Газоразрядная трубка лазера на парах металлов Советский патент 1984 года по МПК H01S3/22 

I7 Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть , использовано при создании лазеров на парах металлов с повьппенной средней мощностью и большой апертурой газоразрядного канала. Известна конструкция газоразрядной трубки на парах металлов t 3 состоящая из керамической трубки из окиси бериллия, трубки-вкладьша внут ри которой на концах расположены цилиндрические электроды из тантала и коваровых переходов, к которым вакуумно-плотно припаяны стеклянные патрубки с вьпсодньяи окнами. Рабочее вещество помещается в ванночках-испа рителях на внутренней стенки трубкивкладыша. Известна газоразрядная трубка лазера на парах металлов, содержащая вакуумированный корпус с выходными окнами на торцах, расположенные внут ри корпуса оболочку газоразрядного канала с рабочим веществом и электроды С23. В известной конструкции разогрев рабочего объема до температ ры испарения металла осуществляется за счет диссипации энергии разряда. Однако, для увеличения средней мощности и КПД лазеров на парах металлов необходимо увеличивать объем газоразрядных трубок за счет увеличе . ния диаметра разрядного канала, а также увеличить энерговклад в единиц активного объема лааера. В известных конструкциях лазеров на парах металлов увеличение диаметр разрядного канала и энерговклада раз ряда в активный объем приводит к сил ному увеличению градиента температ ры по диаметру, к неоднородному попе речному распределению концентрации электронов, к неоднородному предимпульсному заселению нижних лазерных уровней. Следствием этого являются сильные радиальные неоднородности в мощности генерации лазера по сечению пучка и малоэффективное использование активного объема лазера. Цель изобретения - увеличение средней мощности и КПД лазеров на парах металлов, в том числе с большой апертурой, а также повышение однородности разряда. Это достигается тем, что в извест ной конструкции лазера на парах металлов рабочее вещество размещено на держателе, расположенном внутри оболочки газоразрядного канала коак2сиально ей, также тем, что держатель выполнен из бериллиевой керамики в виде стержня или трубки с отверстиями, также тем, что держатель выполнен в виде набора коаксиально расположенных трубок из бериллиевой керамики. Таким образом, в предложенной конструкции испарители рабочего металла размещены в наиболее горячих зонах газоразрядного канала, а также в зонах с определенной температурой. При этом за счет диффузного потока паров рабочего металла из зоны с наибольшей температурой (вблизи испарителей) в зону с меньшей температурой, а также за счет внесения дополнительных поверхностей внутрь газоразрядного канала (держатели, испарители), создается более однородное распределение концентрации невозбужденных атомов рабочего металла, что позволяет создать значительно более однородное распределение мощности генерации по поперечному сечению и наиболее эффективно использовать весь активный объем лазера при больших апертурах канала. Стержень и коаксиально расположенные трубки-держатели моГут быть выполнены из керамики на основе окиси бериллия, как материала с высокой теплопроводностью, малой электропроводностью при температурах до 2000 К и стойкого к термоударам. На фиг.1 и 2 приведены предлагаемые конструкции газоразрядных трубок лазеров на парах металлов. Газоразрядные трубки содержат вакуумированный корпус 1, оболочку газоразрядного канала 2, выходные окна 3, рабочие электроды 4, стержень-держатель с испарителями 5, набор коаксиально расположенных трубок-держателей с испарителями 6. Устройство работает следующим образом. Газоразрядная трубка вакуумируется, заполняется буферным газом, например, неоном до необходимого рабочего давления и отпаивается. На электроды подаются импульсы напряжения от высоковольтного генератора импульсных напряжений с высокой частотой повторения (10-100 кГц). В зонах газоразрядного канала, вдоль стержня-держателя с испарителями 5 и в зазорах коаксиально расположенных в газоразрядном канале трубок

1. ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ТРУБКА ЛАЗЕРА НА ПАРАХ МЕТАЛЛОВ, содержащая вакуумированный корпус с выходными окнами на торцах, расположенные внутри корпуса оболочку газоразрядного канала с рабочим веществом и электроды, отличающаяся тем, что, с целью увеличения средней мощности генерации и КПД лазера^ рабочее вещество размещено на держателе, расположенном внутри оболочки коаксиально ей.2.Трубка поп,1 отличающаяся тем, что держатель выполнен из бериллиевой керамики в виде стержня или трубки с отверстиями.3.Трубка по П.1, отличаю- щ а я с я тем, чтг, с целью повышения однородности разряда, держатель выполнен из берил:п1ево[1 керамики в виде набора киаксиально расположенных трубок.I(ЛI>&