Молекулярный генератор это:

Молекулярный генератор
        устройство, в котором когерентные электромагнитные колебания генерируются за счёт вынужденных квантовых переходов молекул из исходного энергетического состояния в состояние с меньшей внутренней энергией (см. Когерентность, Квантовая электроника). М. г. — первый квантовый генератор, созданный в 1954 Н. Г. Басовым и А. М. Прохоровым (СССР) и независимо от них Ч. Таунсом, Дж. Гордоном и Х. Цейгером (США). Оба варианта этого М. г. работали на молекулах аммиака NH3 и генерировали электромагнитные колебания с частотой 24840 Мгц (длина волны λ = 1,24 см).
         Для возбуждения генерации когерентных колебаний необходимо выполнение двух основных условий: в рабочем объёме прибора количество частиц в исходном состоянии должно быть больше, чем в состоянии с меньшей внутренней энергией (Инверсия населённостей), должна быть обеспечена связь между частицами, излучающими в различные моменты времени (положительная Обратная связь). В М. г. первое условие осуществляется электростатической сортировкой пучка молекул, а обратная связь при помощи объёмного резонатора (См. Объёмный резонатор), настроенного на частоту, равную частоте излучения, сопровождающего переход молекулы из исходного энергетического состояния в конечное. Пучок молекул формируется при вылете молекул из источника в вакуум через узкие отверстия или капилляры (см. Молекулярные и атомные пучки).
         Электростатическая сортировка молекул по энергетическим состояниям в М. г. основана на том, что молекулы, обладающие электрическим дипольным моментом (например, молекулы NH3), пролетая через неоднородное электрическое поле, отклоняются этим полем от прямолинейного пути по-разному в зависимости от энергии (см. Штарка эффект). В первом М. г. сортирующая система представляла собой квадрупольный конденсатор, состоящий из 4 параллельных стержней специальной формы, соединённых попарно с высоковольтным выпрямителем (рис.). Электрическое поле такого конденсатора весьма неоднородно, что вызывает искривление траекторий молекул NH3, летящих вдоль его оси. Свойства молекул NH3 таковы, что те из них, которые находятся в верхнем из используемой пары энергетических состояний, отклоняются к оси конденсатора и попадают внутрь объёмного резонатора. Молекулы, находящиеся в нижнем состоянии, отбрасываются в стороны и не попадают в резонатор. Отсортированный т. о. пучок содержит молекулы, находящиеся в верхнем энергетическом состоянии. Попадая внутрь резонатора, такие молекулы излучают под воздействием электромагнитного поля резонатора (вынужденное излучение). Излученные фотоны остаются внутри резонатора, усиливая его поле и увеличивая вероятность вынужденного излучения для молекул, пролетающих позже. Если интенсивность пучка активных молекул такова, что вероятность вынужденного излучения фотона больше, чем вероятности поглощения фотона в стенках резонатора, то возникает процесс самовозбуждения — быстро возрастает интенсивность электромагнитного поля резонатора на частоте перехода за счёт внутренней энергии молекул пучка. Это возрастание прекращается, когда поле в резонаторе достигает величины, при которой вероятность вынужденного испускания становится столь большой, что за время пролёта резонатора успевает испустить фотон как раз половина молекул пучка. При этом для пучка в целом вероятность поглощения становится равной вероятности вынужденного испускания (см. Насыщения эффект). Мощность, генерируемая М. г. на пучке молекул NH3, составляет 10-8 вт, стабильность частоты генерации в пределах 10-7—10-11.
         В дальнейшем были созданы М. г. на ряде других дипольных молекул, работающие в диапазоне сантиметровых и миллиметровых волн, и квантовые генераторы на пучке атомов водорода, работающие на длине волны 21 см. Эти приборы, как и квантовые усилители (См. Квантовый усилитель) радиодиапазона, иногда называют Мазерами. Существует несколько конструктивных вариантов М. г., отличающихся устройством сортирующих систем, количеством резонаторов и т. п. К М. г. относят также квантовые генераторы, в которых инверсия населённости уровней молекул достигается не сортировкой, а другими способами, например воздействием вспомогательного электромагнитного поля (накачки), электрическим разрядом и др. В этом смысле к М. г. можно отнести и квантовые генераторы оптического диапазона (Лазеры), рабочим веществом которых служат молекулярные газы (см. Газовый лазер).
        
         Лит.: Ораевский А. Н., Молекулярные генераторы, М., 1964; Григорьянц В. В., Жаботинский М. Е., Золин В. Ф., Квантовые стандарты частоты, М., 1968; Зингер Дж., Мазеры, М., 1961; Сигмен А., Мазеры, пер. с англ., М., 1966.
         М. Е. Жаботинский.
        Сортировка молекул по энергетическим состояниям с помощью квадрупольного конденсатора.
        Сортировка молекул по энергетическим состояниям с помощью квадрупольного конденсатора.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

Смотреть что такое "Молекулярный генератор" в других словарях:

  • МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ГЕНЕРАТОР — первый квант. генератор, в к ром эл. магн. колебания СВЧ генерировались за счёт вынужденных квант. переходов молекул NH3 (см. КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА). М. г. был создан в 1954 Н. Г. Басовым и А. М. Прохоровым (СССР) и независимо от них Ч. Таунсом,… …   Физическая энциклопедия

  • молекулярный генератор — Квантовый генератор, в котором рабочим веществом является молекулярный газ или молекулярный пучок. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 75. Квантовая электроника. Академия наук СССР. Комитет научно технической терминологии. 1984 г.] Тематики… …   Справочник технического переводчика

  • МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ГЕНЕРАТОР — первый квантовый генератор; активная среда в нем пучок молекул аммиака. Использовался как активный квантовый стандарт частоты; применяется как радиоспектроскоп высокого разрешения при исследованиях молекул HN3, атомов N и Н и их ядер …   Большой Энциклопедический словарь

  • молекулярный генератор — квантовый генератор, в котором активной средой является молекулярный газ. Применяется главным образом в устройствах радиоспектроскопии в диапазоне сантиметровых и миллиметровых волн. * * * МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ГЕНЕРАТОР МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ГЕНЕРАТОР, первый… …   Энциклопедический словарь

  • молекулярный генератор — molekulinis generatorius statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Superaukštųjų dažnių elektromagnetinių bangų generatorius, kurio aktyvioji terpė yra molekulinės dujos arba molekulių pluoštai. atitikmenys: angl. molecular… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • молекулярный генератор — molekulinis generatorius statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. molecular generator vok. Molekulargenerator, m rus. молекулярный генератор, m pranc. oscillateur moléculaire, m …   Fizikos terminų žodynas

  • МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ГЕНЕРАТОР — квантовый генератор электромагнитного излучения СВЧ, в к ром в качестве активной среды (рабочего в ва) используется молекулярный газ или молекулярный пучок. М. г. обладают очень большой стабильностью частоты. Напр., относит. погрешность частоты v …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • молекулярный генератор — Квантовый генератор, в котором рабочим веществом является молекулярный газ или молекулярный пучок …   Политехнический терминологический толковый словарь

  • МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ГЕНЕРАТОР — квантовый генератор, в к ром активной средой является молекулярный газ. Применяется гл. обр. в устройствах радиоснектроскопии в диапазоне сантиметровых и миллиметровых волн …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • молекулярный генератор на аммиаке — amoniako mazeris statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. ammonia maser vok. Ammoniakmaser, m rus. мазер на аммиаке, m; молекулярный генератор на аммиаке, m pranc. maser à ammoniac, m …   Radioelektronikos terminų žodynas

Книги

  • Квантовая радиофизика, В. М. Файн, Я. И. Ханин. Квантовая радиофизика является одной из самых молодых областей физики. Тем не менее, в этой области уже достигнуты существенные результаты, имеющие большую практическую ценность. Радиотехника… Подробнее  Купить за 480 руб


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»