Молекулярний генератор

пристрій, в якому когерентні електромагнітні коливання генеруються за рахунок вимушених квантових переходів молекул з вихідного енергетичного стану в стан з меншою внутрішньою енергією (див. Когерентність, Квантова електроніка). М. р - перший квантовий генератор, створений в 1954 Н. Г. Басовим і А. М. Прохоровим (СРСР) і незалежно від них Ч. Таунсом, Дж. Гордоном і Х. Цейгера (США). Обидва варіанти цього М. р працювали на молекулах аміаку nH 3 і генерували електромагнітні коливання з частотою 24840 Мгц (довжина хвилі λ = 1, 24 см ). Для збудження генерації когерентних коливань необхідне виконання двох основних умов: в робочому об'ємі приладу кількість частинок в початковому стані має бути більше, ніж в змозі з меншою внутрішньою енергією (Інверсія населенностей) , повинна бути забезпечений а зв'язок між частинками, які випромінюють в різні моменти часу (позитивна Зворотній зв'язок). У М. р перша умова здійснюється електростатичного сортуванням пучка молекул, а зворотний зв'язок за допомогою об'ємного резонатора (Див. Об'ємний резонатор) , налаштованого на частоту, рівну частоті випромінювання, що супроводжує перехід молекули з вихідного енергетичного стану в кінцеве . Пучок молекул формується при вильоті молекул з джерела в вакуум через вузькі отвори або капіляри (див.Молекулярні і атомні пучки). Електростатична сортування молекул по енергетичним станам в М. р заснована на тому, що молекули, що володіють електричним дипольним моментом (наприклад, молекули NH 3 ), пролітаючи через неоднорідне електричне поле, відхиляються цим полем від прямолінійного шляху по- різному в залежності від енергії (див. Штарка ефект). У першому М. р сортує система являла собою квадрупольний конденсатор, що складається з 4 паралельних стрижнів спеціальної форми, з'єднаних попарно з високовольтним випрямлячем ( рис. ). Електричне поле такого конденсатора дуже неоднорідний, що викликає викривлення траєкторій молекул NH 3 , що летять уздовж його осі. Властивості молекул NH 3 такі, що ті з них, які знаходяться в верхньому з використовуваної пари енергетичних станів, відхиляються до осі конденсатора і потрапляють всередину об'ємного резонатора. Молекули, що знаходяться в нижньому стані, відкидаються в сторони і не потрапляють в резонатор. Відсортований т. О. пучок містить молекули, що знаходяться в верхньому енергетичному стані. Потрапляючи всередину резонатора, такі молекули випромінюють під впливом електромагнітного поля резонатора (вимушене випромінювання). Випроменені фотони залишаються всередині резонатора, підсилюючи його поле і збільшуючи ймовірність вимушеного випромінювання для молекул, що пролітають пізніше. Якщо інтенсивність пучка активних молекул така, що вірогідність вимушеного випромінювання фотона більше, ніж ймовірності поглинання фотона в стінках резонатора, то виникає процес самозбудження - швидко зростає інтенсивність електромагнітного поля резонатора на частоті переходу за рахунок внутрішньої енергії молекул пучка.Це зростання припиняється, коли поле в резонаторі досягає величини, при якій ймовірність вимушеного випускання стає настільки великою, що за час прольоту резонатора встигає випустити фотон якраз половина молекул пучка. При цьому для пучка в цілому ймовірність поглинання стає рівної ймовірності вимушеного випускання (див. Насичення ефект). Потужність, що генерується М. р на пучку молекул NH 3 , становить 10 -8 вт, стабільність частоти генерації в межах 10 -7 -10 -11 . Надалі були створені М. р на ряді інших дипольних молекул, що працюють в діапазоні сантиметрових і міліметрових хвиль, і квантові генератори на пучку атомів водню, що працюють на довжині хвилі 21 см. Ці прилади, як і квантові підсилювачі (Див. Квантовий підсилювач) радіодіапазону, іноді називають Мазер . Існує кілька конструктивних варіантів М. р, що відрізняються пристроєм сортують систем, кількістю резонаторів і т. П. До М. м відносять також квантові генератори, в яких інверсія населеності рівнів молекул досягається не сортуванням, а іншими способами, наприклад дією допоміжного електромагнітного поля (накачування), електричним розрядом і ін. В цьому сенсі до М. р можна віднести і квантові генератори оптичного діапазону (Лазери), робочою речовиною яких служать молекулярні гази (див. Газовий лазер). Літ. : Ораевскій А. Н., Молекулярні генератори, М., 1964; Григорьянц В. В., Жаботинський М. Е., Золін В. Ф., Квантові стандарти частоти, М., 1968; Зінгер Дж., Мазери, М., 1961; Сигма А., Мазери, пров. з англ. , М., 1966. М. Е. Жаботинський.

Сортування молекул з енергетичних станів за допомогою квадрупольного конденсатора.

Велика радянська енциклопедія. - М.: Радянська енциклопедія. 1969-1978.

Популярні Пости

Рекомендуємо, 2019

Преференційне голосування
Фінансовий словник

Преференційне голосування

Преференційне голосування Преференційне голосування - при мажоритарній системі абсолютної більшості - метод голосування, що забезпечує результативність виборів і що виключає необхідність проведення другого туру або перебаллотировке. При преференційний голосуванні виборець проставляє в бюлетені цифрами 1, 2, 3 і т.
Читати Далі
Прибуток від страхових інвестицій
Фінансовий словник

Прибуток від страхових інвестицій

Прибуток від страхових інвестицій Прибуток від страхових інвестицій - прибуток страхової організації від участі в господарській діяльності нестрахового характеру. Інвестиційна діяльність проводиться шляхом вкладення коштів страхових фондів і резервів в ті галузі господарської діяльності, в яких існує можливість отримання високих доходів і забезпечена швидка зворотність вкладених коштів.
Читати Далі
ПІСЛЯ ДАТИ
Фінансовий словник

ПІСЛЯ ДАТИ

ПІСЛЯ дАТИ (after date) Напис на векселі (bill of exchange), що позначає, що оплата почнеться через стільки-то днів після дати, зазначеної на векселі , наприклад: "... через 30 днів після такої-то дати ми зобов'язуємося виплатити ..." після пред'явлення (after sight); при пред'явленні (at sight). Фінанси.
Читати Далі
25987
Довідник ГОСТів

25987

ГОСТ 25987 {-83} Різці розточувальні з твердосплавними пластинами з циліндричним хвостовиком для координатно розточувальний верстатів. Типи і основні розміри. ОКС: 25. 100. 10 КГС: Г23 Інструмент для обробки різанням Дія: З 01. 01. 85 Примітка: перевидання 2003 року в зб. "Різці. Технічні умови. Типи і основні розміри.
Читати Далі
9853. 1
Довідник ГОСТів

9853. 1

ГОСТ 9853. 1 {-96} Титан губчастий. Метод визначення азоту. ОКС: 77. 120, 77. 120. 50 КГС: В59 Методи випробувань. Упаковка. Маркування Натомість: ГОСТ 9853. 1-79 Дія: З 01. 07. 2000 Текст документа: ГОСТ 9853. 1 "Титан губчастий. Метод визначення азоту." Довідник ГОСТів. 2009.
Читати Далі
Плашка
Фінансовий словник

Плашка

Плашка Плашка - інструмент для нарізування зовнішньої різьби, що представляє собою сталеву загартовану гайку, в якій через різьбу прорізані наскрізні поздовжні отвори, що утворюють ріжучі кромки і службовці для виходу стружки. В залежності від конструкції плашки поділяються на круглі, накатні і розсувні.
Читати Далі
Прибутковість банку
Фінансовий словник

Прибутковість банку

Прибутковість банку Прибутковість банку - показник діяльності банку, що характеризує: - для акціонерів - дохід на інвестований капітал; - для вкладників - гарантію надійності та ефективності роботи банку; - для банку - основне джерело власного капіталу. Основними критеріями прибутковості є прибутковість активів і чистий прибуток.
Читати Далі
52004
Довідник ГОСТів

52004

ГОСТ Р 52004 {-2003 (ІСО 12163-99)} Віск зуботехнічний базисний. Технічні вимоги. Методи випробувань. ОКС: 11. 060. 10 КГС: Р22 Прилади, апарати, приналежності й устаткування, що застосовуються в хірургії, в стоматологічній і патологоанатомічної практиці. Апарати наркозні і для штучного дихання Дія: З 01.
Читати Далі