Способ возбуждения разряда в проточном газовом лазере

Способ возбуждения разряда в проточном газовом лазере

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ РАЗРЯДА В ПРОТОЧНОМ ГАЗОВОМ ЛАЗЕРЕ, включающий разгон газа.до сверхзвуковой :скорости в пространстве между электродами и подачу импульсов напряжения на электроды, отличающийся тем, что, с целью увеличения мощности излучения в импульсе генерации, расширения диапазона частот и повьшения КПД лазера, газовый поток периодически останавливают путем прерьшания течения по потоку перед Электродами, а подачу импульсов напряжения произ водят в момент остановки потока :между электродами.; (Л

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) ((1) 496 А

4(5() Н 01 S 3/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2757078/18-25 (22) 2ч,04.79 (46) 23.02.85„ Бюл, № 7 (72) А,A Некрасов, A.В.Губарев и -.. A .. Якушев (53) 62", . 375. 8 (088. 8)

{56) 1. С. S,Drakowic and Mutzke S.À.. !

High-Pu1så-rate p1ow-discharge

stabilization by gas Еlow„J.Арр1.

Phys. !. 44, ¹ 11, р. 5061, 1973.

2. Варанов В.I0. н др. СО лазер в импульсно-периодическом режиме со сверхзвуковой прокачкой газа. Квантовая электроника,, т. 3, ¹ 3, с. 649, 1976 (прототип). (5ч)(5?) СПОСОБ ВОЗБУЩЦЕНИЯ РАЗРЯДА

В ПРОТОЧНОМ ГАЗОВОМ ЛАЗЕРЕ, включающий разгон газа до сверхзвуковой скорости в пространстве между электродами и подачу импульсов напряжения на электроды, отличающийся тем, что, с целью увеличения мощности излучения в импульсе генерации, расширения диапазона частот и повышения

КПД лазера, газовый поток периодиче» ски останавливают путем прерывания течения по потоку перед Электродами, а пода у импульсов напряжения произ,водят в момент остановки потока между электродами. - еч мЦефМ " 7Я4Щ6 -ъ ои разряд.

ВЕИИПИ Заказ 541/3 Тираж 638 Подписвoe

Фийиал ШШ "Патавт", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано при создании проточных газовых лазеров.

Известен газовый лазер 5 1 ), в кото- 5 ром возбуждение разряда производят в потоке газа, протекающем с дозвуковой скоростью н межэлектродном проиежут" ке. Максимальное значение мощности генерации этого лазера ограничивается 1О величиной .энерговклада в разряд, при котором температура газовой смеси превышает предельно допустимую.

Увеличение энерговклада в разряд возможно при понижении температуры 15 газа, втекающего в разрядный промежуток, Для этого в известном лазере

L2 3 возбуждение импульсного разряда производится в потоке газа, предварительно разогнанном в сопле до Рб сверхзвуковой скорости. Однакс для дальнейшего понижения температуры потока, что необходимо для получения генерации на новых линиях, нужно увелйчивать перепад давления на 25 сопле. Это связано с техническими трудностями и приводит к понижению общего КПП лазера.

Целью изобретения является увеличение мощности излучения в импульсе генерации, расширение диапазона частот генерации и повышение

КПД лазера.

Цель достигается тем, что при возбуждении разряда в проточном

35 ,.газовом лазере по способу, включающему разгон газа до сверхзвуковой скорости в пространстве между элек-тродами и подачу импульсов напряжения на электроды газовый поток: периУ

4О одически останавливают путем прерывания течения по потоку перед электродами, а подачу импульсов напряжения производят в момент остановки потока между электродами.

На чертеже изображена принципиальная схема лазера с возбуждением разряда по предлагаемому способу.

Этот лазер с замкнутым контуром состоит из разрядной камеры 1, по50 лость которой соединена с устройством 2 для импульсной подачи газа и с расширительным каналом 3, теппообменников 4 и 5, компрессора 6 и сверхзвукового сопла 7.

Лазер работает следующим обраКомпрессором 6 в устройстве 2 создается давление.„ обеспечивающее сверхзвуковое истечение га-а из сопла 7. В некоторый иоиент открывается проходное сечение устройства 2 и в камере 1 возникает сверхзвуковое течение, сопровождающееся охлаждением газа. После установления течения проходное сечение устройства 2 закрывается„ При этом происходит торможение движущегося по инерции raза, сопровождающееся новым пов;орным адибаTHUpcKHM расширениev. H cooTB2T :тве:-i— но охлаждением.

В момент максимального ох;,а><дения газа, которое достигается :.ри остановке потока межд, электродаии, на электроды подается импульс напряжения и осуществляе вся импульсе,1й

Нагретая в импульсном разряде газовая смесь расширяется по каналу

3 в сторону теплообиенни-:а 4., Цалее смесь охлаждается з теплообмепнике 4, сжимается в компрессоре б, повторно охлаждается в теплообиеннике 5 и поступает в полость -устройств= 2. .В закрытом состоянии устро. -.ство находится время, в течепи= которого за счет работающего компрессора б создан перепад давления, обеспечивающий сверхзвуковое истечение < àçà из сопла 7. Так как газовая смесь предварительно охлажденa, o к единице ее объема при том же давлении можно подвести большую энергию и соответственно получить большую мощность излучения. Кроме того, при возбуждении сильно охлажденных молекул можно получить генерацию на новых линиях (например, на длине волны 1б,2 мкм на CA ).

Поскольку при той же степени перепада давления на компрессоре достигается импульс излучения большей мощности„ а энергия, потребляемая компрессором на прокачивание единицы массы газовой смеси, не меняется, полный КПД установки увеличивается.