电激励连续波HF/DF化学激光器F原子流量检测

【摘要】： 电激励化学激光器是化学激光器的重要发展领域,F原子产量和产率是电激励HF/DF化学激光器功率与效率的决定性因素之一。本文综合比较四类F原子流量检测方法的优缺点,结合实验室现有设备,发展了一种名为滴定HF吸收法的F原子流量检测新方法。 滴定HF吸收法即利用电激励选线HF激光器的(1-0)振转谱线,检测滴定产物基态HF分子的吸收强度变化,得到滴定气体(氢气)流量与F原子流量对应关系的方法,此方法有很多优点。建立了基态HF分子依据于组分、温度、谱线的吸收系数模型。 根据滴定HF吸收法的原理,设计了红外窗口及实验光路,完成了选线激光器、流量控制系统及红外探测器的准备工作。分别测量了在不同NF3流量、不同探测谱线时,一台电激励HF/DF化学激光器正常工作时的F原子流量,推测加入过量滴定气体后,吸收区温度下降,导致吸收减弱,气流温度变化处于透射率随温度升高呈下降趋势的范围内。1P6谱线的吸收更为强烈,1个NF3分子解离出1.0～1.1个F原子。提出了F原子流量的在线测量方案,对激光器正常工作时氢气过量的现象进行了实验探讨。 滴定HF吸收法是电激励HF/DF化学激光器F原子流量检测的有效手段,为使其进一步简单化、实用化,本文指出了应继续开展的工作。