Колебательная релаксация окиси углерода в сверхзвуковых потоках

Представлены результаты численных расчетов колебательной релаксации смесей CO–Ar в расширяющихся сверхзвуковых потоках. Исследовано влияние геометрии, температуры и давления в критическом сечении сопла на коэффициенты усиления среды. Показано, что на расстоянии 4 см от критического сечения сопла могут быть достигнуты коэффициенты усиления более 5·10^–2 см^–1 для одноквантовых колебательно-вращательных переходов окиси углерода и степени расширения сопла 100. Исследовано влияние V–T и V–V-процессов на функцию распределения по колебательным состояниям молекул окиси углерода. Приведены условия, при которых на отдельных колебательно-вращательных переходах достигается полная инверсия. Показана возможность создания газодинамического лазера, работающего на двухквантовых переходах молекулы СО с длиной волны от 2,3 до 2,7 мкм. Исследовано влияние содержания окиси углерода в смеси CO–Ar на коэффициент усиления и проведено сравнение с экспериментом.