Vol. 28, issue 11, article # 1

Abstract:

The technique for the multifrequency laser diagnostics of a vibrational nonequilibrium gas media containing CO₂ molecules with the use of the unsaturated gains at the lines of the 00⁰1–[10⁰0, 02⁰0]_I, II and 00⁰2–[10⁰1, 02⁰1]_I, II transitions is presented. The influences of accuracy of gain measurements and a number of sensed lines on the accuracy of the level population and temperature determination are studied.

Keywords:

vibrational nonequilibrium gas media, CO2 molecules, multifrequency probing, level population, gas temperature

References:

1. Osipov A.I., Uvarov A.V. Neravnovesnyj gaz: problemy ustojchivosti // Uspehi fiz. nauk. 1996. V. 166, N 6. P. 639–650.
2. Osipov A.I., Uvarov A.V. Fizika neravnovesnogo gaza // Priroda. 2001. N 10. P. 61–68.
3. Vitteman V. СO₂-lazer. M.: Mir, 1990. 360 p.
4. Anderson Dzh. Gazodinamicheskie lazery: vvedenie. M.: Mir, 1979. 202 p.
5. Himicheskie lazery / Pod. red. R. Grossa i Dzh. Bota. M.: Mir, 1980. 832 p.
6. Borejsho A.S. Moshhnye mobil'nye himicheskie lazery // Kvant. jelektron. 2005. V. 35, N 5. P. 393–406.
7. Letohov V.S. Lazernyj jeffekt v kosmose // Uspehi fiz. nauk. 2002. V. 172, N 12. P. 1468–1470.
8. Rusanov V.D., Fridman A.A. Fizika himicheski aktivnoj plazmy. M.: Nauka, 1984. 347 p.
9. Achasov O.I., Kudrjavcev N.N., Novikov S.S., Solouhin R.I., Fomin N.A. Diagnostika neravnovesnyh sostojanij v molekuljarnyh lazerah. Minsk: Nauka i tehnika, 1985. 208 p.
10. Zhivotov V.K., Rusanov V.D., Fridman A.A. Diagnostika neravnovesnoj himicheski aktivnoj plazmy. M.: Jenergoatomizdat, 1985. 216 p.
11. Arshinov K.I., Leshenjuk N.S., Nevdah V.V. Raschet naselennostej lazernyh urovnej CO₂ i kolebatel'nyh temperatur po spektral'nomu raspredeleniju kojefficienta usilenija // Kvant. jelektron. 1998. V. 25, N 8. P. 679–682.
12. Arshinov K.I., Leshenjuk N.S., Nevdah V.V. Mnogochastotnaja diagnostika kolebatel'no ravnovesnoj CO₂-soderzhashhej gazovoj smesi // Zh. prikl. spektroskopii. 2001. V. 68, N 6. P. 723–728.
13. Arshinov K.I., Arshinov M.K., Nevdah V.V., Perrin M.Y., Soufiani A., Jasnov V.V. Tochnost' opredelenija temperatury i parcial'nogo davlenija CO₂ v sostave gazovyh smesej CO₂ : N₂ : H₂O : NO₂ metodom mnogochastotnogo lazernogo zondirovanija s ispol'zovaniem perestraivaemogo CO₂-lazera // Zh. prikl. spektroskopii. 2007. V. 74, N 6. P. 810–815.
14. Arshinov K.I., Krapivnaja O.N., Nevdah  V.V. Lazernaja diagnostika ravnovesnoj gazovoj smesi CO₂ : N₂ // Optika atmosf. i okeana. 2014. V. 27, N 5. P. 387–391.
15. Rothman L.S., Gordon I.E., Babikov Y., Barbe A., Benner C.D., Bernath P.F., Birk M., Bizzocchi L., Boudon V., Brown L.R., Campargue A., Chance K., Cohen E.A., Coudert L.H., Devi V.M., Drouin B.J., Fayt A., Flaud J.-M., Gamache R.R., Harrison J.J., Hartmann J.-M., Hill C., Hodges J.T., Jacquemart D., Jolly A., Lamouroux J., Le Roy R.J., Li G., Long D.A., Lyulin O.M., Mackie C.J., Massie S.T., Mikhailenko S., Müller H.S.P., Naumenko O.V., Nikitin A.V., Orphal J., Perevalov V., Perrin A., Polovtseva E.R., Richard C., Smith M.A.H., Starikova E., Sung K., Tashkun S., Tennyson J., Toon G.C., Tyuterev Vl.G., Wagner G. The HITRAN 2012 molecular spectroscopic database // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2013. V. 130. Р. 4–50.
16. Bridges T.J., Chang T.Y. Accurate rotational constants of CO₂ from measurements of cw beats in bulk GaAs between CO₂ vibrational-rotational laser lines // Phys. Rev. Lett. 1969. V. 22. P. 811–815.
17. Kudrja V.P. Vychislenie znachenija funkcii Fojgta v centre linii // Optika i spektroskopija. 1983. V. 55, issue 6. P. 113–114.
18. Abrams R.L. Broadening coefficients for the P(20) CO₂ laser transition // Appl. Phys. Lett. 1974. V. 25, N 10. Р. 609–611.
19. Bulanin M.O., Bulychev V.P., Hodos Je.B. Opredelenie parametrov kolebatel'no-vrashhatel'nyh linij v polosah 9,4 i 10,4 mm CO₂ pri raznyh temperaturah // Optika i spektroskopija. 1980. V. 48, issue 4. P. 732–737.
20. Mudrov V.I., Kushko V.L. Metody obrabotki izmerenij. M.: Radio i svjaz', 1983. 304 p.
21. Leshenjuk N.S., Pashkevich V.V. Tochnostnye harakteristiki diagnostiki aktivnyh sred CO₂-lazerov po izmerenijam kojefficientov usilenija // Zh. prikl. spektroskopii. 1987. V. 46, N 4. P. 567–573.
22. Brimacombe R.K., Reid J. Measurements of anomalous gain coefficients in transversely excited CO₂ laser // IEEE J. Quant. Electron. 1983. V. 19, N 11. P. 1674–1679.