главная   оптика   волоконная оптика   спектроскопия   лазеры   лазерные системы
 
     
 
Оптика
Волоконная оптика
Спектроскопия
Лазеры /
  История создания лазеров
  Принципы работы лазера
  Параметры лазерного излучения
  Различные типы лазеров
  Твердотельные лазеры
  Волоконные лазеры
  Сравнение волоконных лазеров и твердотельных лазеров на объемных кристаллах
  Рамановские лазеры
  Полупроводниковые лазеры
  Газовые лазеры
  Лазеры на красителях
  Необычные лазеры
  Парусные лазеры
  Лазерная безопасность
  Юмор
  Ведущие фирмы-производители лазеров. Поставщики лазерного оборудования
  Лазерика
Лазерные системы
Телекоммуникации и связь
 
Выставки и конференции
Новости науки и лазерной техники
 
О проекте
Ссылки

 

Получение атомарного йода

Изначально, во время создания ХКЙЛ, атомарный йод получали из молекулы йода I2 путём диссоциации с помощью молекулы синглетного кислорода. Для диссоциации одной молекулы йода требуется от 4 до 6 молекул синглетного кислорода, а это уменьшает количество молекул, способных передать энергию йоду и, таким образом, уменьшает эффективность лазера в целом. Другая проблема заключается в том, что молекулы йода являются сильными гасителями атомарного йода, кроме того, при комнатной температуре йод находится в твердом агрегатном состоянии, так что его необходимо нагреть, дабы перевести в газообразное состояние.
Другой метод заключается в получении атомов йода с помощью электрических разрядов из различных молекул, например, I2, HI или CH3I. Существуют и используются различные виды разрядов, такие как радиочастотный, микроволновый.
Также существует новый способ получения атомарного йода в ходе реакции йодистого водорода с атомарным хлором или фтором.

 

Получение атомарного йода с помощью хлора.
Реакция получения атомарного йода из йодистого водорода и атомарного хлора описывается следующим уравнением:
HI + Cl ^ HCl(HCl*) + I, k = 1.64 x 10-10cm3molec-1 s-1         (3),
где k – константа скорости реакции, сокращение molec означает молекулу.
Сначала необходимо получить атомарный хлор из реакции с оксидом азота:
ClO2 + 2NO ^ Cl + 2NO2 (4)
Эта реакция представляет из себя цепочку следующих реакций, описывающих потерю хлором атомов:
ClO2 + NO ^ NO2 + ClO,                     k = 3.4 x 10-13cm3molec-1s-1           (5)
ClO + NO ^ NO2 + Cl,                                    k = 1.7 x 10-11 cm3molec-1s-1         (6)
Cl + ClO2 ^ 2ClO,                              k         = 5.9x10-11 cm3molec-1 s-1    (7)
Cl + NO2 + He ^ ClNO2 + He,                  k= 7.2x10-31 cm6molec-2s-1          (8)
ClO + NO2 + He ^ NO3Cl + He,       k= 1.0x10-31 cm6molec-2s-1                    (9)
Cl + Cl + He ^ Cl2 + He,                    k= 6.4x10-33cm6molec-2s-1                   (10)
ClNO2 + Cl ^ Cl2 + NO2,                   k = 3.0 x 10-11 cm3molec-1 s-1   (11)
 
 
Получение атомарного йода с помощью фтора.
 
Как и хлор, атомарный фтор также может быть использован для получения атомарного йода. Далее представлена реакция атомарного фтора с йодистым водородом:
 
HI + F ^ HF (HF*) + I,     k = 1.51 x 10-10e-608'3/Tcm3molec-1s-1                 (12)
 
Атомарный фтор получается из молекулы фтора в ходе следующей реакции:
 

F2 + NO ^ F + NOF (NOF*),
k = 7 x 10-13e-1150/Tcm3molec-1s-1 (13)

В ходе получения атомарного происходит несколько реакций, задействующих атомарный фтор йод, оксид азота и разжижающий газ (в данном случае это гелий, фтор должен быть разбавлен из соображений безопасности).
Реакции ниже описывают потерю атомов фтором:
 

F + NO + He ^ NOF + He,
k = 1.1 x 10-31cm6molec-2s-1       (14)
F + F + He ^ F2 + He,
k = 5.3 x 10-34cm6molec-2s-1    (15)
F + NO + NO ^ NOF + NO,
k = 1.7 x 10-31 cm6molec-2s-1   (16)
F + I2 ^ IF + I,
k = 4.3 x 10-10cm3molec-1 s-1.   (17)

А эти – потерю атомов йодом:
 

I + I + He ^ I2 + He,
k = 3.8 x 10-33cm6molec-2s-1         (18)
I + I + I2 ^ I2 + I2,
k = 3.7 x 10-30cm6molec-2s-1             (19)
I + NO + He ^ INO + He,
k = 5.5 x 10-33cm6molec-2s-1         (20)
I + INO ^ I2 + NO,
k = 2.6 x 10-10cm3molec-1s-1         (21)
I + F2 ^ IF + F,
k = 1.9 x 10-14cm3molec-1s-1             (22)

 
 
Приведённые уравнения в дальнейшем используются для моделирования химических реакций (химическая кинетика)
Для оценки концентрации используется схема Рунге-Кутта четвёртого порядка.


 

 
Кафедра Лазерной техники БГТУ 'Военмех'

Онлайн-конвертер

             
  разработка сайта NINSIS   190005, Санкт-Петербург, ул. 1-я Красноармейская, д. 1
тел/факс: +7 (812) 316-49-09
www.laser-portal.ru