Приветствую Вас Гость | Вход
Меню сайта
Главная
Азотный ТЕ лазер
Азотный ТЕА лазер
Азотный ТЕА лазер. Блюмляйн
Азотный ТЕА лазер. Блюмляйн в рулоне
Блок питания
Искровой разрядник
Разрядный резистор
Измерение напряжения
Высоковольтный конденсатор
Лампа-вспышка
Вакуумные насосы
Самодельное зеркало
Научные публикации
Литература
Обратная связь
Видеоролики
Лазер на воздухе 1
Лазер на воздухе 2
Лазер на воздухе 3
Лазер на воздухе 4
ТЕА лазер на воздухе
ТЕА лазер на воздухе. Блюмляйн
Насос " ДРОЧУН "
Насос из шприца
Мембранный насос
Насос " Z 1,2 BW "
Насос фирмы " ТАКО "
Вход на сайт
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Самодельный лазер

А.К. Касимов, Н. Мухибов, А.Т.Турсунов, А.О.Турсунбабаев

 

ПОВЫШЕНИЕ  МОЩНОСТИ  АЗОТНОГО  ЛАЗЕРА  С  ПОМОЩЬЮ  АВТОПРЕДЫОНИЗАЦИИ

 

 

Разработан азотный лазер, предыонизация которого осуществлялась с помощью углеродных волокон, используемых в качестве катода. Энергия лазера при напряжении 25 кВ достигала 20 мДж.

 

Существенное повышение выходной энергии азотного лазера с поперечным возбуждением, работающего при атмосферном давлении, достигается в результате использования внешней предыонизации активной среды [1,2]. Нами разработан новый способ УФ предыонизации активной среды, основанный на использовании предразрядной короны с поверхности катода.
На рис.1 показаны конструкция разрядной камеры и схема контура возбуждения азотного лазера.

 

 

Схема лазера

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1. Схема лазера на азоте.

 

Корпус газоразрядной лазерной камеры изготовлен из алюминиевого сплава и стеклотекстолита. Одна из алюминиевых пластин служит общей шиной всех накопительных конденсаторов и одновременно является анодом, другая пластина находится под потенциалом земли.
Разрядная камера содержит анод 1, разрядные емкости 2, катод 3 с нитями из углеродных волокон 4, разрядный промежуток 5. Использовались нити примерно из 5000 углеродных волокон. Каждое волокно имеет диаметр 7- 8 мкм. Углеродные волокна на основе полиакриланитрильных и гидритцеллюлозных волокон обладают высокой прочностью, термостойкостью, устойчивостью к агрессивным химическим средам, являются хорошими автоэмиттерами электронов. Как показали исследования, ток электронов за счет автоэлектронной эмиссии в вакууме для одной нити углеродного волокна может достигать 0,5 мА при напряжении 8 кВ, экспоненциально увеличиваясь с увеличением напряжения. Наиболее ста­бильные характеристики тока автоэлектронной эмиссии наблюдаются при укладке волокон вдоль разрядного промежутка, как показано на рис.1. При соотношении l/h = 2-10 , где l = 4 - 10 мм - высота электрода из углеродных волокон, h = 1 - 2 мм - ширина нити, характеристики разряда оптимальны. По длине катода укладывалось ~ 480 нитей в два ряда с плотностью ~ 3*104 волокон/см2.
Размер разрядной камеры составляет 870 х 40 х 60 мм, расстояние между электродами равно 36 мм, толщина электрода - 10 мм. Обостряющие емкости были расположены в два ряда по 22 штуки параллельно центральной оси лазерного электрода. Накопительные емкости С = 60 пФ расположены в один ряд непосредственно на стенке камеры.
Прокачка азота происходила со скоростью 3,8 л/мин, при этом оптимальное давление составляло 80 мм рт. ст., а длительность генерации была 6 нс. Максимальная энергия излучения при частоте повторения импульсов 10 Гц и напряжении на накопительной емкости 25 кВ достигала 20 мДж.
В описанной конструкции обеспечивалась предыонизация без использования каких-либо внешних ее источников. Обнаружено интенсивное УФ излучение от подразрядной короны, которая покрывала катод по всей длине. УФ излучение короны предыонизирует газ в объеме между электродами достаточно однородно, для того чтобы образовать однородный тлеющий разряд во всем объеме камеры. Подобную конструкцию можно использовать при создании импульсных лазеров на молекулах СО2 и эксимеров.
Энергия излучения измерялась прибором ИМО-2-2. Частота повторения импульсов составляла 1-25 Гц. Пространственный профиль пучка генерации был полностью однородным в направлении, перпендикулярном поверхностям электродов. В направлении, параллельном поверхностям, интенсивность излучения плавно спадала от центра к краям электродов. Расходимость пучка составляла 3,8 мрад в вертикальном направлении и 5,2 мрад - в горизонтальном.
На рис.2 дана зависимость энергии лазерного излучения от напряжения на накопительной емкости.

 

Зависимости энергии излучения от напряжения на накопительной емкости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.2. Зависимости энергии излучения от напряжения на накопительной емкости С при частоте повторения импульсов 10 Гц и использовании металлического полированного катода (1) и катода из углеродных волокон (2).

 

 

1. Hasson V., von Bergman H.M. J. Phys. E, 9, 73 (1976).

2. Ivasaki Ch., Jitsuno T. IEEE J. Quantum Electron., 18, 423 (1982).

 

 

Конструктор сайтов - uCoz