Приглашаем посетить сайт

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах
ЛАЗЕР С ЯДЕРНОЙ НАКАЧКОЙ

ЛАЗЕР С ЯДЕРНОЙ НАКАЧКОЙ

ЛАЗЕР С ЯДЕРНОЙ НАКАЧКОЙ (ЛЯН) - лазер, в к-ром усиливающая свет среда возбуждается непосредственно продуктами ядерных реакций. Обычно основа ЛЯН - трубка с газом, помещённая в поток тепловых нейтронов (рис.). Нейтроны стимулируют реакции в ядерно-активном веществе, к-рое нанесено в виде тонкого слоя на внутр. поверхности трубки (обычно ¹⁰ В, ²³⁵U, ²³⁶U₃ О ₈) или введено в трубку в виде газа (³ Не). В ядерных реакциях, напр.

образуются быстрые ионы (с энергией 0,5-100 МэВ), к-рые ионизуют и возбуждают атомы находящегося в трубке рабочего газа, формируя лазерно-активную среду. ЛЯН реализованы на переходах Хе (длина волны =3,65; 3,508; 2,026; 1,73 мкм), Аr (1,79 мкм), Кr (2,523 мкм), С (1,454 мкм), О (0,8446 мкм), С1 (1,587 мкм), N (0,8629 мкм), Cd (0,5327; 0,5378 мкм), СО (5,1 -5,6мкм) (см. Газоразрядные лазеры). Механизмы формирования инверсии населённостей в ЛЯН аналогичны тем, к-рые имеют место в плазменных лазерах с накачкой электронным пучком. Пороговая плотность потока нейтронов 10¹²-10¹⁶ нейтрон/см ²*с, длительность накачки 10²-10⁴ мкс. Наибольшие значения мощности (10 кВт) и кпд (1%) получены на ИК-переходах инертных газов.

Схема лазера с ядерной накачкой: 1 - импульсный реактор; 2 - замедлитель нейтронов; 3 - трубка с рабочим газом; 4- зеркала.

ЛЯН представляют интерес в связи с проблемой создания системы реактор -лазер, в к-рой лазерноактивная зона совмещена с ядерно-активной зоной, где сосредоточена критич. масса ядерного реактора. При этом происходило бы прямое преобразование части ядерной энергии в световую. Система пока не создана из-за трудностей совмещения условий работы лазера и реактора. Предложен газофазный ЛЯН на UF₆ и на аэрозольном топливе. Разрабатываются проекты реактора - лазера с топкой (10 мкм) ядерно-активной фольгой. Возможно осуществление ядерной накачки в реакторе с подкритич. режимом с использованием внеш. источника нейтронов.

Лит.: Гудзенко Л. И., Яковлев ко С. И., Плазменные лазеры, М., 1978; Воинов А. М. и др., Низкопороговые лазеры о ядерной накачкой на переходах атомар

ного ксенона, "ДАН СССР", 1979, т. 245, с. 80; Воинов A.M. и др., Инфракрасные лазеры с ядерной накачкой на переходах Аr,, Кr, и Хе ₁, "Письма в ЖТФ", 1979, т. 5, с. 422; Миськевич А. И. и др., Генерация лазерного излучения на парах Cd при возбуждении продуктами ядерной реакции Не ³ (n, р) Т, там же, 1980, т. 6, с. 818; Воинов А. М. и др., Инфракрасный лазер с ядерной накачкой на смесях Не + Хе и Аr + Хе, там же, 1981, т. 7, с. 1016; De Young R. J., Kilowatt multiple-path ³He-Ar nuclear-pumped laser, "Appl. Phys. Lett.", 1981, v. 38, p. 297; его же, Multiple-path fission-foil nuclear lasing of Ar-Xe, там же, v. 39, p. 585; Ja1ufka N. W., Ноh1 F., A direct nuclear-pumped ³He-Co laser, там же, v. 39, p. 139; Jalufka N. W., Direct nuclear-pumped laser amplifier, там ж"' р. 690. С. И. Яковленко.