Исследование новых способов возбуждения газоразрядных лазеров высокого и среднего давления

• Автор: Сорокин, Александр Разумникович
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 54 с. : ил.; 20х15 см

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ЧАСТЬ I. ЛАЗЕРЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ.

1.1. Емкостный и двойной поперечный разряды.

1.2. Молекулярные лазеры на М2 и С02.

1.3. Лазеры на ИК переходах Аг, Кг, Хе.

1.4. Мощный импульсный разряд со стабилизированным катодным пятном.

1.5. Характеристики излучения на рабочих переходах димеров инертных газов.

1.6. Итоги части I.

ЧАСТЬ П. ИСТОЧНИК НАКАЧКИ ЛАЗЕРОВ СРЕДНЕГО ДАВЛЕНИЯ - ОТКРЫТЫЙ РАЗРЯД.

2.1. Предварительный сведения об открытом разряде и его механизме.

2.2. Энергетические характеристики разряда.

2.3. Динамика развития разряда, структура, роль фотоэмиссии.
2.4. Возможности источников накачки газовых лазеров на основе открытого разряда.
2.5. Итоги части II.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность
Благодаря уникальным свойствам лазерного излучения запуск первых лазеров в начале 60-х годов вызвал буквально лавинообразное нарастание исследований в этой области. Сразу же был освоен их промышленный выпуск. Сфера практического применения лазеров непрерывно расширяется, и нет никаких оснований полагать, что и в дальнейшем этот прогресс остановится, а проблема разработки и создания новых лазеров перестанет быть актуальной.
С другой стороны, прогресс в лазерной физике всегда был прямо связан с новыми разработками и совершенствованием способов возбуждения лазеров.
Так, создание в начале 70-х годов газоразрядных лазеров высокого (>1атм) давления, которое ознаменовало рождение лазеров с исключительными, качественно новыми свойствами, не могло бы произойти без решения проблем их возбуждения, связанных, в первую очередь, с преодолением контрагирования разряда. Хотя первые такие лазеры были разработаны за рубежом, основополагающие идеи получения безискрового разряда высокого' давления были заложены ранее в исследованиях Г.А.Месяца с сотрудниками из ИСЭ СО РАН (г.Томск) в связи с разработкой малоиндуктивных коммутаторов для сильноточных устройств. С появлением лазеров высокого давления вопрос об устойчивости разряда был поставлен особенно остро. В ИСЭ исследования в этом направлении были успешно продолжены группой Ю.Д. Королева. К настоящему времени по этой теме опубликованы сотни работ, проводятся конференции, издаются монографии.
Другой пример. Развитая в 70- годы техника генерации сильноточных релятивистских пучков электронов предопределила появление нового класса лазеров - эксимерпых. Первыми из них были ВУФ лазеры на димерах инертных газов. Все же наибольшее развитие получили запущенные позже газоразрядные лазеры на других экеимерных молекулах. Простота конструкции, надежность и возможность работы с большой частотой следования импульсов, отсутствие рентгеновского излучения, широкая область применения - все это способствовало очень быстрому распространению газоразрядных экеимерных лазеров. Попытки же многих экспериментальных групп получить генерацию с помощью разряда именно на димерах инертных газов окончились неудачей. Существующие способы стабилизации разряда не в состоянии обеспечить безискровое протекание разряда требуемой очень высокой мощности.
Способы возбуждения лазеров низкого <10‘3 атм и среднего <, 0.1 атм давления обычным тлеющим разрядом, где средняя температура электронов - Те составляет несколько эВ, в большей мере исчерпана себя, хотя исследования и в этом направлении продолжаются, а лазеры на его основе находят широкое применение ввиду их простоты и надежности. Работы с использованием разряда с полым катодом, где Те выше, начатые В.П. Чеботаевьм (ИФН СО
4.Лисшдын B.H., Сорокин А.Р. Электроразрядный Аг-Хе дазер высокого давления на ИК переходах ксенона.// Письма в ЖТФ.- 1979.- Т.5, № 1 .-С. 876-879.
_5.Лиси1шн В.Н., Сорокин А.Р., Телегин Г.Г. Исследование инфракрасной генерации N2- лазера с поперечным разрядом.//Квантовая электроника.-! 975.-Т.2, № 8.-СЛ710-1716.
6.Ищенко В.Н., Лисицын В.Н., Сафонов В.П., Сорокин А.Р. ССЪ-лазер высокого давления.// Квантовая электроника.-1975.-Т.2, №7.-0.1374-1378.
7.Макуха В К-, Сорокин А.Р. Параметрическое преобразование спектра излучения перестраиваемого по частоте импульсного ССЬ-лазера высокого давления.// В кн. Исследование сложноготеплообмена.-Новосибирск, 3978.- С. 119-123.
8.Кочубей C.A., Лисицын В.Н., Сорокин А.Р., Чаповский П.Л. Исследование Не- Аг лазера высокого давления на переходах Аг 1. //Тез.докл. П Всесоюзн.симпоз. по физике газовых лазеров.-Новосибирск, 1975.-С. 151.
9.Chapovsky P.L., Lisitsyn V.N., Sorokin A.R. High-pressurc gas lasers on Ат 1, Xel and Krl transitions.//Opt.Conrai.-1976.- V.16, № l.-P. 33-36.
Ю.Кочубей С.A., Лисицын B.H., Сорокин A.P., Чаповский П.Л. Не-Аг-лазер высокого давления.//В кн: Газовые лазеры.- Новосибирск, Наука, 1977.-С.239-243.
11.Сорокин А.Р. Энергетические характеристики ТЕА-лазеров на Arl, Krl, Xel. //ЖТФ.-1979-Т. 49, №8, С. 1673-1677.
12.Лисицын В.Н., Сорокин А.Р. Лазеры высокого давления на переходах тяжелых инертных атомов.// Препринт 68-81, Новосибирск, 1981, ИТФ СО АН СССР.-44с.
13.Сорокин А.Р. Механизм импульсной генерации электроразрядных ИК лазеров высокого давления на смесях Не-Аг, К-, Хе.//Квантовая электроника.-1983.- Т.10, № 2. - С. 308-318.
14.Сорокин А.Р. Процессы заселения в ИК лазерах высокого давления на смесях инертных газов.// В кн.: Лазерные системы,- Новосибирск, Науха,1982. - С. 15-34.
15.Лисицын В.Н., Сорокин А.Р. Механизм импульсной генерации электроразрядного Аг-Хе лазера.// Квантовая электроника. - 1981.-Т.8, № 11. - С. 2425-2452.
16.Кочубей С.А., Лисицын В.Н., Сорокин А.Р. Чаповский П.Л. Перестраиваемые газовые лазеры высокого давления на атомарных переходах.//Тез.докл. VIII Всесоюзн.конф. по когерент. и нел. оптике.-Тбилиси, 1976.
17.Кочубей С.А., Лисицын В.Н., Сорокин А.Р., Чаповский П.Л. Перестраиваемые газовые лазеры высокого давления на атомарных иереходах.//Квантовая электроника.- 1977,- Т. 4, № 9.-С.2004-2007.
18.Вижин В.В., Лисицын В.Н., Петров А.К., Сорокин А.Р. Селективная диссоциация CgFsH и QF5D и CfiF5D в поле излучения перестраиваемого СОг- лазера.//Изв. АН СССР.- 1977.-№ 2,-С. 485.