Том 14, номер 05, статья № 9

Аннотация:

Рассмотрено линейное и нелинейное поглощение излучения обертонного CO-лазера различными атмосферными газами. Выбраны линии генерации для использования в спектроскопической абсорбционной диагностике конкретных молекул. Проведен сравнительный анализ спектральных характеристик излучения и поглощения обертонного СО-лазера и химических НF- и DF-лазеров. Представлены данные о 50 наименее и 50 наиболее поглощаемых в атмосфере частотах излучения обертонного CO-лазера. Измерено поглощение различных частот обертонного СО-лазера в смеси N₂O-N₂. Показано, что с использованием зависимости коэффициента поглощения N₂O от давления буферного газа можно идентифицировать спектральную линию излучения обертонного СО-лазера и определять ее частоту. Рассчитаны спектры нелинейного поглощения интенсивного многочастотного и одночастотного излучения обертонного CO-лазера в атмосфере с целью демонстрации возможности использования этого лазера в новых перспективных схемах диагностики.

Список литературы:

 1.    Bergman R.C., Rich J.W. Overtone band lasing at 2.7 – 3.1 mm in electrically excited CO // Appl. Phys. Lett. 1977. V. 31. P. 597–599.
 2.    Басов Н.Г., Данилычев В.А., Ионин А.A., Казакевич В.С., Ковш И.Б. Охлаждаемый электроионизационный лазер на двухквантовых переходах молекулы СО // Квант. электрон. 1978. T. 5. № 8. С. 1855–1857.
 3.    Ionin A.A., Klimachev Yu.M., Kotkov A.A., Kurnosov A.K., Napartovich A.P., Seleznev L.V., Sinitsyn D.V., Turkin N.G. Experimental and Theoretical Study on First-Overtone Carbon Monoxide Laser Physics. Preprint / P.N. Lebedev Physics Institute (Moscow). 1998. № 11. 55 p.
 4.    Ionin A.A., Kotkov A.A., Kurnosov A.K., Napartovich A.P., Seleznev L.V., Turkin N.G. Parametric study of first-overtone CO-laser with suppressed fundamental band lasing: experiment and theory // Opt. Commun. 1998. V. 155. № 1–3. P. 197–205.
 5.    Ionin A.A., Kotkov A.A., Kurnosov A.K., Napartovich A.P., Seleznev L.V., Turkin N.G. Pulsed first-overtone CO-laser: effective source of IR radiation in spectral range of 2.5–4.0 mm // Opt. Commun. 1999. V. 160. P. 255–260.
 6.    Basov N., Hager G., Ionin A., Kotkov A., Kurnosov A., McCord J., Napartovich A., Seleznev L., Turkin N. Pulsed first-overtone CO-laser with output efficiency higher than 10% // Opt. Commun. 1999. V. 171. P. 107–112.
 7.    Basov N.G., Hager G.D., Ionin A.A., Kotkov A.A., Kurnosov A.K., McCord J.E., Napartovich A.P., Seleznev L.V., Turkin N.G. Frequency tunable single-line pulsed first-overtone carbon monoxide laser // Opt. Commun. 2000. V. 180. P. 285–300.
 8.    Ionin A.A., Kotkov A.A., Kurnosov A.K., Napartovich A.P., Seleznev L.V., Turkin N.G. Alternation of vibrational band intensities in multiline pulsed first-overtone CO-laser spectrum // Opt. Commun. 2000. V. 178. P. 377–381.
 9.    Basov N.G., Hager G.D., Ionin A.A., Kotkov A.A., Kur­nosov A.K., McCord J.E., Napartovich A.P., Seleznev L.V., Turkin N.G. Efficient pulsed first-overtone CO-laser operating within the spectral range of 2.5–4.2 mm // IEEE J. Quantum Electron. 2000. V. 36. P. 810–823.
10.    Басов Н.Г., Ионин А.А., Котков А.А., Курносов А.К., МакКорд Дж.Е., Напартович А.П., Селезнев Л.В., Туркин Н.Г., Хагер Г.Д. Импульсный лазер на первом обертоне молекулы СО, действующий в спектральном диапазоне 2,5–4,2 мкм. 1. Многочастотный режим генерации // Квант. электрон. 2000. Т. 30. № 9. С. 771–777.
11.    Басов Н.Г., Ионин А.А., Котков А.А., Курносов А.К., МакКорд Дж.Е., Напартович А.П., Селезнев Л.В., Туркин Н.Г., Хагер Г.Д. Импульсный лазер на первом обертоне молекулы СО, действующий в спектральном диапазоне 2,5–4,2 мкм. 2. Частотно-селективный режим генерации // Квант. электрон. 2000. Т. 30. № 10. С. 859–866.
12.    Agroskin V.Ya., Bravy B.G., Kirianov V.I., Papin V.G., Vasiliev G.K. Mobile pulsed chain HF/DF laser: prospects for remote analysis of atmosphere // Proc. Int. Conf. «LASERS’98», 7–11 Dec. 1998. Tucson, AZ, USA / Ed. by V. Corcoran & T. Goldman. STS Press, McLean, VA, USA, 1999. P. 469.
13.    Великанов С.Д., Елутин А.С., Кудряшов Е.А., Пегоев И.Н., Синьков С.Н., Фролов Ю.Н. Применение DF-лазера для анализа углеводородов в атмосфере // Квант. электрон. 1997. Т. 24. № 3. С. 279–282.
14.    Красников В.В., Пшеничников М.С., Разумихина Т.Б., Соломатин В.С., Холодных А.И. Трассовый газоанализ атмосферы с помощью лазерного ИК-спектрометра трехмикронного диапазона с разрешением 0,1 см^–1 // Оптика атмосф. 1990. Т. 3. № 4. С. 436–443.
15.    Ivanov S.V., Novoderezhkin V.I., Panchenko V.Ya., Solomatin V.S., Kholodnykh A.I. Laser Infrared Spectrometer for Atmosphere Gas Analysis and Medicine // Opt. Eng. 1994. V. 33. №10. P. 3202–3205.
16.    Guelachvili G., Villeneuve D., Farrenq R., Urban W., Verges J. Dunham coefficients for seven isotopic species of CO // J. Mol. Spectrosc. 1983. V. 98. № 1. P. 64–79.
17.    Sengupta U.K., Das P.K., Rao K.N. Infrared laser spectra of HF and DF // J. Mol. Spectrosc. 1979. V. 74. № 2. P. 322–326.
18.    Rothman L.S., Gamache R.R., Tipping R.H., Rinsland C.P., Smith M.A.H., Chris Benner D., Malathy Devi V., Flaud J.-M., Camy-Peyret C., Perrin A., Goldman C., Massie S.T., Brown L.R., Toth R.A. The HITRAN molecular database: editions of 1991 and 1992 // J. Quant. Spectrosc. and Radiat. Transfer. 1992. V. 48. P. 469–507. [Update HITRAN-96 version on CD-ROM.]
19.    Anderson G., Clough S., Kneizys F., Chetwynd J., and Shettle E. AFGL Atmospheric Constituent Profiles (0–120 km) // Air Force Geophysics Laboratory, AFGL-TR-86-0110, Environmental Research Paper. 1986. № 954.
20.    De Bievre P., Gallet M., Holden N.E., Barnes I.L. Iso­topic Abundances and Atomic Weights of the Elements // J. Phys. and Chem. Ref. Data. 1984. V. 13. P. 809–891.
21.    Ivanov S.V., Buzykin O.G., Rusyanov D.A. Atmospheric transmission control with infrared lasers // Proc. SPIE. 1998. V. 3688. P. 501–507.
22.    Buzykin O.G., Ionin A.A., Ivanov S.V., Kotkov A.A., Seleznev L.V., Shustov A.V. Resonant absorption of first-overtone CO-laser radiation by atmospheric water vapor and pollutants. Preprint / P.N. Lebedev Physics Institute (Moscow). 2000. № 12. 31 p.
23.    Buzykin O.G., Ionin A.A., Ivanov S.V., Kotkov A.A., Sele-znev L.V., Shustov A.V. Propagation of overtone CO-laser radiation through the atmosphere // Proc. Int. Conf. «LASERS 2000», 4–8 Dec. 2000. Albuquerque, NM, USA. STS Press, McLean, VA, USA, 2001.
24.    Бузыкин О.Г., Ионин А.А., Иванов С.В., Козлов А.Ю., Котков А.А., Селезнев Л.В., Шустов А.В. Резонансное поглощение излучения обертонного СО-лазера в газообразных средах // Материалы Научной сессии МИФИ-2001. Т. 4. С. 45.