Физическая энциклопедия - газодинамический лазер

газовый лазер, в к-ром инверсия населённостей создаётся в системе колебат. уровней энергии молекул газа путём адиабатич. охлаждения нагретых газовых масс, движущихся со сверхзвук. скоростью. Г. л. состоит из нагревателя, сверхзвук. сопла (или набора сопел, образующих сопловую решётку), оптического резонатора и диффузора. В нагревателе происходит тепловое возбуждение специально подобранной смеси газов (в результате сгорания топлива или подогрева с помощью электрич. разрядов и ударных волн). При течении газа в сверхзвуковом сопле смесь быстро охлаждается; при этом ниж. уровни энергии опустошаются быстрее, чем верхние, в результате чего образуется инверсия населённостей определ. уровней энергии молекул. В резонаторе генерируется когерентное излучение. Диффузор предназначен для торможения потока и повышения давления газа. Самые мощные Г. л. работают в ИК области спектра (l=10,6 мкм) на переходах между колебат. уровнями молекул СО2 (в смеси с азотом и парами воды или гелием). В этих Г. л. наиб. просто получить генерацию в продуктах сгорания углеводородных топлив. Получена генерация в ИК Г. л. на молекулах СО, N2O и CS2. Кпд Г. л. невелик (=1%), что связано с небольшой эффективностью теплового возбуждения и переходом осн. доли энергии в кинетич. энергию молекул. Преимущество Г. л.возможность непрерывной генерации значит. мощности (до сотни кВт). Перспективно создание мощных Г. л. на переходах между электронными уровнями атомов и молекул, излучающих в видимой области спектра (фоторекомбинац. и плазмо-динамич. лазеры). .