Физматлит Лазерное охлаждение твердых тел Петрушкин Сергей Валериевич, Самарцев Виталий Владимирович

В монографии излагаются физические принципы формирования оптических когерентных переходных процессов в газах и примесных твердотельных образцах. Основное внимание уделено явлению фотонного эха и оптической эхо-спектроскопии. Подавляющая часть книги посвящена когерентной оптической спектроскопии газовых сред. В последней главе монографии, посвященной эхо-спектроскопии примесных твердотельных материалов, показано различие между методами когерентной спектроскопии газовых и твердотельных сред. Существенное внимание уделено разработкам оптических эхо-процессоров, в том числе квантовых. Монография может служить учебным пособием для студентов и магистрантов физических факультетов государственных университетов. Она также предназначена широкому кругу специалистов и аспирантов в области когерентной оптики и квантовой электроники

Эта книга вышла в издательстве Cambridge University Press в 2002 году и является первым в мировой литературе изложением разработанного авторами нового статистического подхода к описанию сверхглубокого лазерного охлаждения атомов • В основу положены распределения Леви, которые широко встречаются не только во многих физических задачах, но и в биологии, науке о Земле, финансах и т.д., во всех тех случаях, когда не работают стандартная центральная предельная теорема и гауссовская статистика • Предмет исследования лежит на стыке квантовой оптики, физики взаимодействия озерного излучения с атомами, статистической физики и теории диссипативных стохастических процессов • Обсуждаются принципы и эффективные схемы лазерного охлаждения, изложены основные понятия теории случайных блужданий с широкими функциями распределения

Монография посвящена систематическому изложению основ физики флуктуационных электромагнитных полей твердых тел и их связи с фундаментальными явлениями в природе. С единых позиций излагаются современные теоретические модели тепловых полей и разнообразные способы описания их корреляционных свойств. На основе богатого экспериментального материала демонстрируется однозначная связь резонансных особенностей в спектре состояний термостимулированных полей, генерируемых твердыми телами, с их собственными модами - поляритонами. Детально исследованы особенности спектральных свойств бегущих и квазистационарных волн единого термостимулированного электромагнитного поля конденсированной среды. Экспериментальные результаты качественно и количественно согласуются с основными положениями феноменологических теоретических моделей

Книга посвящена проблеме фазовых превращений в твердых телах при высоком давлении (ВД). Рассмотрены следующие вопросы: фазовые равновесия при ВД в элементах (углероде, кремнии, германии, титане, цирконии, железе, галлии, церии), в соединениях типа AIBVII, AIIBVI, AIIIBV, в сплавах на основе железа; влияние деформации на фазовые превращения при ВД; кинетика и гистерезис высокотемпературных и низкотемпературных превращений при ВД; условия получения и сохранения фаз ВД. Для специалистов в области физики твердого тела, физического материаловедения, перподавателей, аспирантов и студентов соответствующих специальностей

Основное содержание книги связано со всесторонним обсуждением явлений нестехиометрии, беспорядка и порядка в твердом теле. Нестехиометрия, обусловленная наличием структурных вакансий, широко распространена в твердофазных соединениях и создает предпосылки для неупорядоченного или упорядоченного распределения атомов и вакансий. Упорядочение и разупорядочение возможны в любых системах с замещением. К ним относятся рассматриваемые в книге нестехиометрические соединения (карбиды, нитриды, оксиды, сульфиды, родственные им тройные соединения внедрения), металлические сплавы и твердые растворы замещения • Приведен обширный экспериментальный материал по структуре неупорядоченной и упорядоченных фаз нестехиометрических соединений, соотношению между ближним и дальним порядком в нестехиометрических соединениях

В настоящей монографии представлены некоторые теоретические аспекты и практические результаты лазерной резки хрупких неметаллических, прозрачных для лазерного излучения материалов (в основном силикатных стекол). Впервые описаны разработанные авторами и внедренные в мелкосерийное производство методы резки крупногабаритных стеклоизделий сложной 3D-формы и оптико-механические устройства для их осуществления, освещены и существующие методы лазерной резки хрупких материалов. Рассмотрены способы получения притупленных кромок торцов стекла в процессе лазерной резки, исключающие необходимость отдельного процесса притупления дорогостоящими и сложными в эксплуатации машинами, приемы и устройства для этой цели, а также способы лазерной резки крупногабаритных плоских стекол в диапазоне толщин 0,1-30 мм

В книге впервые дан обзор результатов междисциплинарных исследований процессов релаксации напряжений и регенерации хрящевой ткани под действием лазерного излучения, которые привели к созданию принципиально новых медицинских технологий и оборудования для лечения деформированных и поврежденных хрящей путем неразрушающего лазерного воздействия на структуру и поле механических напряжений в биологических тканях. Книга предназначена широкому кругу различных специалистов: ученым - физикам, химикам, биологам, - занимающимся фундаментальными процессами лазерного воздействия на биологические системы и разрабатывающим новые методы в биологии и медицине; врачам - отоларингологам, пластическим хирургам, косметологам, ортопедам, спинальным хирургам, - использующим или планирующим применять новые малоинвазивные технологии для лечения хрящей; инженерам, работающим в области лазерной медицинской техники и технологии

В книге изложены основные методы анализа лазерных резонаторов - матричный, метод интегрального уравнения, геометрооптический метод. Большое внимание уделено методам практического построения схем резонаторов, обеспечивающих те или иные специальные свойства лазерного излучения - мощность, малую расходимость, стабильность и проч. с учетом специфики активной среды, режима работы лазера. Рассмотрено большое количество практически важных примеров. Материал книги основан на курсах лекций, читавшихся и читаемых авторами в МГУ и МФТИ. Он вполне доступен студентам старших курсов технических вузов и предназначен в первую очередь лицам, специализирующимся в области лазерной физики и техники

Монография посвящена методам и средствам лазерного зондирования как перспективному направлению бесконтактной диагностики и дистанционного мониторинга окружающей среды. Представлены архитектура и принципы построения традиционных систем дистанционного зондирования атмосферы, особенности функционирования их подсистем, методы приема и обработки эхо-сигналов. Изложена методология обобщенного анализа лазерных систем дистанционной диагностики на основе разработанной концепции безразмерной параметризации лидаров. Показаны возможности ее использования для оценки потенциальных возможностей и сопоставления лидаров и их подсистем, включая чувствительность инструментов лазерного зондирования, дальность действия, помехоустойчивость и др. На основе разработанной методологии проведен анализ лидарных фотодетекторов с внутренним усилением, предложены алгоритмы и модели для обоснования выбора типов оптических приемников для конкретных приложений при изменчивости атмосферы как объекта исследований и внешних воздействий

В настоящей монографии вниманию читателей представляется современное состояние фундаментальных исследований и промышленных достижений в области прецизионной лазерной обработки широкого круга металлических, полупроводниковых и диэлектрических материалов. Анализируются возможности микрообработки импульсным наносекундным излучением лазера и лазерных систем на парах меди. Рассмотрены конструкции и принципы действия нового поколения этого класса промышленных лазеров номинальной мощностью излучения 1-20 Вт и мощностью 30-100 Вт, пути повышения их эффективности и надежности, а также созданной на их основе серии современных автоматизированных технологических установок для микрообработки фольговых (0,01-0,2 мм) и тонколистовых (0,2-1,0 мм) материалов, в частности, изделий электронной техники

Представлены оригинальные задачи, предложенные в разные годы преподавателями кафедры физики факультета аэромеханики и летательной техники (ФАЛТ) Московского физико-технического института (ныне НИУ "МФТИ"). Эти задачи в 1997-2007 гг. предлагались студентам ФАЛТ на письменных экзаменах, в контрольных работах и заданиях по физике для самостоятельного решения. Большинство из них являются сложными и требуют от студента основательных знаний соответствующих законов физики. Такие задачи, как правило, снабжены подробными решениями. Другая часть задач предназначена для самостоятельного решения, и к ним даны только ответы. Для студентов вузов инженерно-физических специальностей, а также преподавателей физики высшей школы, колледжей и физико-математических классов средней школы

Обобщены оригинальные результаты теоретических и экспериментальных исследований свойств одномерных фотонных кристаллов на основе прямоугольных волноводов и плоских линий передачи. Рассмотрены возможности управления характеристиками СВЧ фотонных кристаллов с помощью электрического и магнитных полей. Приведены примеры новых областей применения СВЧ фотонных кристаллов. Для специалистов и научных работников в области радиофизики, СВЧ твердотельной электроники, СВЧ-фотоники, аспирантов и студентов соответствующих специальностей