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

15598
Довідник ГОСТів

15598

ГОСТ 15598 {-70} Дріт сталевий струнна. Технічні умови. ОКС: 77. 140. 65 КГС: В72 Дріт сталевий середньо- і високовуглецева Дія: З 01. 01. 71 Змінено: ІКС 6/85, 1/89 Примітка: перевидання 2003 року в зб. "Дріт металева. Частина 2" Текст документа: ГОСТ 15598 "Дріт сталевий струнна. Технічні умови." Довідник ГОСТів.

Читати Далі
28841
Довідник ГОСТів

28841

ГОСТ 28841 {-90} Машини для випробування матеріалів на втому. Загальні технічні вимоги. ОКС: 19. 060 КГС: П18 Прилади й машини для визначення й випробування механічних властивостей матеріалів і конструкцій Натомість: ГОСТ 24217-80 Дія: З 01. 01. 93 Текст документа: ГОСТ 28841 "Машини для випробування матеріалів на втому.

Читати Далі
Резервні коефіцієнти
Фінансовий словник

Резервні коефіцієнти

Резервні коефіцієнти Резервні коефіцієнти - певний відсоток депозитів, встановлений Радою керуючих Федеральної резервної системи, який банки повинні тримати на безвідсоткових рахунках в одному з дванадцяти Федеральних резервних банків. По-англійськи: Reserve ratios Див. також: Федеральні фонди Фінансовий словник Фінам.

Читати Далі
2642. 6
Довідник ГОСТів

2642. 6

ГОСТ 2642. 6 {-97} Вогнетриви та вогнетривка сировина. Методи визначення оксиду титану (iV). ОКС: 81. 080 КГС: І29 Методи випробувань. Упаковка. Маркування Натомість: ГОСТ 2642. 6-86 Дія: З 01. 07. 2000 Примітка: перевидання 2004 року в зб. "Вироби вогнетривкі. Методи випробувань. Частина 1 " Текст документа: ГОСТ 2642.

Читати Далі
8756. 11
Довідник ГОСТів

8756. 11

ГОСТ 8756. 11 {-70} Продукти переробки плодів та овочів. Методи визначення прозорості соків і екстрактів, розчинності екстрактів. ОКС: 67. 080. 01 КГС: Н59 Методи випробувань. Упаковка. Маркування Натомість: ГОСТ 8756-58 в частині пп. 50, 52 Дія: З 01. 07. 71 Змінено: ІКС 2/83, 10/88, 8/92 Примітка: в частині розд.

Читати Далі
Метрології інститут
Велика радянська енциклопедія

Метрології інститут

Всесоюзний науково-дослідний ім. Д. І. Менделєєва (ВНИИМ), знаходиться в Ленінграді. Заснований в 1893 як Головна палата мір і ваг замість існуючого з 1842 Депо зразкових мір і ваг. Організатором і першим керівником був Д. І. Менделєєв. Основний профіль - дослідження з метрології, створення та зберігання державних Стандартів, розробка методів і засобів вимірювань вищої точності і засобів повірки (Див.

Читати Далі
8. 273
Довідник ГОСТів

8. 273

ГОСТ 8. 273 {-78} ГСИ. Державний спеціальний еталон і загальносоюзна перевірочна cхема для засобів вимірювань потоку випромінювання від 1 * 10 -6 до 1 * 10 -2 Вт в діапазоні довжин хвиль 0, 4-1, 4 мкм. ОКС: 17. 240 КГС: Т84 Державні еталони одиниць фізичних величин і загальносоюзні перевірочні схеми Дія: З 01.

Читати Далі