1tom - 0309.htm
377
ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТЬ ≈ способность конденсированных тел пропускать гаиоиые потонет. Г, относится к переноса явлениям и вызывается градиентом хим-иче-СКЧ.Г потенциалов.
Процесс Г. состоит из лоск, стадий: поглощения частиц газа поверхностью кондепснр. среды, прохождения газа через не╦» выделения ra;ia ua противоположной поверхности кондснсир. тела и десорбция частиц газа с поверхности. Любая из этих стадий может сопровождаться диссоциацией молекул га.ча, гал может иопнзо-наться или вступать с молекулами (атомами) кондснсир.
∙среды в л мм. реакции. На заключит, стадии Г. частицы могут вновь ассоциировать.
Возникновение днижущих сил, приводящих к Г., сия;ишо с наличием градиента тепловых, электрич., гравптац. полей, градиента концентрации и (или) связанного с ними градиента парциальных давлении газов в разл. средах.
В зависимости от соотношения между ср. длиной
∙свободного пробега / частиц газа и ср. диаметром каналов d га.'ншроноднщей среды существует поск. типов
Г.: 1) при d^>l ≈ лам п парная Г.; 2) при d~l ≈ м о л г к у л я р к а я, э ф ф у » и о и н а я, или к л у д^
с о н о век а я Г.; 3) при d^t ≈ диффузионная Г, Последний случай осуществляется посредством разл. нндов диффузии и растворимости газа. Так, в кри-
∙сталлмч. телах диффузионная Г. идет как по границам верен, так it внутри отд. кристаллов; как правило, она имеет анизотропный характер.
Поток Q гааа при ламинарной и эффу:.шогшои Г. определяется ур-нием
(1)
где !∙ ≈ проводимость среды, рг и р2; ≈ давление газа на поглощающую и десорбирующую поверхности среды, пропускающей через себя газ. Ламинарный и эффузион-пьгн потоки различаются величиной v. Для линейной одномерной диффузии на основе первого Фика закона поток через поверхность площадью S в единицу времени равен:
где D ≈ коэф. диффузии, с ≈ концентрация, х ≈ координата распространения диффузионного потока. Согласно Генри, закону, концентрация газа с в конден-сир. теле пропорциональна /;, если молекулы газа в газовой и кондспсир, фазах неизменны:
с^Тр (3)
∙(Г ≈ константа Герца). Если молекулы газа в кондеп-сир. среде диссоциируют, то
с=Г/>'Ч (4)
где п ≈ число фрагментов, на к-рые распадается моле-к у Ли.
Закон Генри (3) справедлив для растворимости газов в молекулярных жидкостях, для к-рых
q--~
LI *∙*»
Величина Г в (3), (4) и (5) различна и может быть вычислена. Так, при растворении азота и водорода в жидком железе при 1UOO°C, согласно (4), можно получить Гк≈0,043 атм"~1/г и Гн^),0027 атм~~1/3. Произведение ]J-T--=k иногда наз. коэф. Г. Поскольку скорость диффузии п растворимость зависит от темп-ры 7, то и
к≈ к (7). JO. Н. Любитоа. ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ПЛАЗМА ≈ плазма электрических разрядов в газах. Подробнее см, в ст. Низкотемпературная плазма.
ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА ≈ приборы, в к-рых хгектрич. энергия преобразуется в оптич. пулу чекие при прохождении элсктрич. тока через гняы или нары металлов. Подробнее см. в ст. Источники
∙оптического излучения.
ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ЛАЗЕРЫ ≈ наиболее распростран╦нный класс газовых лазеров^ в к-рых для формирования активной среды используются электрик. разряды в газах. При переходе к давлениям га^а порядка атмосферного п выше {необходимого для повышения мощности Г. л.) появляющиеся неустойчивости разряда делают активную среду неоднородной и непригодной для возбуждения генерации. Для повышения устойчивости разряда используют предноиизацию разрядного объема пучком заряж. частиц, вспомогат. разрядом, коротковолновым (оптич. или рентг.) излучоли-ем. В Г. л. высокого давления часто применяют поперечный разряд обычно с предионнзацией (ТЕА-лаае-ры, от aiuvr. transverse excitation atmospheric).
Газоразрядные лазеры на атомных переходах
Возбуждение электронным ударом позволяет получать непрерывную и импульсную генерацию на большом числе квантовых переходов разл. атомов в видимой части спектра (в основном атомов инертных газов) и гл. обр. в ИК-области. Прямым электронным ударом наиб, эффективно возбуждаются уровни, связанные с осн. состоянием атома разреш╦нными переходами. Непрерывная инверсия насел╦нности рабочих уровней в тр╦хуровневой системе в большинстве случаев образуется за сч╦т опустошения (распада) нижнего рабочего уровня спонтанным излучением (см. Лазер]. Мощность и кпд Г. л. этого типа невелики, но они просты в изготовлении и эксплуатации. Для их возбуждения используют тлеющий разряд или высокочастотный разряд. На ряде линий достигается высокий коэф. усиления (напр., ~1 см"1 иа Х^=3,51 мкм). Пример ≈ Г. л. на переходах атома Хе.
В импульсном режиме наиб, ирактич. интерес представляет генерация на т. п. самоограниченных переходах, шик. уровни к-рых метастабильны. Длительность существования инверсии насел╦нности на таких
Резонансные
Генерация
Возбуждение электронам к
-10
Ме'астайипьные
Рис. 1.. Схема уровней атома Си, участвующих в генерации.
переходах ограничена накоплением частиц на ниж, уровни; она не больше времени жизни частиц на верхнем рабочем уровне (рис. 1; обозначения уровней см. в ст. Атомные спектры). Наиб, мощность и эффективность генерации достигнута па переходах с первого резонансного уровня, т. к. он наиб, эффективно заселяется электронами. На самоогранпчсииых переходах ряда атомом (Си, Ва, Mn, Pb, Au, Ей н др.) получена генерации со ср. мощностью >1 Вт при относительно высоком кпд ОД≈1%. Эти Г. л. обычно работают с высокой частотой повторения импульсов (5≈20 кГц) и обладают высоким усилением. Наилучшие характеристики имеют Г.л, на парах Gu (A,=510Tli; 578,2 им), ср. 'мощность генсфащш к-рых приближается К 100 Вт при кпд ~1%.
IS
а
F)
а О
383
")
}
