Подавление кластеризации молекул CF3Br с атомами аргона излучением СО2-лазера при газодинамическом расширении смеси CF3Br – Ar: селективность по изотопам брома

Представлены результаты исследований по подавлению кластеризации молекул CF₃Br с атомами аргона при газодинамическом расширении смеси CF₃Br – Ar на выходе из сопла с помощью СО₂-лазера непрерывного действия. Основное внимание уделено исследованию возможности реализации селективного относительно изотопов брома управления процессом кластеризации. Метод основан на колебательном возбуждении молекул лазерным излучением, что приводит к подавлению их кластеризации с атомами аргона. Кратко описаны экспериментальная установка и метод исследования. Приведены результаты определения эффективности и селективности подавления кластеризации молекул с атомами при различных составах газа над соплом, а также различных расстояниях от зоны облучения частиц до "среза" сопла. Показано, что при резонансном колебательном возбуждении газодинамически охлажденных молекул CF₃Br на выходе из сопла можно реализовать изотопно-селективное по отношению к изотопам брома подавление кластеризации молекул с атомами аргона. Установлено, что при управлении процессом кластеризации молекул CF₃Br с атомами аргона можно реализовать значительно более высокие коэффициенты обогащения и селективности, чем в случае управления кластеризацией молекул CF₃Br между собой. Так, при использовании смеси CF₃Br – Ar ( соотношение давлений 1 : 100 и 1 : 200) получены коэффициенты обогащения изотопами брома K_enr(⁸¹Br) = 1.50 ± 0.13 и 1.30 ± 0.09 соответственно в условиях облучения струи на линии 9R(30) лазера (v = 1084.635 см^-1). Достигнутые при этом селективности α процесса подавления кластеризации молекул CF₃Br с атомами аргона составляют соответственно 4.02 ± 0.19 и 2.31 ± 0.11. Полученные результаты дают основание полагать, что с помощью указанного метода можно селективно управлять кластеризацией молекул, содержащих изотопы тяжелых элементов, которые имеют небольшой изотопический сдвиг в спектрах ИК поглощения.