Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Численное моделирование электроионизационного СО-лазера Арасланов, Щамиль Фатыхович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Арасланов, Щамиль Фатыхович. Численное моделирование электроионизационного СО-лазера : автореферат дис. ... кандидата физико-математических наук : 01.02.05.- Казань, 1993.- 19 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность работы.Высокий к.п.д., большая удельная мощность и энергия излучения, малая угловая расходимость являются важнейшими требованиями х оптическим квантовым генераторам. Лазер на окиси углерода (СО - лазер) в значительной мере удовлетворяет этим требованиям.

СО-лазер обладает рядом специфических свойств, из которых отметим следующие: частичная или локальная инверсия населен-ностей колебательно-вращательных уровней, достаточная для генерации излучения ; присутствие в спектре линий, соответствующих различным вращательным уровням для каждого колебательного перехода, возможность каскадной генерации ; наличие различных линий усиления и поглощения Р- и R-вєтвей переходов близко расположенных Сперекрывающихся) с лилиями излучения ; большое влияние столкновений второго рода Ст. е. процессов девозбуждения) при взаимодействии электронов с колебательно-возбужденными молекулами

Несмотря на наличие большого количества работ, посвященных моделированию СО-лазеров, остаются проблемы, связанные с недостаточно удовлетворительным согласованием расчетных и экспериментальных результатов. Не проводились расчеты для неустойчивых телескопических резонаторов СНТР) в случае, когда излучение происходит одновременно на многих переходах. Актуальной проблемой остается также создание эффективных численных алгоритмов, позволяюаих сократить машинное время расчета.

Цель работы - численное определение функции распределения электронов по энергия!!, коэффициентов переноса и скоростей процессов с участием электронов; разработка эффективных методик и численных алгоритмов определения энергетических и спектральных характеристик излучения проточного и импульсного СО-лазеров с резонатором Фабри-Перо или неустойчивым телескопическим резонатором с цилиндрическими зеркалами;

исследование влияния процессов взаимодействия электронов разряда с колебательно-возбужденными молекулами и перекрытия линий излучения и поглощения на энергетические и

спектральные характеристики лазерного излучения;

выбор модели, достаточно адекватно описывающей работу

электроионизационного СО-лазера;

определение профиля разрядно-резонаторной камеры СО-лазера при

заданных распределениях разности потенциалов V и

приведенной напряженности электрического поля E/N или

плотности газа р по потоку.

Научная новизна. Впервые для СО-лазера с НТР решена задача о расчете интенсивностей излучения одновременно на многих переходах.

Предложен простой алгоритм определения интенсивностей излучения на многих переходах по методам постоянного коэффициента усиления и постоянной интенсивности.

Решена обратная задача определения оптимальной формы профиля разрядно-резонаторной камеры, при которой реализуются либо заданные значения приведенной напряженности электрического поля, либо заданный закон изменения плотности по потоку.

С помощью разработанного алгоритма проведено параметрическое исследование характеристик СО-лазера.

Практическая ценность. Разработанная методика расчета интенсивностей излучения обладает универсальностью и простотой, что позволяет проводить массовые расчеты.

Разработанные в диссертации алгоритмы и программы могут быть использованы при решении задач, связанных с разработкой СО-лазеров.

Собранные из различных источников данные справочного характера по сечениям взаимодействия электрона с молекулами могут использоваться для определения характеристик тлеющего разряда.

Результаты проведенных исследований представляют интерес для соответствующих конструкторских бюро и научно-исследовательских организаций и внедрены в некоторых из них.

На защиту выносятся:

1. Алгоритмы определения функции распределения электронов по энергиям.

  1. Алгоритмы определения энергетических и спектральных характеристик излучения- электроионизационного СО-лазера с резонатором Фабри-Перо или неустойчивым телескопическим резонатором с цилиндрическими зеркалами с учетом взаимного влияния поля излучения и активной газовой среды.

  2. Постановка и метод решения задачи о нахождении профиля разрядно-резонаторной камеры СО-лазера при заданных распределениях разности потенциалов V и приведенной напряженности электрического поля E/N или плотности газа р по потоку.

4. Результаты сравнения различных методик определения
интенсивностей излучения для проточного стационарного
СО-лазера.

5. Параметрические исследования влияния девозбуждения и
перекрытия линий на генерационные характеристики
электроионизационного СО-лазера.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на семинарах отдела газовой динамики НИИ математики и механики Казанского университета в 1983-1991 гт; на итоговых научных конференциях Казанского университета в 1983-1991 гт; на III и IV Всесоюзных школах-конференциях молодых ученых "Кинетические и газодинамические процессы в неравновесных средах" в 1986 и 1988 гг (г.Москва), на I Всесоюзной конференции "Математическое моделирование физико-химических процессов в энергетических установках" (г.Казань, 1991 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы, включающего 123 наименования. Работа содерзит 140 страниц, в том числе 11 страниц таблиц и 16 страниц рисунков.