Импульсный ГР и его применение в ГЛ

Самое трудное, а поэтому самое важное здесь - это момент поджигания ГР. Дело в том, что уже при давлении 30-50 торр могут образовываться шнуры и однородный ГР очень трудно получить. И чем выше давление газа, тем эффективнее эти шнуры образовываются, поэтому в данной ситуации необходимо принимать меры для их предотвращения. Отметим наиболее распространенные из этих мер.

1. Делают очень гладкие электроды для того, чтобы не было выступов, служащих затравкой для шнуров.

2. Делают специальные профили электродов. Наибольшее распространение получили профили Роговского, Брюса, Чанга.

3. Делают катод в виде секций (штырей).

4. Делают предионизацию (фотоионизацию УФ излучением от специально создаваемого дополнительного разряда). Обычно ею служит искровой разряд, который зажигается следующими способами:

а) либо в пространстве между сетчатым катодом 1 основного разрядного промежутка и поверхностью диэлектрика 3, покрывающего вспомогательный электрод 4 (рис. 19,а);

б) либо в пространстве между выступающими участками профилированного катода 1 и поверхностью расположенных на катоде изоляторов 3, внутри которых расположен проводник 4, соединенный через небольшую емкость с анодом 2 (рис. 19,6);

в) либо в пространстве между вспомогательными электродами 5, расположенными вблизи основного разрядного промежутка (рис. 19,в);

г) существует очень много и других схем с искровым разрядом.

Предыонизаиия — это наиболее эффективная мера для создания однородного разряда. Обычно в ГЛ делается так, чтобы предыонизация уже была во время прохождения переднего фронта импульса напряжения, поданного на разрядный промежуток. Тогда в области максимума этого импульса в газе будет около 10 -10 электронов в кубическом сантиметре, | т.е. уже будет плазма. Благодаря наличию очень многих равномерно распределенных электронов, в газе отдельные электронные лавины хорошо перекрываются между собой.

Поэтому образуется однородная ионизация газа и, следовательно, активная среда с высокой степенью однородности.

5. Используют комбинированный способ возбуждения ГР. Он состоит в том, что при возбуждении несамостоятельного разряда в область разрядной камеры подают импульсный электронный пучок для предыонизации газа.

Преимущества импульсного режима возбуждения рабочей среды состоят в следующем:

•Легко, без модуляции добротности, получаются короткие лазерные импульсы излучения.

•Импульсный разряд позволяет увеличить мощность энергии возбуждения лазера до того, как среда нагреется до критической температуры. Если лазер возбуждать стационарным разрядом, то очень быстро развиваются неустойчивости, в то время как импульсный разряд устойчив.

•Можно использовать большие давления рабочих смесей газов (до 10 атмосфер). В результате:

- увеличивается мощность лазера, т.к. растет число активных частиц;

уширяются и перекрываются спектральные линии, благодаря чему становится возможной плавная перестройка частот этих лазеров (например, в СО лазере).

1.3.

1.3.1. Схема энергетических уровней молекулы ,