеристики работы; материалов исследований, изложенных в пяти главах; общего заключения; списка публикаций, положенных в основу написания диссертации по результатам исследований, выносимых на защиту; (при ссылках на эти публикации использовалась двузначная индексация, где первая цифра указывает номер главы данной работы); приложения, где в полном объеме приведены цитируемые в диссертационной работе публикации со ссылками на работы, результаты которых были ценны при проведении исследований.

Диссертация содержит 62 страницы, включая 23 рисунка и 1 таблицу.

Основные результаты состоят в следующем:

1. Разработка источника инфракрасного излучения для молекулярного метода разделения изотопов урана.

1.1. Предложенный и впервые в России апробированный метод вынужденного комбинационного рассеяния в многопроходной кювете позволяет более широко его использовать для преобразования частот в инфракрасном диапазоне длин волн. Высокая эффективность преобразования, а также потенциальная возможность масштабирования установки для достижения высоких средних мощностей свидетельствуют о том, что этот метод может удовлетворить требованиям, предъявляемым к источникам излучения для промышленного обогащения изотопов урана.

1.2. Эксперименты наглядно продемонстрировали эффективность использования вынужденного четырехволнового рассеяния для снижения мощности СОг-лазера, необходимой для получения высокого преобразования частоты СОг-лазера при его вынужденном комбинационном рассеянии на вращательных переходах в водороде.

1.3. Впервые была получена генерация на длине волны 20 мкм с использованием орто-водорода и импульсного СОг-лазера.

2. Лазерное разделение изотопов в парах атомов.

2.1. Была разработана и создана система импульсно-периодических лазеров на красителях с параметрами излучения, удовлетворяющими требованиям метода разделения изотопов в парах атомов.

2.2. Эксперименты по фотоионизации изотопов Са показали возможность получения высокой селективности даже в случае малых изотопических сдвигов.

2.3. Полученные экспериментальные и теоретические результаты по резонансному вырожденному четырехволновому рассеянию и нелинейному эффекту Фарадея имеют ценность при решении проблем, связанных с распространением лазерного излучения в крупномасштабных установках для лазерного разделения изотопов.

3. Лазерная диагностика плазмы в сильном магнитном поле.

3.1. Метод лазерной флуоресценции был впервые использован для диагностики плазмы в сильном магнитном поле, что позволило определить локальные значения температуры ионов в зоне их нагрева установки SUPER-ERIC (Франция).

3.2. В ходе экспериментов были обнаружены и исследованы необычные свойства лазерной флуоресценции, такие как высокая интенсивность насыщения резонансных переходов, спектральное распределение сигнала флуоресценции, пространственное распределение интенсивности сигнала флуоресценции вдоль магнитного поля, возможность возбуждения всех ионов, пересекающих лазерный луч, отсутствие самопоглощения сигнала флуоресценции, что позволяло измерять локальную температуру ионов в оптически плотной плазме.

3.3. Была создана теоретическая модель, которая позволила объяснить все наблюдаемые в наших экспериментах свойства лазерной флуоресценции. На основании хорошего качественного и количественного согласования экспериментальных и теоретических результатов можно сделать вывод, что проблемы, связанные с применением метода лазерной флуоресценции для диагностики плазмы в сильных магнитных полях, были успешно решены.

4. Метод время-пролетной масс-спектрометрии для измерения малых относительных концентраций изотопов урана.

4.1. Полученные экспериментальные и теоретические результаты показали, что метод время-пролетной масс-спектрометрии в комбинации с коммерческими Nd-YAG-лазерами для лазерной абляции и неселективной фотоионизации атомов может быть успешно применен для изотопного анализа образцов с низким содержанием 235U (<0,1 %).

4.2. Экспериментально и теоретически была исследована неселективная фотоионизация атомов урана третьей гармоникой излучения коммерческого Nd-YAG-лазера. Получено хорошее согласование экспериментальных и теоретических результатов.

4.3. Сопоставление и анализ экспериментальных и теоретических данных позволили определить интенсивность насыщения фотоионизации атомов урана третьей гармоникой Nd-YAG-лазера и оценить некоторые ранее неизвестные спектроскопические параметры переходов атомов урана.

5. Метод оптической спектроскопии лазерной плазмы для элементного анализа веществ.

5.1. Проведено комплексное исследование свойств лазерной микроабляции для оценки ее возможных применений для микроанализа веществ методом оптической спектроскопии лазерной плазмы.

5.2. Экспериментально установлены зависимости эффективности лазерной абляции (глубина кратера, отнесенная к плотности энергии лазерного импульса) от длины волны лазерного излучения, энергии импульсов и их длительности для широкого набора мишеней из чистых металлов.

5.3. В исследованиях с чистыми металлами и оптически прозрачными диэлектриками были определены значения порогов абляции и установлены их зависимости от длительности лазерных импульсов.

5.4. Установлена корреляция между температурой плавления вещества и эффективностью лазерной абляции.

5.5. Исследовано влияние энергии, длины волны, длительности лазерных импульсов и типа окружающей среды на форму и скорость разлета лазерной плазмы. Было обнаружено, что состав окружающей среды влияет не только на форму, размеры и интенсивность излучения плазмы, но и на эффективность лазерной абляции.

5.6. Выявлена роль лазерной плазмы в уширении и деформации формы микрократера. Было установлено, что при взаимодействии лазерного импульса с плазмой происходит не только его поглощение, что снижает эффективность лазерной абляции, но и рефракция в объеме плазмы, приводящая к изменению распределения интенсивности излучения на мишени.

5.7. Были экспериментально определены аналитические параметры лазерной плазмы: температура, плотность электронов, время жизни спектральных переходов, непрерывный фон и т.д.

5.8. Было показано, что плазма, полученная с фемтосекундным лазером, обладает уникальными для аналитического применения свойствами: низким уровнем непрерывного фона излучения и высокой воспроизводимостью спектральных линий.

5.9. Была установлена роль поверхностных электромагнитных волн (образование периодических структур) во взаимодействии фемтосекундного лазерного луча с поверхностью.

5.10. Полученные зависимости свойств лазерной абляции от условий окружающей среды, от энергии, длины волны и длительности лазерного импульса были оценены с точки зрения различных теоретических моделей лазерной абляции. Как показал анализ экспериментальных и теоретических данных, ни одна из известных на сегодняшний день моделей не может дать достаточно хорошее количественное описание свойств лазерной микроабляции (диаметр пятна <10 мкм). Полученные в наших исследованиях результаты представляют ценность в создании адекватной теоретической модели лазерной микроабляции.

Список публикаций по результатам, вынесенным на защиту, представлен в главе 7, копии публикаций приведены в Приложении.

7. СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ

1.1. "ВРАЩАТЕЛЬНОЕ ВЫНУЖДЕННОЕ КОМБИНАЦИОННОЕ РАССЕЯНИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ СО, -ЛАЗЕРА В ОРТО-ВОДОРОДЕ", Письма в ЖТФ, том 8, №3, стр. 186-188, 1982, Бобровский А.Н., Кожевников А.В., Копырина Р.И., Мищенко В.А., Мыльников Г.Д., Семерок А.Ф.

1.2. "ВКР В С02 В МНОГОПРОХОДНОЙ КЮВЕТЕ", Квантовая электроника, том 9, №8, стр. 1076-1707, 1982, Бобровский А.Н., Мищенко В.А., Мыльников Г.Д., Семерок А.Ф.

1.3. "ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕНЕРАЦИИ ГИБРИДНОГО С02 -ЛАЗЕРА", Квантовая Электроника, том 5, №4, стр. 897-905л 1978, Лиханский В.В., Мыльников Г.Д., Напартович А.П., Семерок А.Ф., Соболенко Д.Н.

2.1. "НАБЛЮДЕНИЕ ДВУХЧАСТОТНОЙ РЕЗОНАНСНОЙ ГОЛОГРАММЫ ИЗ ВОЗБУЖДЕННЫХ АТОМОВ НАТРИЯ", ЖЭТФ, том 89, № , стр. 833-835, 1985, Григорьев И.С., Семерок А.Ф., Фирсов В.А., Чанкин А.В.

2.2. "ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ РЕЗОНАНСНЫХ ГОЛОГРАММ В ПУЧКЕ АТОМОВ НАТРИЯ", Квантовая Электроника, том 14, № 10, стр. 2082-2088, 1987, Григорьев И.С., Лиханский В.В., Семерок А.Ф., Фирсов В.А., Чанкин А.В.

2.3. "ВЫРОЖДЕННОЕ РЕЗОНАНСНОЕ ЧЕТЫРЕХВОЛНОВОЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ РАССЕЯНИЕ НЕПРЕРЫВНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ОПТИЧЕСКОЙ НАКАЧКИ", Письма в ЖТФ, том 12, №7, стр. 397-400, 1986. Григорьев И.С., Семерок А.Ф., Фирсов В.А., Чанкин А.В.

2.4. "ВЫРОЖДЕННОЕ РЕЗОНАНСНОЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ В ПРОСТРАНСТВЕННО-РАЗНЕСЕННЫХ СВЕТОВЫХ ПОЛЯХ", Квантовая Электроника, том 13, №8, стр. 15411542,1986, Григорьев И.С., Семерок А.Ф., Фирсов В.А., Чанкин А.В.

2.5. "О НЕОБЫЧНОМ ХАРАКТЕРЕ МАГНИТНОГО ВРАЩЕНИЯ ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ МОНОХРОМАТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ВНУТРИ КОНТУРА ПОГЛОЩЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНОЙ ЛИНИИ", Письма в ЖЭТФ, том 45, №7, стр. 322-323,1987, Буевич О.Э., Григорьев И.С., Семерок А.Ф., Фирсов В.А.

2.6. "УВЕЛИЧЕНИЕ РЕСУРСА РАБОТЫ ЛАЗЕРОВ НА КРАСИТЕЛЯХ", Отчет ИАЭ N70/4525, 1989, 7 стр., Григорьев И.С., Семерок А.Ф., Фирсов В.А., Игнатьев Ю.В., Марачева Н.Ю., Михайлов И.В.

2.7. "КОМПЛЕКС ПЕРЕСТРАИВАЕМЫХ ЛАЗЕРОВ НА КРАСИТЕЛЯХ УСТАНОВКИ «ТАЛИСМАН» ", Отчет ИАЭ N70/4632, 1991, 94 стр., Григорьев И.С., Игнатьев Ю.В., Михайлов И.В., Семерок А.Ф.

2.8. "СИСТЕМА ПЕРЕСТРАИВАЕМЫХ ЛАЗЕРОВ УСТАНОВКИ «ТАЛИСМАН» СУММАРНОЙ МОЩНОСТЬЮ 3 ВТ", Отчет ИАЭ N70/4826, 1991, 9 стр., Григорьев И.С., Игнатьев Ю.В., Михайлов И.В., Семерок А.Ф.

2.9. "ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СКОРОСТИ ПРОКАЧКИ КРАСИТЕЛЯ НА МОЩНОСТЬ ГЕНЕРАЦИИ ЛАЗЕРА", Отчет ИАЭ N70/4741, 1991, 17 стр., Григорьев И.С., Игнатьев Ю.В., Михайлов И.В., Семерок А.Ф.

2.10. "ИЗОТОПИЧЕСКИ СЕЛЕКТИВНАЯ ФОТОИОНИЗАЦИЯ АТОМОВ КАЛЬЦИЯ", Квантовая Электроника, том 15, №4, стр. 860-863,1988, Бабичев

A.П., Гельман Э.Б., Григорьев И.С., Латышев О.В., Семерок А.Ф., Фирсов В.А., Чанкин А.В.

3.1 UNEXPLORED PROPERTIES OF LASER INDUCED FLUORESCENCE IN A HIGHLY MAGNETISED PLASMA, Proceedings of the 7th International Symposium on "Laser-Aided Plasma Diagnostics", 1995, Fukuoka, Japan, pp. 190-195, A. Pailloux, P. Louvet, A. Semerok.

3.2. COHERENT CW-LASER BEAM INTERACTION WITH IONS IN STRONG MAGNETIC FIELD. SPIE Proceedings "Photon Echo and Coherent Spectroscopy'97", vol. 3239, 1997, pp. 34-42, A. F. Semerok.

3.3. CW LASER INDUCED FLUORESCENT SPECTROSCOPY OF HIGHLY MAGNETISED COLLISIONLESS PLASMA. Laser Physics, vol. 9, No. 1, 1999, pp. 244-248, A. F. Semerok and A. Pailloux.

3.4. OPTICAL DIAGNOSTICS SYSTEM FOR MEASURING SUPER-ERIC PLASMA PARAMETERS. Laser Physics, vol. 10, No. 1, 2000, pp. 372-377, A. F. Semerok, B. Larousse, A. Pailloux.

4.1. EXPERIMENTAL STUDY OF THE LA-TOF-MS METHOD FOR LOW ISOTOPE COMPOSITION MEASUREMENT IN SOLID MATTER. Appl. Phys. A: Material Science & Processing, vol. 69, 1999, pp. S165-S166, E. Vors, A. Semerok, J.-F. Wagner.

4.2. NON-SELECTIVE PHOTOIONIZATION FOR ISOTOPE RATIO MEASUREMENTS BY TIME OF FLIGHT MASS SPECTROMETRY WITH LASER ABLATION. Applied Surface Science, vol. 168, No. 1-4, 2000, pp. 166-169, E. Vors, A. Semerok, J.- F. Wagner and S.V. Fomichev.

4.3. NON-SELECTIVE PHOTOIONIZATION OF URANIUM ATOMS BY THIRD HARMONIC OF Nd-YAG LASER, J. Phys. B, Atom, and Molec. Phys., Vol. 34, pp. 565-578, 2001, A. F. Semerok, E. Vors, J.-F. Wagner and S. V. Fomichev.

5.1. EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF LASER ABLATION EFFICIENCY OF METALS. SPIE Proceedings "Laser Surface Processingvol. 3404, 1998, pp. 432-440, C. Chaleard, V. Detalle, S. Kocon, J.-L. Lacour, C. Nouvellon, P. Mauchien,

B. Salle and A. Semerok.

5.2. INFLUENCE OF LASER PULSE DURATION ON THE ABLATION EFFICIENCY OF METALS. SPIE Proceedings "Laser Surface Processing", vol. 3404, 1998, pp. 441-448, C. Chaleard, V. Detalle, S. Kocon, J.-L. Lacour, P. Mauchien, P. Meynadier, C. Nouvellon, P. Palianov, M. Perdrix, G. Petite, B. Salle, A. Semerok.

5.3. ON THE POSSIBILITY OF EXCITATION TEMPERATURE DETERMINATION BY RELATIVE DEVIATION PLOT OF LINE INTENSITIES. SPIE Proceedings "Laser Surface Processing", vol. 3404, 1998, pp. 420-423, A. Semerok.

5.4. LASER ABLATION EFFICIENCY OF PURE METALS WITH FEMTOSECOND, PICOSECOND AND NANOSECOND PULSES. SPIE Proceedings "High-Power Laser Ablation", vol. 3343, 1998, pp. 1049-1055, A. Semerok, C. Chaleard , V. Detalle, S. Kocon, J.-L. Lacour, P. Mauchien, P. Meynadier, C. Nouvellon, P. Palianov, M. Perdrix, G. Petite, B. Salle.

5.5. EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS OF LASER ABLATION EFFICIENCY OF PURE METALS WITH FEMTO, PICO AND NANOSECOND PULSES.

Applied Surface Science, vol. 138-139, 1999, pp. 311-314, A. Semerok, C. Chaleard, V. Detalle, J.-L. Lacour, P. Mauchien, P. Meynadier, C. Nouvellon, B. Salle, P. Palianov, M. Perdrix and G. Petite.

5.6. LASER ABLATION EFFICIENCY OF METAL SAMPLES WITH UV LASER NANOSECOND PULSES, Applied Surface Science, vol. 138-139, 1999, pp. 302-305, B. Salle, C. Chaleard, V. Detalle, J.-L. Lacour, P. Mauchien, C. Nouvellon, A. Semerok.

5.7. INVESTIGATION OF LASER PLASMA FOR SOLID ELEMENT COMPOSITION MICROANALYSIS. Applied Surface Science, vol. 138-139, 1999, pp. 299-301, V. Detalle, J.-L. Lacour, P. Mauchien, A. Semerok.

5.8. LASER PLASMA LIMITING EFFECTS AT NANOSECOND LASER MICRO ABLATION. EUROPTO Proceedings "Computer-Controlled Microshaping", vol.3822, 1999, pp. 56-67, B. Salle, M. Libenson, P. Mauchien, G. Petite, A. F. Semerok, J.-F. Wagner.

5.9. FEMTOSECOND AND PICOSECOND LASER MICRO ABLATION: ABLATION EFFICIENCY AND LASER MICROPLASMA EXPANSION. Appl. Phys. A: Material Science & Processing, vol. 69, 1999, pp. S381-S383, B. Salle, O. Gobert, P. Meynadier, M. Perdrix, G. Petite, A. Semerok.

5.10. PECULIARITIES OF CHANGE IN ELECTRONIC AND LATTICE TEMPERATURES OF METAL AFTER ULTRA SHORT LASER PULSE. Journal of Technical Physics, in press, M.N. Libenson, E.M Minaeva, G. Petite, B. Salle,

A. Semerok, J.-F. Wagner.

5.11. MICRO ABLATION OF PURE METALS: LASER PLASMA AND CRATER INVESTIGATIONS, SPIE Proceedings " NLMI-10", vol. 4423, 2001, pp. 153-164,

A. Semerok, B. Salle, J.-F. Wagner, G. Petite, O. Gobert, P. Meynadier, M. Perdrix.

5.12. ABLATION THRESHOLDS OF METALS WITH FEMTOSECOND LASER PULSES, SPIE Proceedings " NLMI-10", vol. 4423, 2001, pp. 178-185, (will be published in Journal of Technical Physics), M. Hashida, A. Semerok, O. Gobert, G. Petite, J.-F. Wagner.

5.13. FEMTOSECOND, PICOSECOND AND NANOSECOND LASER MICRO ABLATION OF PURE METALS: LASER PLASMA AND CRATER INVESTIGATIONS", SPIE Proceedings "ECLIM 2000", vol. 4424, 2001, pp. 574579, (will be published in the Laser & Particle Beams Journal), A. Semerok, O. Gobert, J.-L. Lacour, G. Petite, B. Salle, J.-F. Wagner.

5.14. FEMTOSECOND LASER ABLATION OF TRANSPARENT DIELECTRICS: MEASUREMENT AND MODELISATION OF CRATER PROFILES, accepted for publication in Applied Surface Science, S.Guizard, A. Semerok, J. Gaudin, M. Hashida, P. Martin, F. Quere.

1. Humphrey L.M., Gordon J.R., L i-a. о P.P. Angular dependence of line shape and strength of degenerate four—wave mixing in a Dop— pier broadened system with optical pumping. — Opt. hett., 1980, v. 5, N2, p. 56-58.

2. Григорьев И.С., Семерок А.Ф., Ф и р-с о в В. А., Ч а н к и н А.В. Наблюдение двухчастотной резонансной голограммы из возбужденных атомов натрия. ЖЭТФ, 1985, т. 89, №3, с. 833-835.

3. Поступило в Редакцию 15 декабря 1985 г.4001. ПИСЬМА В РЕДАКЦИЮк К сй Итон;; 'л :-ле;.-т;юпнка:>, Hi, .\s & (1086) УДК G21.373.S2G

4. И. С. Григорьев, А. Ф. Семеро», Е. Л. Оирсов, Л. В, Чанкнн

5. ВЫРОЖДЕННОЕ РЕЗОНАНСНОЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ ЕЗАИМОДЕЙСТВИЕ В ПРОСТРАНСТВЕННО-РАЗНЕСЕННЫХ СЕЕТОБЫХ ПОЛЯХ

6. Соооща-чпся о наблюдении пыр-педенного резонансного параметричес кого езаимодейст-с mi п пучке с, то мои натрия на переходе 3Pvi—-35>lri (F — 2) а прсс транственно-рпъ-несенных саетпаых полях.

7. P. F. Liao, D. №. Bloom, N. P. Economou. Appl. Phys. Letts, 32, 813 (1978).

8. P. F. Liao. D. №. Bloom. Optics Letts, 3. 4 (1978).

9. С. V. Heer, N. C. Griffen. Optics Letts, 4, 239 (1979).

10. L. №. Humphrev. J. P. Gordon. P. F. Liao. Optics Letts, 5, 5u (19S0).

11. A. P. Bogdan, 'Y. Prior, N. Bloembergen. Optics Letts. 6, 82 (1981).

12. J. NiUen, N. S. Gluck, A. Yariv. Optics Letts. 6. З-'зО (ID8i).7. №. Ducloy, R. K. Raj. D. Bloch. Optics Letts. 7. 60 (1982).

13. S. Saikan, №. Kiguchi. Optics Letts. 7, 535 (I9S2). '

14. П. А. Апангсевич, А. А. Афанасьев, С. Г1. Жвавый. Квантовая электроника. 10. 294 (10S3).10. №. Ducloy, D. Bloch. Phys. Rev. A. 30, 3107 (19S4).

15. A. E. Королез. Д. И. Стаселько. Оптика it спектроскопия, 57. 299 (1984).

16. В. №. Apv-гюнян. А. Р. Ачамян, С. П. Ишханяи, Т. А. Папазяп. Изв. АН АрмССР. Сер. Физика. 20. 139 (1985).

17. Е. Koster, J. Kolbe, F. №itsch!;e, J. Mlvnek, W. Lange. Appl. Phys. B, 35, 20! (1984).

18. A. E. Королев, В. H. Назаров. Д. И. Стаселько. ЖТФ, 55, 111 (1985).

19. И. С. Григорьев. А. Ф. Семерок, В. А. Фирсов, А. В. Чанкин. ЖЭТФ, 89, 833 (1985).

20. Институт атомной энергии Поступило в редакциюнм. И. В. Курчатова,-Москва * 13 марта 1986 г.

21. G r i с о г ' е v. A. F. Semerok, V. A. F i г s о v, А. V. С h а п k i п. The Degenerate Rsscnant Parametric Interaction in Spatially Separated Light Fields.

22. An observation is reported oF the degenerate resonant parametric interaction in л so " diuni atom beam di:e to the 3P,,.,—3S,/- (F=2) transition in spnlinllv separated light fields. .-.-. . .

23. Письма в ЖЭТФ, том 45, вып. 7, стр. 322 323 10 апреля 1987 г.

24. О НЕОБ ЫЧНОМ ХАРАКТЕРЕ МАГНИТНОГО ВРАЩЕНИЯ ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ МОНОХРОМАТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ВНУТРИ КОНТУРА ПОГЛОЩЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНОЙ ЛИНИИ

25. О.Э.Буевич, И.СГригоръев, А.Ф.Семерок, В.А.Фирсов

26. Экспериментально обнаружено магнитное вращение плоскости поляризации высоксмонохроматического излучения внутри доплеровски уширенного контура линии поглощения3S (F= Т) 3Р атомов натрия, качественно отличающееся от эффекта Макалузо 1 /2V '3/2 Корбино.

27. Я s 0 27 Э, Н 2 0,31 Э. Применение двух катушек Гельмгольца Г позволяло скомпен1. Уъ ' гз гсировать компоненту Н и варьировать компоненту Н .-з -г*, / 3 4 5HJ3)2

28. Рис. 2. а Контур поглощения рабочего перехода; б - зависимость у>(и) при I — — 0,5 мВт/см2, к/« 2, HY — 1Э;в-зави-симость Y>(f) при 1—20 мВт/см , к/« 1,1, Нх — 1 Э. Значения к1 приведены для центра перехода

29. Авторы благодарят Марпишевского Д.М. за предоставление чувствительного феррозонда.1. Литература1 .ВудР. Физическая оптика, М., ОКТИ, 1936.

30. Волъкенштейн М.В. Молекулярная оптика, М. -JL, 1951.

31. Василенко J1.C., Гуськов J1.H., Шишаев А.В. Квантовая электроника, 1978, 5, 1746.

32. Лукомский Н.Г., Полищук ВЛ. Журнал прикладной спектроскопии, 1986,45, 382.

33. Богданов Ю.В., Канарский С.И., Собелъман И.И., Сорокин В.Н., Струк И.И., Юков ЕЛ.-Оптика и спектроскопия, 1986, 61, 446.

34. Giraud-Cotton S., Kaflandjmn V.P., Klein L. Phys. Rev., 1985, A32, 2211.

35. Институт атомной энергии им. И.В.Курчатова

36. Поступила в редакцию 9 февраля 1987 г.

37. Квантовая электроника», 15, N° 4 (1988)1. УДК 621.373.826

38. А. П. Бабичев, Э. Б. Гельман, И, С. Григорьев, О. В. Латышев, А. Ф. Семерок, В. А. Фирсов, А. В. Чанкин

39. ИЗОТОПИЧЕСКИ СЕЛЕКТИВНАЯ ФОТОИОНИЗАЦИЯ АТОМОВ КАЛЬЦИЯ

40. То, что ИС больше ширины контура линии поглощения, безусловно, способствует высокой селективности при фотоионизаиии элементоз начала . и конца периодической системы.

41. А. П. Бабичев, Э. Б. Гельман, И. С. Григорьев и др.1. Д-),МГц1. F-9J2 F--V2 F'S/Z1.I—IIL40 « 4J 44 H, а.е.м.

42. Рис. 1. Изотопические сдвиги резонансной линии перехода As-^Ap (Я=657,3 нм) в кальции 11. и контур линии поглощения изотопа 40Са для газа при 800 °С (/) и эффузионного пучка с диафрагмированием 1:6,5 (2)

43. Рис. 2. Схема экспериментальной установки:1 — аргононыЛ лазер: 2 — самописец: '3 — вакуумная Гкамера; 4 — МХ-7303; 5 — источник паров: 6 — лазер на оксазнне 17; 7 — волномер; с — лазер на родамине 6G

44. Изотопич ески селективная фотоионизация атомов кальция 861к