Теория химического лазера на электронных фотопереходах с термическим инициированием за фронтом ударной волны

Развита теория стационарного химического лазера на электронных фотопереходах, инициированного ударной волной в плотном потоке реагентов. Для случая реакций фоторекомбинации проведен расчет инверсной неселенности за фронтом ударной волны. Доказано возникновение волновода, локализующего рабочую моду лазера в зоне инверсии. Рассчитан коэффициент усиления света α на волноводных модах. Для режима лазерной генерации в газодинамике и химической кинетике учтена стимулированная светом химическая реакция, изменяющая пространственные зависимости плотности, температуры, скорости потока и концентраций реагентов. Определена удельная световая мощность P, отбираемая у потока, как функция световых потерь. Рассмотрен ряд конкретных газовых смесей, выбраны три наиболее перспективные для применения в лазерах: NO₂Cl–Ar, O₃–Ar и O₃–CO. Показано, что для них инверсия возникает в широком интервале длин волн и условия возникновения волновода совместимы с условием образования инверсии. Для указанных смесей получены α ≈ 10^–3см^–1 и мощность ≈ 100 кВт на 1 см² газового потока.