вход Вход Регистрация



Оптический квантовый генератор (ОКГ) - прибор, в котором осуществляется генерация электромагнитных волн оптического диапазона за счет использования явления индуцированного излучения.

Принципы работы ОКГ те же, что и в молекулярном генераторе, с тем отличием, что молекулярный генератор работает в СВЧ области спектра, а ОКГ- в оптической.

ОКГ представляет собой резонатор, в который помещена активная среда, содержащая атомы в возбужденном состоянии. Для получения активных атомов используется вспомогательный источник энергии - генератор накачки.

Механизм накачки может быть самым разнообразным - подсветка вещества вспомогательным излучением, возбуждение электронным потоком, с помощью ионизации газовой среды и др.

Активные среды ОКГ могут находиться в разных агрегатных состояниях, в связи с чем различают ОКГ на твердом теле, жидкостные и газовые.

Резонатором часто является система двух плоских параллельных друг другу зеркал, хотя применяются и другие типы "открытых" резонаторов.

Под действием накачки в веществе, расположенном между зеркалами, возникает состояние инверсной заселенности.

До начала процесса накачки большинство атомов рабочего вещества находится в основном (низшем) состоянии. Благодаря энергии накачки атомы переходят в возбужденное состояние, в результате чего на одном из верхних уровней возникает избыточная населенность по сравнению с расположенными ниже уровнями. Обычно отдельные возбужденные атомы переходят спонтанно на более низкие уровни независимо друг от друга, так, что свет, испускаемый всей группой атомов, некогерентен. Если в ОКГ спонтанно излучаемые фотоны имеют направления распространения, не параллельные оси активного вещества (и, следовательно, резонатора), то они просто выходят за пределы вещества.

Процесс индуцированного излучения начинается в тот момент, когда по крайней мере один возбужденный атом спонтанно излучает фотон, параллельный оси резонатора. Этот фотон вынуждает другой возбужденный атом испускать второй фотон.

Этот процесс начинает лавинообразно развиваться, так как фотоны перемещаются вдоль возбужденного вещества, многократно отражаясь от зеркал резонатора.

Для вывода образующегося пучка когерентного излучения одно из зеркал резонатора обычно делается полупрозрачным. Узкая направленность луча обеспечивается высокой степенью параллельности плоских зеркал, в результате чего в луче остаются только те фотоны, которые многократно прошли через вещество, не отклонившись существенно от его оси.

В зависимости от частоты излучения различают ОКГ инфракрасного, видимого и ультрафиолетового диапазонов длин волн. По положению энергетических уровней, между которыми совершается переход атомов активного вещества, ОКГ можно подразделить на 3-х уровневые и 4-х уровневые.

Важными конструктивными и эксплуатационными параметрами, определяющими области использования ОКГ, являются: вес, габаритные размеры, вибропрочность, долговечность, допустимые условия работы (диапазон рабочих температур и относительной влажности).

Случайные новости

2.2 Молибден

Применение. Молибден широко применяют в современной технике как в виде чистого металла, так и в виде сплавов на его основе и на основе железа (молибденосодержащие постоянные).

Структура потребления молибдена в производстве тех или других материалов характеризуется следующими данными %: низколегированные стали 44...45, коррозиестойкие стали 21…22, инструментальные стали 8…9, чугуны 6…7, жаропрочные, жароустойчивые, коррозиестойкие и специальные сплавы 3…4, металлический молибден 5…6, химикаты 9…10, другие области ~ 1. Области промышленности потребляют молибден таким образом %: машиностроение 35, электротехника 15, транспорт 15, химическая промышленность 10, нефтегазовая область 10, другие 15.

Таким образом, до 80% вырабатываемого молибдена используется в черной металлургии для легирования сталей и чугунов, которые применяются в авиационной и автомобильной промышленности для изготовления сильнонагруженных деталей, которые работают при высоких температурах. Молибден прибавляет сталям однородную мелкозернистую структуру, повышает их механические (прочность, износоустойчивость) и антикоррозийные свойства. Молибден используют при изготовлении низколегированных конструкционных ( до 0,5% Мо), инструментальных (1,0…1,5% Мо), нержавеющих хромоникелевых (2…4% Мо) и быстрорежущих (7,5…8,5% Мо, вместо вольфрама) сталей. Добавка 0,2…0,5% Мо увеличивает износоустойчивость чугунов.

Молибден входит в состав ряда кислотоустойчивых и жароустойчивых (стойких против окисления при высоких температурах) сплавов, в которых он объединяется главным образом с никелем, кобальтом и хромом. Основные составу жароустойчивых сплавов - никель и кобальт, содержимое которых достигает в сумме 50...60%. Большинства жароустойчивых сплавов (одновременно и коррозиестойких) содержат 20...30% Cr и 1…7% Мо. Распространенный кислотоустойчивый сплав "немо" содержит 20% Мо и 80% Ni.

Сплавы на основе молибдена (с W, V, Nb, Ta, Re, Ti, Zr) имеют высокую жаропрочность (граница прочности 300…400 МПа при 1200 ос), однако выше 250 ос интенсивно окисляются на воздухе, поэтому без защитного покрытия используются только в вакууме, восстановительной или нейтральной атмосфере. За пластичностью молибденовые сплавы превосходят вольфраму, но уступают никелевым, ниобиевым и танталовым сплавам. Применяются в авиационной, ракетной и атомной технике для изготовления ответственных деталей ракет, лопаток турбин сверхзвуковых самолетов, а также нагревательных элементов, тепловых экранов, невоспламеняющихся контактов ( вместо благородных металлов) и т.п.

Изделия из металлического молибдена применяются в электротехнике, радиоэлектронике для изготовления нагревателей, термопар, деталей электровакуумных приборов, радиоламп (аноды). Молибден имеет уникальное свойство: он практически не расширяется при нагревании. Так, при нагреве от 25 до 500 ос размеры молибденовой детали увеличиваются на 0,0000055% первичной величины. В связи с этим вольфрамовые нити накала в электролампах подвешивают на молибденовые стойки, впаянные в стеклянный корпус лампы. Молибден также используется как компонент никель-молибденовой связки в составе безвольфрамовых твердых сплавов на основе карбида (нитрида) титана: ТН (6…15% Мо) и КНТ (2,65...6,5% Мо).

Широко используются и химические соединения молибдена. Дисульфид и диселенид молибдена применяют как твердое смазочное масло, которое работает в интервале температур от -45 к +700 ос; диселенид - как материал для нагревателей электропечей и защитное покрытие на изделиях из молибдена, молибдат натрия Na2Moo4 - в производстве лаков и красок. Соединения молибдена используют как также компоненту катализаторов в химической и нефтяной промышленности, в частности в процессах гидрогенизации угля, нефти и смазочных масел. Катализаторы получают, пропитывая гранулы носителя ( конечно, гидрооксиду алюминия) растворами солей металлов. Срок их службы составляет 1…5 лет.

 

Характеристика молибденосодержащих отходов. Согласно основным областям применения молибдена главными источниками вторичной молибденосодержащее сырье есть сферы производства и применение металлического молибдена и его сплавов, а также катализаторов, химических соединений и легированных сталей.

Отработанные катализаторы есть сложным за составом видом отходов, поскольку, кроме молибдена, могут содержать соединения ванадия, никеля, кобальта, вольфрама, железа и углеродосодержащие примеси.

Отходы молибденосодержащих сталей представлены стружкой или кусковыми отходами с разным содержимым молибдена и других легирующих элементов. Эта группа отходов не перерабатывается с целью вытягивания с них молибдена, а используется для нужд черной металлургии как высоколегированный лом в производстве специальных сталей.

Особая группа молибденосодержащих отходов представлена отработанными кислыми растворами, в которых осуществлялось пищеварение молибденовых полуфабрикатов и изделий.

 

Классификация молибденосодержащих отходов. Молибденосодержащие отходы классифицированы ГОСТ 1639-93 "Лом и отходы цветных металлов и сплавов" (табл. 2) на четыре класса (за физическим по состоянию), две группы (за химическим составом) и три сорта (за показателями качества).

В группу I класса А входят лом и кусковые отходы молибдена металлического, не засоренные другими металлами и сплавами, в частности: трубы, стрежне, прутки, пластины, недостаток штабиков, обрезки ленты, фольги, с Содержимым молибдена не меньше 99% (сорт 1) и 90% (сорт 2).

В группу II класса А входят лом и кусковые отходы сплавов на основе молибдена, не засоренный другими металлами и сплавами, с содержимым молибдена не меньше 90% (сорт 2) и 50%, в частности отходов сплавов, 50% Мо, что содержат, и 50% W (сорт 3).

 

 

Таблица 2 - Классификация лома и отходов молибдена, молибденосодержащих химических соединений, сплавов молибдена

 

Класс Наименование класса Группа Наименование группы Сорт Содержимое молибдена,%, не меньше
А Лом и кусковые отходы I Молибден металлический 1 99
2 90
II Сплавы на основе молибдена 2 90
3 50
Б Стружка и путаный провод I Молибден металлический 1 90
2 85
II Сплавы на основе молибдена 1 90
2 85
В Порошковидные отходы I Молибден и его сплавы 1 95
2 85
II Молибденосодержащие химические соединения 1 75
2 65
Г Другие отходы -

 

 

- - 20

 

 

В классе Б (стружка и путаный провод) требования к сортам 1 и 2 одинаковые в группах I и II: содержимое молибдена не меньше 90% (сорт 1) и 85%, причем засоренность углеродной сталью должна быть не больше 15% (сорт 2).

В группу I класса Во входят порошок, слитки, высев молибдена и его сплавов, не засоренные другими металлами и сплавами, с содержимым молибдена не меньше 95% (сорт 1) и 85% (сорт 2).

В группу II класса Во входят паста, порошок, сметки, высев молибденосодержащих химических соединений, не засоренные другими металлами и сплавами, с содержимым молибдена не меньше 75% (сорт 1) и 65% (сорт 2).

Класс Г не содержит групп и сортов; у него входят отходы и обработанный лом, который не отвечает требованиям вышеперечисленных классов, групп и сортов, с содержимым молибдена не меньше 20%.

 

Первичная обработка отходов. Первичная переработка молибденосодержащих отходов состоит, как правило, у них сортировке за химическим составом (марками сплавов) и минимальной подготовке к химико-металлургического переработке (обезжиренность, сушка, отделение засора).

На первом этапе переработки отработаны катализаторы, которые содержат, кроме молибдена, соединение ванадия, никеля, кобальта, железа, как правило, подвергают окислительному обжигу для удаления углерод - и серосодержащих соединений.

© 2019
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру