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.
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 |
|
RU2229188C1 |
СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЛАЗЕРОВ НА ПАРАХ ГАЛОГЕНИДОВ МЕТАЛЛОВ И АКТИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ЛАЗЕРА НА ПАРАХ ГАЛОГЕНИДОВ МЕТАЛЛОВ | 2007 |
|
RU2363080C2 |
ИМПУЛЬСНЫЙ ЛАЗЕР НА ПАРАХ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ | 2000 |
|
RU2230409C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОЧАСТИЦ ПЛАТИНОВЫХ МЕТАЛЛОВ | 2013 |
|
RU2540664C2 |
СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ЛАЗЕРОВ НА САМООГРАНИЧЕННЫХ ПЕРЕХОДАХ | 1992 |
|
RU2082263C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСНЫХ ПЛЕНОК | 1991 |
|
RU2110604C1 |
СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ ЛАЗЕРОВ НА САМООГРАНИЧЕННЫХ ПЕРЕХОДАХ АТОМОВ МЕТАЛЛОВ, РАБОТАЮЩИХ В РЕЖИМЕ САМОРАЗОГРЕВА, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2003 |
|
RU2251179C2 |
ИМПУЛЬСНЫЙ ПОДМОДУЛЯТОР ГЕНЕРАТОРА НАНОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСОВ | 2002 |
|
RU2226030C1 |
СПОСОБ ГЕНЕРАЦИИ ИОНОВ | 1981 |
|
SU1040967A1 |
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО КВАЗИНЕПРЕРЫВНОГО ФОТОИОНИЗАЦИОННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ ПЛОТНЫХ ЛАЗЕРНЫХ СРЕД | 2007 |
|
RU2349999C1 |
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.
Бохан П.А | |||
и др | |||
О механизме генерации лазера на парах меди | |||
Квантовая электрониг ка, 1978, т | |||
Кипятильник для воды | 1921 |
|
SU5A1 |
Способ изготовления электрического изоляционного состава | 1924 |
|
SU2162A1 |
Накладной висячий замок | 1922 |
|
SU331A1 |
ПРИБОР ДЛЯ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЗВУКОВ | 1923 |
|
SU1974A1 |
Авторы
Даты
1992-12-15—Публикация
1979-01-09—Подача