RU1582941C - Разрядная трубка газового лазера на парах металлов - Google Patents

Разрядная трубка газового лазера на парах металлов Download PDF

Info

Publication number
RU1582941C
RU1582941C SU4461378A RU1582941C RU 1582941 C RU1582941 C RU 1582941C SU 4461378 A SU4461378 A SU 4461378A RU 1582941 C RU1582941 C RU 1582941C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
anode
discharge
cathode
space
cavity
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
В.В. Вайнер
И.Г. Иванов
Original Assignee
Вайнер Владимир Викторович
Иванов Игорь Григорьевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вайнер Владимир Викторович, Иванов Игорь Григорьевич filed Critical Вайнер Владимир Викторович
Priority to SU4461378 priority Critical patent/RU1582941C/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU1582941C publication Critical patent/RU1582941C/ru

Links

Images

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Abstract

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в лазерах на парах металлов. Целью изобретения является повышение мощности излучения за счет улучшения однородности разряда. Разрядная трубка лазера на парах металлов содержит катод с разрядной полостью внутри. Вдоль разрядной полости расположена анодная полость, сообщающаяся по всей длине с разрядной полостью. Внутри анодной полости размещены аноды с зазором один относительно другого, заполненным диэлектриком с коэффициентом аккомодации метастабильных атомов, равным коэффициенту аккомодации материала анода. Зазор между анодом и поверхностью анодной полости не превышает ширины катодного темного пространства. 1 ил.

Description

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при конструировании газовых лазеров на парах химических элементов.
Целью изобретения является повышение мощности излучения за счет повышения однородности разряда.
На чертеже показана разрядная трубка.
Трубка содержит катод 1 с сообщающимися продольными разрядной 2 и анодной 3 полостями, расположенные в анодной полости аноды 4, разделенные диэлектрическими вставками 5 и подключенные к источнику питания через отдельные балластные резисторы 6, испарители 7 с рабочим веществом, нагреваемые нагревателями 8 концевые участки 9.
Разрядная трубка работает следующим образом. В присутствии буферного газа при подключении источника питания между катодом 1 и анодами 4 возникает разряд, локализованный в разрядной полости 2. За счет нагрева испарителей 7 происходит поступление паров рабочего вещества в разрядную полость 2, где осуществляется их возбуждение. Поскольку катод при работе трубки прогревается до необходимой температуры, конденсации вещества на стенках разрядной полости не происходит и концентрация паров рабочего вещества в разрядной полости определяется температурой испарителей.
Выполнение катодной полости без нарушения однородности по длине и увеличение длины анодов в продольном направлении обеспечивают в равномерное распределение плотности разрядного тока по длине трубки. Исследования, выполненные для различных длительностей импульса тока, показали, что предельный ток каждой пары катод анод не зависит от площади катода, уменьшается с ростом длительности импульса тока и для стандартной технологии обработки поверхностей электродов в непрерывном режиме имеет порядок i≈500 мА. Отсюда при заданной (для достижения необходимой мощности излучения) длине L катода и необходимом оптимальном токе I длина каждого анода не должна превышать l ≅
Figure 00000001
L а число анодов равно ближай- шему большему целому числу к величине L/l. Заполнение зазора между секциями анода диэлектриком с коэффициентом аккомодации метастабильных атомов (т.е. вероятностью тушения возбужденного состояния), равным коэффициенту аккомодации материала анода, не приводит к нарушению геометрической и "аккомодационной" неоднородности разрядного промежутка катодная полость аноды, что не приводит и к возникновению дополнительных нестабильностей при более высоком, по сравнению с конструкцией с секционированным катодом, токе разряда.
Паразитный разряд на нерабочие поверхности катода не возникает, если а < t, где t ширина катодного темного пространства; а зазор между анодом и поверхностью анодной полости. Чтобы не возникал паразитный разряд с участка катода, равноудаленного от краев соседних анодов, расстояние S1 между этим участком и ближайшей точкой анода должно удовлетворять условию
S1=
Figure 00000002
< t откуда получаем
S < 2
Figure 00000003

Отметим, что для всех точек, кроме равноудаленной от соседних концов анодов, вводится требование устойчивого отсутствия разряда, т.е. равенства междуэлектродного зазора а. Для участков анодной полости, расположенных между концами соседних анодных секций это требование менее жесткое, а именно, расстояние S1 будет а < S1<t, однако относительная малость площади этих участков практически не увеличит энергетические потери в разрядной трубке.
Совмещение функций нагревателя каждого испарителя и балластного сопротивления каждого анода повышает КПД лазера и, кроме того, удерживает разряд от перехода в дугу, т.е. стабилизирует его. Так, случайное повышение тока секции или предшествующие дуге кратковременные периодические скачки тока приведут к повышению температуры испарителя, росту плотности паров металла и импеданса трубки, улучшению очистки за счет ионного травления поверхности катода и, таким образом, обеспечат возвращение данной секции разряда в заданный режим горения.

Claims (1)

  1. РАЗРЯДНАЯ ТРУБКА ГАЗОВОГО ЛАЗЕРА НА ПАРАХ МЕТАЛЛОВ, содержащая катод с разрядной полостью внутри, секционированный анод, каждая секция которого соединена с источником питания через балластный резистор, испарители с рабочим веществом и нагревателями, отличающаяся тем, что, с целью увеличения мощности излучения за счет повышения однородности разряда, катод содержит дополнительную полость, размещенную вдоль разрядной полости и сообщающуюся с ней по всей длине, анодные секции расположены в дополнительной полости с зазором одна относительно другой ширины S, причем зазоры заполнены диэлектриком с коэффициентом аккомодации метастабильных атомов, равным коэффициенту аккомодации материала анода, и зазором шириной a относительно стенок дополнительной полости, при этом величины S, a и длина l каждой анодной секции удовлетворяют следующим соотношениям:
    a < t;
    Figure 00000004

    Figure 00000005

    где t ширина катодного темного пространства;
    i величина предельного тока дугообразования на одной анодной секции;
    I величина тока в трубке, при которой достигается максимальная мощность генерации;
    L длина катода.
SU4461378 1988-07-18 1988-07-18 Разрядная трубка газового лазера на парах металлов RU1582941C (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4461378 RU1582941C (ru) 1988-07-18 1988-07-18 Разрядная трубка газового лазера на парах металлов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4461378 RU1582941C (ru) 1988-07-18 1988-07-18 Разрядная трубка газового лазера на парах металлов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1582941C true RU1582941C (ru) 1995-10-27

Family

ID=30441056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4461378 RU1582941C (ru) 1988-07-18 1988-07-18 Разрядная трубка газового лазера на парах металлов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1582941C (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106532425A (zh) * 2016-12-06 2017-03-22 西南技术物理研究所 端面泵浦碱金属蒸气激光器的梯度式加热‑温控方法
RU193604U1 (ru) * 2018-12-25 2019-11-06 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) Газоразрядная трубка для лазера на стронции

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IEEE Journal of Quant. Electhr., 1976, v. QE - 12, N 1, p. 21 - 25. *
Piper I.A., Webb C.E. high current characteristics of the CW hollow cathode He - Ir=laser. *
Вайнер В. В. и др. Импульсные ионные лазеры на парах металлов с полым катодом. Квантовая электроника, 1980, т. 7, N 5, с.1019 - 1027. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106532425A (zh) * 2016-12-06 2017-03-22 西南技术物理研究所 端面泵浦碱金属蒸气激光器的梯度式加热‑温控方法
RU193604U1 (ru) * 2018-12-25 2019-11-06 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) Газоразрядная трубка для лазера на стронции

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bridges et al. Ion laser plasmas
JPH03151678A (ja) レーザ装置
US4613971A (en) Transversely excited gas laser
JP2000236128A (ja) ガスレーザ用の前期イオン化装置
US4193042A (en) Self-confined hollow cathode laser
RU1582941C (ru) Разрядная трубка газового лазера на парах металлов
US3486058A (en) Sputter resistive cold cathode for low pressure gas discharge device
US3662284A (en) Double discharge laser
US4052680A (en) Metal vapor laser having cataphoresis means
Rickwood A semiconductor preionizer for transversely excited atmospheric CO2 lasers
Myshenkov et al. Prospects for using high-frequency capacitative discharges in lasers
Latush et al. Metal-ion transition lasers with transverse HF excitation
Panchenko et al. Barrier-discharge-excited coaxial excilamps with the enhanced pulse energy
Yatsiv Conductively cooled capacitively coupled rf excited CO2 lasers
Mitchell et al. Electrode surface field and preionization effects on the spatial distribution of arcs in CO2 laser discharges
Bokhan et al. Investigation of the energy characteristics of a copper vapor laser with a longitudinal discharge
US3970961A (en) Thermionic cathode transverse-discharge gas laser tube
Sintov et al. Thermal-instability considerations for pulsed microwave-excited CO2 slab lasers
Armichev et al. High-power transverse-discharge ultraviolet nitrogen laser without gas circulation
Cohn CO2 laser excited by preionized transverse discharge through a dielectric
Kushner et al. Characteristics of the pumping pulse and the output laser pulse for a Cu/CuCl double pulse laser
RU2062539C1 (ru) Разрядная трубка лазера на парах химических элементов
Jitsuno A nitrogen ion laser pumped by a rapid discharge
Kukharev Alternative methods and means for pumping metal-vapor lasers
Borisov et al. Efficient preionisation in XeCl lasers