RU1840810C - Flow-type electron-beam pumped gas laser - Google Patents
Flow-type electron-beam pumped gas laserInfo
- Publication number
- RU1840810C RU1840810C SU4534585/28A SU4534585A RU1840810C RU 1840810 C RU1840810 C RU 1840810C SU 4534585/28 A SU4534585/28 A SU 4534585/28A SU 4534585 A SU4534585 A SU 4534585A RU 1840810 C RU1840810 C RU 1840810C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charged particles
- laser
- electrode
- discharge chamber
- power supply
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано для создания мощных газовых лазеров с предварительной ионизацией активной среды.The invention relates to quantum electronics and can be used to create high-power gas lasers with preliminary ionization of the active medium.
Известен проточный газовый лазер (см. авт. свид. № 1419447 H01S 3/22, 1986 г.) - прототип, у которого газоразрядная камера содержит корпус с окнами для вывода излучения, смены газа, ввода пучков электронов от устройства ионизации. В корпусе располагается система электродов, один из которых (катод) установлен в апертуре окна. Внизу и вверху по потоку газа на границе активного объема камеры имеются многолопаточные экраны с лопатками в виде постоянных плоских непроводящих магнитов или эквивалентных им изолированных соленоидов. Против лопаток со стороны электродов расположена дополнительная магнитная система, выполненная на постоянных магнитах или эквивалентных им соленоидах. Согласованное магнитное поле, создаваемое лопатками экранов и магнитной системой на границе активного объема, препятствует уходу за пределы активной зоны электронов устройства предионизации, имеющих поперечную составляющую скорости. Недостатками данной конструкции являются: снижение электрической прочности промежутка из-за искажений электрического поля, вносимых лопатками, приводящих к уменьшению мощности газового лазера; ухудшение оптического качества потока в активной зоне, вызываемое газодинамическими возмущениями от следа и пограничных слоев, образующихся на лопатках, расположенных на входе в разрядную камеру.A flowing gas laser is known (see aut. Certificate. No. 1419447 H01S 3/22, 1986) - a prototype in which a gas discharge chamber contains a housing with windows for outputting radiation, changing gas, introducing electron beams from an ionization device. The housing contains a system of electrodes, one of which (cathode) is installed in the window aperture. At the bottom and upstream of the gas flow at the boundary of the chamber’s active volume there are multi-blade screens with blades in the form of permanent flat non-conducting magnets or equivalent isolated solenoids. Against the blades on the side of the electrodes is an additional magnetic system made on permanent magnets or equivalent solenoids. A coordinated magnetic field created by the screen blades and the magnetic system at the boundary of the active volume prevents the electrons of the preionization device having a transverse velocity component from leaving the active zone. The disadvantages of this design are: a decrease in the electric strength of the gap due to distortions of the electric field introduced by the blades, leading to a decrease in the power of the gas laser; deterioration of the optical quality of the flow in the core caused by gas-dynamic disturbances from the wake and the boundary layers formed on the blades located at the entrance to the discharge chamber.
Целью настоящего изобретения является повышение выходной мощности и КПД лазера, уменьшение расходимости и габаритов лазера.The aim of the present invention is to increase the output power and efficiency of the laser, reducing the divergence and dimensions of the laser.
Указанная цель достигается тем, что в лазере, включающем в себя устройство предионизации газа, систему электропитания и разрядную камеру, содержащую корпус с окнами для ввода заряженных частиц и вывода излучения, систему электродов в корпусе и магнитную систему, магнитная система размещается в электродах, выполненных из большого числа параллельно уложенных и изолированных друг от друга минирезисторов с общим токосъемником, соединенным с системой электропитания, при этом минирезисторы выполнены из материалов с высокой магнитной проницаемостью и высоким удельным сопротивлением, а токосъемники или в виде постоянных магнитов, или в виде изолированных соленоидов, проводники которых соединены с электродами и системой электропитания.This goal is achieved by the fact that in the laser, which includes a gas preionization device, a power supply system and a discharge chamber containing a housing with windows for inputting charged particles and outputting radiation, an electrode system in the housing and a magnetic system, the magnetic system is placed in electrodes made of a large number of mini-resistors parallel-stacked and isolated from each other with a common current collector connected to the power supply system, while the mini-resistors are made of materials with high magnetic permeability and high specific resistance, and current collectors either in the form of permanent magnets or in the form of isolated solenoids, the conductors of which are connected to the electrodes and the power supply system.
Особенностью заявляемого технического решения является то, что электроды разрядной камеры в совокупности с постоянными магнитами или изолированными соленоидами образуют магнитную систему, которая в отличие от известных позволяет улучшить однородность распределения электронов в активном объеме разрядной камеры и возможность создания компактной, магнитной системы. Таким образом, электроды, кроме своей основной функции (возбуждение газовой смеси), выполняют и функцию магнитной системы (удержание потока электронов в пределах активного объема).A feature of the claimed technical solution is that the electrodes of the discharge chamber, together with permanent magnets or insulated solenoids, form a magnetic system, which, unlike the known ones, can improve the uniformity of the distribution of electrons in the active volume of the discharge chamber and the possibility of creating a compact, magnetic system. Thus, the electrodes, in addition to their main function (excitation of the gas mixture), also perform the function of the magnetic system (keeping the electron flow within the active volume).
По сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями заявляемое техническое решение является "новым". Электроды, состоящие из параллельно уложенных минирезисторов с общим токосъемником известны, (Великин А.А. и др. "Энергетические возможности", т.26, №1, ТВТ, 1988 г., с.37) предназначены преимущественно для газовых лазеров. Однако применение электродов, выполненных из материалов с высокой магнитной проницаемостью и высоким удельным сопротивлением, являющихся функциональными элементами магнитной системы, является также "новым" и позволяет получить положительный эффект. Вышеизложенное позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критериям изобретения "новизна" и "существенные отличия".Compared with the prototype and other known technical solutions, the claimed technical solution is "new." The electrodes, consisting of parallel-mounted mini-resistors with a common current collector, are known (AA Velikin et al. "Energy Opportunities", vol. 26, No. 1, TVT, 1988, p. 37) are intended primarily for gas lasers. However, the use of electrodes made of materials with high magnetic permeability and high resistivity, which are functional elements of the magnetic system, is also "new" and allows you to get a positive effect. The above allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criteria of the invention of "novelty" and "significant differences".
На фиг.1 изображена конструкция лазера. Лазер включает в себя: разрядную камеру с рабочим газом, в корпусе 1 которой выполнены окна для ввода зараженных частиц от источника предионизации 2 (электронной пушки), установленного герметично на корпусе, и вывода излучения; электроды 3, токопроводящие элементы 4 которых изготовлены из материала с высоким удельным сопротивлением и высокой магнитной проницаемостью, изолированные друг от друга диэлектриком 5. В качестве токосъемников применены магниты 6 или соленоиды 7, изготовленные из изолированных проводников, соединяющих электроды с системой электропитания; через окно 8 вводится пучок ионизирующих частиц.Figure 1 shows the design of the laser. The laser includes: a discharge chamber with a working gas, in the
Лазер работает следующим образом. Электрическая накачка активной среды осуществляется электродами, подключенными к системе электропитания. Предварительная ионизация среды осуществляется пучком ионизирующих частиц (электронами). Удержание электронов в активном объеме осуществляется магнитной системой, состоящей из постоянных магнитов или соленоидов, размещенных в электродах. Магнитное поле магнитной системы увеличивается в µ раз (µ - относительная магнитная проницаемость феррита) при помощи токопроводящих стержней из феррита, являющихся одновременно высокоомными проводниками анизотропно-резистивного электрода. Магнитное поле системы магнитов создается в зоне разряда между анодом и катодом, причем магнитные силовые линии направлены перпендикулярно поверхности электродов. Быстрые электроны под воздействием магнитного поля движутся по винтовым линиям в пределах области, охваченной магнитным полем. При этом повышается однородность ионизации активной среды, эффективность использования электронного пучка, и соответственно, повышается мощность и КПД лазера, улучшается направленность излучения лазера.The laser operates as follows. The active medium is electrically pumped by electrodes connected to a power supply system. Preliminary ionization of the medium is carried out by a beam of ionizing particles (electrons). The confinement of electrons in the active volume is carried out by a magnetic system consisting of permanent magnets or solenoids placed in the electrodes. The magnetic field of the magnetic system is increased by a factor of µ (µ is the relative magnetic permeability of ferrite) with the help of conductive rods made of ferrite, which are simultaneously high-resistance conductors of the anisotropic-resistive electrode. The magnetic field of the magnet system is created in the discharge zone between the anode and cathode, and the magnetic field lines are directed perpendicular to the surface of the electrodes. Under the influence of a magnetic field, fast electrons move along helical lines within the region covered by the magnetic field. This increases the uniformity of ionization of the active medium, the efficiency of using an electron beam, and accordingly, the power and efficiency of the laser increases, and the directivity of the laser radiation improves.
По сравнению с прототипом заявляемое техническое решение обладает следующими преимуществами: за счет применения согласованной магнитной системы в электродах и применения минирезисторов из материалов с высокой магнитной проницаемостью повышается выходная мощность излучения, КПД лазера и уменьшаются габариты и расходимость лазера.Compared with the prototype, the claimed technical solution has the following advantages: through the use of a coordinated magnetic system in the electrodes and the use of mini-resistors made of materials with high magnetic permeability, the output radiation power, laser efficiency are increased, and the dimensions and divergence of the laser are reduced.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4534585/28A RU1840810C (en) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | Flow-type electron-beam pumped gas laser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4534585/28A RU1840810C (en) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | Flow-type electron-beam pumped gas laser |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1840810C true RU1840810C (en) | 2010-12-10 |
Family
ID=46307053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4534585/28A RU1840810C (en) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | Flow-type electron-beam pumped gas laser |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1840810C (en) |
-
1990
- 1990-08-28 RU SU4534585/28A patent/RU1840810C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Великин А.А. и др. "Энергетические возможности самостоятельного объемного разряда с анизотропно-резистивными электродами", ТВТ, 1988 г., т.26, №1, с.37. Авторское свидетельство СССР №1419447, кл. H01S 3/22, 1981 г. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3931589A (en) | Perforated wall hollow-cathode ion laser | |
CN101742809B (en) | Plasma generating apparatus | |
US6294862B1 (en) | Multi-cusp ion source | |
US4251781A (en) | Electric discharge-excited flowing gas laser with discharge confinement shield | |
US5134641A (en) | Plasma x-ray tube, in particular for x-ray preionizing of gas lasers, and an electron gun using the plasma x-ray tube | |
US4974228A (en) | Magnetic field profile for improved ion laser performance | |
US4677637A (en) | TE laser amplifier | |
WO2008088578A2 (en) | Electron gun and magnetic circuit for an improved thz electromagnetic source | |
RU1840810C (en) | Flow-type electron-beam pumped gas laser | |
JPS62265779A (en) | Apparatus and method for ionizing high pressure gas medium | |
US3428914A (en) | Gas lasers with plasma tube having variable cross-section and discharge current | |
JPH09106778A (en) | Corpuscular beam radiation device | |
Lapin et al. | Gasdynamic ECR ion source for negative ion production | |
JPS6366827A (en) | Microwave ion source | |
Davydenko et al. | Optimization of an ion-optics system with “thick” electrodes for the diagnostic neutral beam injector of the TEXTOR tokamak | |
JPH10172448A (en) | Ion source, electron emitting device, and manufacture of filament | |
US4024465A (en) | Generation of corona for laser excitation | |
Bayly et al. | A positive ion source | |
ES351521A1 (en) | Three-element electron discharge tube | |
US3783405A (en) | Laser having means for defogging the optical cavity thereof | |
CN216391496U (en) | Plasma generating device and ion source | |
CA1040735A (en) | Generation of corona for laser excitation | |
US3214630A (en) | Molecular beam maser | |
JP2614632B2 (en) | Negative ion generator | |
RU2221307C2 (en) | Ribbon-type plasma ion emitter |