反斯托克斯荧光制冷的热力学分析

张存泉; 徐烈

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

反斯托克斯荧光制冷的热力学分析

张存泉 , 徐烈

文章导航 > 激光技术 > 2002 > 26(4): 264-266

引用本文:

Citation:

反斯托克斯荧光制冷的热力学分析

张存泉,
徐烈

1.
上海交通大学制冷与低温工程研究所, 上海, 200030

作者简介: 张存泉,男,1962年2月出生.工程师,博士研究生.主要从事新型低温制冷技术及空间制冷机研究..

中图分类号: TB61⁺1

Thermodynamic analysis on anti-Stokes fluorescent cooling

1.
Institute of Refrigeration and Cryogenic Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai, 200030
CLC number: TB61⁺1

摘要: 从1995年Epstein实现了光与热的制冷效应的历史性突破以来,由于该制冷方法具有全光性的独特优点,同时制备的制冷器具有无振动和噪声、无电磁辐射、体积小、重量轻、可靠性高等特点,故反斯托克斯荧光制冷器在军事、航天卫星、微电子、低温物理与工程等领域具有非常诱人的应用前景。运用热力学基本定律对反斯托克斯荧光制冷过程中的能量转换关系及转换深度进行分析,推导出这一过程的最大热力学效率的计算公式,获得设计激光制冷器热力学限制上限。
- 激光 /
- 制冷 /
- 反斯托克斯荧光 /
- 热力学限制
Abstract: Since Epstein realized the energy conversion between light and heat and got the net cooling capacity in 1995,this refrigeration method has been developed very rapidly because of its merits,such as mini volume,light weight,free electromagnetic radiation,non-noise,high reliability.In the meantime,anti-Stokes fluorescent cooling has luring future in military,aerospace,satellite,micro-electronics,cryogenic physics and engineering.The basic thermodynamic laws are utilized to analyze the conversion depth about heat energy into light radiation in detail;the definitions of light effective temperature and thermodynamic conversion efficiency are introduced.Then a formula to calculate the thermodynamic upper efficiency limit has been derived,which can provide a design guide rule to produce the laser cooling machines.
- laser /
- cooling /
- anti-Stokes fluorescent /
- thermodynamic depth

[1]	Epstein R I,Buchwald M I,Edwards B C.Nature,1995,377:500.
[2]	Egorov S A,Skinner J L.J Chem Phys,1995,103:1533.
[3]	Clark J L,Rumbles G.Phys Rev Lett,1996,76:2037.
[4]	Mungan C E,Buchwald M I,Edwards B C.Phys Rev Lett,1997,78:1030.
[5]	Gosnell T R.Opt Lett,1999,24:1041.
[6]	Lei G,Anderson J E,Buchwald M I.Phys Rev,1999,B57:7673.
[7]	Lei G,Anderson J E,Buchwald M I.IEEE J Q E. 2000,34:1839.

[1]	郑咏梅 , 张铁强 , 郭山河 . 激光检测焊枪定位系统的研究. 激光技术, 1998, 22(4): 228-230.
[2]	刘继常 , 李力钧 , 朱小东 , 陈洪 . 试析几种激光复合焊接技术. 激光技术, 2003, 27(5): 486-489.
[3]	杨在富 , 钱焕文 , 高光煌 . 激光告警技术发展现状. 激光技术, 2004, 28(1): 98-102.
[4]	王成 , 马莹 , 张贵彦 , 肖孟超 , 甘志宏 , 缪同群 , 钱龙生 . 薄膜应力激光测量方法分析. 激光技术, 2005, 29(1): 98-100.
[5]	李玉瑶 , 王菲 , 孙同同 . 薄膜激光损伤阈值标定技术. 激光技术, 2021, 45(6): 729-734. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.06.009
[6]	蒋玉想 , 李振华 . 水泥路面激光散射特性研究. 激光技术, 2021, 45(3): 344-349. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.03.014
[7]	杨今才 , 刘富 , 金昌 , 蓝宏 . 用He-Ne激光在线检测链板缺陷. 激光技术, 1996, 20(6): 356-359.
[8]	张永艳 , 李波 , 冯苏英 . 军用激光器冷却液的研制. 激光技术, 1998, 22(1): 44-45.
[9]	刘晓东 , 侯蓝田 . 激光在光子局域化研究中的应用. 激光技术, 2002, 26(1): 29-32.
[10]	范勇 , 王声波 , 吴鸿兴 , 郭大浩 , 戴宇生 , 夏小平 . 航空铝合金材料激光冲击强化实验研究. 激光技术, 2003, 27(4): 273-275.
[11]	张小林 . 野外高可靠激光训练系统的设计. 激光技术, 2004, 28(3): 286-288.
[12]	赵育良 , 许兆林 , 李开端 . 基于CCD的激光微位移测量系统研究. 激光技术, 2003, 27(1): 73-75.
[13]	陶小红 , 孙晓泉 , 蔡晓春 . 激光干扰星载CCD的技术研究. 激光技术, 2005, 29(4): 414-416.
[14]	王伟平 , 谭福利 , 张可星 , 吕百达 . 激光对金属背面含能材料的点火阈值. 激光技术, 2001, 25(3): 199-202.
[15]	程愿应 , 刘顺洪 , 王汉生 , 李家鎔 , 李志远 . 汽车缸体激光淬火生产线成套设备. 激光技术, 2002, 26(3): 223-224.
[16]	余小敏 , 陈慧敏 , 李家泽 . 激光乳化白内障的新进展. 激光技术, 2003, 27(5): 400-402,406.
[17]	赵建军 , 侯彦东 . 基于激光技术的高炮射击训练模拟系统. 激光技术, 2003, 27(6): 567-568,571.
[18]	蒋耀庭 , 潘丽娜 . 激光有源干扰及其发展现状. 激光技术, 2004, 28(4): 438-441.
[19]	张鹏 , 牛燕雄 , 王秀生 , 武东生 . 激光劝阻器技术的研究与设计. 激光技术, 2005, 29(4): 392-394.
[20]	臧竞存 , 迟静 , 于海娟 , 单秉锐 , 周君 . Yb：ZnWO4激光晶体的光谱特征. 激光技术, 2005, 29(5): 478-480.

点击查看大图

计量

文章访问数: 2761
HTML全文浏览量: 610
PDF下载量: 349
被引次数: 0

反斯托克斯荧光制冷的热力学分析

张存泉
徐烈

作者简介: 张存泉,男,1962年2月出生.工程师,博士研究生.主要从事新型低温制冷技术及空间制冷机研究.

1. 上海交通大学制冷与低温工程研究所, 上海, 200030

收稿日期: 2001-06-04
录用日期: 2001-09-17
网络出版日期: 2002-07-25

关键词:

摘要: 从1995年Epstein实现了光与热的制冷效应的历史性突破以来,由于该制冷方法具有全光性的独特优点,同时制备的制冷器具有无振动和噪声、无电磁辐射、体积小、重量轻、可靠性高等特点,故反斯托克斯荧光制冷器在军事、航天卫星、微电子、低温物理与工程等领域具有非常诱人的应用前景。运用热力学基本定律对反斯托克斯荧光制冷过程中的能量转换关系及转换深度进行分析,推导出这一过程的最大热力学效率的计算公式,获得设计激光制冷器热力学限制上限。