Luận án phó tiến sỹ " Điều kiện tối ưu và thông số đồng dạng của một loại laser hỗn hợp 2 khí "

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

Thêm vào BST

Báo xấu

109
lượt xem 23
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo tóm tắt Luận án phó tiến sỹ khoa học " Điều kiện tối ưu và thông số đồng dạng của một loại laser hỗn hợp 2 khí " chuyên ngành quang học.Các chất khí là tập hợp các nguyên tử hay phân tử hay các hạt nói chung trong đó các hạt có thể tự do chuyển động trong không gian. Lực tương tác giữa các hạt rất yếu, và các hạt chủ yếu tương tác với nhau qua va chạm ngẫu nhiên, hoặc với thành chứa. Các hạt chuyển động với tốc độ và hướng...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án phó tiến sỹ " Điều kiện tối ưu và thông số đồng dạng của một loại laser hỗn hợp 2 khí "

TFU10NG . &~I HOC TONG HQP THANH PH6 HO CHi MINH . TUAN TRAN OIEU K'~N TO' lfU VA THONG SO DONG D~NG CUA MOT LO~I LASER HON HQ"P 2 KHI QUANG HOC - 10218 16M TAT LUk.N AN PH6 TlEN sT KHOA HOC ID~~~i; -III ...... \ \"'d"_"'-"'" " "...,, ~ ; , '' . " 1 I , q,--" 1 .~ . r-~-~'--'~' -~ - 1986 THANH PHO Hb CHI MINH
. -\ CONG TRINH &UOC HOAN THANH.-'iAL~~~'~_d TRUONG e~1 HOC TONG HQP TP.- Hb--C.HrL- MINH-¥--' NgU'ai hU'ang don khoa hQc: NGUYEN HO'U CHI, Pho Tien s7, Giao suo I. NgU'ai nh{m xet 1 : &INH VAN HOANG, Tien s7, Giao suo I. NgU'ai nh9n xet 2: T~ vAN TUAN,Pho Tien sT. Co quan nh9n xet: Phon vi~n Khoa hQc Vi~t Nam. lu9n an se dU'gc boo v~ iQi H9i d6ng thOrn lu9n an Nha ""~at hQp tQi vao hoi nOm 1986. thang gia, ngay Co th~ tim hi~u lu9n an tQi ThU'vj~n TrU'ang &Qi HQc T6n9 H9P Thanh ph6 Ho Chi Minh.
" .. )0 A.-&~T VAN 9t. V9' Iy laser 'rang may chvc: nC'lm g~n day pha' tri~n r6t nhieu, nhU'ng"!u trung co th~ chia lam 2 lann vlfe:' (i) Tim cae dge frU'ng d9ng hQe va d9C trU'ng khuech dQi e~a mol trU'o-nghoQt tinh. (ii) Xae dinh d
2 - Tom hr
~ + . At - m(rc ion kith thfch, vi dv trong laser ion hO'ikim a d6, loQi nhD'ng m(rc 3d'1 4s~ cuo InlI, 4d9 5s:l cua CdII / 6p cua SolI -Laser vai qua trlnll chuy~n di~n Hcll (L.C) - + + (3) Ao + Bi At + 80 + 6.E; + a do, Bi ion khf d~m a trQng thai cooban, trong tr"ong hgp + + nay At ntlm g(}n m(rc Bi / vi dv trong laser ion hO'ikim 10Qi nhCi'ngm(rc thu9c nhom 3dl0 nx cua lnll ,4dl0 nx cua CdII, 5s:l5p3 (200) cuo 10dIl. 2Phat tri~n Iy thuy~t Shottky vai tr"ong hgp tdng quat: H6n hgp n chol khi co chu Y cac 10Qi vo chQm ion hoa khat nIl" ion hoa tlrng b{lc, ion hoa Penning, chuy~n di~n tich v.v... .!lr dieu ki~n m{lt d9 nguyen tv sieu bell nm khong phI,' thu9c VQOban kinh r: .,J, ~m~ > 100 (4) --Dm a do. IJm - xac xuot pha vcr nm do va chQmdi~n tv, Om - h~ so khua ch tan cua nguyen IV sieu ben, la nh{ln d"gc ph"O'ng trinh can btlng hQt mang di?n trong c9' d"O'ng plasma nIl" sau: " kT (2/405)2 £k e L on.... (5) R2 "-- - e ~k k=1 a do; Zk ~k - v9n toe ion hoa va d9 linh d?ng cua ion khf k, a dieu ki~n plasma kh6ng co qua trlnh 2 bQCthl kef qua se trung '/aj Iy thuyat Sh~l!ky vai n = I, va trung vai Iy thuyet Dorgela vai n == 2. 3. NhQn d"9c dieu kj~n dang dQng cua plasma phong di~n khi, khi co qua trlnh 2 b{1c.
.4 M9t thong so v{lt Iy bot ky !rong laser khi deu phv thuge nhieu thong so khae. PhU'ong phap dong dc;mg eho to sop x~p cae so li~u 6y m9t each hgp Iy nhat, don gian nh6r. .Trong plasma ph6ng di~n Ihong thU'ong do c6 qui lu{lt dong dQng, ve dong, vai gia thi~t co ban la trU'ong th~ IQi 2 di~m tlTong Ilng trong ph6ng di~n 10 b6t bien. Qui .Iu{lt d6 khong ap dvng dlTgc tho laser khf, vi 6 day phai c6 dinh nghTa khat trU'ac tong su6t phat la bat bien. Tli qui lu{lt nay do rut ra dU'gc : (61 CJ(= f (1;,Ne /P) - a d6 CJ( nOng lU'gng trung binh bj m6t do t6t co va ehQm - cua dl~n Ilr, c nOng lU'gng trung binh cua di~n tlr, Ne - mQt - d9 di~n Ilr, p ap su6t. Tli h~ thlic (6) tho to kh&ng dinh rang, ngay co ktli di~n trlTong rut- gQn E/p giong nhau trong 2 ph6ng di~n, thi' v9n roC di~n Ilr chi bang nhau khi khong c6 qua trinh 2 b{lc:,' hay c6' qua Irinh 2 b{lc , nhU'ng Ne /p la dQi IlTgng b6t bf~n 4. Xu6t phat tli phU'ong Irinh d9ng hQc tong trinh do tim dlTgc dieu ki~n toi U'u va cac thong so dong dQng cua loQi laser khi n6i tren. 01 M{li d9 dao 19n lei U-u(D,Nlopt ... . Mal do dao Ion eua laser dU'oe xae dinh b6i: gt D,N INt - - Ncf) = (7) 9d - trQng Iu-gngth6ng ke va mQt d9 a d6, gt ' dd ' Nt ' Nd don so tlTong Ilng vai mile laser tren (t) va mile laser du-ai (d), Nt ,Nd dU'ge xae dinh tlic{lp phU'ong trinh v{ln toe, va bang:' . / eB ) /\ QtBA vr )tZmB-/ Wgt (8) Nt = Ne NoA NoB \ Qom ve
5 , (9) ,Nd=N2eNoA(Q~t va) (Qilve)CGjA/Wgd vai NoA ' NoS ~rTI{1t d9 khf eo bon (A) va khf d~m (8) a tr~mg thai co bon (0) . ~ ,!x6'c,' siam Wet ' Wgd su~t kfch thfCh eae' mc,e laser; , - thai sian ~iX s6ng cua nguyen tu- X a mere i; )- hbng so v{1n / Q~X v toc kfch thfch nguyen tu- X tlr merc \ . If e . . i I~n merc i do va chQm di~n tu-, ) (p~A YT -hbng toe kfch thfch merc ~a$er tre~ _,(f)do so V{1:1 va chQm khang dan hoi loQi 2, Tu- di~u ki~n ClfC trj va m{1t d9 di~n tu-: = 0 l) (,6,N) . (101 -l)N , ,'" - fa 'nh{in dirgc: (" ) "\y ~d Wed (2,405)2DljA (Q~A VT) \Q~8ve) ---" -- , ~A:T)-( iA v.T( Qid' v .) We I Blol'l= K~;-iJ):t(~R)~f~ Q k " ,., ,; )' 0, do, t
6 ehi thuge voo m9t dQi h'Q'ng duy nh6t 10 Te' (f 2) (Ne / p)opt = f (Tfit ) Thay (II) voo (7) to nh{m dl1Q'em9t d9 dao 19n toi I1U: 12,405)2 W gd K2 ' N R2) - --- - Dl' A - A Q(Te ) ( (13) . - opt -2 (Wgt)2 I (K+I) W a d6, 2 / BA \ / e8 ) \ Qt .VT / \ Qm ve -- 114) = Q (Te) \LQ:A VT)(QjA v.) (Qj: ve) k Trong eae bi~u thlrC (II), (13), (14) d6i vai vQch phat laser (L.R) i 10 mlrC sieu ben 1m); d6i vai eae vQeh ph at laser (L.P). (' .CI i 10 mlre eo ban ion (i). b) Nhi~t d9 di~n tir t6i I1U. (13), c6 th~ rut ra dl1ge 2 h~ qua quan trQng Tu- bi~u there IOU day: . - 1/ Val K eho trU'ae m9t d9 dao 19n toi I1U (LlN. R2)Opt Itlnh theo don vi lCR2)chi ph.,. thu9C voo me}tthong so duy nh6t 10 10,neu ham phon bo theo v9n toe cua di~n tir 10 Maxwell thi . thong so d6 10 Te - 2/ Nhi~t de} di~n tir (Ta )opt dU'Q'cxac dinh tu-dieu ki~n; 2 \ . / aB \Qm Va) b\ (- (I-') .t~- (~iA v.) (Q~Av.) \ - 0
7 Trang bi~t.lth(re (15! cae h&l1g$0 v{m t6e chi phv thu9c veo cae hang so dC}c tnrng eho loQi kIll nhU' Vi ' Vm' Vd' VI v{1y n9hi~m tOng quat cua phU'ong trinh (15) c6 dc;mg. = (Te 'opt f (Vi' Vm Vd ) (16) I Tli (15) 'to nh{1n dU'ge bj~u there CliO nhi~1 d9 di~n tll t6i U'u IT )opt trong 3 trU'cmghgp . e '-- Vai laser (loR) - (V2P. + +[2(V 2 IS -Vlsk (T~)~pt Visk ) + ) ' - Visk ) - (V2p4 [2(V2 IS V'Sk)J2+ 16(2V21S -V2p4) ~ 1 (1/2 J ) Visk (17) - Vai laser (loP) [2 (V 2' So-ViM) = -v d+ ~[2(V23S,-ViM)- Vd]2 ITe )opt -i~ ~1/2 - Vd)ViM~ ] (18) + 10 (2V235 - Va; - (L.C) laser B
8 v6i AI 8, C, D la eae ham so cua cae hong so nguyentli, = Vi' Vm, Vdl Vi tlr (17.19) suy ra r6n; (T.) opt conlt. 9ay \a dQi Iu-gng bat bien co bon nhat. vi tlr do co th~ XQ-C dinh cae dQi Iu-gngbat bien khat. Tlr (161va (121cho ta : (201 (Ne / P)opt = const, 9ay la dQi Iu-gng bat bien thCr2 nh{1Odu-gc trong lo..r khf a the dt} phat tal u-u. 9Qi Iu-gng bat bien nay kh&ng dinh rbng, m9c du trong laler khl co ton fQi qua trinh 2 b{lc, qui lu{lt dong dQng van fhoo man. - cJ TI so ap suet ri€mgphon Kopt. 9ieu ki~n t6i u-u cua h~ so Kopt du-gc vH~tra tlr dOng thCre: = (211 NA + NS + ado NA + , NB + la ndng dt} ion khf COban (AI va khf d~m- (B) trong ct}t Gu-ong plalma cualase,r. ClIng vai phu-ong t,in-h can b6ng hQt ta nh{ln du-gc bi~u there cua Ii .0 ap .uat rleng phon toi u-u Kopt: - V6i laser (LR): ~,oBB + ~ loA . !-LG~!\_-- [ ZOB t( K w. J-~ ZO~. !-L°B~ - opt 2 fLo ~°
9 - Val loler (loP) : lOA (23) = ° Kopt zo - /L AB - kp ZomB B /LoBB ~ - Vai laser ll.C) : 0 lOA ~,oBB Zoe = + (I K -. -- + - ) (24) opt Zo 'nO zo /L0B~ I B AB B ~, AB Trong cae bi~u there (22. 24) ky hi~u zo la v{m toe cuo qua trinn ion h60 a dieu ki'~n chuan IT = 273K, p = I Torr), ""':13la d9 linh d9ng eua ion (X trong khi 13a dieu ki~n chuan. NhlT v{ly, ti 10 ap luat rieng phdn cuo laser khi' 2 chat chi phI,! thu9c VaG I dQi IlTgng duy nhat 10 (Te) opt. N61 each knae, (K)opt 10 I dQi IlTgng bat bien: 125) = Kopt eonlt. dl Th8ng so dong dQng tal lTU(PR)opt Tu- phlTang trinh con baug di~n lich trang cQt dlTanl plalma cua h5n hgp khi (5), ap dvng dieu ki~n foi lTU(21), to nh{ln dlTge thong so dong dQng toi lTU(PR)opt : - .Vai laser (loR): . 1/2 Tn (PR)opt = 2,405 (T.) opt (K + I) 273-
10 ,1/2 2Z~ (K:I /L~A + K/L~B) [ (26) ' 0 0 ] /LBA IJ-BB - V6i laser (LP) : 1/2 (T.) opt IJ-~B [ ] (27) (PR)opt = 2,405. Tn 273 2Zo B . - V6i laser (L.C): .. ° T 1/2 (28) (PR)opt = 2,405. 273 ~-- -~~~~_~et 0- o .1 ! 2(ZB - K Zc .! NhU' v9Y, (PR)opt cDng 10 m9t dQI lU'gng bot bien: (29) = (PR)opt f IT. ) opl ' el Dong phong di~n loj U'U: Dong phong di~n trong c9t dU'ong plasma v6i ban kfnh R eo dQng : (30) J~ rNe = J 2J(e~'e E (r) dr ; - a do, N. nong d9 di~n Ill' Iren trve c9t dU'ong, fL. - d9. linh d9ng cuo di~n tll', E - di~n trU'ang tren trve c9t dU'ong. TII (30 eta rut ra dU'go: (31) . = CX~2A-~o (A-eo v. ) G (Te) !PR)~pt (J/R)ept ;
;"i:-: ,-:",'~~"'.'--,',~:~,'1 1~~~"__.\~~~~"~ ;'..,'..~.'.'L'.\ II I . t ! ! ; -1 L-:r "';;1 "._1 (D. ) (~r/4 . ; gd gt Wg d W v6'i C = 1,36 gt IA . eB BA . (Q t )( ) vT Qm ve GITe) = (L Q:A ) (Q~A ve) ( Q~A.. Ve) ; vT k a do X. - ph?!n n{jng hrgng cua di~n hi bj mat do va chQm, A.eo - khoong duang h! do trung binh cuo di~n hi trong c9t = dU'ong v6'i ap suet p I torr, Tn ::c 273K. NhU' v9Y, IJjR)opt chi phV thu9C VaG (Te ) opt. Noi la I dQi lU'gng bat bien cach khat IJjR)opt § 5. So sanh Iy thuyet nh9n dugc voi thllc nhi~m SiT dvng cac bi~u thllc da Jim ra trong § 4 d~ tinh nhi~1 d9 di~n hi toj uu (Te ) opt' ti so ap suet rieng ph?!n toi U'U Kopt ' thong so dong dQng (PR)opt , va dang phong di~n to; U'u Jopt' trong tlrng trU'ang hgp cv th~ cuo m9t so vQch phat IOU day: (i) voi loa.r (l.R) vQch ,hat dugc khoo aat la 632,8nm -N.. - (352 2p4) cua loa.r H. (ii) v6'i laser (L P) cae vQch phat dugc khao sat la 441,6nm 15a22Ds/2-5p1 Ps/2)' 325,Onm (5S22DS/2-5p2 Pll2) cuo - laser He - Cd, 747,8nm 14.2:1Dsl2 4p2 Ps/2)' 589,4nrri (4522 Dsl2- 4p2 P1i2) cua laser H. - In, 684,4nm (6p2 P1/2- 6.2 51/2) va - - 645,3nm (6p2 Psl2 6v 51/2) cua las.r He So. (iii) voi laser (l.C) cae vQch poot dU'gc khao sat la Sl/:JJ cua lo..r H. -In, 522,7nm (5p4 758,8nm (5p2 P'Ih - 55:1
12 '.0°,',:".014P5f':!) ua4ase'r?He-S~, c 507,8nm (103.106°, :: a559~5/:1) 7,~~,n' ,t 'J" - b~,j8} '0 ' cto.ngdQng de) opt' !Klopt ' (PR) opt va (Jlopt tlTong Crr)g cac vQch phat laser (loR) (i), laser (loP) vai Iii) va laser (loCI (iii), to thay rang, co 51{phu hgp kha tot giiia Iy thuyet va Ih'lc nghi~m. TCrcac ket qua nay hoan loan tho 10 kh&ng ~inh rang, 5 thong so dongdQng Iren la dung. 2/Trohg5 thongso;d9r'19 dQng tren, thong so (Te) opt la q\j'an trQ'rignhal.TCr cae bi~u thCr, (19-21) sur ra r&ng, (Te) opt chi ph"" thu?c vao nOng IlTgng cac mCre cuo khf tro va hoi kim JoQi day la nhii'1g dQi IlTgng da dU'ge khao sat chfnh xae, do '~o ITe) opt 16 dang"ti:h C9Y. Hon niJa, bi~u IhCrc(Te) opt nh9n 'dlTgc Ill' el{CIri cue, (!,5L trong do chung khong ph\) Ihu9C VCfO gia frj tuy~t do; CUOcac' h&ng so v9n foe, ma chi phI} thu9C vao dQng,dlTong.cong"d'6ng tin c9y'cua '-chung. ~oi v6i >c:a'~vQ'th;'P't1C5f loser (loC):"dongphong di~n Jop:" rat Ian hon lopf ciia~'cac vQch phat'laser IloR( va (loP), nen ,.qUo trlnh l.;ng,.,b{1c..9"'Pt5y d6ng val fro,Iqvan trQng. Do d6 i (Te) opt cuo laser (LC) ,nhe') hon Ic1ser (l~RIva laser (loP) \6 h,gply. ,:::':"'rn 'L , ' .~" j ", 3/ Nho co di,~u kj~-{b toj U'u( K)opt i' neri';cac bi~u thCrc do; Y;6;i\P~)opr p'(L9iqJ)"h:r:~~ dU'ge m9,t so- h&hg ,so nguyen I";, cub
13 hO'i kim loQi (den nay con chtla dtlgc nghien Cll'U day au), chinh dieu nay tho phep chung fa de dang tinh dtlgc thong so - M. - M va N. (PR)opt d6i v6i baf ky laser He I " I 4/ Thong s6 dong dQng (J/R) hay tNe/p) cua laser ion hO'i kim loQi da dtlgc s,p sanh gili'a Iy rhuye! va thY'c nghi~m CUI;) nhieu tat g1o ~h6'c nha.u d6i v6i vQch phat He --, Cd (l.P) va laser H~-I (loCI. SY'phu hgp co ve quy lu{u bien obi, co ve gia Irj tuy~t d6i cua !hong s6 dong dQng (J/R) chll'ng 10 rang, Ne/p nh~andtl
14 3/ &i~u 1I1,n co ban d~ tong suet phat C,!CdQi 10 nhi,td9 di,n tlr phai thoa man h, thlic: t [2 tVmB_v iA1 [2 (VmB-V iA )-- (V + C) + 5 ITe ) opt'" a d ] + bV (2V -V ) ~1/3 -(V + c) ] 2 ~ ;A mB d) -~; b "= 16,c doi vai laser lL. It), ad6, a = =V 8 ;A 0 va a = I, b = 10, C = doi vai laser (L.P), 10 h09C : (Te ) opt >= - 2 rcos .!. + ~- doi vai laser (L.C) 3 A Tu-thong so (Te )opt c6 th~ tinh d"Qc cae thong 16dbng dQng eon IQi. 4/ Cae biiu thlic IK)opt ' (PR)opt ! va Jopt e6 thi thay th' cho hang 10QI cf\Tang (ong th'!e nghi,m cti rim chi! d9 phat 16i "U. Bay la van d~ e6 y nghTa Ian trol~ thye riA" ling dvng va thi~t k~ eae loQilaser.
15 N9i dung chu yeu cua lu{ln an da cong be tl'ong cac cong trinh sou day: - I &ieu ki~n toi U'uva .hong s6 dong d(;mg t6i U'u cua laser He - Ne v6i vQch phat 632,8nm. Thong boo khoa hQc TrU'cmg BQi HQc T6ng Hgp Thanh pho Ho chi Minh, so 5 1986 2- &ieu ki~n t6i U'u va thong s6 dong dQng cua laser co cO' che kkh thfch ion hoa Penning. rQp chi V{lt l'1, Yi~n Khoa hQc Vi~t Nom s6 4, 1985. 3- St[ phan b6 nong di) cac hQt mang di~n theo tiet di~n ngang cua m9t hen hgp nhieu khf. TQp chi V{lt L'1' Vi~n Khoa hQc Vi~t Nam s6 " 1986 4- &ieu ki~n t6i U'uva Ihong s6 dong dQn~ cua laser He-Hg. TQP chi V{lt 1'1, Vi~n Khoa hQc Vi~t NJm (da nh{ln dOng) 5- Optimum conditions and similarity parameters of metal vapour ion lasers with excitation mechanisms by charge- transfer collisions Thong bao Khoa hQc TrU'ong &Qi HQc TOng Hgp Thanh ph6 ria chi Minh, s6 6, 19C\6. 6- About similarity parameters of gas lasers Thong bao Khoa hQc TrU'cmg&Qi HQc TOng tigp Thanh ph6 He>chi Minh, s6 6, 1986.