Книга посвящена проблеме получения лазерного излучения в виде ультракоротких импульсов, длительность которых приближается к периоду световой волны, т.е. составляет несколько фемтосекунд. Это одно из важнейших и актуальных направлений современной лазерной физики. Изложена краткая история исследований, приведших к созданию лазеров фемтосекундных импульсов. Обсуждаются принципы работы лазеров, позволяющих генерировать импульсы фемтосекундной длительности и усиливать их мощность вплоть до петаваттного уровня. Показано, как измеряются длительности столь коротких лазерных импульсов. Описаны конкретные системы лазеров. Рассматриваются некоторые наиболее яркие применения в области научных исследований, в технике и медицине, основанные как на предельно короткой длительности лазерных импульсов, так и на сверхвысокой интенсивности лазерного излучения. В частности, рассматривается новейшее применение фемтосекундных лазеров — прецизионное измерение оптических частот и возможность создания сверхточных и компактных оптических часов на этой основе. Книга предназначена студентам и аспирантам, изучающим лазерную физику, а также специалистам, работающим в этой области.

Изложены организационные и технико-экономические проблемы разработки, освоения и повышения эффективности технологических лазеров (ТЛ) в машиностроении. Освещены методология и практика технико-экономического моделирования и алгоритмизации расчетов экономической эффективности и определения эффективных областей применения ТЛ. Для конструкторов, технологов, экономистов предприятий, научно-исследовательских и проектных организаций.

В монографии рассмотрено устройство и принцип работы многих лазеров и лазерно-интерференционных систем, созданных на их основе. Проведена классификация жидкостных, газовых и твердотельных лазеров. Основное внимание при рассмотрении принципа работы и устройства уделено гелий-неоновым лазерам, влиянию геометрии разряда на усиление, различным колебаниям и волнам в лазерах. Часть работы посвящена рассмотрению устройства и работы ионных газоразрядных лазеров, лазеров на ионах инертных газов и парах металлов. Рассмотрены различные принципы стабилизации частоты оптических квантовых генераторов, промышленных стабилизированных гелий-неоновых лазеров и физические основы стабилизации лазеров по поглощению в йоде. Подробно описано устройство, принцип работы и технические характеристики лазерных гидролокаторов, лазерных измерителей вариаций давления гидросферы и лазерных гидрофонов. Применение лазерных деформографов, лазерных гидрофонов при решении ряда фундаментальных и прикладных задач позволило получить ряд результатов пионерского характера в физике геосфер. Представляет интерес для физиков, океанологов, геофизиков, акустиков, а также для аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

Новая область физики и техники - оптическая квантовая электроника - находится в периоде быстрого развития. Лишь три года тому назад, в 1960 г., был создан первый квантовый генератор оптического диапазона (лазер), и с тех пор количество публикаций, отражающих исследования лазеров, их свойств и возможных весьма интересных применений с каждым годом возрастает. С 1962 г. в США издается специальный журнал "Прикладная оптика" ("Applied Optics"), в котором помещаются статьи и обзоры, в основном посвященные лазерам. Предлагаемая книга содержит перевод двух обзоров (написанных по заказу редакции этого журнала), посвященных современным исследованиям в области лазеров.

Сборник содержит доклады российских ученых, представленные на X Хариторовских тематических научных чтениях "Мощные лазеры и исследования физики высоких плотностей энергии" (г. Саров, 11-14 марта 2008 г.), посвященных памяти выдающегося ученого ХХ века, академика АН СССР Юлия Борисовича Харитона, основателя и с 1946 по 1997 г. научного руководителя Российского федерального ядерного центра Всероссийского НИИ экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ).Тематика чтений касается исследований в быстро развивающейся области науки и техники со все расширяющейся областью применений. Современное состояние лазерной науки и техники характеризуется созданием лазеров со все большими энергиями и мощностями, продвижение ко все более высоким интенсивностям лазерного облучения и ко все более коротким длительностям генерируемых лазерных импульсов, новыми применениями лазеров для решения научных, технологических, медицинских и других задач. Задачи, стоящие перед специалистами лазерной отрасли, требуют развития современных прецизионных технологий, методов измерения и диагностики. Необходимо также совершенствование и углубление теоретических моделей и методов компьютерного моделирования, опирающихся на результаты экспериментальных исследований.Материалы размещены в соответствии с тематикой четырех направлений (секций) конференции: физика лазерной плазмы; газовые лазеры; твердотельные лазеры; мощные лазеры со сверхкороткой длительностью импульса. Доклады участников конферении отражают современное состояние исследований по указанным направлениям. В секции "Физика лазерной плазмы" были представлены также доклады по взаимодействию лазерного излучения с веществом при интенсивностях, не приводящих к образованию плазмы. Ряд докладов этой секции был посвящен исследованиям в области инерционного термоядерного синтеза.Сборник представляет интерес для научных работников и инженеров, работающих в области создания мощных лазеров и их применений для исследований по физике высоких плотностей энергии.

Настоящий указатель посвящен мазерам и лазерам на свободных электроных (МСЭ и ЛСЭ). При составлении данного указателя мы придерживались следующего определения: МСЭ и ЛСЭ - генераторы электромагнитных колебаний, действие которых основано на излучении электронов, колеблющихся под действием внешнего электрического и (или) магнитного поля и перемещающихся с релятивискской поступательной скоростью в направлении распространения излучаемой волны. Таким образом, под МСЭ и ЛСЭ здесь подразумеваются только такие классические электронные генераторы, в которых частота излучения вследствие эффекта Доплера существенно превосходит частоту колебаний частиц. Под приведенное определение не попадают родственные МСЭ и ЛСЭ слаборелятивистские приборы, а также те релятивистские приборы, где доплеровское преобразование частоты отсутствует или мало, в том числе такие электронные мазеры, как гиротрон и оротрон (а также разновидности ламп со встречными волнами, где вследствие эффекта Доплера частота излучения меньше частоты колебаний частиц). Многочисленные работы, посвященные этой группе приборов, не нашли отражения в данном указателе.За пределами указателя остался ряд препринтов, статей, отчетов лабораторий и патентных материалов. Также фрагментарно включены сведения о докладах - главным образом представлены доклады крупных международных конференций, опубликованные в полном объеме. В конце приведен авторский указатель.

В сборнике печатаются экспериментальные и теоретические работы сотрудников лаборатории квантовой электроники Физического института ЛГУ, посвященные физике газовых лазеров (оптических квантовых генераторов). В этих работах изучается структура электромагнитного поля внутри и вне лазера, а также основные физические процессы, сопутствующие генерации.Сборник рассчитан на широкий круг научных и инженерно-технических работников, занимающихся разработкой и применением оптических квантовых генераторов в различных областях науки и техники, а также на студентов старших курсов соответствующей специализации.

В книге систематически излагается современная физика тлеющих газовых разрядов (glows), то есть сравнительно слаботочных разрядов низкого и среднего давления с сильно-неравновесной плазмой. Так как наиболее неравновесной является электронная подсистема, то анализ разрядов (впервые в мировой литературе) основывается на электронной кинетике. Это позволяет дать самосогласованное описание основных процессов и параметров газоразрядной плазмы. Для разрядов постоянного тока построена последовательная кинетическая картина явлений в положительном столбе, прикатодной области, включающей фарадеево темное пространство, и прианодной области. Рассмотрены индукционный и емкостной высокочастотные разряды и показано, что адекватное описание многих явлений в них также невозможно без учета электронной кинетики. Учебное пособие предназначено для студентов и аспирантов, специализирующихся в области физики газовых разрядов и их технических применений.

Предлагаемая книга дает представление о современном состоянии статистической физики плазмы. Основное внимание уделено методам вычисления термодинамических функций как классических, так и квантовых равновесных систем. В книге представлена термодинамика полностью и частично ионизированного газа, плазмы металлов, а также предлагаются методы экспериментальной диагностики плотной плазмы. Книга не является полностью методологической, хотя различным подходам к решению отдельных задач уделяется большое внимание. Вместе с тем изложение демонстрирует многообразие методов теоретической физики, которые легко использовать в других областях, изучая их приложение к физике плазмы.

Монография посвящена одному из направлений современной физики газового разряда - исследованию неравновесной плазмы тлеющего разряда в условиях глубокого охлаждения (криогенного разряда). Изучение криогенного разряда имеет большое значение для развития фундаментальных исследований физики низкотемпературной плазмы, для расширения практического применения её достижений в плазмохимии и приборах квантовой электроники. В монографии изложены результаты исследований, проведенных в отделе плазмы ИВТАН. Для специалистов в области физики плазмы.

Рассматриваются физические основы квантового усиления, принципы работы и физические процессы в таких оптических квантовых генераторах, как газовые лазеры (атомарные, ионные и молекулярные), твердотельные, жидкостные и полупроводниковые, а также светодиоды. Приводятся параметры и характеристика лазеров различных типов, описывается их конструкция. Для студентов, обучающихся по специальности 2007, 2012, 2016, 2017, 071500.

В книге изложены методы диагностики энергетических и пространственно-временных характеристик излучения мощных лазеров ИК-диапазона, разработанные в ИЛФИ в рамках первой государственной программы исследований по лазерной тематике в 1965-1975 гг. Описан измерительный комплекс аппаратуры с уникальными параметрами, который не имеет аналогов в стране и не известен в открытой литературе. Познавательный интерес представляет раздел, описывающий взаимодействие с соисполнителями совместных работ из сторонних организаций по разработке приборов с уникальными характеристиками. Книга рассчитана на студентов, аспирантов, инженеров и научных сотрудников, занимающихся разработкой и применением мощных лазеров в различных областях науки и техники.

Приведено описание лазерной системы дальномерного мониторинга отклонений стенок Усть-Каменогорского шлюза шахтного типа с глубиной камеры более 47 м и результаты восьмилетних наблюдений за отклонениями, которые обусловлены сезонными температурными деформациями и сменными динамическими нагрузками в процессе наполнения - опорожнения камеры. Определена наметившаяся тенденция уменьшения ширины камеры шлюза в одном из верхних поперечных сечений.

Монография посвящена изложению результатов многолетних исследований закономерностей формирования и движения одного из интересных видов движения жидкости и газа - вихревых колец. В ранний период представления о вихревых кольцах основывались лишь на результатах теоретических исследований в рамках схемы идеальной жидкости и на результатах качественных наблюдений движения вихревых колец. В данной монографии основное внимание уделяется изложению полученных в последнее время результатов экспериментальных исследований структуры, законов формирования и движения реальных вихревых колец. Представлена модель формирования вихревых колец и получены формулы для расчета параметров большого семейства колец, образующихся при истечении затопленных струй. Изложены основы первой теоретической модели движения и эволюции турбулентных вихревых колец в неограниченной среде. Описан принципиально новый способ практического применения вихревых колец для решения важной технологической проблемы - тушения мощных пожаров на аварийно-фонтанирующих газонефтяных скважинах. Для научных работников и инженеров, интересующихся вихревыми течениями и их приложениями, а также преподавателей, студентов и аспирантов высших учебных заведений, где изуче6ние основ гидродинамики является важным направлением.

Книга посвящена проблемам моделирования турбулентных потоков газа, несущих дисперсную примесь в виде твердых частиц. Особое внимание уделено рассмотрению различных столкновительных процессов («частица-частица», «частица-стенка», «частица-тело»), имеющих место в гетерогенных потоках. С использованием большого массива экспериментальных и численных данных предложены и верифицированы безразмерные критерии, отвечающие за наличие и интенсивность указанных взаимодействий. Детально рассмотрены характеристики турбулентных гетерогенных течений в каналах (трубах), а также вблизи обтекаемых тел и в пограничных слоях. Описаны и проанализированы результаты физического и математического моделирования потоков газа с твердыми частицами, полученные в последние годы как российскими, так и зарубежными исследователями. Для научных работников, занимающихся исследованиями газодинамики и тепломассообмена многофазных потоков, а также преподавателей, аспирантов и студентов высших учебных заведений.

На современном уровне рассмотрен широкий круг проблем физики газового разряда: элементарные процессы, взаимодействие постоянного и переменного электрических полей с электронами плазмы, разряды всевозможных типов и др. Цель руководства - разъяснить сущность явлений, облегчить изучение специальной литературы, дать необходимые сведения для исследовательской работы, для чего приводится много фактических и справочных данных, формулы доведены до расчетного вида и т. д.Для студентов и аспирантов физических специальностей вузов, научно-технических работников в области газовой электроники и физики плазмы.

На современном уровне рассмотрен широкий круг проблем физики газового разряда: элементарные атомные процессы, взаимодействие постоянного и переменных полей с электронами плазмы, разряды всевозможных типов, от тлеющего до молнии. Цель монографии — разъяснить сущность явлений, облегчить изучение специальной литературы, дать необходимые сведения для исследовательской работы. Для этого приводится много фактических и полезных справочных данных, результатов экспериментов, простых оценок физических величин, теоретические формулы доведены до расчетного вида. Новое издание существенно переработано по сравнению с предыдущими и дополнено по возможности более поздними результатами. Книга призвана послужить одновременно руководством для специалистов и учебником для начинающих. Для научно- технических работников в области газовой электроники и низкотемпературной плазмы, а также для студентов и аспирантов физических и технических специальностей.

Представлены материалы Всероссийской (с международным участием) конференции "Физика низкотемпературной плазмы) ФНТП-2014 в 2-х томах и Международной научной школы молодых ученых и специалистов "Плазменные технологии в исследовании и получении новых материалов", где отражены новые направления работ по физике низкотемпературной плазмы. Представляет интерес для специалистов, инженеров, молодых ученых и студентов в области физики низкотемпературной плазмы.

Представлены материалы Всероссийской (с международным участием) конференции "Физика низкотемпературной плазмы) ФНТП-2014 в 2-х томах и Международной научной школы молодых ученых и специалистов "Плазменные технологии в исследовании и получении новых материалов", где отражены новые направления работ по физике низкотемпературной плазмы. Представляет интерес для специалистов, инженеров, молодых ученых и студентов в области физики низкотемпературной плазмы.

В книге рассматриваются излучательные свойства плазмы в СВЧ диапазоне и излагаются методы экспериментальных исследований СВЧ излучений плазмы. Выбранный круг вопросов непосредственно относится к задачам СВЧ радиометрической плазменной диагностики, занимающей важное место среди неконтактных методов зондирования. Рассматриваемые вопросы тесно связаны с исследованиями процессов генерации когерентных и некогерентных СВЧ колебаний. В теоретическом разделе книги обсуждаются основные модельные представления о физических процессах, определяющих СВЧ излучение плазмы, находящейся в равновесных и неравновесных условиях. Значительное внимание уделяется описанию экспериментальных методик исследований СВЧ излучений плазмы и вопросам интерпретации результатов измерений, что должно способствовать формированию у читателей основных представлений о методах экспериментальной СВЧ радиометрии. Книга может быть полезна радиофизикам и инженерам - радиотехникам, связанным с разработкой плазменных устройств и исследованиями плазмы, а также студентам радиофизических и радиотехнических специальностей.

В книге рассмотрены физические процессы и принципы конструирования газоразрядных приборов с холодным катодом. Первая часть книги посвящена элементарным процессам в газе, явлениям на электродах, механизму зажигания, процессам в таунсендовском и тлеющем разрядах. Во второй части разбираются принципы работы и вопросы конструирования газоразрядных приборов с холодным катодом: стабилизаторов, тиратронов тлеющего разряда, декатронов и счетчиков частиц. Приведены основные характеристики и схемы включения этих приборов.Книга представляет интерес для специалистов, работающих в области физики газового разряда, конструирования и применения газоразрядных приборов, а также может быть использована в качестве учебного пособия для студентов и аспирантов, специализирующихся в области электровакуумных приборов.

Монография адресована исследователям и инженерам, работающим в области квантовой электроники и ядерной физики. Некоторые разделы книги могут представлять интерес для широкого круга научных работников и инженеров, а также аспирантов и студентов старших курсов.

В монографии рассматривается история возникновения двух новых научно-технических направлений - химических лазеров и лазерной химии.Издание рассчитано на специалистов по лазерным системам и их применению в химии, а также лиц, интересующихся историей науки.

Приведены основные данные по оптическим приемникам, источникам накачки, материалам для модуляторов света и другим элементам лазерной техники. Справочник представляет интерес для инженеров и научных работников, занимающихся квантовой электроникой. а также работающих в смежных областях. Он окажет большую помощь разработчикам аппаратуры и приборов, применяемых в лазерной технике и студентам вузов.

В основу легли главы американского справончка "Handbook of lasers with selected data on optical technology", под ред. Р. Дж. Пресли, вышедшего в 1971 г. в США, и статьи спрвочного характера ведущих советских ученых. В первом томе, состоящем из четырех частей, читатель найдет исчерпывающие данные о свойствах активных сред всех известных лазеров, имеющих прикладное знаение. Материал представлен с большой наглядностью - в виде графиков, таблиц и энергетических схем. Книга представляет интерес для широкого круга инженеров и научных работников, занимающихся квантовой электроникой и работающих в смежных областях. Справочник окажет также большую помощь разработчикам аппаратуры и приборов, применяемых в лазерной технике, а также студентам старших курсов вузов физических и технических специальностей.