Преобразование тепловой энергии нагревателя в когерентное микроволновое излучение в парамагнитном кристалле

Ф. С. Имамутдинов, А. Х. Хасанов

Казанский государственный университет им. В. И. Ульянова-Ленина

Аннотация: В кристалле рубина ${3\times4\times4}$ мм, содержащем 0.014 ат.% хрома при температурах гелия-II методом ЭПР впервые экспериментально исследовано нестационарное преобразование тепловой энергии внешнего источника (металлорезистивного нагревателя) в энергию слабых электромагнитных колебаний частоты 9.1 ГГц. Эффект наблюдался на переходе ${m_{S}=+3/2\leftrightarrow m_{S}=+1/2}$ между спиновыми уровнями энергии ионов Cr$^{3+}$ в магнитном поле ${H=7.39}$ кЭ, направленном вдоль оптической оси кристалла. Изучены кинетические сигналы ЭПР в зависимости от энергии $E$ нагревающих импульсов. При ${E=48}$ мДж коэффициент инверсии в максимуме составляет 2.7, время сохранения инверсии около 0.8 с, КПД преобразователя ${\eta\sim10^{-5}}$. Результаты обсуждаются на основе простой тепловой модели с учетом режима граничной парожидкостной пленки гелия. Отмечены основные физические особенности мазеров с тепловым возбуждением и указаны некоторые возможности их усовершенствования.

УДК: 548:537.611.43:539.124

Поступила в редакцию: 11.04.1984

Реферативные базы данных:

•