BG66683B1 - Laser tube for strontium infrared laser with strontium halide vapours - Google Patents
Laser tube for strontium infrared laser with strontium halide vapours Download PDFInfo
- Publication number
- BG66683B1 BG66683B1 BG111401A BG11140113A BG66683B1 BG 66683 B1 BG66683 B1 BG 66683B1 BG 111401 A BG111401 A BG 111401A BG 11140113 A BG11140113 A BG 11140113A BG 66683 B1 BG66683 B1 BG 66683B1
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- laser
- strontium
- tube
- infrared
- ceramic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Laser Surgery Devices (AREA)
Abstract
Description
Област на техникатаField of technology
Изобретението се отнася до лазерна тръба за инфрачервен стронциев лазер с пари на стронциев халогенид, по-специално с контролирана температура, генериращ в инфрачервената област на спектъра от 1 до 6.45 pm в положителен стълб на импулсен надлъжен разряд в смес от буферен газ хелий и пари на стронциев халогенид. Инфрачервеният стронциев лазер намира приложение в мощни лазерни системи, използвани за лазерна аблация и модификация на меки тъкани и кости в хирургията, стоматологията, биофизиката и други научни и научно-приложни задачи.The invention relates to a laser tube for an infrared strontium laser with strontium halide vapor, in particular with a controlled temperature generating in the infrared region of the spectrum from 1 to 6.45 pm in a positive column of a pulsed longitudinal discharge in a mixture of helium buffer gas and vapor of strontium halide. Infrared strontium laser is used in powerful laser systems used for laser ablation and modification of soft tissues and bones in surgery, dentistry, biophysics and other scientific and applied tasks.
Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION
Известни са газоразрядни тръби за газови лазери на стронциеви атоми, генериращи в инфрачервената област на спектъра от 1 до 6.45 pm [1], при които свободните атоми на стронция се получават чрез изпарение на стронциев двубромид [2, 3]. Газовият лазер с пари на стронциев двубромид се състои от газоразрядна тръба, поставена в резонатор и включена към система за възбуждане. Газоразрядната тръба се състои от вакуумно плътен кварцов кожух, в който са разположени коаксиална керамична тръба, поне два електрода, а двата й края са затворени с прозорчета от калциев двуфлуорид. Работното вещество стронциев двубромид е поставено по дължината на тръбата. При тази конструкция на газоразрядната тръба концентрацията на изпарявания стронциев двубромид зависи от въвежданата в газовия разряд електрическа мощност и като следствие при въвеждане на електрическа мощност над около 2 кВт се получава така нареченото „прегряване“, при което концентрацията на стронциевите атоми надвишава оптималната стойност и изходната мощност на лазера намалява.Gas discharge tubes are known for gas lasers of strontium atoms generating in the infrared region of the spectrum from 1 to 6.45 pm [1], in which free strontium atoms are obtained by evaporation of strontium dibromide [2, 3]. The strontium bromide vapor gas laser consists of a gas discharge tube placed in a resonator and connected to an excitation system. The gas discharge tube consists of a vacuum-tight quartz housing in which a coaxial ceramic tube, at least two electrodes are located, and its two ends are closed with windows made of calcium fluoride. The working substance strontium bromide is placed along the length of the tube. In this design of the gas discharge tube, the concentration of evaporated strontium bromide depends on the electric power introduced into the gas discharge and as a consequence when introducing electric power over about 2 kW, the so-called "overheating" occurs, where the concentration of strontium atoms exceeds the optimum value. laser power decreases.
Техническа същност на изобретениетоTechnical essence of the invention
Газоразрядната тръба за инфрачервения стронциев лазер с пари на стронциев халогенид, генериращ в инфрачервената област на спектъра от 1 до 6.45 pm, се състои от вакуумно плътен кварцов кожух с коаксиално поставена керамична тръба, като между керамичната тръба и вакуумно плътния кварцов кожух е поставена термоизолация, два електрода и краищата й са затворени с прозорчета от калциев двуфлуорид. По дължината на керамичната тръба еквидистантно е поставено работното вещество стронциев халогенид. Газоразрядната тръба е поставена в резонатор с лазерни огледала за инфрачервената област.The gas discharge tube for the strontium halide infrared strontium laser generating in the infrared region of the spectrum from 1 to 6.45 pm consists of a vacuum-tight quartz casing with a coaxially placed ceramic tube, with between the ceramic tube and the quartz and the vacuum two electrodes and its ends are closed with windows of calcium fluoride. The working substance strontium halide is equidistantly placed along the ceramic tube. The gas discharge tube is placed in a resonator with laser mirrors for the infrared area.
Газоразрядната тръба е напълнена с буферен газ хелий. Тръбата външно е обвита с изолационна вата и е обхваната от външен нагревател. Към електродите е включен възбуждащ генератор, който осигурява възбуждащите импулси с продължителност над 100 нсек и амплитуда над 100 А и 10 кВ. Инфрачервеният лазер генерира в инфрачервената област на спектъра при импулсно възбуждане в положителния стълб на разряда с честота на повторение на възбуждащите импулси десетки килохерци и продължителност десетки наносекунди.The discharge tube is filled with helium buffer gas. The pipe is externally wrapped with insulating wool and is covered by an external heater. An excitation generator is included in the electrodes, which provides the excitation pulses with duration over 100 nsec and amplitude over 100 A and 10 kV. The infrared laser generates tens of kilohertz in the infrared region of the spectrum upon pulsed excitation in the positive pole of the discharge with a repetition frequency of the excitation pulses and a duration of tens of nanoseconds.
В лазерната тръба за инфрачервения лазер с пари на стронциев халогенид, по време на работа на лазера, чрез изменение на външната термоизолация и температурата на външния термонагревател, поради наличието на термоизолация между вътрешната керамична тръба и кварцовия кожух, се създават условия за въвеждане на електрическа мощност над 2 кВт без да се получава концентрация на стронциевите атоми над оптималната и по този начин се получава по-висока изходна мощност на лазера.In the laser tube for the infrared laser with strontium halide vapor, during the operation of the laser, by changing the external thermal insulation and the temperature of the external thermal heater, due to the presence of thermal insulation between the inner ceramic tube and the quartz casing, conditions are created for electric power input. over 2 kW without obtaining a concentration of strontium atoms above the optimum and thus a higher output power of the laser is obtained.
Пояснение на приложената фигураExplanation of the attached figure
На фигурата е показана принципна схема на лазерната тръба за инфрачервен лазер с пари на стронциев двубромид.The figure shows a schematic diagram of the laser tube for infrared laser with strontium bromide vapor.
Примерно изпълнение на изобретениетоAn exemplary embodiment of the invention
Съгласно едно примерно изпълнение, показано на приложената фигура, лазерната тръба за инфрачервения стронциев лазер с пари на стронциев двубромид, се състои от лазерна кварцова тръба 1 с коаксиално разположена в нея керамична тръба 2, между керамичната и кварцовата тръба е разпо28According to one embodiment shown in the attached figure, the laser tube for the infrared strontium laser with strontium bromide vapor consists of a laser quartz tube 1 with a coaxially located ceramic tube 2, between the ceramic and the quartz tube is located28
Описания на издадени патенти за изобретения № 07.1/16.07.2018 ложена термоизолация от циркониев диоксид 3, два електрода 4 и краища, затворени с прозорчета от калциев двуфлуорид 5. По дължината на керамичната тръба е поставено работното вещество стронциев двубромид 6. Лазерната тръба е обвита външно с изолационна вата 7 и обхваната от външен нагревател 8. Към електродите 4 е включен възбуждащ генератор 9. Лазерната тръба е поставена в резонатор 10.Descriptions of issued patents for inventions № 07.1 / 16.07.2018 laid thermal insulation of zirconium dioxide 3, two electrodes 4 and ends closed with windows of calcium fluoride 5. Along the length of the ceramic tube is placed the working substance strontium bromide envelope 6. The laser tube externally with insulating wool 7 and covered by an external heater 8. An excitation generator 9 is connected to the electrodes 4. The laser tube is placed in a resonator 10.
Действието на лазерната тръба за инфрачервения стронциев лазер с пари на стронциев двубромид е следното. Газоразрядната тръба е напълнена с буферен газ хелий. От генератора 9 се подават възбуждащи импулси на електродите 4 на газоразрядната тръба с продължителност над 100 нсек и амплитуда над 100 А и 10 кВ. Под действието на разряда стените на керамичната тръба 2 се нагряват до необходимата за работа на лазера температура, например от 1200 до 1300°С. Работното вещество - стронциев двубромид 6, се изпарява и постъпва в активната зона на разряда. Чрез електронни удари молекулите на стронциевия двубромид дисоциират на стронциеви и бромни атоми. Под действието на възбуждащите импулси стронциевите атоми се възбуждат на горните атомни или йонни лазерни нива. Създава се инверсна населеност и се получава лазерна генерация на атомните и йонни линии на стронция в инфрачервената област на спектъра от 1 до 6.45 pm при импулсно възбуждане в положителния стълб на разряда.The action of the laser tube for the infrared strontium laser with strontium bromide vapor is as follows. The discharge tube is filled with helium buffer gas. Excitation pulses are supplied from the generator 9 to the electrodes 4 of the gas discharge tube with a duration of more than 100 nsec and an amplitude of more than 100 A and 10 kV. Under the action of the discharge, the walls of the ceramic tube 2 are heated to the temperature required for the operation of the laser, for example from 1200 to 1300 ° C. The working substance - strontium dibromide 6, evaporates and enters the core of the discharge. By electron shock, the molecules of strontium bromide dissociate into strontium and bromine atoms. Under the action of excitation pulses, strontium atoms are excited at the upper atomic or ionic laser levels. An inverse population is created and laser generation of the strontium atomic and ionic lines in the infrared region of the spectrum from 1 to 6.45 pm is obtained by pulsed excitation in the positive column of the discharge.
При увеличаване на въвежданата в разряда електрическа мощност се увеличава концентрацията на стронциевите атоми и при концентрация над оптималната стойност изходната мощност на лазера рязко намалява. Вследствие на новата конструкция на лазерната тръба, поради наличието на термоизолация от циркониев диоксид между керамичната тръба и кварцовата тръба, се получава контролиране на концентрацията на стронциевите атоми независимо от въвежданата в газовия разряд електрическа мощност, което води до увеличаване на изходната лазерна мощност над два пъти.As the electric power introduced into the discharge increases, the concentration of strontium atoms increases, and when concentrated above the optimal value, the output power of the laser decreases sharply. Due to the new construction of the laser tube, due to the presence of zirconia thermal insulation between the ceramic tube and the quartz tube, the concentration of strontium atoms is controlled regardless of the electric power introduced into the gas discharge, which leads to more than twofold increase in laser output. .
Приложение на изобретениетоApplication of the invention
Изобретението намира приложение в мощни лазерни системи, използвани за лазерна аблация и модификация на меки тъкани и кости в хирургията, стоматологията, биофизиката и други научни и научно-приложни задачи.The invention finds application in powerful laser systems used for laser ablation and modification of soft tissues and bones in surgery, dentistry, biophysics and other scientific and scientific-applied tasks.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG111401A BG66683B1 (en) | 2013-02-19 | 2013-02-19 | Laser tube for strontium infrared laser with strontium halide vapours |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG111401A BG66683B1 (en) | 2013-02-19 | 2013-02-19 | Laser tube for strontium infrared laser with strontium halide vapours |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BG111401A BG111401A (en) | 2014-09-30 |
BG66683B1 true BG66683B1 (en) | 2018-06-15 |
Family
ID=56847688
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BG111401A BG66683B1 (en) | 2013-02-19 | 2013-02-19 | Laser tube for strontium infrared laser with strontium halide vapours |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
BG (1) | BG66683B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210018211A (en) | 2018-04-03 | 2021-02-17 | 컨버전트 덴탈 인크 | Laser system for surgical applications |
-
2013
- 2013-02-19 BG BG111401A patent/BG66683B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BG111401A (en) | 2014-09-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2005508068A (en) | Device for plasma incision of matter with a specifically tuned high frequency electromagnetic field generator | |
Yalin et al. | Laser plasma formation assisted by ultraviolet pre-ionization | |
JP2007515741A (en) | Method and apparatus for producing extreme ultraviolet radiation or soft x-ray radiation | |
BG66683B1 (en) | Laser tube for strontium infrared laser with strontium halide vapours | |
Hagen et al. | High-power, diode-dumped Er: YAG for dentistry | |
Temelkov et al. | Strontium atom laser excited by nanosecond pulsed longitudinal He-SrBr2 discharge | |
Temelkov et al. | High-Power Sr Atom Laser Excited in Nanosecond Pulsed Longitudinal $\hbox {He-SrBr} _ {2} $ Discharge | |
BG66247B1 (en) | Infrared strontium laser tube using strontium halide vapours | |
Temelkov et al. | Strontium bromide vapor laser excited by a nanosecond pulsed longitudinal discharge | |
RU170550U1 (en) | Strontium vapor laser discharge tube | |
Djubua et al. | Metal alloy cathodes for application in vacuum microwave devices | |
JP2598009B2 (en) | Metal vapor laser oscillation tube | |
Malinina et al. | Optical characteristics and plasma parameters of the gas-discharge radiator based on a mixture of cadmium diiodide vapor and helium | |
JP2014008177A (en) | Sterilization unit | |
宣浩 et al. | Light-controlled pulsed x-ray tube with photocathode | |
RU2618477C1 (en) | Impulse-periodic laser on pairs of chemical elements | |
Bokhan et al. | Mechanism of laser action due to 4d3D1, 2–5p3P20 transitions in a strontium atom | |
Yongpeng et al. | Laser output and multiple pinches of plasma in capillary discharge | |
RU2229188C1 (en) | Method for reducing pre-pulse concentration of electrons in active medium of metal halide vapor laser and active element of metal halide vapor laser | |
Lavrukhin et al. | GAS DISCHARGE RM ION LASERS OPERATING AT HIGH PULSE REPETITION FREQUENCY | |
Volkov et al. | Electrical explosion of a wire by microsecond pulses in a longitudinal magnetic field | |
Bhatia et al. | Collective effect of preformed plasma channel and plasma density ramp on second harmonic generation of Laguerre–Gaussian laser beam in plasma | |
RU2420844C2 (en) | Metal halide vapour laser active element | |
RU65296U1 (en) | DISCHARGE SOURCE OF INFRARED RADIATION | |
JP3061937B2 (en) | Metal vapor laser device |