Effects of Base on Population Inversion in the DF Chemical Laser Cavity

불화중수소 화학레이저 공동 내에서의 분포역전에 대한 기저부의 영향

The chemical laser system makes use of a diffusion type chemical reaction, so a fuel is separated from an oxidant by some gap, which is base in this system. In this study, the effects of base on the population inversion that is one of the most important things in the chemical laser system are numerically investigated. The results are discussed by comparison with three cases of base sizes; 0.4mm, 0.8mm and 1.6mm. Major results reveal that the range of population inversion also increases almost linearly in the transitions; DF$^{(2)}$ -DF$^{(1)}$ and DF$^{(3)}$ -DF$^{(2)}$ as the length of base becomes longer.

화학레이저는 혼합현상을 이용하는 확산형태의 화학반응을 이용하게 된다. 따라서, 화학레이저 공동 내에서 산화제(F)와 연료(D$_2$)가 기저부에 의해서 분리되어 유입된다. 초음속 연소현상에서 혼합 및 연소특성에 큰 영향을 주는 기저부의 화학레이저 시스템에서의 분포역전현상에 초점을 맞추어 기저부의 크기를 0.4mm, 0.8mm, 1.6mm로 변화시켜가면서 수치해석을 수행하였다. 결과로서 분포역전현상이 두드러지게 기저부의 크기가 커짐에 따라서 넓은 영역에서 발생하게된다.