Пошук академічних текстів

Реєстраційний номер

0217U002388, 0112U002607 , Науково-дослідна робота

Назва роботи

Нелінійна лазерна спектроскопія атомів та молекул у стаціонарних та імпульсних лазерних полях.

Назва етапу роботи

Керівник роботи

Негрійко Анатолій Михайлович,

Дата реєстрації

09-02-2017

Організація виконавець

Інститут фізики НАН України

Опис етапу

Метою дослідження є одержання нової наукової інформації про резонансну взаємодію лазерного випромінювання з речовиною, зокрема, шляхом здійснення експериментальних досліджень методами лазерної спектроскопії високої роздільної здатності за допомогою імпульсних та стаціонарних високо монохроматичних лазерних полів з контрольованими просторовими і часовими параметрами У роботі застосовувалися методи лазерної спектроскопії, у тому числі лазерно-флуоресцентної, абсорбційної, частотно-модуляційної спектроскопії, методи лазерної фізики і техніки, кореляційної оптики, голографії, лазерної інтерферометрії. У роботі отримані нові результати, які є важливими для фізики і техніки лазерів, фізики взаємодії лазерного випромінювання з речовиною, зокрема: Виконані експериментальні дослідження спектру молекулярного йоду методом нелінійної лазерної спектроскопії насиченого поглинання та насиченої дисперсії. Зареєстровано та ідентифіковано над-тонку структуру спектральної лінії переходу в околі 640 нм. Зареєстровано 40 компонентів надтонкої структури та визначено їх положення з точністю не гірше 100 кГц з використанням структури частотно-модуляційних резонансів для формування частотної міри. Досліджені резонанси когерентного полонення населеності у атомах рубідію, які збуджуються широкосмуговим лазерним випромінюванням з еквідистантними частотними компонентами. Розроблений та експериментально досліджений діодний лазер зі зсунутим за частотою зворотним зв'язком як дже-рело випромінювання з еквідистантними частотними компонентами з керованими спектральними характеристиками. Встановлено, що для створення органічних супрамолекулярних структур як полімерні матриці мо-жуть використовуватися поліуретанові еластомери, які мають високу прозорість у широкому спек-тральному діапазоні, високу променеву стійкість та здатність до розчинення органічних барвників із збереженням високого квантового виходу флуоресценції та стійкої мономерної форми барвника. Оптимізовано аліфатичну поліуретанову композицію сітчатої структури на основі гексаметилендіізоціанату, олігодіетиленглікольадіпінату та триметилолпропану як зшиваючого еле-менту. Виявлена висока сумісність поліуретанових полімерів з наночастинками дозволяє збільшити фотостабільність та термін служби лазерних активних середовищ на основі поліуретанакрилату. Позитивний ефект досягається завдяки утворенню водневих зв'язків з кремнеземами та зменшенням вільного об'єму у полімерній матриці, що зменшує імовірність взаємодії молекул барвника з хімічно активними центрами (радикалами, синглетним киснем). Показано, що у полімерних матрицях, виго-товлених методом поліконденсації, значно підвищується фото стійкість розчинених в них оксазино-вих, пірометинових, феніленових органічних барвників. Вивчено вплив сольватохромного ефекту, полярності поліуретанових матриць на оптичні властивості фототропного барвника тіопірило- і трикарбоціаніну. Експериментально досліджені характеристики неодимових лазерів з пасивною модуляцією добротності затворами на основі аліфатичного поліуретану з високим значенням діелектричної проникності і встановлений позитивний вплив полярності матриці на ефективність генерації потужних моно імпульсів. Запропонований та реалізований кореляційний підхід до форму-вання складних просторових розподілів інтенсивності лазерного випромінювання на технологічних мішенях. Розроблена теорія методу, розраховані параметри дифракційних перетворювачів та проведені експерименти з формування складних структур лазерного поля в режимі, наближеного до реального часу. Розглянуті схеми мультиплікації лазерних пучків, які базуються на застосуванні кореляційної методики до одно- та двовимірних періодичних структур. Розроблені та експеримен-тально реалізовані схеми лазерного спектрометра для дослідження десорбції метану із зразків кам'яного вугілля.Висока чутливість та швидкодія лазерного газоаналізу метану дають змогу реалізувати схеми для дослідження термо- та лазерно-стимульованої десорбції метану, відтворювати з високою точністю динаміку виділення метану нативними зразками вугілля. Для застосувань у нанометрології розроблений лазерний інтерферометр на основі широкосмугового напівпровідникового лазера. Експериментально продемонстрована стійка робота приладу при відстані 200-800 мкм від пробного тіла та можливістю реєструвати зміщення на рівні 0,1 нм. Резуль-тати можуть бути застосовані у фундаментальних дослідженнях у галузі лазерної спектроскопії та стати основою прикладних розробок лазерних джерел еталонних довжин хвиль для метрології, висо-коефективних лазерних елементів на основі полімерних матриць, допованих барвниками, елемеентів керування просторовим розподілом енергії у лазерних пучках.

Опис продукції

У спектрі молекулярного йоду методами ЧМ-спектроскопії зареєстровано 40 компонентів надтонкої структури та визначено їх положення з точністю 100 кГц. Розроблені: діодний лазер зі зсунутим за частотою зворотним зв'язком; аліфатична поліуретанова композиція сітчатої структури та затвор для модуляції добротності дазера на її основі; кореляційний метод керування розподілом інтенсивності лазерного випромінювання на мішенях; лазерий спектрометр для дослідження десорбції метану з кам'яного вугілля; інтерферометр на основі широкосмугового напівпровідникового лазера.

Автори роботи

Бащенко Сергій Мико-лайович
Безродний Володимир Іванович
Гнатовський Олександр Володимирович
Держипольська Люд-мила Анатоліївна
Марченко Людмила Станіславівна
Мацнєв Ігор Вікторо-вич
Негрійко Анатолій Михайлович
Передерій Олександр Олегович
Потьомкіна Жанна Вячеславівна
Прядко Ігор Ігорович
Прядко Лариса Дмитрі-їван
Святенко Артем Ігоро-вич
Удовицька Олена Гри-горівна
Ходаковський Сергій Володимирович
Ясковець Анатолій Олегович

Додано в НРАТ

2020-04-02