Кинетика тепловыделения при поглощении лазерного импульса бинарной смесью молекулярных газов с различными временами колебательно-поступательной релаксации
О.Ю. НИКИФОРОВА, Ю.Н. ПОНОМАРЕВ
Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
nik@iao.ru
Ключевые слова: газоанализ, длительность импульса излучения, оптико-акустический сигнал, молекулярное поглощение, VT-релаксация, СО2-лазер
Страницы: 817-821
Аннотация
Оптико-акустический (ОА) метод широко применяется при исследовании поглощения оптического излучения различными средами. Как правило, предполагается, что полезный сигнал формируется при релаксации колебательно-возбужденных молекул с общим характерным временем τVT. Рассмотрена кинетика тепловыделения в ОА-ячейке при поглощении лазерного импульса в смеси двух молекулярных газов с двумя независимыми каналами колебательно-поступательной релаксации с сильно различающимися временами. Приведен пример расчетов кинетики тепловыделения для смеси Н2О и СО2 при поглощении моноимпульса излучения СО2-лазера при вариациях концентраций газов. Установлено, что при интерпретации результатов ОА-измерений необходимо учитывать соотношение между длительностью импульса возбуждающего лазерного излучения и характерными временами колебательно-поступательной релаксации в исследуемой смеси газов. Полученные результаты применимы для оценки потерь лазерного излучения и изменения оптических характеристик многокомпонентной газовой среды (в том числе воздуха) в канале распространения мощного лазерного импульса.
DOI: 10.15372/AOO20241001 |
