Способ объемного возбуждения газа Советский патент 1979 года по МПК H01S3/09 

происходила быстрая ионизация и объемное возбуждение газа.

В случае, если указанное отношение меньше чем 0,1, то проводимость плазмы становится сравнительно высокой. При частоте ленгмюровских колебаний Ир больших характерных частот ш подаваемого импульса (указанное отношение (о/(,1) плазма экранирует электрическое поле наносекундного импульса в промежутке между электродами. Это затрудняет формирование волны ионизации и, следовательно, ухудшает однородность и увеличивает время объемного возбуждения газа.

Таким образом, оптимальные условия возникновения электрической волны ионизации, следовательно, объемного возбуждения газа лежат в пределах отношения со/(,1-10.

Описываемый способ может быть реализован в устройстве, схема которого представлена на чертеже.

Устройство содержит камеру 1, выполненную из диэлектрического материала (стекла) и имеюш;ую форму цилиндра (диаметр 2 см, длина 15 см). Внутри камеры 1 расположен разрядный промежуток 2, ограничиваемый электродами 3. Устройство 4 предназначено для заполнения камеры 1 и разрядного промежутка 2 газом. Устройство 5 предназначено для предварительной ионизации газа и представляет собой, например, источник питания тлеюш,его разряда. Выход генератора 6 высоковольтных наносекундных импульсов подключен к одному из электродов 3. Другой электрод разрядного промежутка подсоединен к земле.

Работа устройства осуш;ествляется следуюш,им образом.

С помошью устройства 4 камеру 1 заполняют газом, например гелием, при давлении 20 мм рт. ст. Затем осущ,ествляют предварительную ионизацию гелия в разрядном промежутке 2 посредством устройства 5. После этого подают на разрядный промежуток 2 от генератора 6 высоковольтный наносекундный импульс 3,2 кВ и длительностью 8 НС на электрод 3. При этом степень предварительной ионизации и длительность переднего фронта наносекундного импульса изменяют, поддерживания отношение периода ленгмюровских колебаний к длительности переднего фронта наносекундного импульса в пределах 0,1 -10. В разрядном промежутке 2 осуш,ествляется ударная ионизация и объемное возбуждение гелия.

Время объемного возбуждения газа составляет в указанных условиях около 3 не, что значительно меньше времени возбуждения по известному способу ( не), а однородность объемного возбуждения газа в

разрядном промежутке сушественно выше, что оценивалось по равномерности свечения различных точек разрядного промежутка. Использование способа по изобретению

обеспечивает по сравнению с суш;ествующими следуюш;ие преимущества: возможность объемного возбуждения газа за время значительно меньшее, чем в известных способах, воспроизводимость процесса возбуждения от импульса к импульсу и однородность возбуждения газа. Это позволяет, в частности, увеличить КПД импульсных лазеров на самоограниченных переходах, а также создавать новые типы импульсных устройств: лазеров, коммутаторов и источников света.

Формула изобретения

Способ объемного возбуждения газа путем его ионизации в разрядном промежутке и последующей подачи на него высоковольтного наносекундного импульса положительной полярности, отличающийся

тем, что, с целью уменьшения времени объемного возбуждения газа и повышения однородности возбуждения, ионизацию газа и последующую подачу на него высоковольтного наносекундного импульса осуществляют таким образом, чтобы отношение периода ленгмюровских колебаний плазмы к длительности переднего фронта наносекундного импульса оставалось в пределах 0,1 - 10.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3662284, кл. 331-94.5, опубл. 1973.

2. Асиновский Э. И. и др. Реакция слабоионизованной плазмы на высоковольтный наносекундный импульс - теплофизика высоких температур, 1975, т. 13, № 6, с. 1284-1282.