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, 2018

ФОБ аеропорт
Фінансовий словник

ФОБ аеропорт

ФОБ аеропорт ФОБ аеропорт - торговий термін, не включений в Інкотермс 2000; базисне умова поставки, за яким товар поставляється продавцем в аеропорт, зазначений в контракті, після чого ризик загибелі або випадкового псування товару переходить на покупця, оплачує транспортування товару. По-англійськи: FOB Airport Синоніми: Вільно в аеропорту (.
Читати Далі
Портландцемент
Велика радянська енциклопедія

Портландцемент

(Від англ. Portland - назва півострова на Ю. Великобританії) гідравлічна в'язка речовина, що складається головним чином з силікатів кальцію. П. - найбільш поширений в сучасному будівництві вид Цементу. Отримують П. тонким подрібненням клінкеру з гіпсом (3-7%); допускається введення в суміш активних мінеральних добавок (Див.
Читати Далі
31252
Довідник ГОСТів

31252

ГОСТ 31252 {-2004 (ІСО 3740: 2000)} Шум машин. Керівництво з вибору методу визначення рівнів звукової потужності. ОКС: 17. 140. 20 КГС: Т34 Коливальні і хвилеподібні рухи. Вібрація тел. Звук. Акустика Дія: З 01. 10. 2005 Примітка: модифікований по відношенню до ІСО 3740 2000 Текст документа: ГОСТ 31252 "Шум машин.
Читати Далі
Облігація під загальне зобов'язання з обмеженим оподаткуванням
Фінансовий словник

Облігація під загальне зобов'язання з обмеженим оподаткуванням

Облігація під загальне зобов'язання з обмеженим оподаткуванням Облігація під загальне зобов'язання з обмеженим оподаткуванням - облігація під загальне зобов'язання, по відношенню до якої застосовуються обмеження джерел доходів. По-англійськи: Limited-tax general obligation bond Див. також: Забезпечені облігації Фінансовий словник Фінам.
Читати Далі
Перттунена Архип Іванович
Велика радянська енциклопедія

Перттунена Архип Іванович

Перттунена Архип Іванович (1769 село Ладвозеро, Північна Карелія, - близько 1841 там же), карельський сказитель. Записані Е. Ленрот від П. в 1834 руни лягли в основу епосу "Калевала". Вони відрізняються великими художніми достоїнствами. Оповідачами рун були також син П. - Михайло Архипович П. (1815-99) і двоюрідний племінниця Михайла Архиповича - Тетяна Олексіївна П.
Читати Далі
Народний банк
Велика радянська енциклопедія

Народний банк

Народний банк Китаю, емісійний, кредитний, розрахунковий і касовий центр КНР. Заснований 1 грудня 1948 року на основі злиття Народного банку Північного Китаю, Бейхайского і Північно-Західного селянських банків. Акумулює кошти державного бюджету, державних організацій і підприємств. У його веденні мережу ощадних кас.
Читати Далі
БАБУШКІН ОЩАДНИЙ СЕРТИФІКАТ
Фінансовий словник

БАБУШКІН ОЩАДНИЙ СЕРТИФІКАТ

БАБУШКІН ОЩАДНИЙ СЕРТИФІКАТ (granny bond) Індексований ощадний сертифікат. Див.: Система національних заощаджень (National Savings). Назва пов'язана з тим, що в колишні часи ними могли користуватися тільки люди старше пенсійного віку. Фінанси. Тлумачний словник. 2-е изд. - М.: "ИНФРА-М", Видавництво "Всесвіт".
Читати Далі