Большая техническая энциклопедия
2 7
A V W
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ЛА ЛЕ ЛИ ЛО ЛУ ЛЮ

Лазерная метода

 
Лазерные методы [147] позволяют балансировать роторы, выполненные из любых материалов. Возможность управления энергией н длительностью импульса светового луча обеспечивает высокую точность и производительность балансировки.
Лазерные методы за редким исключением могут быть использованы с достаточно высокой эффективностью для разделения изотопов любых элементов - легких, средних и тяжелых - в отличие от традиционных методов, эффективность которых зависит от массы обогащаемого изотопа.
Лазерные методы обеспечивают возможность исследования атмосферных процессов в реальном масштабе времени.
Лазерные методы модифицирования и легирования поверхностных слоев. Благодаря высокой плотности энергии в луче лазера ( до Юа Вт / см2) возможен быстрый нагрев тонкого поверхностного слоя металла, вплоть до его расплавления.
Спектры чистой ( вверху и загрязненной ( в середине и внизу поверхности кремния, полученные при поверхностном анализе. Верхний и нижний спектры сняты с помощью лазера со средней мощностью в пичке 100 кВт, средний спектр - при поперечном искровом возбуждении. Лазерные методы микроанализа тесно связаны с методами локального анализа. Если микропробу предварительно сконцентрировать в небольшом объеме и надлежащим образом закрепить, то после этого проводится, по существу, локальный анализ.
Лазерные методы исследования водоемов можно условно разбить на две группы. Эти методы предназначены в основном для изучения спектральной прозрачности и поглощательной способности среды, их стратификации по глубине, лоцирования объектов в среде, подводного телевидения, батиметрии.
Разрабатывают высокоэффективные лазерные методы.
Сравнительные затраты энергии, эВ на атом, для традиционных и лазерных. Отсутствие в лазерных методах традиционных разделительных элементов ( тарелок, мембран и др.) обеспечивает минимальный контакт обогащаемого продукта с поверхностью разделительной установки и, следовательно, минимальное загрязнение ее. Это особенно важно, например, при разделении радиоактивных изотопов.
Менее реальными выглядят различные лазерные методы, хотя и обладают несомненными потенциальными преимуществами. К сожалению, пока нет достаточно обоснованного ответа, стоит ли игра свеч. Состояние разработок в этой области подробно изложено в соответствующих статьях данной монографии.
Большое внимание уделено лазерным методам.
Теперь мы располагаем лазерными методами и методами электронного парамагнитного резонанса, которые позволяют изучать каждую из последовательных реакций в характерных для них временных масштабах. Благодаря этому мы делаем быстрые успехи в понимании химизма фотосинтеза.
Основным достоинством, выгодно отличающим лазерные методы от других технологий, является высокий коэффициент обогащения, достижимый в одной стадии процесса. Поэтому следует ожидать, что ЛРИ-завод, производящий топливо для реакторов с водяным охлаждением, будет иметь лишь несколько ступеней последовательного обогащения в той части разделительного завода, где циркулирует обогащенный уран.

Среди широкого набора методов изучения акваторий лазерные методы занимают особое место. Метод лазерного зондирования является пока практически единственным активным методом дистанционного и неконтактного анализа состава водной массы.
Схема лидара. Для исследования загрязнений атмосферы получают применение лазерные методы, в которых сравнивается рассеивание излучения лазера частицами аэрозолей и рассеивание излучения молекулами газов.
Для регистрации выбросов промышленных предприятий, а также исследования загрязнений атмосферы применяют лазерные методы, в которых учитывается рассеивание излучения лазера частицами аэрозолей и молекулами газов. Рассеянная энергия попадает на приемную антенну локатора.
Для изучения закономерностей формирования пространственных структур в пылевой плазме были разработаны и реализованы лазерные методы, такие как визуализация частиц с помощью световой плоскости, лазерный счетчик частиц, дифрактометрический метод определения структуры частиц, лазерный доплеров-ский метод измерения скорости частиц.
Рассчитана на широкий круг научных работников и специалистов, занимающихся проблемами когерентной оптики и применяющих лазерные методы в научных исследованиях.
В настоящее время для определения химического и аэрозольного состава атмосферы и, в частности, для обнаружения малых концентраций нелокализованных в атмосфере газовых примесей широко используются лазерные методы исследования.
Из оптических методов для измерения концентраций вредных выбросов как в отходящих газах, так и атмосфере, распространение получили фотоколориметрический, спектрометрический, лю-минисцентный, в том числе хемилюминисцентный, и лазерные методы.
Из оптических методов для измерения концентраций вредных выбросов, как в отходящих газах, так и в атмосфере, распространение получили фотоколориметрический, спектрометрический, люминесцентный, в том числе хемилюминесцентный и лазерные методы.
Из оптических методов для измерения концентраций вредных выбросов, как в отходящих газах, так и в атмосфере, распространение получили фотоколометрический, спектрометрический, люминесцентный, в том числе хемилюминесцентный и лазерные методы.
Для исследований электронного строения таких возбужденных систем и различных происходящих в них процессов релаксации, как, например, сольватация, перенос атома водорода и протона, ионная диссоциация на сольвати-рованные ион-радикалы и другие фотохимические или фотофизические процессы, по-видимому, удобнее всего использовать импульсные лазерные методы, позволяющие изучать эти быстрые процессы. Пикосекундные ( 1 пс 10 - 2 с) и наносекундные ( 1 не 10 - 9 с) измерения мгновенного поглощения ( из возбужденного состояния) или флуоресценции с разрешением по времени при помощи импульсной лазерной спектроскопии позволяют получать важные сведения о природе молекулярных взаимодействий в возбужденном электронном состоянии.
Две последние главы книги посвящены новым методам обогащения урана. Дженсен дают обзор по лазерным методам, в которых разделение происходит при селективном фотовозбуждении атомов или молекул урана. Натрат сообщают об экспериментах по разделению изотопов во вращающейся плазме и кратко рассматривают некоторые новейшие концепции, такие как применение метода ионного циклотронного резонанса для разделения изотопов.
ФЛ, поскольку она зависит не только от температуры тела, но и от интенсивности возбуждающего излучения. Это позволяет относить фотолюминесцентную термометрию к активным лазерным методам, несмотря на то, что регистрируемый сигнал содержится в неравновесном свечении исследуемого тела, а не в лазерном излучении.
В системе предусмотрено использование лазеров мощностью до 20 кВт и выше. В указанном производственном комплексе сочетаются традиционные методы обработки с новейшими лазерными методами, широко используется вычислительная техника и различные автоматические устройства. Этот комплекс отличается от существующих типов предприятий высокой эффективностью, снижением удельного веса трудоемких операций, возможностью быстрого осуществления перестройки производственной системы на выпуск нового вида изделий, снижением себестоимости продукции. На рис. 32 показан эскиз основных элементов предлагаемой комплексной производственной системы с широким использованием лазерного излучения для технологических целей.
В ближайшие 5 - 10 лет в массовых областях применения сохранятся в основном традиционные спектроскопические методы и приборы. Однако одно из существенных направлений развития спектральных приборов будет связано с лазерными методами и с использованием лазеров. Лазеры позволяют создать принципиально новые приборы.

Еще одним важным направлением использования лазерного факела являются сверхвысокие давления, реализующиеся в плазме. Существуют, конечно, и другие методы создания сверхвысоких давлений ( взрывы, в том числе ядерные) [15], однако лазерные методы по ряду параметров успешно конкурируют с ними.
Со времени выхода первого издания монографии прошла 9 лет. За этот период появилось много новых данных, касающихся патофизиологических механизмов глаукомы; была разработана и утверждена новая классификация первичной глаукомы; существенно изменился подход к ранней диагностике болезни; появились новые эффективные гипотензивные препараты ( ji - адреноблокаторы, дипивалат адреналина, кло-фелин, лекарственные пленки с мистиками); были усовершенствованы хирургические и лазерные методы лечения.
Огромное значение для оптики и спектроскопии имеет изобретение оптических квантовых генераторов и развитие методов, органически связанных с применением лазерных источников света. Хорошо известно, что в оптике лазеры привели к подлинной революции, роль которой с течением времени осознается все в большей степени. Вне оптики лазерные методы и приборы применяются не столь широко, как это должно быть, ибо всегда существует известный разрыв между научными достижениями и их прикладной реализацией. Так или иначе, сегодня классические спектральные приборы по-прежнему занимают ведущие позиции и по валу, и по ассортименту. В то же время темп внедрения лазеров исключительно высок, а область применения оптических методов благодаря лазерам непрерывно расширяется.
Лазер является идеальным источником в системах измерений, использующих интерференционные и дифракционные явления. Применение лазеров для измерения размеров и перемещений составляет в машиностроении и приборостроении значительную долю всех измерений. Особенно широкое применение лазерные методы нашли при измерении размеров малых объектов, скоростей и расходов потоков оптически прозрачных сред.
Исследованию распространения оптического излучения в турбулентной атмосфере уделяется значительное внимание в связи с широким применением лазеров в оптических системах, предназначенных для работы в земной атмосфере. Если атмосферные газы и аэрозоли вызывают преимущественно энергетическое ослабление оптического излучения, то турбулентные пульсации показателя преломления приводят к случайному перераспределению энергии в оптических пучках, определяя таким образом технические возможности лазерных систем. Действительно, точность геодезических лазерных приборов, пространственное и временное разрешение лазерных локаторов, возможности и точность определения параметров среды дистанционными лазерными методами можно оценить только с учетом флуктуации поля оптических пучков.
Правительство США при содействии Управления энергетических исследований и разработок США монополизировало процессы обогащения уранового топлива в США, но предложенный в свое время президентом Фордом законопроект о надежности снабжения ядерным топливом ставил своей целью помочь частным фирмам проникнуть в эту область ядерной энергетики. Действие принятого в США ограничения по обогащению импортируемого урана, предназначаемого для местного потребления, начиная с 1978 г. должно постепенно ослабевать, пока не прекратится совсем в 1984 г.; по-видимому, правительство США полагало, что американские производители не будут нуждаться в защите после 1984 г. и, возможно, что импортные поставки урана в США будут необходимы для удовлетворения местных потребностей в топливе. При изотопном обогащении урана США отдают предпочтение процессу газовой диффузии, но существуют и другие процессы, как, например, процессы с применением центрифуги и разделительных сопел, разработанные в Европе, а также лазерные методы. В основе лазерного метода лежит разделение различных изотопов урана с помощью монохроматических лазерных лучей. Привлекательность лазерных методов состоит в том, что они обходятся в два раза дешевле и позволяют сэкономить 90 % энергии по сравнению с существующими методами, что является весьма существенным преимуществом. Лазерная технология непроста, применение ее в демонстрационной установке, которую, возможно, доведут до размеров крупной экспериментальной установки, оценивалось 15 млн. долл.
В настоящее время лазеры широко используются в науке и промышленности. Они начинают решительно проникать и в повседневную жизнь, находя применение в сканерах чековых аппаратов супермаркетов, в воспроизведении с видео - и компакт-дисков. В связи с такими замечательными свойствами лазерного излучения, как монохроматичность, высокая интенсивность, короткая длительность импульса, применение их в фотохимических исследованиях в последнее время значительно возросло. Лазерные методы, используемые в экспериментальной фотохимии, обсуждаются в гл. Само действие лазера основано на фотохимических процессах, обсуждаемых в этой и предыдущих главах. Поэтому стоит закончить данную главу кратким обзором некоторых важных классов лазеров на фотохимическом языке.
Зависимость параметров пара от массы испаряющегося материала. Тх, РСО / Ш - температура и числовая плотность молекул пара над испаряющейповерхно-стью ( на границе слоя Кнудсена, пе - числовая плотность насыщенного пара при температуре поверхности TW, Moo - число Маха нормального к стенке потока на. В струях смесей газов разные газы ведут себя различно, что позволяет использовать струи разреженного газа для разделения газов и изотопов. При охлаждении газа в струе может происходить конденсация газа и образование кластеров, что широко используется в технологии. Это позволяет лазерными методами исследовать свойства молекул, не затушеванные процессами теплового движения и столкновения молекул.
Интерферометр и регистрирующая аппаратура могут быть удалены от экспериментальной сборки на десятки метров. Применение волоконных световодов в качестве линий связи обеспечивает проведение измерений вне пределов прямой видимости объекта. Используются различные типы волоконно-оптических линий связи-с одним общим волокном для передачи излучения от лазера к мишени и обратно к интерферометру, с одним волокном для передачи излучения к объекту и вторым для передачи отраженного излучения, а также пучки из семи волокон, в которых центральное волокно служит для передачи излучения от лазера, а шесть остальных - для передачи отраженного излучения к системе регистрации. Так как между экспериментальной сборкой и регистрирующей аппаратурой нет электрической связи, лазерные методы обладают высокой электрической помехоустойчивостью.
Интерферометр и регистрирующая аппаратура могут быть удалены от экспериментальной сборки на десятки метров. Применение волоконных световодов в качестве линий связи обеспечивает проведение измерений вне пределов прямой видимости объекта. Используются различные типы волоконно-оптических линий связи-с одним общим волокном для передачи излучения от лазера к мишени и обратно к интерферометру, с одним волокном для передачи излучения к объекту и вторым для передачи отраженного излучения, а также пучки из семи волокон, в которых центральное волокно служит для передачи излучения от лазера, а шесть остальных-для передачи отраженного излучения к системе регистрации. Так как между экспериментальной сборкой и регистрирующей аппаратурой нет электрической связи, лазерные методы обладают высокой электрической помехоустойчивостью.
Иллюстрация основных процессов рэлеевской и рамановской спектроскопии и результирующего рамановского спектра. Ец - колебательные уровни рассматриваемой молекулы, Лг лаз - энергия фотона лазерного излучения, / iz / pac - энергия рассеянного фотона ( h - постоянная Планка, лаз - частота излучения лазера. Часто предполагается, что весьма важные для процессов горения радикалы, такие как ОН, О и Н, перестают реагировать внутри охлаждаемого пробоотборника. Однако, как будет показано ниже, реакции радикалов обычно имеют низкие энергии активации и, следовательно, охлаждение исследуемой смеси ( без уменьшения давления) не оказывает на них существенного влияния. Кроме того, времена реакции часто оказываются существенно короче времени охлаждения смеси. В любом случае возрастающие требования к численному моделированию приводят к необходимости измерения реагирующих компонентов непосредственно в зоне пламени. Для этих целей наиболее подходят различные лазерные методы диагностики.
Эти изотопы накапливаются в ядерном топливе в процессе его выгорания. Они - особенно 236U - обладают высоким сечением поглощения нейтронов и поэтому подавляют цепную реакцию. Для вторичного использования топливо необходимо очищать от этих изотопов, что может быть сделано с помощью лазерной технологии. В англоязычной литературе эта технология обозначается аббревиатурой AVLIS - Atom Vapor Laser Isotope Selection, в русской - АВЛИС. Описание физических процессов, лежащих в основе лазерной АВЛИС-технологии разделения изотопов дано во второй части 1-го тома, в разделе, посвященном лазерным методам производства изотопов.
При отщеплении малых молекул, таких, как Na, CO или СО2, от циклических соединений часто происходит большое изменение в отдельной длине связи ( например, в длине связи N - N) при переходе от реагента к продукту. Если реакция идет по концертному механизму, то переходное состояние имеет очень короткое время жизни и, вероятно, продукт - малая молекула - образуется в геометрически искаженном и, следовательно, колебательно возбужденном состоянии. С другой стороны, при многостадийном процессе разрывается одна связь и образуется промежуточное состояние со временем жизни в несколько молекулярных колебаний, и только затем разрывается вторая связь. В этом случае высокая эффективность внутримолекулярной передачи энергии приводит к восстановлению структуры отщепляемого фрагмента. Поскольку колебательное возбуждение продуктов может быть детектировано лазерными методами, эти два случая в принципе экспериментально различимы.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11