|
|
^
= пщ ( re (г) [rj (2) ≈ 7-0(2)]
где г о и T! ≈ радиусы внутр. и внеш. электродов, n(z) ≈ плотность газа в зазоре, т,- ≈ масса иона, ц.0 ≈ магнитная постоянная. В импульсных элсктрич. разрядах джоулевы потерп определяются потерями на ионизацию и излучение, т. е. Я (д#/йг)2≈ (£/"v) dm/dtt где £ ≈ энср'гетич. цепа иона. Отсюда R = = [8/mfidq/dt)z]dm/dt. Эти ур-ния используются для оде-ыочных расч╦тов И. п. При фиксированных параметрах разрядного контура и величине ускоряемой массы с их помощью находят такую форму электродов, при к-рой скорость сгустка на выходе И. п. и кпд преобразования электрич. энергии накопителя в кинетич. энергию потока будут максимальны. Выбирают такую электродную конфигурацию, характеризуемую зависимостью Z(z), для к-рой время ту ускорения плазмы совпадает с временем fv=V~LO┬Q разряда конденсаторной батареи. При ty < tp накопитель не полностью переда╦т свою энергию плазме; при ту>тр возрастают джоулевы потери. Наиб, мощные И. п. используются в термоядерных исследованиях. Для характеристики их параметров и тенденций разработок на рис. 2 приведены зависимости скорости v ускоренных протонов от нач. напряжения и^ источника питания для
17,1 0'7 СМ/С
IS
14
10
6
-in 22
N=!0
Зависимости v(U) приведены для носк. значений числа N ускоренных частиц. При этом каждому значению v для каждого конкретного напряжения UQ соответствует своя оптимизированная зависимость L(s), т. е. своя форма электродов. Из ряс. 2 видно, что в достаточно широком интервале па-
∙ IV-r^UV l_U-tJ |_f V." H.VJ .HI. лл m_i « ъ-j Г*-"-*"»∙ ** -- ≈≈
Ift 20 3D 40 50 и0,кВ раметров (дг, С/0) подбором L (z) Рис. 2. Зависимости скоро- можно получить линейную засти плазмы в инжекторе висимость v(Un). А ЭТО ОЗНЭ-плазмы от напрянкенияис- ^"^"iiv^ \ ^ и/ точника питания. чает, что кпд
системы г ≈
в широ-
ком интервале параметров (Лт, £/└) оста╦тся постоянным и равным ^50%.
Наряду с описанными импульсными И. п. разрабатываются квазистационарные инжекторы с длинным разрядным импульсом (>;100'мкс), что позволит увеличить абс. энергосодержание плазменного потока увеличением длительности его генерации.
Лит.; А р ц и м о в и ч Л. Л. и др., Электродинамическое ускорение сгустков плазмы, «ЖЭТФ», 1957, т. 33, с. 3; Калмыков А, А., Импульсные плазменные ускорители, в кн .: Физика и применение плазменных ускорителей, Минск, 1974, с. 48; С и д н е в В. В. и др., Импульсные плазменные ускорители большой мощности, <.Вопр. атомной науки и техн. Сер. Термоядерный синтез», 1983, R. 2, с. 12, Ю. В, Скворцов.
ИНЖЕКЦИОННЫЙ ЛАЗЕР≈ наиб, распростран╦нная разновидность полупроводникового лазера, отличающаяся использованием ипжещии носителей заряда, через нелинейный электрич. контакт (р ≈ п-переход,
гетеропереход) в качестве механизма накачки. В И. л. электрич. энергия непосредственно преобразуется в энергию лазерного излучения с относительно высоким кпд (до 30≈40% при 300 К). Преимущества И. л. перед полупроводниковыми лазерами др. типов ≈ малая инерционность, компактность (рис* 1), низковольтное пита-
PbSnSeTe
PbSnTe
PbTe
РьСеТе|Щ
PbSnSe
Рис. 2- Схемы инъекционных лазеров; а ≈ с полос-кавой геометрией (1 ≈ зеркальная грань, 2 ≈ солос-ковый контакт, 3 ≈ излучающее пятно на зеркале); б ≈ с внешним резонатором (4 ≈ активный элемент, 5 ≈ объектив-коллиматор, 6 ≈ внешнее
зеркало).
ние, широкий набор длин волн К, возможность спектральной перестройки, частотной модуляции или частотной стабилизации.
И. л. представляет собой полупроводниковый диод, зеркальные боковые грани к-рого образуют оптический резонатор (рис. 2Т я), типичные размеры 250Х250Х X 100 мкм. Резонатор может быть внешним (рис. 2, б}. Активной средой является тонкая прослойка полупроводника, примыкающая к инжектирующему контакту, в к-рой накапливаются избыточные носители обоих знаков. Толщина активного слоя И. л. обычно 20≈200 нм.
Лазерное излучение получают в пределах спектральной полосы люминесценции или вблизи не╦, прич╦м в излуча-тельных процессах участвуют свобод- 0,5 ные носители. Ва
PbSe PbSSe
PbS
InSb
GaPAs
AlGaAs GaAs
Ю
Рис. 1, Внешний вид июяек-ционпых лавррпв о корпусе с волоконно-оптическим выводом.
20 X , мкм
рис> 3_ спектральные диапазоны, псре-жнешпим типом крываемые инфекционными гетеролазе-И, л. является ее- рами. теролазер, в стру-
ктуру к-рого включены гетеропереходы между полупроводниковыми материалами с различающимися электрич. и оптич. свойствами, что позволяет снизить пороговый ток лазерной генерации и увеличить кпд. Перекрытие диапазонов X за сч╦т использования разных полупроводников показано на рис. 3.
И. л. получили применение в оптич. связи, особенно в волоконпо-оптич. системах, где существенны быстродействие, малые размеры, экономичность, долговечность (см. Волоконная оптика}. Преимущество для дальней связи (>100 км без ретрансляции) имеют И. л. на длинах волн Х=1,3, 1,55 мкм, оптимальных по прозрачности и пропускной способности волоконно-оптич. тракта. Др. области применения ≈ лазерные системы памяти (видеодиски), спектроскопия.
Лит..' Б о г д а н к е в л ч О. В., Д а р з н е к С. А., Елисеев П. Г., Полупроводниковые лазеры, М,, 1976; Кейси X., И а н и т М., Лазеры на гетеросгруктурах, пер. с англ., М., 1981; Елисеев П. Г., Введение в физику инжекционггых лазеров, М., 1983. П. Г. Елисеев.
ИНЖ╗КЦИЯ (от лат. injectio ≈ вбрасывание) частиц в ускоритель ≈ ввод пучка заря/к, частиц D ускоритель. В линейных ускорителях И. частиц
ОС
Ш
£
147
