Газовый лазер высокого давления с двумя активными объемами, возбуждаемыми одним импульсом тока

• Автор: Малов, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 157 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Основные принципы работы импульсных газовых лазеров высокого давления
§ 1-1. Возбуждение газовых сред поперечным разрядом
§ 1-2. Системы возбуждения ИГЛ
І-2-І. Схемы генераторов импульсных напряжений для ИГЛ 1-2-2. Системы УФ-предыонизации и схемы их питания
1-2-3. Источники питания для ИГЛ
§ 1-3. Управление параметрами излучения ИГЛ
Глава 2. Экспериментальная техника
§ 2-1. Лазер с традиционной конфигурацией разрядного промежутка
2-1-1. Влияние типа коммутатора на эффективность системы возбуждения лазера
2-1-2. Последовательный искровой разряд для УФ-предыонизации
§ 2-2. Лазер с двумя активными объемами, возбуждаемыми одним импульсом тока
2-2-1. Принцип работы и особенности лазера с двумя активными объемами, возбуждаемыми одним импульсом тока
2-2-2. Система возбуждения лазера и схема источника питания
2-2-3. Варианты конструкций и схем возбуждения лазера с двумя активными объемами
§ 2-3. Малогабаритные ТЕА-лазеры с двумя активными объемами
Глава 3. Экспериментальное исследование характеристик излучения лазеров
§ 3-1. Исследование генерационных характеристик ИГЛ с традиционной конфигурацией разрядного промежутка
3-1-1. N2- и С02-лазеры 3-1-2. ХеС1-лазер
§ 3-2. Исследование генерационных характеристик излучения лазера с двумя активными объемами, возбуждаемыми одним импульсом тока
3-2-1. Исследование С02-лазера
3-2-2. Оптимизация характеристик эксимерного ХеС1-лазера
3-2-3. ХеР-, Кгр- и Агр-дазеры, Двухволновый режим
3-2-4. Возможности работы лазера с двумя объемами с высокой частотой повторения импульсов

§ 3-3. Управление характеристиками излучения в системе генератор-усилитель на основе лазера с двумя активными объемами, возбуждаемыми одним импульсом тока
3-3-1.Управление расходимостью излучения С02-лазера в системе генератор- усилитель
3-3-2. Исследование системы генератор-усилитель на примере ХеС1-лазера
3-3-3. У правление расходимостью в лазере с двумя активными объемами с использованием телескопического резонатора
3-3-4. Сужение и перестройка спектра генерации с использованием селективного резонатора в системе генератор усилитель эксимерного лазера на ХеС
Глава 4. Применение лазеров
§ 4-1. Преобразование излучения эксимерных ХеСІ- и КгР-лазеров в видимый и УФ-диаЄазон методом ВКР в сжатых Н2 и СН4
§ 4-2. Применение эксимерных ХеСІ- и КгР-лазеров для диагностики пламен методом спонтанного комбинационного рассеяния
§ 4-3. Измерение температуры по флюресценцин ОН возбуждаемой ХеС1-лазером
§ 4-4. Применение УФ-лазеров для исследования нестационарных яркосветязцихся объектов
§ 4-5. Применение КгР- и ХеСІ-лазеров для исследования состава биотканей методом ЛИФ
4-5-1. Анализ зерновой продукции методом люминесценции
4-5-2. Лазерно-индуцированная флюоресценция ткани клапана сердца при поражении кальцинозом
Заключение
Литература

ВВЕДЕНИЕ
Импульсные газоразрядные лазеры высокого давления (ИГЛ) представляют собой обширный класс оптических квантовых генераторов, отличающихся большой импульсной мощностью излучения [1-5]. Эти лазеры работают на электронных и колебательных переходах молекул, атомов, молекулярных и атомных ионов, эксимеров. Повышение рабочего давления газовой активной среды до атмосферного и выше сопровождается увеличением удельных и абсолютных характеристик выходного излучения лазера (коэффициента усиления, мощности), а также генерацией новых линий.
В настоящее время разработан целый ряд методов импульсного возбуждения газовых активных сред электрическим разрядом. К таким мСтодам относятся возбуждение продольным разрядом [6], поперечным поверхностным разрядом [7] (поперечным называется разряд, протекающий перпендикулярно к направлению распространения излучения), поперечный разряд через диэлектрик [8], поперечный объемный разряд с предварительной ионизацией активной среды [9]. Первым при создании импульсных газоразрядных лазеров было реализовано возбуждение продольным разрядом [6]. Однако дальнейшее использование его в лазерах высокого давления стало проблематичным из-за необходимости высоких напряжений, создающих значительные трудности. Поперечный поверхностный разряд неперспективен вследствие малости объема активной среды, а лазер с разрядом через диэлектрик сложно реализовать с технической стороны.
Одним из наиболее перспективных методов возбуждения газовых сред высокого давления является поперечный объемный разряд с предварительной ионизацией активной среды [9, 10]. Этот метод позволяет реализовать объемный однородный разряд в различных газах и создать лазеры во всем оптическом диапазоне от субмил-лиметрового (НСМ- 337 мкм) [12] до вакуумного ультрафиолетового (Р2- 0,157 мкм) [13]. Наиболее распространенные из них - это С02-лазеры, работающие в ИК-диапазоне спектра (9,2-11,6 мкм) и эксимерные лазеры на галогенидах благородных газов АгЕ, КгС1, КгЕ, ХеС1, ХеЕ, работающие в ближнем УФ-диапазоне спектра (0,193-0,353 мкм).
Именно с созданием этих лазеров быстро начали развиваться такие направления как лазерная спектроскопия, лазерная фотохимия, разделение изотопов и др. За короткое время появились сообщения о реализации уникальных лазерных характери-

Рис. 2-1. а)- схематическое изображение ИГЛ с УФ-предыонизацией и его системы возбуждения (51- схема питания основного разряда, Б2- схема питания предыонизации, 1- основные электроды, 2- система электродов для предыониза-ции); б)- эквивалентная схема подачи напряжения на электроды. (Ьк- индуктивность контура, Як- сопротивление контура)