Перевод Сергея Полищука
по материалам
I. Pickov´a, M. Tich´y
V. Jir´asek, O. ˇ Spalek, J. Kodymov´a, M. ˇ Censk´y, J. Schmiedberger
COIL—Chemical Oxygen Iodine Laser
WDS'06 Proceedings of Contributed Papers, Part II, 81–85, 2006
Химический кислород-йодный лазер был впервые продемонстрирован в Военно-Воздушной Лаборатории Оружия в 1977 году. Данный лазер принадлежит к семейству высокомощных химических газовых лазеров, преобразующих энергию химических связей и химических реакций для приведения атомов или молекул в возбуждённое состояние и создания затем лазерного луча.
Эти реакции обычно проходят в газообразной среде. Большое преимущество химических лазеров заключается в высоком качестве их луча, которое возможно благодаря однородности проводящей среды в резонаторе (обычно это газ с низким давлением). Другим преимуществом является возможность работы как в непрерывном, так и в импульсном режиме.
Помимо ХКЙЛ существуют также и другие разновидности химических газовых лазеров, такие как лазеры на HF или DF, длина волны у которых составляет 2.7 микрометров.
ХКЙЛ действует на спин-орбитальном переходе атомарного иода I* -> I с длиной волны перехода 1315 нм.
В ХКЙЛ данный переход инвертируется за счет передачи возбуждения при столкновении атомов иода и кислорода, то есть атомарный йод переходит из базового состояния в возбуждённое посредством передачи энергии от возбуждённой молекулы синглетного кислорода O2 (1a∆g). Синглетный кислород - это метастабильное состояние молекулярного кислорода O2 с более высокой энергией, чем в основном, триплетном состоянии молекулы О2. Сам по себе синглетный кислород не подходит для создания луча, поскольку имеет очень длительное время жизни (примерно 45 минут). Но это является достоинством для транспортировки синглетного кислорода в устройстве. И синглетный кислород, и атомарный йод могут быть получены различными методами с различной эффективностью.
И синглетный кислород, и атомарный йод могут быть получены электрическим разрядом. Этот метод делает лазер безопасней (фтор, хлор, перекись водорода не нужны), но, с другой стороны, остаются проблемы с получением необходимых компонентов в нужном количестве или при высоком давлении.