Способ получения генерации в лазерах на парах металлов Советский патент 1992 года по МПК H01S3/227 

Описание патента на изобретение SU810032A1

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано при разработке лазеров на парах металлов.

Известен способ получения генерации в лазерах на парах металлов, по которому увеличение частоты следования импульсов генерации достигается за счет уменьшения диаметра разрядного канала лазера.

Недостатком этого способа является уменьшение энергии генерации в импульсе вследствие уменьшения объема активной среды, что приводит к снижению средней мощности генерации.

Известен способ получения генерации в лазерах на парах металла, по которому для повышения частоты следования импульсов генерации в рабочую среду лазера, состоящую из паров меди и буферного газа, добавляют пары цезия. При этом цезий находится в атомарном состоянии, а его потенциал ионизации меньше, чем потенциал ионизации меди. Благодаря резонансной передаче энергии с метастабияьных уровней атома меди на резонансные уровни цезия происходит быстрое расселение метастабильных уровней меди, тем самым среда становится способной генерировать новый импульс излучения через короткое время, что приводит

к увеличению частоты следования импульсов генерации.

Недостатком известного способа является невозможность его применения в лазерах, использующих в качестве активного вещества пары марганца, золота и некоторых других металлов, а также ограничение максимальной частоты следования импульсов генерации, которая, например, при использовании данного способа для лазера на парах меди не превышает 10 кГц.

Целью изобретения является увеличение частоты следования импульсов генерации в лазерах на парах металлов.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве паров примеси испрльзуют вещество, молекула которого содержит не менее двух атомов и не распадается на составные части при рабочей температуре активного вещества, причем концентрация примеси составляет 5 10 см . В качестве примеси можно использовать LiaO или ВаО.

При введении указанной примеси в активную среду лазера реакция перезарядки ионов металла Me на молекулярной примеси XY после выключения импульса тока будет иметь вид

Ме + (XYf

Характерные сечения этого процесса имеют величину 10 см. поэтому уже при концентрации молекул 10 см , что соответствует давлению 5 10 мм рт. ст. при 2000К, время перехода атомных ионов в молекулярные составляет 1 МКС. Затем молекулярные ионы очень быстро по механизму диссоциативной рекомбинации распадаются на два атома, тем самым быстро уменьшая концентрацию электронов. Реакция в этом случае имеет вид:

(XVf+е ХУ)-Х + У где () означает частицу в возбужденном состоянии;

е - электрон.

Нижнее значение концентрации примеси для обеспечения частоты следования импульсов генерации 10 кГц при указанной величине сечения перезарядки составляет 5 -10 , что соответствует давлению примеси 10 мм рт. ст. Наличие примеси с давлением выще 10 мм рт.ст. сильно снизит энергию генерации лазера, поэтому целесообразно концентрацию примеси выбирать в

1Г . d Al3 п ...-3

интервале 5-10-б

В качестве примера, иллюстрирующего настоящее изобретение, измерялась предельная и оптимальная частота следования импульсов генерации атомов золота на ультрафиолетовой линии генерации с длиной волны Я 312,2 нм в смеси с неоном с примесью окиси бария и без нее в трубке диаметром 2 см при температуре 1600°С. Без примеси окиси бария предельная частота следования импульсов генерации составляла 3,5-4 кГц, а оптимальная 1-1,5 кГц. С примесью окиси бария давлением 3 -10 мм рт. ст. предельная частота следования составляет 6-7 кГц, а оптимальная 3-3,5 кГц.

При использовании в качестве примеси окиси лития в лазере на парах меди с диаметром разрядной трубки 40 мм и давлением примеси 10 мм рт. ст. оптимальная частота составляет 30-40 кГц, а максимальная - до 100 кГц.

Использование данного способа существенно увеличивает среднюю мощность генерации импульсных лазеров на парах металлов, что приведет к расширению их функциональных возможностей.

Похожие патенты SU810032A1

название год авторы номер документа
СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ ПРЕДЫМПУЛЬСНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ЭЛЕКТРОНОВ В АКТИВНОЙ СРЕДЕ ЛАЗЕРА НА ПАРАХ ГАЛОГЕНИДА МЕТАЛЛА И АКТИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ЛАЗЕРА НА ПАРАХ ГАЛОГЕНИДА МЕТАЛЛА 2002
  • Евтушенко Г.С.
  • Жданеев О.В.
RU2229188C1
СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЛАЗЕРОВ НА ПАРАХ ГАЛОГЕНИДОВ МЕТАЛЛОВ И АКТИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ЛАЗЕРА НА ПАРАХ ГАЛОГЕНИДОВ МЕТАЛЛОВ 2007
  • Суханов Виктор Борисович
  • Троицкий Владимир Олегович
  • Губарев Федор Александрович
  • Федоров Валерий Федорович
RU2363080C2
ИМПУЛЬСНЫЙ ЛАЗЕР НА ПАРАХ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ 2000
  • Воронов В.И.
  • Кириллов А.Е.
  • Солдатов А.Н.
  • Юдин Н.А.
RU2230409C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОЧАСТИЦ ПЛАТИНОВЫХ МЕТАЛЛОВ 2013
  • Жариков Валерий Михайлович
  • Филиппов Данил Игоревич
RU2540664C2
СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ЛАЗЕРОВ НА САМООГРАНИЧЕННЫХ ПЕРЕХОДАХ 1992
  • Скрипниченко А.С.
  • Солдатов А.Н.
  • Юдин Н.А.
RU2082263C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСНЫХ ПЛЕНОК 1991
  • Федосенко Николай Николаевич[By]
  • Тишков Николай Иванович[By]
  • Пенязь Владимир Александрович[By]
  • Шолох Владимир Федорович[By]
  • Якушева Татьяна Львовна[By]
RU2110604C1
СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ЛАЗЕРОВ НА САМООГРАНИЧЕННЫХ ПЕРЕХОДАХ АТОМОВ МЕТАЛЛОВ, РАБОТАЮЩИХ В РЕЖИМЕ САМОРАЗОГРЕВА, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2003
  • Лепехин Н.М.
  • Присеко Ю.С.
  • Филиппов В.Г.
  • Лябин Н.А.
  • Чурсин А.Д.
RU2251179C2
ИМПУЛЬСНЫЙ ПОДМОДУЛЯТОР ГЕНЕРАТОРА НАНОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСОВ 2002
  • Лепехин Н.М.
  • Присеко Ю.С.
  • Филиппов В.Г.
RU2226030C1
СПОСОБ ГЕНЕРАЦИИ ИОНОВ 1981
  • Гаркуша В.И.
  • Курилов А.Н.
  • Лесков Л.В.
  • Ляпин Е.А.
SU1040967A1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО КВАЗИНЕПРЕРЫВНОГО ФОТОИОНИЗАЦИОННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ ПЛОТНЫХ ЛАЗЕРНЫХ СРЕД 2007
  • Саенко Владимир Борисович
RU2349999C1

Реферат патента 1992 года Способ получения генерации в лазерах на парах металлов

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕНЕРА-•ЦИИ В ЛАЗЕРАХ НА ПАРАХ МЕТАЛЛОВ путем возбуждения импульсного разряда в рабочей среде лазера, состоящей из паров активного вещества, буферного газа и паров примеси, потенциал ионизации которой непревышает потенциал ионизации атомов активного вещества более чем на 3/2 КТ, где К - постоянная Больцмаиа, Т - температура газовой среды по Кельвину, отличающийся тем, что, с целью увеличения частоты следования импульсов генерации, пары примеси состоят из вещества, молекула которого содержит не менее двух атомов и не распадается на составные части при рабочей температуре активного вещества, причем концентрация примеси составляет 5 -10^^-5 • 10^^ см'^.2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что в качестве примеси используютlLi2p^3.Способ по п. 1,отличающийся тем, что в качестве примеси используют ВаО.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1992 года SU810032A1

Бохан П.А
и др
О механизме генерации лазера на парах меди
Квантовая электрониг ка, 1978, т
Кипятильник для воды 1921
  • Богач Б.И.
SU5A1
Способ изготовления электрического изоляционного состава 1924
  • Сластиков И.Ф.
SU2162A1
Накладной висячий замок 1922
  • Федоров В.С.
SU331A1
ПРИБОР ДЛЯ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЗВУКОВ 1923
  • Андреев-Сальников В.А.
SU1974A1

SU 810 032 A1

Авторы

Бохан П.А.

Силантьев В.И.

Соломонов В.И.

Даты

1992-12-15Публикация

1979-01-09Подача