Введение 9
1. Обзор литературы 11
1.1 Общий принцип работы лазера 11
1.2 Лазер на парах щелочных металлов (ЛНПЩМ) 20
1.3 Лазер на парах натрия 25
2. Описание установки 28
2.1 Nd:YAG лазер 28
2.2 Лазер на красителях ЛЖИ-501 34
2.3 Индукционный нагреватель (ИН) 39
3. Экспериментальная часть 48
3.1 Схема эксперимента 48
3.2 Описание эксперимента 54
ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛА 72
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение 73
4.1. Предпроектный анализ 74
4.1.1. Потенциальные потребители результатов исследования 74
4.1.2. Анализ конкурентных решений 75
4.1.3. SWOT-анализ 77
4.1.4. Оценка готовности проекта к коммерциализации 81
4.1.5. Методы коммерциализации результатов научно-технического
исследования 83
4.2. Инициация проекта 83
4.2.1. Цели и результаты проекта 83
4.2.2. Ограничения и допущения проекта 84
4.3. Планирование управления научно-техническим проектом 85
4.3.1. Иерархическая структура работ проекта 85
4.3.2. План проекта 86
4.3.3. Бюджет научного исследования 90
4.3.4. Организационная структура проекта 95
4.3.5. План управления коммуникациями проекта 96
4.3.6. Реестр рисков проекта 97
4.4. Оценка сравнительной эффективности исследования 98
4.5 Выводы по разделу 101
Список публикаций студента 124
Список использованных источников 126
В современном обществе научно-технический прогресс не имеет потенциала к развитию без лазерных технологий. Лазеры прочно закрепились в нашей повседневной жизни и вышли из стен лабораторий в бытовую технику. От дальнейшего развития лазерной техники зависит технический прогресс всего человечества. В науке лазеры на парах щелочных металлов используются для создания опорных звезд, исследования состава атмосферы, натриевого слоя атмосферы, а в промышленности используются для закалки, резки и микрообработки, что нашло применение в авиа- и ракетостроении.
ИОА СО РАН использует лазер на парах щелочных металлов, в частности натриевый лазер, для исследования натриевого слоя атмосферы и зондирования атмосферы. Для этого используется технология лазерного отклика. Лазерный пучок посылается в атмосферу, в верхних слоях атмосферы лазер вступает во взаимодействие с ее веществами, проявление чего фиксируется и анализируется с земли.
Для работы лазера необходима непрерывная накачка, однако трудность накачки лазера на парах щелочных металлов состоит в крайней близости верхнего и нижнего рабочих уровней, что предъявляет определенные требования к излучению, использующемуся в накачке.
Цель работы - создание лабораторного стенда для накачки лазера на парах щелочных металлов, состоящего из 3 модулей: Nd:YAG лазера, лазера на красителях и вакуумной кюветы.
Несмотря на то, что лазеры на парах щелочных металлов чаще накачивают при помощи лазерных диодов, мной была выбрана схема накачки при помощи лазера на красителях. Лазер на красителях обладает широким спектром излучения, что позволяет точнее подбирать необходимую нам длину волны. Кроме того, лазерные диоды с необходимой длиной волны и достаточно узким спектром изготавливаются редко и под заказ, что приводит к удорожанию конструкции. Недостатком выбранного нами метода является низкий КПД установки.
Научная новизна: была разработана вакуумная кювета и подходящий для данного вида лазеров способ нагрева при помощи индукционного нагревателя, был предложен метод накачки щелочных металлов лазером на красителях взамен более дорогого лазерного диода.
