Мощные импульсно-периодические эксимерные лазеры

• Автор: Христофоров, Олег Борисович
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Троицк
• Количество страниц: 254 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ПОДХОД К СОЗДАНИЮ МОЩНЫХ ЭКСИМЕРНЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ
1.1. Принципы построения импульсно- периодических эксимерных лазеров
1.1.1. Системы импульсного питания
1.1.2. Концепция мощного эксимерного лазера с универсальным газодинамическим контуром
1.1.3. Обеспечение большого времени жизни газовой смеси
1.2. Оптимизация лазерных систем на основе расчетного моделирования электрических полей
1.3. Методики исследований
1.3.1. Измерения лазерных характеристик
1.3.2.Методики изучения импульсных самостоятельных разрядов
1.4. Выводы к главе I
ГЛАВА II. ИССЛЕДОВАНИЕ СКОЛЬЗЯЩЕГО РАЗРЯДА ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ В ГАЗОВЫХ ЛАЗЕРАХ
2.1. Формирование однородных плазменных слоев большой площади
2.2. Динамика формирования завершенного многоканального СР
2.3. Структура электрического поля в плазме СР на стадии пробоя
2.4. Влияние скорости нарастания электрического поля на напряжение газового пробоя
2.5. Эффект сохранения однородной формы СР при высокой частоте следования импульсов в отсутствие продува газа
2.6. Условия достижения высокого ресурса систем формирования импульснопериодического СР
2.7. Излучательные характеристики сильноточного скользящего разряда. Применение СР для фотоинициирования НЕ- лазера
2.8. Концентрация фотоэлектронов, создаваемых излучением СР в газовых средах эксимерных лазеров
2.9. Мощные высокоэффективные эксимерные лампы, возбуждаемые скользящим и барьерным разрядами
2.9.1. Экспериментальные сапфировые эксилампы
2.9.2. Выход флюоресценции КгБ* импульсного разряда

2.9.3. Интенсивность излучения КН7* в квазинепрерывном режиме
2.9.4. Ограничения на среднюю мощность флуоресценции КгР* в долговременном режиме возбуждения
2.10. Выводы к главе П
ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ОБЪЕМНОГО РАЗРЯДА В ГАЗОВЫХ СРЕДАХ ЭКСИМЕРНЫХ ЛАЗЕРОВ
3.1. Импульсный самостоятельный разряд в инертных газах
3.1.1. Однородный объемный разряд в Не и Ne в отсутствие предыонизации
3.2. Разряд в смесях инертных газов с галогенами
3.2.1. Влияние состава газа на характер протекания разряда
3.2.2. Эволюция разряда с ростом амплитуды напряжения
3.2.3. Результаты экспериментального и расчетного исследования развития неоднородностей в плазме объемного разряда
3.3. Неустойчивость однородной формы самостоятельного разряда в газовых средах эксимерных лазеров
3.4. Закономерности флуоресценции эксимерных молекул KrF* в объемном разряде
3.4.1. Временные и энергетические характеристики флуоресценции KrF* в зависимости от условий ввода энергии и состава газовой смеси
3.4.2. Причины ограничения мощности и энергии флуоресценции KrF* в импульсном объемном разряде
3.5. Увеличение выхода флуоресценции эксимерных молекул в разряде с плазменными электродами
3.6. Выводы к главе Ш
ГЛАВА IV. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ДОСТИЖЕНИЯ ВЫСОКОЙ СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ KrF- ЛАЗЕРОВ
4.1. Лазеры с плазменными электродами
4.2. Основные принципы достижения высокой средней мощности электроразрядных лазеров на фторидах инертных газов
4.3 Широкоапертурньш импульсно- периодический KrF- лазер с накачкой встречными электронными пучками
4.3.1. Исследование теплового режима охлаждаемых выпускных окон электронных пушек лазера
4.3.2. Влияние внешнего магнитного поля на характеристики накачки и генерации
4.3.3. Эффект разрушения широкоапертурньш оптических Са1%- окон при выводе лазерного УФ излучения высокой средней мощности

4.5. Эксимерные лазеры с диффузионным охлаждением
4.5.1. Экстраполяция результатов исследования KrF- ламп в направлении создания импупьсно- периодических эксимерных лазеров
4.5.2. Щелевой KrF- лазер с возбуждением двойным скользящим разрядом
4.6. Выводы к главе IV
ГЛАВА V. МОЩНЫЕ ШИРОКОАПЕРТУРНЫЕ XeCI-ЛАЗЕРЫ С УФ ПРЕДЫОНИЗАЦИЕЙ ИЗЛУЧЕНИЕМ СКОЛЬЗЯЩЕГО РАЗРЯДА
5.1. Исследование эффективных режимов УФ предыонизации
5.1.1. XeCI-лазеры с УФ предыонизацией искровыми и скользящим разрядами
5.1.2. Оптимальный режим предыонизации
5.1.2.1. Зависимость от условий возбуждения активной среды
5.2. Широкоапертурный XeCI- лазер с энергией генерации 20 Дж
5.2.1. Пространственно- энергетические характеристики излучения
5.2.2. Неустойчивость объемного разряда как причина ограничения длительности генерации
5.3. Первый XeCI- лазер со средней мощностью излучения 1 кВт
5.4. Создание компактных электродных систем с однородным распределением энергии генерации по сечению пучка
5.4.1. Компактная электродная система с предыонизацией симметричным СР
5.4.2. Конфигурация полупрозрачного электрода высокоэффективных лазеров
5.4.3. Метод управления пространственным профилем излучения
5.5 Лазеры киловаттного уровня мощности
5.5.1. Новая система накачки лазера со сред ней мощностью 1 кВт
5.5.2. Исследование условий возбуждения активной среды
5.5.3. Электроразрядный лазер ’’Гефест”
5.5.4. К вопросу о построении мощной лазерной линейки с расходимостью, близкой к дифракционному пределу
5.6. Компактный широкоапертурный XeCI- лазер со средней мощностью излучения 600 Вт
5.6.1. Особенности компактной конфигурации широкоапертурного лазера
5.6.1.1. Структура электрического поля
5.6.1.2. Распределение скорости газового потока
5.6.2. Характеристики излучения
5.7. Выводы к главе V
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА.

Суммарный вклад энергии от обоих пучков
Расстояние вдоль эл. пучков
а) б)
Рис.1.5. Расчетный профиль энерговклада от одного пучка - а) и двух электронных пучков - б) в газовую смесь Аг (95.7%) - Кг (4%) - Р2 (0.3%) давлением Р=1.7 атм при начальной энергии электронов 250 кэВ и внешнем управляющем магнитном поле (В>1 кГс).
Рис. 1.6. Схема компактного импульсно-периодического эксимерного лазера с накачкой встречными электронными пучками. 1- зарядное устройство, 2- импульсный источник питания, 3- кабельные передающие линии, 4- электронные пушки, 5- катушки магнитного поля, 6- газодинамический контур, 7- теплообменники, 8- блок вентиляторов, 9-выравниватель потока.
г Фольга

Расстояние,см
©©©©©©
— ©©©© Г