СПОСОБ ОЧИСТКИ АКТИВНОЙ СРЕДЫ ЖИДКОСТНЫХ ЛАЗЕРОВ

СПОСОБ ОЧИСТКИ АКТИВНОЙ СРЕДЫ ЖИДКОСТНЫХ ЛАЗЕРОВ


RU (11) 2044379 (13) C1

(51) 6 H01S3/213 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5034949/25 
(22) Дата подачи заявки: 1991.03.31 
(45) Опубликовано: 1995.09.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Белостоцкий Б.Р. Основы лазерной техники.М.: Советское радио, 1972, с.355-356. 2. Мостовиков Б.А. и др. Восстановление генерационных свойств растворов красителей после их фотохимической реакции. Препринт 94, Ин-т физики АН БССР, 1975, с.10. 
(71) Заявитель(и): Сибирский физико-технический институт при Томском государственном университете (RU); Институт сорбции и проблем эндоэкологии АН Украины (UA) 
(72) Автор(ы): Копылова Татьяна Николаевна[RU]; Самсонова Любовь Гавриловна[RU]; Чайковская Ольга Николаевна[RU]; Майер Георгий Владимирович[RU]; Лобода Лариса Ивановна[RU]; Омецинский Бронислав Францевич[UA]; Лукьянчук Вячеслав Михайлович[UA] 
(73) Патентообладатель(и): Сибирский физико-технический институт при Томском государственном университете (RU) 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ АКТИВНОЙ СРЕДЫ ЖИДКОСТНЫХ ЛАЗЕРОВ 

Использование: в квантовой электронике, в частности в лазерах на растворах красителей. Сущность изобретения: активная среда жидкостного лазера на основе кумариновых красителей после облучения пропускается через сорбент, предварительно насыщенный исходным раствором активной среды, до установления равновесия, а в качестве сорбента используется особочистый уголь, активированный азотом. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к квантовой электронике, в частности к перестраиваемым лазерам на красителях.

В настоящее время жидкостные перестраиваемые лазеры на основе растворов органических соединений находят применение в различных областях науки и техники. Однако их применение было бы еще более широким, если бы их ресурс работы (при сохранении высокой эффективности преобразования) был более высоким. Наиболее активные фотостабильные среды сине-зеленого диапазона спектра, например, обеспечивают ресурс работы при падении КПД преобразования в 2 раза 300 Дж/см3 (энергия, вкачанная в 1 см3 раствора). Многокомпонентные смеси на основе этанольных растворов кумарина 102 позволяют повысить ресурс до 1 кДж/см3. Однако с появлением высокоэнергетичных (энергия в импульсе > 1 Дж) частотных (частота повторения до 1 кГц) лазеров накачки, в частности на хлориде ксенона, такого ресурса активной среды явно недостаточно для создания мощных лазерных систем. Необходимо повысить его не менее, чем на порядок (до 10-50 кДж/см3).

Известно использование как механических фильтров в системе прокачки жидкостных лазеров, предназначенных для очистки раствора красителей от макрочастиц, появляющихся в процессе работы вследствие износа металлических деталей насоса и т.д. так и специальных фильтров, способных очищать активную среду от образовавшихся фотопродуктов [1]

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является использование для очистки среды жидкостного лазера оксида алюминия [2] Недостатком указанного сорбента является его малая эффективность очистки активной среды от продуктов фотолиза, накопление которых снижает ресурс работы жидкостного лазера. Кроме того, в процессе работы лазера вследствие фотораспада происходит падение концентрации активного вещества, это сопровождается уменьшением коэффициента усиления, а следовательно, КПД генерации. Использование оксида алюминия не позволяет стабилизировать концентрацию активного вещества в процессе работы лазера.

Целью изобретения является увеличение ресурса работы активной среды лазера на красителях вследствие ее регенерации и очистки.

Цель достигается тем, что активная среда лазера после облучения пропускается через сорбент, предварительно насыщенный исходным раствором активной среды до установления равновесия, а в качестве сорбента используется высокочистый уголь, активированный азотом ("органический" сорбент).

Вследствие этого при образовании в растворе под действием света фотопродуктов, уменьшающих число активных молекул, сорбент восстанавливает их число, поглощает фотопродукты и тем самым увеличивает ресурс работы лазера при неизменном КПД.

Сущность изобретения поясняется следующими примерами.

П р и м е р ы 1-3. Спиртовый раствор красителя кумарин 2 с концентрацией 2,5х10-3 м/л был облучен излучением эксимерного лазера на хлориде ксенона со средней мощностью 100 мВт при частоте следования импульсов 10 Гц и плотностью мощности накачки 10 МВт/см2. Измерялись оптическая плотность на длине волны накачки ( = 308 нм и на длине волны генерации (= 450-460 нм), в этой же области поглощается образовавшийся фотопродукт. Ресурс работы активной среды определяется энергией, вкачанной в 1 см3 раствора, до падения КПД в 2 раза. Затем облученный раствор пропускался через колонку с насыщенным сорбентом 007. Измерялись вышеуказанные характеристики восстановленного раствора. Во 2-м и 3-м примерах восстановленный раствор опять облучался до падения КПД в 2 раза и снова восстанавливался.

Результаты представлены в таблице.

Видно, что у облученного раствора возрастает оптическая плотность на = 462 нм вследствие образующегося длинноволнового фотопродукта, вследствие этого КПД падает в 2 раза. При пропускании его через сорбент оптическая плотность поглощающегося фотопродукта падает на 80-90% КПД/КПДо 80% ресурс при этом практически неизменен ( 40 Дж/см3), т.е. в присутствии системы регенерации оптическая плотность на длине волны накачки не изменяется (Д308 0,68), падение КПД возможно не более чем на 20% и ресурс увеличивается. В примере 3 падение КПД на 20% ресурс активной среды кумарин 2 в этаноле при С 2,5 х 10-3, 10Дж/см3, а при восстановлении в этот раствор вкачано 160 Дж/см3, т.е. растет ресурс в 16 раз.

Таким образом, предлагаемый способ очистки активных сред жидкостных лазеров может быть использован при создании систем регенерации в промышленных лазерах. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



СПОСОБ ОЧИСТКИ АКТИВНОЙ СРЕДЫ ЖИДКОСТНЫХ ЛАЗЕРОВ на основе кумариновых красителей путем ее прокачки после облучения через сорбент, отличающийся тем, что сорбент предварительно насыщают исходным раствором активной среды до установления равновесия, при этом в качестве сорбента используют особочистый уголь, активированный азотом.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к лазерным квантовым генераторам, а именно лазеры и лазерное оборудование:

- твердотельные полупроводниковые лазеры

- газовые лазеры

- химические лазеры

- практическое применение в промышленности, науке и в быту газовых, твердотельных и химических лазеров.


Лазеры. Лазерное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+газовый -лазер".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "лазер" будут найдены слова "лазеры", "лазерный" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("лазер!").



Рейтинг@Mail.ru