ГАЗОВЫЙ ЛАЗЕР Советский патент 1995 года по МПК H01S3/977 

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано в электроразрядных газовых лазерах.

Цель изобретения - упрощение конструкции лазера.

На фиг. 1 представлена общая схема лазера; на фиг.2 - электродная система; на фиг.3 - поперечное сечение катода и диэлектрической камеры.

Лазер включает электродную систему 1, для замкнутого контура прокачки необходим теплообменник 2 и вентилятор 3. Предусмотрено подсоединение к контуру прокачки через штуцер 4 в канал после вентилятора 3 и через штуцер 5 - до вентилятора 3.

Электродная система содержит катод 6, диэлектрическую камеру 7 (в данном случае установленную внутри катода 6), в камере установлены поджигающий 8 и вспомогательный 9 электроды, подключенные к источнику питания 10 постоянного тока через соответствующие резисторы. Анод 11 расположен напротив катода.

Устройство работает следующим образом.

Поджигающий электрод 8 установлен со стороны входного отверстия камеры 7, соединенного с штуцером 4 в контуре прокачки. При подаче напряжения возбуждается стационарно горящий разряд в зазоре между катодом 6 и поджигающим электродом 8. Плазма поджигающего разряда инициирует струйку тока 12 с катодного пятна 13 на вспомогательный электрод 9. Струйка 12 подвергается конвективному давлению со стороны потока газа, который возникает в камере 7 из-за перепада давления в штуцерах 4 и 5 при работе вентилятора. При определенной величине скорости газа и силы тока вспомогательного разряда струйка 12 отрывается от места инициирования, сносится вдоль всей длины камеры и распадается на выходе из камеры, например, на закруглении вспомогательного электрода (ввиду увеличения межэлектродного расстояния). Благодаря прорези в стенке камеры 7 катодное пятно 13 перемещается также вдоль всей эмитирующей поверхности катода 6. Одновременно с распадом струйки тока на выходе камеры 7 зажигается другая струйка в зоне поджигающего электрода 8, и процесс периодически повторяется. Для каждой фиксированной точки на эмитирующей поверхности катода это равносильно импульсному режиму возбуждения предыонизационной плазмы. Образовавшиеся заряженные частицы обеспечивают высокую устойчивость горения основного разряда между катодом 6 и анодом 11.

Охлаждение катода осуществляется прокачкой хладоагента в полости 14. Диэлектрическая камера 7 в данном варианте конструкции лазера спрятана внутрь катода 6 для улучшения условий обтекания потоком. Для эффективной работы устройства площадь поперечного сечения камеры 7 должна превышать площадь щели в катоде 6.

В лазере реализуется импульсный режим предыонизации без применения дополнительных импульсных или ВЧ - источников, чем существенно упрощается конструкция.

Сущность изобретения: газовый лазер содержит протяженные катод, анод и вспомогательный электрод. Диэлектрическая камера с прорезью размещена вдоль рабочей поверхности катода. Вблизи вспомогательного электрода на краю камеры установлен поджигающий электрод. Камера соединена с контуром прокачки рабочей смеси так, что торец со стороны поджигающего электрода соединен с контуром прокачки на участке после вентилятора, а другой торец - перед вентилятором. Все электроды подключены к источнику постоянного тока. За счет перепада давления в камере происходит периодический перенос предионизационной плазмы вдоль рабочей поверхности катода, обеспечивая импульсно-периодический режим работы лазера. 3 ил.

ГАЗОВЫЙ ЛАЗЕР, содержащий размещенные в контуре прокачки вентилятор и электродную систему с подключенными к источнику постоянного тока протяженными катодом, анодом и вспомогательным электродом, который установлен вдоль эмитирующей поверхности катода параллельно ему, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, лазер дополнительно содержит диэлектрическую трубку с прорезью вдоль оси трубки и поджигающий электрод, диэлектрическая трубка установлена вдоль катода и ориентирована прорезью к его эмитирующей поверхности, при этом входной и выходной торцы трубки соединены с контуром прокачки на участках после и перед вентилятором соответственно, вспомогательный электрод размещен внутри диэлектрической трубки, а поджигающий электрод установлен между катодом и вспомогательным электродом на краю катода со стороны входного торца трубки с зазором относительно эмитирующей поверхности катода и подключен к источнику постоянного тока.