Активные элементы оптических квантовых генераторов
Активные элементы оптических квантовых генераторов - раздел Энергетика, Диэлектрические материалы
Рубин — Это Так Называемый Драгоценный Камень Красного Или Ро...
Рубин — это так называемый драгоценный камень красного или розового цвета, очень твердый, тугоплавкий, химически инертный, с высокими оптическими свойствами (показателем преломления). Природные рубины, как правило, невелики и могут быть различной формы и размеров.
В радиоэлектронике в качестве активного тела в оптических квантовых генераторах стимулированного излучения (лазерах) применяют искусственные рубины, представляющие собой достаточно большие монокристаллы А12О3, в которых часть ионов алюминия Аl3+ замещена ионами хрома Сг3+. Количеством хрома определяется цвет рубина. Розовый рубин содержит около 0,05 мас.%, красный—0,5 мас.% хрома. Для активных элементов оптических квантовых генераторов применяют розовый рубин. Кристалл рубина обладает оптической анизотропией и имеет почти кубическую симметрию, несколько искаженную вдоль одной из пространственных диагоналей, в результате чего истинная симметрия кристалла — ромбоэдрическая.
Искусственные кристаллы рубина обычно выращивают в печах по методу Вернейля. По этому методу тщательно размельченный порошок окиси алюминия с добавкой Сг2О3 медленно падает в пламя водородно-кислородной горелки. Отдельные частички порошка, проходя через пламя, расплавляются и затем кристаллизуются на затравочном кристалле, помещенном вне пламени. Полученную заготовку отжигают, а потом обрабатывают, придавая ей необходимую форму и размеры. Высококачественные кристаллы рубина могут быть получены и методом вытягивания из расплава.
Рубин является наиболее освоенным в лазерной технике монокристаллом, пригодным для возбуждения стимулированного когерентного излучения. Вообще для этих целей могут быть использованы многие кристаллы, отображающие законы строгой повторяемости и порядка в пространственном расположении частиц вещества с включением в их решетку активных атомов или ионов. Такие ионы могут быть получены у элементов с недостроенными внутренними электронными оболочками, например элементы группы железа имеют недостроенную 3d-оболочку, лантаноиды — 4f-оболочку, актиноиды — 5f-оболочку.
Эти ионы и являются собственно активными, в то время как кристаллическая решетка основного материала выполняет роль матрицы. Вследствие экранирующего действия внешних электронов поле кристаллической решетки оказывает незначительное воздействие на уровни энергии активных ионов, в результате чего такие кристаллы обладают узкими и сильными линиями люминесценции в спектре излучения.
Кроме рубина в качестве материалов рабочих элементов лазера используют некоторые кристаллы, приведенные в таблице 2.4, а также различные стекла с присадками соответствующих активаторов. Из приведенных материалов наиболее перспективным является иттрийалюминиевый гранат (ИАГ), легированный неодимом. У него низкая пороговая энергия возбуждения при комнатной температуре, высокая механическая прочность и хорошая теплопроводность, что обеспечивает его надежность в лазерах, работающих в непрерывном и высокочастотном режимах.
Следует отметить, что создание оптически совершенных кристаллов с однородным распределением примесей как по сечению, так и по длине кристалла представляет значительную технологическую трудность и стоимость их довольно высока.
Поляризация сегнетоэлектриков
Сегнетоэлектриками называют вещества, имеющие спонтанную поляризацию, направление которой может быть изменено с по
Пьезоэлектрический эффект
Пьезоэлектриками называют диэлектрики, которые имеют сильный прямой и обратный пьезоэлектрический эффекты.
Прямым пьезоэлектрическим эффектом называют явление поляризации под влияни
Электретное состояние в диэлектриках
Электретом называют тело из диэлектрика, длительно сохраняющее поляризацию и создающее в окружающем его пространстве электрическое поле, т. е. электрет является формальным аналогом постоянного маг
Электропроводность твердых диэлектриков.
В большинстве случаев электропроводность диэлектриков ионная, реже — электронная. Сопротивление диэлектрика, заключенного между двумя электродами, при постоянном напряжении, т. е. сопротивление и
Диэлектрические потери
Под диэлектрическими потерями понимают электрическую мощность, затрачиваемую на нагрев диэлектрика, находящегося в электрическом поле. Диэлектрические потери обусловлены сквозным током
Виды диэлектрических потерь.
Диэлектрические потери могут быть вызваны следующими основными причинами: сквозной электропроводностью, релаксационной поляризацией, ударной ионизацией, а также явлениями резонанса.
Пот
Пробой диэлектриков
Любой диэлектрик может быть использован только при напряженностях поля, не превышающих некоторого предельного значения. Если напряженность поля превысит некоторое критическое значен
Пробой твердых диэлектриков
Физическая природа пробоя твердых диэлектриков весьма различна. Различают несколько видов пробоя: электрический пробой макроскопически однородных диэлектриков, электрический пробой неоднородных
Пробой газообразных диэлектриков
Особенности пробоя газов рассмотрим на примере воздуха, как важнейшего газообразного диэлектрика.
Механизм пробоя газа.Пробой газа является следствием разв
Пробой жидких диэлектриков
Жидкие диэлектрики имеют значительно большее значение электрической прочности, чем газы. Наличие в жидкости примесей (например, газы, влага, механические частицы) значительно снижает пробивное напр
Полимеризационные синтетические полимеры.
Полимерные углеводороды.К ним относят полистирол, полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид и др.
Полистирол – твердый прозрачный материал. Он является неполя
Поликонденсационные синтетические полимеры
Из этой группы высокомолекулярных соединений в качестве электроизоляционных материалов наиболее широкое применение получили полиэфирные, кремнийорганические, эпоксидные, фенолоформа
Компаунды
Компаунды–это электроизоляционные материалы, состоящие из смеси различных смол, битумов, масел и др. В момент применения компаунды представляют собой жидкости, которые посте
Слоистые пластики и фольгированные материалы
Слоистые пластики являются одной из разновидностей пластмасс, где связующим веществом служит полимер, а наполнителем — листовые волокнистые материалы. Из слоистых пластиков
Пленочные электроизоляционные материалы
Эти материалы представляют собой тонкие пленки, изготовленные различными способами в зависимости от исходного полимера. Для повышения механической прочности пленки применяют тот ил
Волокнистые электроизоляционные материалы
Волокнистые материалы состоят из отдельных тонких, обычно гибких волокон, отличающихся большой величиной отношения длины к толщине. Их можно разделить на природные и синтетические.
К п
Ситаллы
Ситаллы — это стеклокристаллические материалы, получаемые с помощью специальной термообработки стекла, приводящей к его частичной кристаллизации. При изготовлении ситаллов в стекломассу кро
Оксидные электроизоляционные пленки
В качестве неорганического электроизоляционного материала в электролитических конденсаторах и элементах интегральных схем, а также для изоляции алюминиевых проводов и лент нашли широкое применение
Керамические электроизоляционные материалы
Керамика–твердый плотный материал, получаемый спеканием неорганических солей с минералами и оксидами металлов.
Керамические материалы представляют собой многофазную
Слюда и материалы на ее основе
Слюда представляет собой природный минерал с кристаллической структурой, который легко расщепляется по плоскостям спайности на пластинки толщиной до 5 мкм. Известно более 30 разно
АКТИВНЫЕ ДИЭЛЕКТРИКИ
Активными диэлектриками называют такие диэлектрики, свойствами которых можно управлять с помощью внешних факторов и использовать эти факторы для создания функциональ
Электреты
В качестве электретных материалов могут быть использованы как органические, так и неорганические диэлектрики.
Электреты из органических материалов можно условно разбит
Жидкие кристаллы
Жидкими кристаллами называют такие вещества, которые находятся в мезоморфном (промежуточном) состоянии между изотропной жидкостью и твердым кристаллическим телом. Для них хар
Использование пассивных диэлектриков в конденсаторах
В основу классификации конденсаторов положено распределение их на группы согласно типу использованного диэлектрика и по его конструкционным особенностям. Классификация конденсаторов приведена на ри
Параметры конденсаторов
1. Номинальная емкость – это емкость, какую должен иметь конденсатор согласно документации. Значение номинальной емкости устанавливается в соответствии со специальными рядами: Е3, Е6, Е12, Е24, Е48
Система условных обозначений конденсаторов
Обозначение конденсаторов содержит три элемента.
Первый элемент (одна или две буквы) обозначает подкласс конденсатора:
К - постоянная емкость; КТ - подстроечный;
КП - пер
Маркировка конденсаторов
Маркировка конденсаторов может быть буквенно-цифровой, которая включает в себя условное обозначение конденсатора (его тип), номинальное напряжение, емкость, отклонение от номинальной емкости, групп
Новости и инфо для студентов