х квантів, які містилися в потоці газі на вході в сопло, збереглися на його виході. На рис. 2 показано, як змінюється конценрацией коливальних квантів молекул азоту в міру тoго, як обсяг газу проходить через надзвукове сопло.
В
В
- камера високого тиску, 12 - надзвукове сопло, 14 - критичне розтин, 16 - зона розширення, 18 - зона взаємодії, 20 - зона усталеного течії, 22 - зона лазерної генерації, 24 - вихід газу на рециркуляцію
Зміна концентрації коливальних квантів, що належать молекулам N 2 , як функція координати вздовж напрямку течії газу через сопло, розрахунок зроблений для плоского профільованого сопла з кутовий точкою на число Маха 4,5 для деяких характерних умов роботи ГДЛ.
Тут же зображено контур сопла (заштрихована частина малюнка). Для того, щоб представити cебе профіль сопла повністю, потрібно доповнити малюнок його зеркалним відображенням відносно горизонтальної осі координат. p align="justify"> З малюнка видно, що найбільші втрати коливально-збуджених молекул азоті відбуваються поблизу критичного перерізу і що приблизно половина початкової концентрації N 2 зберігається, отже, ? n = 0,5.
Енергетичний баланс
Оптичний резонатор у складі ГДЛ виконує ті ж функції, що і в лазерах іншого типу, він підтримує інтенсивне електромагнітне поле в деякому обсязі і формує направлене випромінювання. З енергетичної точка зору його дія характеризується ефективністю ? r , яка показує, яка частина коливальних квантів , що належать молекулам азоту і надійшли з потоком газу на вхід резонатора, переробляється в кванти електромагнітного поля і виводяться у вигляді корисного випромінювання з резонатора. Ця величина залежить від багатьох факторів. Для експериментальних реалізацій резонаторів величина ? r лежить в діапазоні 0,01 - 0,8. Всяка газодинамічна установка безперервної дії характеризується величиною Q, яка носить назву витрати. Витрата газу однаковий в будь-якому перетині газодинамічного тракту при стаціонарному режимі течії. Цю величину для ГДЛ можна обчислити або виміряти кількома способами. У техніці величина витрати вимірюється числом кг газу, що протікає по газодинамическому тракту в сек, для квантової електроніки зручно міряти цю величину числом молекул, які проходять по тракту в сек. Наприклад, витраті газу Q = 10 кг/сек у ГДЛ відповідає Q = 2 * 10 26 молекул/сек.
Висновок формули, за якою вра...
