×
10.05.2018
218.016.417a

Результат интеллектуальной деятельности: Способ получения атомов йода

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к лазерной технике. Способ получения атомов йода для активной среды кислородно-йодного лазера включает последовательное прохождение через электроразрядный генератор и узел транспортировки газовой смеси, состоящей из инертного газа, йод содержащих молекул и атомов йода. В газовую смесь на входе электроразрядного генератора добавляется молекулярный кислород в количестве, равном концентрации йодсодержащих молекул. Технический результат заключается в обеспечении возможности исключения потерь атомов йода при транспортировке от генератора атомов к активной среде кислородно-йодного лазера. 1 ил.

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при разработке кислородно-йодных лазеров.

Кислородно-йодный лазер использует для генерации переход атомарного йода I(2Р1/2)→I(2Р3/2) с длиной волны излучения 1,315 мкм, который инвертируется в ходе передачи энергии от молекулы кислорода в синглетном состоянии O2(1Δ). Обычно атомы йода I образуются в результате диссоциации молекул I2 синглетным кислородом непосредственно в активной среде лазера (Antonov I.O., Azyazov V.N., Mezhenin A.V., Popkov G.N., Ufimtsev N.I., "Chemical oxygen-iodine laser with CO2 buffer gas", Appl. Phys. Lett., vol. 89, p. 051115 (2006)). В этой статье описаны механизмы генерации кислородно-йодного лазера, где энергоносителем служит электронно-возбужденная молекула кислорода в синглетном состоянии О2(1Δ). Но при ее получении путем хлорирования щелочного водного раствора перекиси водорода в газожидкостных генераторах возникает проблема дезактивации электронного возбуждения присутствующими в кислородном потоке парами воды. Авторы предлагают способ решения этой проблемы за счет увеличения длины усиления активной среды.

Наиболее близким к заявляемому является способ, при котором повышение эффективности кислородно-йодного лазера, а также расширение диапазона его рабочих параметров достигается за счет внешней наработки атомов йода (Bruzzese J.R., "Development of an Electric Discharge Oxygen-Iodine Laser", Dissertation, Ohio State University, 2011). Такая наработка атомов йода может осуществляться с помощью генератора, на вход которого подается смесь инертного газа (Rg) с небольшим (порядка единиц процентов) количеством йодсодержащих молекул (XI), и в плазме тлеющего разряда происходит диссоциация йодсодержащих молекул. Но часть атомов йода I теряется при их транспортировке с выхода генератора до места смешения с потоком синглетного кислорода, в рекомбинационном процессе:

А также в ходе транспортировки в процессе (1) нарабатывается молекулярный йод I2, который деактивирует электронно-возбужденный атомарный йод I21/2) в активной среде лазера в процессе

В потоке, идущем от электроразрядного генератора синглетного кислорода, содержится атомарный кислород, но он никак не может препятствовать убыли атомов йода в тракте транспортировки. Эти недостатки препятствует эффективному извлечению запасенной в активной среде кислородно-йодного лазера энергии.

Целью заявляемого изобретения является исключение потерь атомов йода при транспортировке от генератора к активной среде лазера. Достижение технического результата происходит за счет того, что способ включает последовательное прохождение через электроразрядный генератор и узел транспортировки газовой смеси, состоящей из инертного газа, йодсодержащих молекул и атомов йода и в газовую смесь на входе электроразрядного генератора добавляется молекулярный кислород в количестве, равном концентрации йодсодержащих молекул. Схема устройства для реакционного способа изображена на чертеже. Устройство содержит генератор атомов йода 1, тракт транспортировки 2, инжектор 3 и резонатор 4. При этом при прохождении газовой смеси по тракту транспортировки 2 (заштрихованный прямоугольник) в плазме разряда образуются атомы кислорода, которые реагируют с молекулярным йодом, образующимся в результате рекомбинации в процессе (1), в реакциях:

В последовательности этих реакций происходит регенерация атомов йода. Реакции (3) и (4) протекают с газокинетическими скоростями и способны поддерживать концентрацию атомов йода при давлениях, характерных для системы транспортировки йода в кислородно-йодном лазере, в течение нескольких миллисекунд. В дальнейшем газовая смесь Rg:I:I2:O:O2 подается в поток синглетного кислорода O2(1Δ) через инжектор 3. При смешении двух газовых потоков формируется активная среда, которая поступает в резонатор 4, где формируется лазерное излучение. В прототипе процессы (3) и (4) также участвуют в диссоциации молекулярного йода, но уже в зоне формирования активной среды лазера. В этом случае неизбежными становятся потери электронно-возбужденных частиц в процессе (2). В предлагаемом решении удается предотвратить потери в активной среде лазера.

Небольшое количество молекул кислорода, попадающих в активную среду вместе с йодом, не оказывает существенного влияния на работу лазера. Выбор йодсодержащей молекулы осуществляется таким образом, чтобы продукты ее диссоциации и плазмохимических реакций не являлись сильными тушителями активной среды кислородно-йодного лазера.

Способ получения атомов йода для активной среды кислородно-йодного лазера, включающий последовательное прохождение через электроразрядный генератор и узел транспортировки газовой смеси, состоящей из инертного газа, йодсодержащих молекул и атомов йода, отличающийся тем, что в газовую смесь на входе электроразрядного генератора добавляется молекулярный кислород в количестве, равном концентрации йодсодержащих молекул.
Способ получения атомов йода
Способ получения атомов йода
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 32 items.
26.08.2017
№217.015.d7ec

Пустотелая широкохордовая лопатка вентилятора. способ её изготовления.

Группа изобретений относится к области машиностроения, а именно к пустотелым широкохордным лопаткам вентилятора с демпфером для гашения вибраций и способам изготовления пустотелых широкохордных лопаток вентиляторов. Предложена пустотелая широкохордная лопатка вентилятора, состоящая из оболочки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622682
Дата охранного документа: 19.06.2017
26.08.2017
№217.015.d88a

Регенеративная система с лучистым отоплением

Изобретение относится к отоплению бытовых, складских, сельскохозяйственных помещений. Система воздушно-лучистого отопления содержит теплоизлучающие элементы, соединенные с теплогенератором, вентилятор, сообщенный с атмосферой. Теплоизлучающие элементы выполнены в виде воздуховодов, соединенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622726
Дата охранного документа: 19.06.2017
26.08.2017
№217.015.d995

Водородно-кислородный ракетный двигатель малой тяги

Изобретение относится к области ракетных двигателей малой тяги (РДМТ), работающих на газообразных водороде (Н) и кислороде (О) в космическом пространстве в качестве исполнительных органов систем управления объектов ракетно-космической техники. Двигатель содержит свечу зажигания поверхностного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623610
Дата охранного документа: 28.06.2017
26.08.2017
№217.015.dc1e

Ракетный двигатель малой тяги на газообразных водороде и кислороде со щелевой форсункой

Изобретение относится к области ракетных двигателей малой тяги. Ракетный двигатель малой тяги на газообразных водороде и кислороде, состоящий из головки двигателя, свечи зажигания топлива, системы подачи компонентов топлива в камеру сгорания и внутреннего охлаждения камеры сгорания, при этом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624419
Дата охранного документа: 03.07.2017
26.08.2017
№217.015.e429

Способ шумоглушения и устройство для утилизации акустической энергии в выхлопных системах энергетических установок

Изобретение относится к двигателестроению, компрессоростроению, и энергосбережению, в частности устройствам шумоглушения и утилизации акустической энергии из газовых осциллирующих потоков в выхлопных системах энергетических установок. Устройство утилизации акустической энергии содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626192
Дата охранного документа: 24.07.2017
26.08.2017
№217.015.e43a

Ракетный двигатель малой тяги на газообразных водороде и кислороде с центробежной и струйными форсунками

Изобретение относится к области ракетных двигателей малой тяги (РДМТ). Ракетный двигатель малой тяги, состоящий из головки двигателя, свечи зажигания топлива, системы подачи компонентов топлива в зону электроискрового разряда и в камеру сгорания с внутренним охлаждением, при этом в камере...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626189
Дата охранного документа: 24.07.2017
26.08.2017
№217.015.e52d

Композиция для изготовления жаростойких композитов

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к производству жаростойких композитов (бетонов) на основе химических связующих. Техническим результатом изобретения является повышение предела прочности при сжатии и термостойкости жаростойких композитов, которая достигается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626488
Дата охранного документа: 28.07.2017
26.08.2017
№217.015.e540

Длинная пустотелая широкохордная лопатка вентилятора и способ ее изготовления

Длинная пустотелая широкохордная лопатка вентилятора, состоящая из оболочки, выполненной из листа из титанового сплава, и жестко скрепленных с ней силовых несущих элементов: лонжерона, выполненного из титанового сплава, и остальных, выполненных из волокнистого однонаправленного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626523
Дата охранного документа: 28.07.2017
26.08.2017
№217.015.e9c1

Ракетный двигатель малой тяги на газообразных водороде и кислороде с центробежными форсунками

Изобретение относится к области ракетных двигателей малой тяги (РДМТ), работающих на газообразных водороде (Н) и кислороде (О) в качестве исполнительных органов систем управления объектов ракетно-космической техники. Смесительная головка имеет две центробежные форсунки подачи горючего и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628143
Дата охранного документа: 15.08.2017
26.08.2017
№217.015.ee08

Способ количественной оценки неоднородности зёренной структуры листовых металлических материалов

Изобретение относится к области металлографических исследований и анализа материалов, в частности к определению неоднородности величины зерна в листовых металлах и сплавах. Получают металлографический шлиф с поверхности листа с четко выраженной зеренной структурой, затем с помощью микроскопа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628815
Дата охранного документа: 22.08.2017
Showing 1-6 of 6 items.
20.04.2015
№216.013.42e4

Способ получения инверсионной населенности на атомах йода

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано для создания кислородно-йодных лазеров. Способ получения инверсной населенности на атомах йода заключается в оптической накачке газового потока. Оптическую накачку производят в два этапа, на первом этапе газовый поток...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548622
Дата охранного документа: 20.04.2015
10.08.2015
№216.013.69d7

Электроразрядный кислородно-йодный лазер с буферным газом

Изобретение относится к лазерной технике. В электроразрядном кислородно-йодном лазере в газовый поток непосредственно на выходе генератора молекул синглетного кислорода O(Δ) и перед сверхзвуковым соплом подмешивается газ X (CO, SF, SiF и т.д.), состоящий из молекул, тушащих возбужденный озон ,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558648
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.01.2016
№216.013.9f48

Способ получения молекулярного синглетного кислорода

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при разработке кислородно-йодных лазеров, генераторов возбужденных частиц для научных исследований. Молекулярный синглетный кислород (МСК) получают путем облучения излучением с длиной волны 200-310 нм прокачиваемой через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572413
Дата охранного документа: 10.01.2016
29.05.2019
№219.017.657f

Химический кислородно-йодный лазер с буферным газом

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при разработке технологических химических кислородно-йодных лазеров и лазеров специального назначения. Техническим результатом изобретения является уменьшение массогабаритных и стоимостных характеристик химического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002390892
Дата охранного документа: 27.05.2010
29.05.2019
№219.017.663e

Способ определения констант скоростей газожидкостных химических реакций

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано при разработке и проектировании промышленных массообменных газожидкостных аппаратов, в том числе при изучении кинетики газожидкостных химических реакций. Способ включает приведение в контакт газа и жидкости при пропускании...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002383017
Дата охранного документа: 27.02.2010
19.10.2019
№219.017.d82b

Безлинзовый способ ввода излучения тлеющего разряда в оптоволокно

Безлинзовый способ ввода излучения тлеющего разряда в оптоволокно используется в спектрометрии газов и плазмы электрических разрядов. С помощью электрода, расположенного на внешней стороне стеклянного баллона газоразрядной лампы, и металлизированного наконечника оптоволокна формируют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002703489
Дата охранного документа: 17.10.2019
+ добавить свой РИД