Учебное пособие состоит из расширенных обзоров, в которых подводятся итоги изучения вопросов, затрагивающих разные аспекты активных сред сверхзвуковых непрерывных химических лазеров автономного типа на фторидах водорода и дейтерия — HF/DF-НХЛ. Авторами предпринята попытка обобщения собственного опыта, накопленного при разработке лазеров этого типа, с привлечением доступных для анализа литературных данных. Подробно рассмотрены свойства компонентов топливных композиций, потенциально пригодных для создания активных сред. Приведены результаты расчетно-экспериментальных исследований HF/DF-НХЛ с использованием различных топлив. Обсуждается проблема поиска, оценки и выбора топливной композиции для генератора атомарного фтора и определения ее оптимального химического состава.
Рассмотрена измерительная техника, методические вопросы и результаты экспериментальных исследований по изучению газовой динамики активных сред. Приведены измеренные поля полного и статического давлений в активных средах НХЛ, оснащенных сопловыми блоками различной конструкции с излучающими молекулами HF, DF и СО2. Дано современное состояние разработок по совершенствованию конструкции ключевого элемента газодинамического тракта сверхзвукового HF/DF-НХЛ — его соплового блока. Проанализированы способы управления пространственно-энергетическими характеристиками активных сред.
Выполнено обобщение экспериментальных исследований влияния конструктивных особенностей соплового блока и газодинамического режима работы лазера на спектральный состав генерируемого излучения. Освещена проблема создания систем обеспечения выхлопа HF/DF-НХЛ. Рассмотрены вопросы разработки сверхзвуковых выхлопных диффузоров, теплообменников и эжекторов для систем восстановления давления (СВД) химических лазеров, особенностей запуска сложных лазерных каналов, а также условий интеграции составных элементов СВД и лазера.
Учебное пособие предназначено для аспирантов и студентов старших курсов высших технических учебных заведений, инженеров и научных работников, а также для изучающих лазерную технику в рамках программ дополнительного профессионального образования.