Спосіб визначення швидкості коливальної релаксації субміліметрового лазера з оптичним накачуванням

Спосіб визначення швидкості коливальної релаксації субміліметрового лазера з оптичним накачуванням, що включає вимірювання швидкості загасання найповільнішого релаксаційного процесу, який спостерігається на екрані осцилографа 3 в яких початкове значення компонент перехідних процесів є як додатним, так і від'ємним. Інтерполюючи ці перехідні процеси до нульового значення, знаходять необхідну швидкість загасання. При необхідності для зменшення похибки вимірювань спостерігають не два, а більше процесів. Розглянемо реалізацію способу на прикладі молекули НСООН, яка є асиметрична дзиґа. На фіг.1 представлені осцилограми вихідного сигналу субміліметрового лазера на переходах молекули НСООН 742,6 мкм, тиск 5 Па, чутливість 5 мВ/см (фіг.1) і 669,5 мкм, тиск 5 Па, чутливість 2 мВ/см (фіг.2), на фіг.3 представлені залежності 1(р) сталої часу перехідного процесу 1=1/1, де λ1 - швидкість загасання самої повільної компоненти перехідного процесу від тиску р для переходів молекули НСООН з довжинами хвиль 398,6 мкм, 742,6 мкм і 669,5 мкм. а на фіг.4 приведена залежність початкового значення компоненти перехідного процесу від швидкості загасання А1(1). Вимірювання проводились на переходах з довжиною хвилі 742,6 мкм і 669,5 мкм. Особливістю цих переходів є те, що для першого з них початкове значення компоненти перехідного процесу А1 є додатне (фіг.1), а для другого - від'ємне (фіг.2), що дозволяє побудувати інтерполяційну залежність А1(1) (фіг.4) з якої знайти необхідну швидкість загасання перехідного процесу при А1=0. Для більш точної побудови цієї залежності проводилось також вимірювання залежності сталої часу перехідного процесу від тиску 1(р) для переходу з довжиною хвилі 398,6 мкм. За результатами вимірювань були побудовані залежності сталої часу 58218 4 перехідного процесу від тиску для вказаних переходів (фіг.3), з яких були знайдені швидкості коливальної релаксації, що, відповідно, складали: (26,5±1,5) Па/с для переходу 398,6 мкм; (23,5±1,3) Па/с для переходу 742,6 мкм; (20,8±2,0) Па/с для переходу 669,5 мкм. Вихідні потужності лазерів на вказаних переходах, відповідно, складали 800, 300 і 100 відносних одиниць. Як витікає з одержаних результатів, швидкість коливальної релаксації пропорційна вихідній потужності лазерів (яка, в свою чергу, пропорційна швидкості накачування), що приводить до систематичної похибки Г, що має вигляд [див. Бакуменко В.М., Овчаренко А.Я., Фесенко Л.Д. Способ определения скорости колебательной релаксации молекул. Авторское свидетельство СССР №1428155, заявл. 26.12.1986 г., зарегистр. 01.06.1988 г.]: Г=2f1w, де f1 - відносна населеність обертального рівня, з якого відбувається накачування, w - швидкість накачування. Вилучення систематичної похибки приводить до формули (1) для швидкості коливальної релаксації і в нашому випадку вона складала Г=(19,6±1,5) Па/с, для всіх переходів, що досліджувалися. Таким чином, запропонований спосіб визначення швидкості коливальної релаксації молекул розширює клас молекул, які досліджуються як робочі речовини субміліметрових лазерів з оптичним накачуванням. 5 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 58218 6 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601