Широкоапертурные нецепные HF(DF) лазеры, инициируемые объемным самостоятельным разрядом

• Автор: Казанцев, Сергей Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ПРОБЛЕМА СОЗДАНИЯ МОЩНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ НБ (ОЕ) ЛАЗЕРОВ НА НЕЦЕПНОЙ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ. (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1. Нецепные НЕЩЕ) лазеры. (Принцип работы и общая характеристика)

1.2. Нецепные НЕ(ОР') лазеры с инициированием нецепной химической реакции электрическим разрядом

1.3. Основные трудности получения ОСР в рабочих смесях нецепных НЕфЬ) лазеров

1.4. Поиск методов формирования ОСР в рабочих смесях НЕ(ОЕ)

лазера

Задачи исследования

ГЛАВА II. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ФОРМИРОВАНИЯ ОСР НА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕЦЕПНЫХ ГОфЬ) ЛАЗЕРОВ

2.1. Описание экспериментальной установки и методики экспериментов

2.2. Инициирование ОСР при помощи рентгеновского излучения
2.3 Инициирование ОСР барьерным разрядом, распределенным по поверхности катода
2.4 ОСР в системе электродов с однородным распределением электрического поля
2.5 ОСР в системе электродов с анизотропно-резистивным катодом
2.6 ОСР без предыонизации в системе плоских металлических электродов
2.7 Обсуждение результатов
2.8. Выводы
ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СИОР В РАБОЧИХ СМЕСЯХ НЕЦЕПНЫХ HF(DF) ЛАЗЕРОВ
3.1. Описание экспериментальной установки и методики экспериментов
3.2 Общая характеристика СИОР
3.3 Исследование устойчивости СИОР в SF6 и его смесях с другими газами
3.4 Пространственно-временная эволюция ОСР
3.5 Факторы, влияющие на плотность КП в смесях SFe с углеводородами
3.6 Влияние неоднородности распределения электрического поля в промежутке на устойчивость СИОР
3.7 Расчет характеристик ОСР в SF6 и смесях SF6 с углеводородами
Заключение к главе III
ГЛАВА IV. МЕХАНИЗМЫ ОГРАНИЧЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ТОКА В ДИФФУЗНОМ КАНАЛЕ
4.1. Описание экспериментальной установки и методики экспериментов.
4.2 Характеристики свободного (неограниченного внешними стенками) одиночного диффузного канала
4.3 Исследование одиночного диффузного канала, ограниченного внешними стенками
4.4 Механизмы ограничения плотности тока в диффузном канале в SF
4.5 Обсуждение результатов
4.6 Выводы
ГЛАВА V. Нецепные HF(DF) лазеры на основе самоинициирующегося объемного разряда
5.1 Особенности работы импульсных и импульсно-периодических нецепных НР(1)Р) лазеров с малыми апертурами и объемами активной среды
5.1.1. Экспериментальная установка
5.1.2. Результаты экспериментов
5.2. Расходимость излучения нецепного лазера НР(БР), инициируемого СИОР.

5.2.1. Экспериментальная установка
5.2.2. Результаты экспериментов
5.3 Широкоапертурные нецепные НР(ЭР) лазеры, возбуждаемые СИОР
5.3.1. Экспериментальная установка
5.3.2. Возможность масштабирования характеристик нецепных Р№
лазеров
5.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

способности катода (за счет увеличения эффективной площади). В качестве причин влияния С3Н8 на улучшение разряда указывались: низкий, -11 эВ, потенциал ионизации и большое сечение фотоионизации. Однако конкретных механизмов этого влияния предложено не было. Поэтому рассмотрим данный вопрос подробнее.
Известно [52, 53], что добавка в рабочие среды С02 лазеров определенных веществ с низким потенциалом ионизации позволяет увеличить устойчивость ОСР за счет снижения энергии электронов в результате изменения функции распределения электронов по энергии и, как следствие, подавления развития неустойчивости, обусловленной ступенчатой ионизацией азота. Можно было бы предположить, что влияние С3Н8 (и других углеводородов) на устойчивость ОСР в рабочих смесях ОТ лазера имеет аналогичную природу, т.е. изменение функции распределения электронов по энергии, но специальных исследований данного вопроса вплоть до 1996 года не проводилось. Относительно высокого значения сечения фотоионизации С2Н6 (С3Н8 и т.д.) необходимо заметить, что при мощной УФ подсветке и малых расстояниях от источника подсветки до активного объема данный факт позволяет увеличить начальную концентрацию электронов. По-видимому, именно этим и объясняется отмеченное в [31] улучшение структуры ОСР и повышение энергии генерации нецепного ОТ лазера при замене Н2 на С2НЙ. В целом достаточно очевидно, что применение соединений с низким потенциалом ионизации и большими сечениями фотоионизации позволяет снизить требования к источнику предыонизации в малогабаритных установках, однако не позволяет принципиально решить проблему больших объемов активной среды даже в таком лазере, как С02 [9, 10, 53]. В связи с этим необходимо обратить более пристальное внимание на устройства, которые использовались для зажигания ОСР в [6, 36] и [29]. В укзанных системах источники УФ подсветки имели отдельное питание, и когда авторы [6, 36] и [29] говорят, что разряд получался без предыонизации, то это лишь