Импульсно-периодический газовый лазер Советский патент 1993 года по МПК H01S3/36 

3

ся

d

н

Изобретение относится к квантовой электронике и.может быть использовано при создании импульсно-периодических лазеров.

Известен газовый лазер, возбуждаемый электрическим разрядом, содержащий злектроразрядную камеру с электродами, теплообменник и компрессор для прокачки газа по замкнутому контуру. К недостаткам этого лазера относятся большие энергозатраты на прокачку и охлаждение газа, которые больше максимальйой мощности излучения лазера. Затраты энергии на прокачку газа существеннЬ,умеНьшены в известном импульсно-пёриодйческой лазере. На внутренней стороне корпуса этого лазера установлены неподвижные эле ароды, а на вращающемся валу установлен цилиндрический ротор Cj, электродами и пластинчатыми теплообменниками. Пр1И вращении ротора тег1лообменникй движутся сквозь газ и охлаждают его, Недостатком этого лазера является малая частота повторения импульсов, т.к. тедлообмекники на роторе расположены между электродами. Зтоуменьшает число электродов, которые можно установить на роторе, а следовательно, число имг ульсовраз1ряда за время одного оборота ротора.

Целью изобретения является повышение мощности лазера путем увеличения частоты следования импульсов.

Эта цель достигается тем, что в импульсногпериодическом газовом лазере, содержащем корпус с электродами и вращающимся валом, на валу установлены даа диска с отверстиями, на окружности дисков параллельно оси вала закреплены электроды; изолированные от вала и между собой, при этом рабочие поверхности соседних электродов обращены друг к другу.

Оущность изобретения поясняется чертежом, на фигЛ которого изображена конструктивная схема лазера в осевом сечении, а на фиг.2 - конструктивная схема лазера в поперечном сечений.

Устройство выполнено Следующим образом. В корпусе 1 установлен вращающийся вал 2, приводимый во вращение электродвигателем 3. На валу 2 жестко закреплены диски 4, по окружности диской расположены электроды 5. Неподвижно в корпусе 1 закреплены: теплообменник б, электрические вводы 7 и 8, со скользящими контактами, зеркала 9 резонатора.

. Электроды 5 представляют собой металлические бруски приблизительно треугольного сечения со скругленными углами.

Рабочие поверхности электродов имеют выпуклую форму специального профиля, обеспечивающую необходимую степень однородности газового разряда. Рабочие поверхности смежных электродов обращены друг к другу и образуют между собой разрядные промежутки. Промежуток, ось которого в данный момент вращения совпадает с осью резонатора, образованного зеркалами 9, является рабочим.

Работа лазера осуществляется следующим образом. После наполнения корпуса 1 газовой смесью нужного состава включают электродвигательЗ привода вращения вала 2 и источник импульсного питания (на чертеже не показан), выходные цепи которого подключены к электрическим вводам-7 и 8. Разряд будет возбуждаться каж:дый раз в момент совпадения оси одного из разрядных промежутков с осью резонатора, образованного зеркалами 9. Длительность импульса разряда и излучения составляет примерно 1/100 периода повторения импульсов, поэтому разряд и импульс излучения будут происходить практически при неизменном положении электродов. В паузе между импульсами излучения диск 4 повернется на один шаг до совпадения оси .следующего разрядного промежутка с осью резонатора. За это время нагретый предыдущим Импульсом газ уйдет из активной Зоны вместе со своей парой электродов, а его место займет свежая охлажденная порция газа, расположенная между следующей парой электродов 5. За счет центробежных сил газ будет также смещаться радиальном направлении, проходить через теплообменник и охлажденным возвращаться к электродам 5 через отверстия в дисках 4. Путь циркуляции газа на фиг.1 показан стрелками. Газ из разрядного промежутка должен уйти за один оборот диска 4, содер.жащего п электродов, поэтому скорость его перемещения может быть в п раз меньше, где п - число электродов, чем, например, у известных лазеров, а мощность, расходуемая на его конвекцию, при прочих равных условиях в п меньше.

За C4et уменьшения углового шага между смежными рабочими положениями дисков 4 достигается увеличение частоты следования импульсов и. следовательно, мощности генерации лазера..

(56) Патент США N2 3735284. кл. 331/94.5. опублик. 1973.

Авторское свидетельство СССР N; 654120. кл. И 01 S 3/22. 1977.