Journal of Experimental and Theoretical Physics
HOME | SEARCH | AUTHORS | HELP      
Journal Issues
Golden Pages
About This journal
Aims and Scope
Editorial Board
Manuscript Submission
Guidelines for Authors
Manuscript Status
Contacts


ZhETF, Vol. 159, No. 2, p. 281 (February 2021)
(English translation - JETP, Vol. 132, No. 2, p. 233, February 2021 available online at www.springer.com )

Лазерная изотопно-селективная ИК-диссоциация молекул с небольшим изотопическим сдвигом в спектрах поглощения в неравновесных термодинамических условиях скачка уплотнения
Макаров Г.Н., Петин А.Н.

Received: August 26, 2020

DOI: 10.31857/S0044451021020085

PDF (480.9K)

Представлены результаты исследований лазерной изотопно-селективной ИК-диссоциации молекул (на примере CF3Br и CF2HCl), характеризующихся небольшим (менее 0.25 см-1) изотопическим сдвигом в спектрах ИК-поглощения, в неравновесных термодинамических условиях скачка уплотнения (ударной волны), формирующегося перед твердой поверхностью при падении на нее интенсивного импульсного газодинимически охлажденного молекулярного потока. Исследования проводились с использованием для формирования молекулярного потока и скачка уплотнения как чистых газов CF3Br и CF2HCl, так и смеси CF3Br/CF2HCl при соотношении давлений 1/1. Установлено, что эффективность диссоциации молекул в скачке уплотнения, а также в падающем на поверхность потоке существенно больше, чем в невозмущенном потоке. Показано (на примере CF3Br), что при возбуждении молекул в скачке уплотнения и в падающем на поверхность потоке сильно (в 5-10 раз) увеличивается выход диссоциации по сравнению с выходом диссоциации в невозмущенном потоке и значительно (в 3-5 раз) уменьшается порог диссоциации. Установлено также, что в случае облучения молекул в смеси имеет место взаимное сильное увеличение эффективности их диссоциации по сравнению со случаем облучения молекул в отдельности, что позволяет проводить изотопно-селективную лазерную ИК-диссоциацию молекул при небольших плотностях энергии возбуждения (\Phi \leq 1.0-1.5 Дж/см2) и тем самым увеличить селективность процесса. Это показано на примере селективной по изотопам хлора и брома диссоциации указанных молекул в скачке уплотнения. Получены коэффициенты обогащения K_{enr}(^{35}{Cl}/^{37}{Cl}) = 0.90\pm 0.05 в остаточном газе CF2HCl и K_{enr}(^{79}{Br}/^{81}{Br}) = 1.20\pm 0.09 в формировавшемся продукте Br2 при облучении соответственно смеси молекул CF2HCl/CF3Br = 1/1 и молекул CF3BrCO2 лазером на линии 9R(30) (на частоте 1084.635 см-1) при плотности энергии \Phi \approx 1.3 Дж/см2. Обсуждается применение полученных результатов для лазерного разделения изотопов на практике.

 
Report problems