Читать онлайн «Лазерные методы диагностики плазмы: [учеб. пособие для вузов]»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МОСКОВСКИЙ ИНЖЕНЕРНО–ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ) Е. Д. Вовченко, А. П. Кузнецов, А. С. Савёлов ЛАЗЕРНЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ ПЛАЗМЫ Рекомендовано УМО «Ядерные физика и технологии» в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений Москва 2008 УДК 533. 9. 082. 5 (075) ББК 22. 333я7 В 61 Вовченко Е. Д. , Кузнецов А. П. , Савёлов А. С. ЛАЗЕРНЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ ПЛАЗМЫ: Учеб. пособие. М. : МИФИ, 2008. – 204 с. В учебном пособии представлен один из важнейших разделов диагно- стики плазмы – исследование плазмы с помощью лазеров. Излагаются основы лазерной физики, рассматриваются конкретные типы лазеров, на- шедших применение в определении параметров, как высоко– так и низко- температурной плазмы, а также основы физики взаимодействия электро- магнитного излучения с плазмой. Значительная часть излагаемого мате- риала посвящена конкретным методикам. Основная цель учебного посо- бия – дать будущему молодому специалисту алгоритм выбора диагности- ческой методики (на основе зондирования плазмы лазерным излучением) при наличии у него ограниченной информации о параметрах исследуемой плазмы и с учетом технических и финансовых возможностей научной ла- боратории. В первую очередь книга адресована студентам кафедры «Физика плазмы», изучающим курс «Методы исследования плазмы (лазерная ди- агностика)». Кроме того, ряд ее разделов содержит информацию, необхо- димую студентам других кафедр факультета ЭТФ в рамках общих курсов по физике плазмы и студентам факультетов «А» и «Ф», которые специа- лизируются в области применения плазмы в технологических целях. Кни- га также будет полезна студентам и аспирантам физических факультетов университетов и технических вузов и научным сотрудникам, занимаю- щимся диагностикой плазмы. Рецензент д-р физ. -мат. наук А. А. Голубев Подготовлено в рамках Инновационной образовательной программы МИФИ. ISBN 978-5-7262-1096-4 © Московский инженерно–физический институт (государственный университет), 2008  ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие…………………………………………………. …... . . 5 Введение……………………………………………………... ……. . 7 Глава 1. Принципы работы и устройство лазеров……. …... 13 1. 1. Физические основы работы лазера …... . . …. . …. . …… 13 1. 2. Обобщенная принципиальная схема лазера ……. …. . 18 1. 3. Методы создания инверсии в активных средах . …... . 19 1. 4. Оптические резонаторы……. . ……... . . ………. . …... ... . 24 1. 5. Эффективность работы лазеров (коэффициент по- лезного действия)…………………………. ………. …. 28 Глава 2. Основные типы лазеров в диагностике плазмы... 30 2. 1. Газовые лазеры ……………. . ……. …... ………... ……. 31 2. 2. Жидкостные лазеры на красителях……. . …. …. ……. . 42 2. 3. Твердотельные лазеры……………………. ………... ... 45 2. 4. Полупроводниковые инжекционные лазеры………. . 48 Глава 3.