Большая Советская Энциклопедия (ГА) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" (книга бесплатный формат txt) 📗
Химические лазеры. Инверсия населённостей в некоторых газах может быть создана в результате химических реакций, при; которых образуются возбуждённые атомы, радикалы или молекулы. Газовая среда удобна для химического возбуждения, т. к. реагирующие вещества легко и быстро перемешиваются и легко транспортируются. Химические лазеры интересны тем, что в них происходит прямое преобразование химической энергии в энергию электромагнитного излучения. Примером химического возбуждения может служить возбуждение при цепной реакции соединения фтора с дейтерием, в результате которой получается возбуждённый дейтерид фтора DF, передающий в дальнейшем энергию своего возбуждения молекулам CO2 . Удаление продуктов реакции обеспечивает непрерывный характер работы этих лазеров.
К химическим лазерам примыкают Г. л., в которых инверсия населённостей достигается с помощью реакций фотодиссоциации (распада молекул под действием света). Это быстропротекающие реакции, в ходе которых возникают возбуждённые радикалы или атомы. Существует лазер на фотодиссоциации молекулы CFз I (С. Г. Раутиан, И. И. Собельман, СССР). Диссоциация происходит под действием излучения ксеноновой лампы-вспышки. Осколком реакции является возбужденный атомарный ион I+
| Лазер | Длина волны,мкм | Мощность, вт |
| Кадмиевый | 0,3250 | несколько тысячных долей |
| Кадмиевый | 0,4416 | десятые доли |
| Аргоновый | 0,4880 | единицы |
| Аргоновый | 0,5145 | десятки |
| Криптоновый | 0,5682 | единицы |
| Гелий-неоновый | 0,6328 | десятые доли |
| Гелий-неоновый | 1,1523 | сотые доли |
| Ксеноновый | 2,0261 | сотые доли |
| Гелий-неоновый | 3,3912 | сотые доли |
| СО-лазер | 5,6-5,9 | сотни |
| СО2 -лазер | 9,4-10,6 | дес. тысяч |
| Лазер на молекулах HCN | 337 | тысячные доли |
Лит.: Квантовая электроника, М., 1969; Беннет В., Газовые лазеры, пер. с англ., М., 1964; Блум А., Газовые лазеры, «Тр. института инженеров по электронике и радиоэлектронике», 1966, т. 54, № 10; Пател К., Мощные лазеры на двуокиси углерода, «Успехи физических наук», 1969, т. 97, в. 4; Аллен Л., Джонс Д., Основы физики газовых лазеров, пер. с англ., М., 1970.
Н. В. Карлов.
Рис. 3. СО2 -лазер.
Рис. 4. Схематическое изображение кадмиевого лазера: 1 — зеркала; 2 — окна для выхода излучения; 3 — катод (слева) и анод (справа); 4 — испаритель кадмия; 5 — конденсатор паров кадмия; 6 — газоразрядная трубка.
Рис. 2. Поперечное сечение конструкции гелий-неонового лазера для космических исследований.
Рис. 1. Схема уровней энергии вспомогательных и рабочих частиц газоразрядного лазера.
Газовый разряд
Га'зовый разря'д, совокупность электрических, оптических и тепловых явлений, сопровождающих прохождение электрического тока через газ. См. Электрический разряд в газах .
Газовый режим
Га'зовый режи'м шахты, распорядок, вводимый на шахтах (рудниках), опасных по выделению метана или водорода. Если шахта опасна не только по газу, но и по взрывчатой пыли, то вводится т. н. пыле-газовый режим.
К опасным по газу относятся шахты, в которых хотя бы один раз и на одном пласте было обнаружено присутствие метана. В зависимости от газообильности шахты разделяются на 4 категории (табл.).
Г. р. предусматривает выполнение организационно-технических мероприятий для предупреждения скопления газа до опасных пределов и появления источников воспламенения газа. Это достигается осуществлением интенсивной вентиляции выработок и дегазации полезных ископаемых и вмещающих пород; применением таких способов работ и механизмов, при которых скопление газа минимально; регулярным контролем содержания газа в воздухе горных выработок при помощи газоопределителей и аппаратуры автоматического контроля и аварийного оповещения. Вторая группа мероприятий состоит в том, чтобы не допускать в шахте открытого пламени, раскалённых предметов и искр (достигается применением предохранительных взрывчатых веществ, электрооборудования в специальном исполнении, соблюдением предохранительных мер при ведении горных работ и др.).
При разработке пластов, опасных по внезапным выбросам и суфлярным выделениям, при наличии слоевых скоплений метана Г. р. включает ряд дополнительных мероприятий. См. также Пылевой режим .
Категории шахт
| Показатели | Категории по газу | Сверхкатегорные | ||||
| I | II | III | ||||
| Угольные шахты | ||||||
| Количество метана, выделяющегося в сутки на 1т . среднесуточной добычи, м3 | 5 | от 5 до 10 | от 10 до 15 | Св. 15 или шахты, разрабатывающие пласты, опасные по выбросам угля и газа и суфлярным выделениям газа | ||
| Рудные и нерудные шахты | ||||||
| Количество горючих газов (метана, водорода), выделяющихся в сутки на 1м3 среднесуточной добычи, м3 | до 7 | от 7 до 14 | от 14 до 21 | 21 и выше или шахты, разрабатывающие пласты, опасные по выбросам угля и газа и суфлярным выделениям газа | ||
Примечание. При делении шахт на категории по газообильности 1м3 водорода
принимают равным 2м3 метана.
С. Я. Хейфи.
Газовый руль
Га'зовый руль, устройство для управления самолётами, ракетами, космическими кораблями и др. летательными аппаратами на тех участках полёта, где воздушные рули неэффективны. По конструкции Г. р. разнообразны: от пластин, изменяющих направление тяги газового потока, до сложного соплового аппарата. В самолётах вертикального взлёта и посадки (рис. ) Г. р. применяются на режимах взлёта и посадки (до выхода на горизонтальный полёт), в ракетах и космических кораблях — на начальных участках полёта и для управления в безвоздушном пространстве.
Самолёт вертикального взлёта и посадки (а), кабина космического корабля (б), ракета (в): 1 — газовый руль; 2 — генератор газа.
Газовый сепаратор
Га'зовый сепара'тор, аппарат для очистки продукции газовых и газоконденсатных скважин от капельной влаги и углеводородного конденсата, твёрдых частиц и др. примесей. Примеси затрудняют транспортировку газа и являются причиной коррозии трубопроводов, закупорки (частичной или полной) скважин, шлейфов и промыслового оборудования вследствие образования пробок гидратов или льда (см. Гидратообразование ). форма Г. с. цилиндрическая (горизонтальные и вертикальные).
Г. с., как правило, имеют сепарационные секции: основную сепарационную (для отделения большей части жидкости из газового потока); осадительную, в которой примеси отделяются под действием сил гравитации; окончательной очистки газа (от мельчайших капель жидкости); для сбора и предварительного отстоя жидкости. Г. с. разделяются по типу основного сепарационного устройства на гравитационные, циклонные (центробежные) и насадочные; по положению сборника жидкости — с выносным сборником и со сборником, находящимся в объёме Г. с. Принцип действия гравитационных Г. с. основан на снижении скорости газа в них до такой величины, при которой примеси оседают под действием силы тяжести и периодически сбрасываются по мере накопления. Гравитационные Г. с. просты по конструкции и изготовлению, надёжны в работе, однако очень громоздки, металлоёмки, и эффективность их составляет 70—85%. В циклонных Г. с. сепарация примесей происходит под действием центробежных сил. При равной с гравитационными эффективности циклонные Г. с. обладают большей пропускной способностью, менее металлоёмки и имеют меньшие габаритные размеры. Наиболее эффективными являются насадочные Г. с., в которых отделение жидкости осуществляется в основном под действием сил инерции.
