Импульсно-периодические CO2-лазеры, накачиваемые мощным комбинированным разрядом

• Автор: Иванов, Максим Геннадьевич
• Шифр специальности: 01.04.05, 01.04.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 112 с. : ил

Содержание
ВВЕДЕНИЕ.З
ГЛАВА I. СО ЛАЗЕРЫ С ВОЗБУЖДЕНИЕМ АКТИВНОЙ СРЕДЫ КОМБИНИРОВАННЫМ РАЗРЯДОМ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

. Лазеры с пространственной развязкой ценен питания самостоятельного

IШСАМОСТОЯТЕЛЬНОГО РАЗРЯДОВ.

1.2 Лазеры с пространственноемкостной развязкой цепей питания

САМОСТОЯТЕЛЬНОГО И НЕСАМОСТОЯТЕЛЬНОГО РАЗРЯДОВ

1.3 Лазеры с индуктивной развязкой цепей питания самостоятельного и НЕСАМОСТОЯТЕЛЬНОГО РАЗРЯДОВ.

1.4 Лазеры с внешним источником плазмы

1.5 Лазеры с созданием плазмы за счет фотоионизации.

Выводы К ГЛАВЕ 1

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ЛАЗЕРОВ, ВОЗБУЖДАЕМЫХ КОМБИНИРОВАННЫМ РАЗРЯДОМ
2.1 Экспериментальная установка.
2.2 ДИУХЭЛЕКТРОДНЫЙ ЭЛЕК ПОРАЗРЯДНЫЙ ЛАЗЕР С ВОЗБУЖДЕНИЕМ КОМБИНИРОВАННОГО РАЗРЯДА.
2.3 Трехэлектродный элем поразрядный лазер с возбуждением комбинированного
РАЗРЯДА.
2.4 ТРЕХЭЛЕКТРОДНЫЙ ЭЛЕКТРОРЛЗРЯДМЫП ЛАЗЕР С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИМПУЛЬСНОГО
ГЕНЕРАТОРА на обрыве тока
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 2
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КОМБИНИРОВАННОГО РАЗРЯДА
3.1 Временные характеристики комбинированного разряда.
3.2 Выбор вида и оптимизация местоположения источника предварительной ИОНИЗАЦИИ ГАЗА
3.3 Влияние параметров самостоятельного разряда на характеристики комбинированного разряда
3.4 ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК НЕСАМОСТОЯТЕЛЬНОГО РАЗРЯДА.
3.5 Влияние режимов возбуждения га предельные энергетические характеристики
КОМБИНИРОВАННОГО РАЗРЯДА
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 3
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫХОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СО ЛАЗЕРА,
ВО З Ь УЖДА ЕМ ОГО КОМ БИ III РО ВЛII НМ М РАЗ РЯДОМ.
4.1 Временные и частотные характеристики излучения лазера.
4.2 Оптимизация состава и давления газовой смеси
4.3 ВЛИЯНИЕ ДОБАВОК Н И СО НА ПРЕДЕЛЬНЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ И ГЕНЕРАЦИОННЫЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ СО ЛАЗЕРА.
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 4
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ПРИМЕНЕНИЕ ИМПУЛЬСНОПЕРИОДИЧЕСКОГО СОгЛАЗЕРЛ С КОМБИНИРОВАННОЙ СИСТЕМОЙ ВОЗБУЖДЕНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НДНОРАЗМЕРНЫХ ПОРОШКОВ ТУГОПЛАВКИХ МАТЕРИАЛОВ.
5.1 Методика эксперимента.
5.2 Результаты п обсуждение.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. АКТ ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ДИССЕРТАЦИИ.
ЛИТЕРАТУРА


Как показали исследования, разряд в промежутках с электродами, изготовленными из материалов с высоким с (например титаннд бария е~) имеет резко неоднородную структуру и контрактуется при удельных энерговкладах менее 0,1 Дж/см3. Общим недостатком обоих методов является то, что дня развязки цепей питания вынужденно используются элементы, существенно ограничивающие ток и удельную энергетику комбинированного разряда. Сняв эти ограничения, возможности метода комбинированного возбуждения разряда можно было бы раскрыть в полной мере. Создать высокоэффективные импульсно-периодические СО2 лазеры, возбуждаемые комбинированным разрядом, с высокой удельной мощностью, изменяемой формой и длительностью импульса излучения. Разработать надежные в работе системы возбуждения комбинированного разряда, обеспечивающие высокую удельную энергетику разряда. Исследовать влияние на предельные энергетические характеристики комбинированного разряда параметров газовой среды, режимов ввода энергии в газ, элементов электрических цепей питания и пространственных параметров разрядного промежутка. Исследовать генерационные характеристики активной среды СО2 лазера, возбуждаемого комбинированным разрядом, и влияние на эти характеристики параметров газовой среды, режимов ввода энергии. Работа состоит из введения, четырех глав, приложения и заключения. Полный ее объем составляет 2 страниц, включая рисунков, 1 таблицу и список литературы, насчитывающий 2 наименования. В первой главе представлен обзор литературы, іде рассматривается состояние вопроса по разработке и созданию мощных СОз лазеров, возбуждаемых комбинированным разрядом. В конце главы на основании анализа литературных данных определены цель работы и основные задачи исследований. Во второй главе сообщается о создании экспериментального комплекса для исследования различных модификаций импульсно-периодических ОСЬ лазеров, отличающихся системами возбуждения комбинированною разряда. Подробно излагаются принципиальные отличия, параметры и принципы работы предложенных модификаций. В третьей главе исследуется влияние на предельные энергетические характеристики комбинированного разряда параметров газовой среды, •элементов цепей питания, местоположения вспомогательных разрядов относительно основной разрядной зоны, режимов ввода энергии в газ. В четвертой главе исследуются генерационные характеристики активной среды ССЬ-лазера. В приложении 1 сообщается об исследовании возможности применения мощного импульсно-периодического ССЬ-лазера. В приложении 2 приводится акт внедрения на ПО “УОМЗ" (г. Екатерннбург) результатов исследований по теме диссертации. В заключении коротко перечисляются основные результаты работы. Защищаемые положения. Предложены и экспериментально обоснованы системы возбуждения импульсно-периодического комбинированною разряда, обеспечивающие его высокие удельные энергетические характеристики при напряженностях электрического поля оптимальных для накачки СОг лазеров. Методика расчета оптимальных параметров накопителя, питающего несамостоятельный разряд, с учетом характеристик возбуждаемой среды и процессов, ведущих к контракции разряда. Вт/(см3*атм. Дж/(см? КПД в режиме полной замены газа %, при работе в отпаянном (~3*7 включений) режиме %. Результаты исследований по влиянию добавок водорода и СО в рабочую смесь газов на энергетику импульсно-периодического СО2 лазера, возбуждаемого комбинированным разрядом. Апробация работи. VIII конференция но физике газового разряда, Россия. International Symposium PLASMA' "Research and Applications of Plasmas", Poland, Jamoltowek near Opole. International Conference on High-Power Particle Beams BEAMS', Haifa. Israel, June 7-, . VI Международная конференция ЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ', Шатура. The 4-th International Conference on Atomic and Molecular Pulsed Lasers AMPL’, Tomsk, Russia. September -, . Публикации. Результаты работы полностью опубликованы в 8 статьях, сборниках докладов и их тезисов, защищены гремя патентами Российской Федерации. Общее количество работ, опубликованных по теме диссертации, составляет наименование.