Способ стабилизации состава рабочей среды импульсно- периодического со @ -лазера

Способ стабилизации состава рабочей среды импульсно- периодического со @ -лазера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в им пул ьсно-перио дичее ких С02-лазерах. Целью изобретения является увеличение средней мощности излучения лазера. В газовом лазере установление состава рабочей среды, близкого к равновесному, осуществляют путем зажигания между катодом и анодом дугового разряда. При этом прекращают и периодически возобновляют прокачку газовой среды через разрядный промежуток до появления в нем стабильного объемного разряда, после чего прокачку газовой среды осуществляют непрерывно. Катод выполняют из первокситоподобного материала. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4698776/25 (22) 04,04.89 (46) 30.09.91. Бюл. N. 36 (71) Институт электрофизики Уральского отделения АН СССР и Уральский государственный университет им. А. M. Горького (72) И. И. Беляков, П. И. Богданов, О. Ф.

Конончук, В., B. Осипов и В. А. Тельнов (53) 621.376.8(088,8) (56) Расе P. W. Lacombe M. à sealed highrepetitlon rate ТЕА-C02 laser. — IEEE 1.

Quand. Electr. QE — 14, 1978, N. 4, р, 263-274.

Stark О. $. et al.А sealed 100 Н2СО2 ТЕА

laser using. high CO2 concentration and

ambletnt temperature catalists. — 1. Phys. Е:

Scl. Instr. 1983, ч. 16, М 2, р, 158 — 161.

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в злектроразрядных импульсно-периодических СО2-лазерах.

Целью изобретения является увеличение средней мощности излучения лазера.

На фиг. 1 приведены графики изменения концентраций СО2, СО. 02 и NO; на фиг.

2 — график изменения средней мощности излучения лазера.

Осуществление способа возможно в двух вариантах.

Вариант 1. Первоначально возбуждение прокачиваемой рабочей среды осуществляется импульсно-периодическим объемным разрядом в разрядном промежутке с катодом из первокситоподобного,, Ы„, 1681361 А1 (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ СОСТАВА

РАБОЧЕЙ СРЕДЫ ИМПУЛЬСНО-ПЕРИОД ИЧ Е С КО ГО СО2-ЛАЗЕРА (57) Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в импульсно-периодических С02-лазерах.

Целью изобретения является увеличение средней мощности излучения лазера. В газовом лазере установление состава рабочей среды, близкого к равновесному, осуществляют путем зажигания между катодом и анодом дугового разряда, При этом прекращают и периодически возобновляют прокачку газовой среды через разрядный промежуток до появления в нем стабильного объемного разряда, после чего прокачку газовой среды осуществляют непрерывно.

Катод выполняют из первокситоподобного материала. 2 ил, материала типа RexA1yA2zOct (например, Lao,7Sr0,ýCoOç), где Re — редкоземельный металл или сочетание редкоземельных металлов, А1 — щелочноземельный металл, например Sr, Ва, Са; А2 — переходной металл, например Со, Cu, Ni, Fe; Π— кислород; х+у=1,2; z=l; d=3,4, который обладает каталитическими свойствами по восстановлению СО2 в реакции

2 СО+С2=2 СО2 и образованию окиси азота в реакции

Й2+02=2ЙО

После того как под действием объемного разряда изменение состава рабочей среды достигнет уровня, при котором про- . исходит переход объемного разряда в дуговой, в разрядном промежутке поддер1681361 живают дуговой разряд, при этом прекрашают и периодически возобновляют прокачку рабочей среды. Дуговой разряд в промежутке поддерживают до установления нового состава рабочей среды (С02, Nz, Не, CO, Oz, NO), близкого к равновесному, и появления в нем объемного разряда, после чего прокачку рабочей среды осуществляют непрерывно.

Вариант 2. Рабочий цикл лазера начинаВтся с зажигания в разрядном промежутке с катодом иэ первокситоподобного материала дугового разряда при отсутствии и периодическом возобновлении прокачки рабочей среды. Роль дугового разряда и периодического прекращения прокачки — те же, что и в варианте 1, Зажигание дугового разряда необходиМо, во-первых, для распыления материала

Катализатора и локального повышения температуры газовой среды с целью образования новой компоненты, а именно окиси азота NO, присутствие которой стабилизирует состав рабочей среды, позволяет осуществить в ней обьемный разряд, восстановить генерацию лазерного излучения и тем самым увеличить среднюю мощность лазера. Во-вторых, дуговой разряд с более высокой скоростью разлагает С02 и тем самым способствует сокращению времени установления состава рабочей среды, близкого к равновесному, то есть сокращает время, в течение которого излучение отсутствует, что также увеличивает среднюю мощность лазера.

Прекращение прокачки повышает локальную температуру рабочей среды, увеличивает вероятность дугообразования до единицы, что способствует сокращению времени установления нового состава рабочей среды, близкого к равновесному, то есть сокращению времени отсутствия излучения, что также увеличивает среднюю мощность лазера, Периодическое возобновление прокачки необходимо для контроля перехода дугового разряда в обьемный, так как условие прокачки газовой среды является одним иэ основных для существования импульснопериодического объемного разряда.

Выполнение катода из первокситоподобного материала позволяет осуществить

5 в дуговом разряде реакцию получения окиси азота, присутствие которой стабилизирует состав рабочей среды, позволяет осуществить в ней стабильный объемный разряд, восстановить генерацию лазерного

10 излучения и тем самым увеличить среднюю мощность лазера, Способ, кроме увеличения средней мощности, обладает дополнительным преимуществом, так как после установления но15 вого .состава рабочей среды, близкого к равновесному, не требуется осуществлять паузу в возбуждении, т. е. среднюю мощность лазера можно регулировать, изменяя частоту следования импульсов воэбужде20 ния.

Формулаизобретения

Способ стабилизации состава рабочей

25 среды импульсно-периодического С02-лазера, включающий прокачку рабочей среды в присутствии катализатора через разрядный промежуток, образованный анодом и катодом, и установление близкого к рав30 новесному состава рабочей среды путем зажигания разряда в межзлектродном промежутке, отличающийся тем, что, с целью увеличения средней мощности излучения, установление близкого к равновесно35 му состава рабочей среды производят путем зажигания импульсно-периодического дугового разряда между анодом и катодом, выполненным из первокситоподобного материала типа ЯехА1уА2 0, являющегося

40 катализатором, где Re — редкоземельный металл или сочетание редкоземельных металлов; А1 — щелочноземельный металл; А2 — переходной металл; Π— кислород; х+у=1,2;

z-1; d=3,4, при этом периодически прекра45 щают и возобновляют прокачку рабочей среды через разрядный промежуток до перехода дугового разряда в объемный, после чего прокачку осуществляют непрерывно.

1б81361

g СГК

Редактор А.Маковская

Заказ 3315 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

01

Составитель Ю.Смаковский

Техред М.Моргентэл Корректор О.Кравцова

Произеодстеенно-издателнскии комбинат "Патент". г. Улггород, ул.Гагарина, 101