电激励烷基碘化物产生碘激光机制研究

《电激励烷基碘化物产生碘激光机制研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、工学博士学位论文电激励烷基碘化物产生碘激光机制研究程丽哈尔滨工业大学2007年3月国内图书分类号：TN248国际图书分类号：535工学博士学位论文电激励烷基碘化物产生碘激光机制研究博士研究生：程丽导师：吕志伟教授申请学位级别：工学博士学科、专业：物理电子学所在单位：航天学院答辩日期：2007年3月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN248U.D.C.:535DissertationfortheDoctoralDegreeinEngineeringRESEARCHONMECHANISMOFPRODUCINGIODINELASERBYD

2、ISCHARGEALKYLIODIDECandidate：ChengLiSupervisor：Prof.LuZhiweiAcademicDegreeAppliedfor：DoctorofEngineeringSpecialty：PhysicalElectronicsDateofDefence：March,2007Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要碘激光波长处于大气窗口区，在大气中具有良好的传输特性；碘激光的光纤传输性较好，适于在石英光纤中高效率传输；碘激光可放大性强，容易实

3、现激光器的大功率输出。基于上述优点，使得碘原子激光器的研究受到重视。作为碘原子激光器一种的电激励碘原子激光器相比其它碘激光器而言，电效率高，结构紧凑，使用方便，在工业加工等领域具有良好的应用前景。本文从理论和实验两方面出发，开展了脉冲放电激励烷基碘化物产生碘激光的研究。在理论研究方面，应用量子化学理论对全氟烷基碘化物分子CF3I、C2F5I、i-C3F7I和氢氟混合烷基碘化物分子C2H2F3I、n-C3H4F3I进行计算。使用MP2方法计算给出了这五种分子及其正、负离子的精确几何结构。电激励碘原子激光器中，电子与介质间的碰撞过程是激光器的主要动力学过程，采用B

4、3LYP密度泛函方法、Mφller-Plesset微扰方法、QCISD和CCSD等方法对这些动力学过程即电子与烷基碘化物分子的碰撞激发、碰撞解离、电离和电子吸附进行精确计算，给出碰撞过程的能量即五种分子的激发能、解离能、电离能和电子亲和势。为提高计算精度，能量计算进行了零点振动能（ZPVE）校正，解离能的计算还进行了基组重叠误差（BSSE）校正。电子与烷基碘化物分子碰撞过程能量计算可给出电激励碘激光器实现最佳粒子数反转的平均电子能量。建立了介质分别为CF3I、C2F5I和i-C3F7I，缓冲气体为N2的完善的电激励碘原子激光器动力学理论模型。通过对电激励烷基碘

5、化物产生碘激光动力学过程的详细分析，模型中共考虑了电子碰撞激发、电子碰撞解离、电子碰撞电离、碰撞消激发、两体及三体重合等29个反应过程。采用Runge-Kutta法对动力学模型进行数值求解，获得了激光器运行过程中主要粒子数密度和光子数密度随时间的变化情况。根据