Лазерная техника. Для экспериментальных исследований многих физических, химических и биологических процессов весьма важны три направления развития лазерной техники разработка лазеров с перестраиваемой длиной волны излучения создание ультрафиолетовых лазеров сокращение длительности импульса лазерного излучения до 1 пс 10-12 с и меньше.
Чем шире спектр излучения лазера, в котором он может перестраиваться, тем ценнее такой лазер для исследователя. Среди лазеров с перестраиваемой длиной волны широко применяются лазеры на красителях.
Длина волн излучения таких лазеров охватывает спектр от ближней ультрафиолетовой области до ближней инфракрасной, включая видимый диапазон, и легко перестраивается в этом спектре. К настоящему времени разработаны лазеры, длина волны которых составляет менее 300 нм, т.е. соответствует ультрафиолетовой области. К таким лазерам относится, например, криптон-фторидный лазер. Разрабатываются лазеры, длительность импульса излучения которых составляет менее 1 нс. Такие лазеры, несомненно, позволят определить механизм физических, химических и биологических процессов, протекающих с чрезвычайно высокой скоростью.
Трудно перечислить все области применения лазеров для исследования многообразных химических процессов. Можно назвать лишь некоторые из них в фотохимии лазер помогает изучить процесс фотосинтеза и тем самым найти способ более эффективно использовать солнечную энергию с помощью лазеров разделяются изотопы, например, производится очистка изотопов урана и плутония лазерные приборы служат анализаторами химического состава воздуха в биологии лазеры дают возможность изучать живые организмы на клеточном уровне.
Весьма многообразны применения лазеров в химической кинетике при исследовании различных процессов, длительность которых составляет от 10-6 до 10-12 и менее секунд. Возможности естественно-научных исследований расширяются с применением лазеров на свободных электронах. Принцип действия таких лазеров основан на том, что в пучке электронов, движущихся со скоростью, близкой к скорости света, в периодически изменяющемся магнитном поле в направлении движения электронов возникает излучение света.
Эксперимент показывает, что лазеры на свободных электронах отличаются высокой эффективностью перестройки длины волны при большой мощности излучения в широком диапазоне - от микроволнового излучения до вакуумного ультрафиолета. 4.2.2