Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
Генерировать субпуассоиовский свет можио также стабилизируя квантовые флуктуации тока накачки полупроводникового лазера. Достичь субпуассоновской статистики элеитрич. сигнала (электронов) сравнительно несложно, напр, с помощью эффекта Кулоиа в электронно-лучевой трубке. При высокой эффеитив-вости преобразования заряж. частиц тока накачки в испускаемые фотоны (неедиинчиая эффективность эквивалентна потерям) субпуассоиовское состояние иакачки переходит в генерируемый свет, т. е. из радио-диапазоиа в оптический. Можио использовать и обратный фотоэффект Франка — Герца, однако эффективность преобразования прн этом оказывается ниже.
Подавление шума, связанного с созданием инверсной населённости в лазере, достигается также применением мощной импульсной периоднч. иакачки, к-рая переводит все электроны иа верх, уровень рабочего перехода. При этом также создаются необходимые предпосылки для генерации субпуассоновского света.
До сих пор обсуждалось формирование С. с. эл.-
маги. поля во времени. В общем случае можно говорить
о пространственно-временном сжатии [4, 7], характеризующем области пространственных и временных частот, в к-рых квантовые флуктуации подавлены. Наглядным является пример пространственного сжатия при вырожденном параметрич. усилении когерентных воли с неколлинеариой геометрией взаимодействия. Сжатие в сигнальной и холостой волнах в отдельности отсутствует, но оно возникает при их интерференции с разностью фаз, кратной л. В частности, макс. сжатие проявляется в интерференц. максимумах. Число иитерфе-ренц. полос иа единицу длины определяет пространственную частоту сжатия. При параметрич. взаимодействии пучков с иоиечной апертурой пространственный спектр сжатия, очевидно, более сложный.
JIum.: 1) АхмановС. А., Дьяков Ю. E., Чир-
кин А. С., Введение в статистическую радиофизику и оптику, М.,1981; 2) Смирнов Д. Ф. ,Трошин А. С., Новые явления в квантовой оптике, «УФН», 1987, т. 153, с. 233; 3) К л ы ш» ко Д. H., Фотоны и нелинейная оптика, М., 1900; 4) А х м а-нов С. А., Белинский А. В., Чиркин А. С., Фазовая бистабильность и мультистабильность в сосредоточенных и распределенных системах: классический и квантовый аспекты, в кн.: Новые физические принципы оптической обработки ик-
fopMaiiHH, под ред. С. А. Ахманова, М. А. Воронцова, М., 1990;
) W u L. и др., Generation ot squeezed states by parametric down conversion, «Phys. Rev. Lett.», 1986, v, 57, p. 2520; 6) Slu-s her R. E. и др., Pulsed squeezed light, «Phys. Rev. Lett.», 1987, v. 59, p. 2566; 7) Колобов М. И., Соколов И. В., Поведение сжатых состояний света в пространстве и квантовые шумы оптических изображений, *ЖЭТФ», 1989, т. 96, с. 1945; Килин С. Я., Квантовая оптика. Поля и их детектирование, Минск, 1990; 8) Быков В.П., Основные особенности сжатого света «УФН», 1991, т. 161. Ю, с. 145; 9) T а й ш М. К., Ca-лэ Б. Э. А., Сжатые состояния света, «УФН>>, 1991, т. 161, JM* 4 г. 101. А. В. Белинский, А. С. Чиркин.
СЖИЖЕНИЕ ГАЗОВ — производят при охлаждения их яиже критич. темп-ры Tli (см. Критическая точка). С. г. с критич. темп-рой выше темп-ры окружающей среды (С1а, NH3, GO2 и др.) производится сжатием их в компрессорах и последующей конденсацией в теплообменниках, охлаждаемых водой нли холодильным рассолом. Для С. г. с критич. темп-рой ниже темп-ры окружающей среды их предварительно охлаждают с помощью соответствующих холодильных (криогенных) циклов.
Идеальный цикл С. г. приведён на рис. I: 1 — 2 — изобарич, охлаждение газа от темп-ры T0 до темп-ры T2 начала конденсации (T2 ниже T1k), изотерма 2—0— конденсация газа; 13 — изотермич. сжатие газа, 3—0~ адиабатич. его расширение. Площадь под 1—2 — 0
Рис. I. T — S-диаграм-ма идеального цикла сжижения газов — давление, H — актальпия).
соответствует отводимой при С. г. теплоте, площадь внутри 1 — 2 — 0— 3 — мин. работе Амлн С. г.:
-^мин^^о^г Sm) (Hr Hnt),
где Sr, Sm — энтропия, НТ, Hiv — энтальпия газа и жидкости соответствеиио.
Давления, необходимые для идеального цикла С. г., составляют сотни тысяч атм, поэтому иа практике цикл неосуществим. Реальные затраты энергия при С. г. обычно превышают Amvih в 5—10 и более раз.
Совр. методы С. г. основаны на охлаждении предварительно сжатого газа при Джоуля — Томсона эф-
491
СЖИЖЕНИЕ
СЖИМАЕМОСТЬ
фекте (т. е. при дросселировании — пропускании газа через пористую перегородку, край, вентиль), иэоэит-. ропич. расширении газа с совершением виеш. работы в детандере и при выпуске газа из сосуда пост, объёма (выхлоп). Процесс дросселирования необратим, идёт с возрастанием энтропии по закону: H = const. Инверсионная темп-pa всех газов (темп-pa, при к-рой положит. эффект Джоуля — Томсона становится отрицательным и газ начинает нагреваться), кроме H2, He и Ne, на сотни градусов выше темп-ры окружающей среды, и поэтому они могут быть охлаждены и сжижены простым дросселированием. Инверсионные темп-ры H2, He н Ne значительно ниже комнатных, поэтому их предварительно охлаждают (H2 и Ne — жидним азотом, He — жидким водородом).
