Innovative Metal Vapor Laser Spectroscopy with Energy Applications

سوف نقوم بدراسة الخواص الأساسية لمخاليط من أبخرة المعادن ذات الكثافة العالية وعند درجات حرارة عالية. ويجري ذلك في بيئة تجريبية جديدة حيث يتم استخدام ليزر الفيمتو ثانية وأدوات وطرق طيفية متعددة. وسوف يتم التأكيد على طرق تجريبية جديدة معقدة لاستخدام الليزرات فائقة السرعة (فيمتو ثانية) لدراسة مخاليط غازات الباريوم والسترونيوم والكالسيوم على وجه الخصوص. كما سوف يتم إجراء التجارب أيضا باستخدام ليزر النانو وليزر الموجات المتصلة مع جهده التحيز أو بدونه. وهذه الوسائل من شأنها التمكين من تحقيق السيطرة المثلى في التجارب المقترحة على خليط الغازات وأيضا (2,N2H) والغازات (60C – Sr- Ba، 60C –Ba ) الفلورينات. وسوف يتم أيضا إجراء تجارب التأين ذات الفوتونات المتعددة على المخاليط القلوية الأرضية المذكورة أعلاه باستخدام ليزر الفيمتو ثانية المركز وذلك بغرض مشاهدة أجيال طيفية على درجات عالية من التناسق (60C) والفلورين (He, Ne, Ar, Kr, Xe). وسوف نقوم بإدخال الغازات النبيلة (HHG) في فرن الأنبوب الحراري بطرق متعددة مختلفة. كما سنقوم بتحليل الهيكل المتجانس والهيكل غير المتجانس لعناصر فرن الأنبوب الحراري مستخدمين في ذلك مخاليط مناسبة من أبخرة المعادن والغازات. وإن الهدف هو تحفيز فروقات كبيرة في تنقل الالتكترونات والأيونات لتوفر مصدرا جديدا للطاقة. واستنادا إلى النتائج التي يتم التوصل إليها سوف نقوم بتطوير أجهزة جديدة (أفران أنبابيب حرارية خاصة) لتحقيق التأين الأمثل في عمليات تحويل الطاقة كما أن أحد الغايات هو اقتراح طرق طيفية جديدة لتشخيص البلازما في مخاليط الغازات المعدنية باستخدام الأطياف ذات التناسق العالي. وأن الغاية النهائية هي بلورة عمليات مثلى للطاقة عن طريق النموذج النظري وبناء وتطوير جهاز شامل لإجراء تحويل الطاقة بفعالية.

We shall search the fundamental behaviour of hot and dense metal vapour mixtures in new experimental environments, using femtosecond lasers and various spectroscopic tools and techniques. New complex experiments approaches pertinent to the use of ultrafast (femtosecond) lasers in hot and dense Ba,Sr, and Ca metal vapor mixtures will be especially emphasized. Experiments will be carried out in heat-pipe ovens with and without biases voltage using ultra-fast, nanosecond and cw lasers. These will enable inventive use of the optical coherent control in proposed experiments with dense metal vapour mixtures with fullerenes. Multiphoton ionization experiments of the special alkaline earth mixtures mentioned above with focused femtosecond laser will be applied in order to observe the high harmonics generation (HHG). One of the goals is to propose new spectroscopic techniques for plasma diagnostics in metal vapour mixtures using harmonic generation. Noble gases and fullerenes will be introduced into the heat-pipe ovens in several different ways. The structures of homogeneous and inhomogeneous parts of the heat pipe ovens will be analysed using apportion mixing of metal vapours and gases. Based on our results, we will develop novel devices for optimal ionization process in energy converters. The final goal will be the optimization of the energy conversion process for the complete theoretical model and a comprehensive converting device for efficient energy transformation.