Лазерна спектрографія

Лазерна технологія виникла понад сорок років тому, та й досі переживає бурхливий розвиток. Можна навіть сказати, що стрімке поширення інформаційних технологій стало можливим завдяки використанню лазерів для виготовлення сучасних мікропроцесорів.
Швидкодіючі персональні комп’ютери, що разом з новітніми лазерними комунікаційними системами фактично викликали революцію в інформаційних технологіях, сприяли інтенсивному розвитку інформаційного суспільства. Глобалізація поширилася завдяки розвитку лазерної технології, а та набула такого бурхливого розвитку завдяки глобалізаційним процесам у сучасному світі.
Дослідження в лазерній технології ще далекі від насичення, їх інтенсивність, як і фінансування досліджень, неухильно зростає. Особливо бурхливий розвиток розробок спостерігається в Європі. Тут створено загальноєвропейську дослідницьку програму “Photonics-21” та організовано Європейський лазерний інститут. У Німеччині діє кілька десятків дослідницьких центрів, більше ніж у 60 університетах розроблені спеціальні програми підготовки кадрів. Водночас відзначалося, що вперше підготовку фахівців з лазерної технології розпочали в Київській політехніці ще з 1964 р., а з 1984 р. в КПІ та МВТУ ім. Баумана (Росія) офіційно відкрито нову на той час спеціальність з підготовки інженерів “Обладнання та технологія лазерної обробки матеріалів”. За цей час тільки на кафедрі лазерної технології, конструювання машин та матеріалознавства КПІ підготовлено понад 1 000 інженерів та магістрів (як українців, так і громадян з 32 країн світу). Крім того, в КПІ підготовлено та захищено 25 кандидатських та 6 докторських дисертацій фахівцями з лазерної технології.

Застосування лазерної спектроскопії до вивчення характеристик середовищ представляє безперечний інтерес як при проведенні фундаментальних, так і прикладних досліджень. Лазерна спектроскопія це розділ оптичної спектроскопії, методи якого засновані на застосуванні монохроматичного випромінювання лазерів для стимулювання квантових переходів між цілком певними рівнями. Ці методи дозволяють отримувати локальну інформацію про параметри досліджуваних об'єктів з високим просторовим, тимчасовим і спектральним дозволом. Перевага лазерів над некогерентними джерелами світла полягає в можливості досягнення великої спектральної щільності потужності, що значно зменшує проблеми шумів, викликаних фоновим випромінюванням або шумами приймачів.
Лазерна спектроскопія в порівнянні з іншими безконтактними оптичними методами діагностики дозволяє проводити вимірювання на значній відстані від досліджуваного об'єкта і отримувати інформацію про його складі (наприклад, лідарних зондування атмосфери). Принципово нові можливості лазерна спектроскопія набула з появою лазерів з плавно перебудовується частотою, які є комбінацією джерела світла і спектрометра ультрависокої дозволу, що дає можливість вимірювати профілі спектральних ліній. Одними з найбільш перспективних апаратурних комплексів представляються діагностичні системи, що складаються з лазерів на барвниках з оптичною накачкою ексимерним лазерами. Крім того, ексимерні лазери можуть застосовуватися як самостійні системи, наприклад, для діагностики в біології та медицині. Це дозволяє створювати багатофункціональні діагностичні системи для фундаментальних і прикладних досліджень.
У міру зростання масштабів досліджень на установках з магнітною термоізоляцією в рамках програм УТС і переходу до створення прототипу термоядерного реактора, зростає роль методів діагностики, що дозволяють проводити вимірювання параметрів високотемпературної плазми в умовах ускладненого доступу до плазми і при наявності цілого ряду несприятливих факторів....