Высокочастотная безэлектродная лампа для накачки твердотельного лазера Советский патент 1982 года по МПК H01J65/04 

(54) ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ ББЗЭЛЕКТРОДНАЯ ЛАМПА ДЛЯ НАКАЧКИ ТВЕРДОТЕЛЬНОГО ЛАЗЕРА

Изобретение относится к области квантовой электрошпси, в частности к источникам оптической накачки твердотельнытс лазерсю с псм 4ощью высокочасто нык безэлектродных газоразрядных памп Известна безэлектродная лампа со сферической колбой, в которой выполнено пилишричесжое углубление для размещения активного тела Г1. Известен лазер с безалектродным газоразрядным источником накачки с раз рядной оболочкой кольцеобразного сеч&ния, окружающей активное тело цилиндрической формы. Разряд в оболочке лам пы осуществляется с помощью индуктора надетого на лампу С 2. Наиболее бпвзким к предлагаемому техническим рещением является безэлек тродная дуговая лампа для накачки лазера, содержащая газонаполненную про зрачную колбу с ковхьпевой полостью и индуктор, установленный на наружной поверхвоств кол. В центральном канал лампы устанавливают активный элемент лазера Сз JL Общим недостатком известных устройств является то, что места спая элементов разрядных оболочек находятся непо средственно.в зоне разряда независимо от конструктивных и технологических решений, а это приводит к уменьщению дотьговечности и числа включений (термоударов) лаМпы, так как места спая элеменн тов оболочки неизбежно являются источниками напряжений, как начальных, возникающих в процессе 1еготовления, так и увеличивающихся в процессе эксплуатации. Цель изобретения - повысить долговечность и |шдежность лампы. Указанная цель достигается тем, что в высокочастотной беаэлектродной лампе для накачки твердотельного лазера, содердкащей газонаполненную прозрачную солбу с кольцевой полостью, на наруя вой ловерхвости которой расположен вв- I дуктор, кольцевая полость лампы состоиг вз схсноввой разрядной в двух pacnt ложёнвых по обе ртсфовы от основной н соединенных с ней балластных полостей, соосных основной, причем размеры по лостей связаны между собой следуюиШм соотношением: t..(,20 :,- 4 V dp / гае dp - внутренний диаметр основной разрядной полости; (/ - ширина основной разрядной по - ширина балластной, полости; gp - длина-основной разрядной поg 5 - длина балластной полобти; На чертеже показана предлагаемая высокочастотная безэлектродная лампа, рбший вид. Лампа содержит стеклянную колбу, об разованную ступенчатс оболочкой 1 и трубкой 2. Снаружи колбы помешен спиральный индуктор 3. Места спая 4 распо . лоисены на кЬНоах лампы и представляют собой кольдевые зоны шириной 1-5 мм. Ободочка ИРЙолнена газом, например кри товом, при давлении 1 атм.. Размеры разрядной хюлости 5 определяются высокочастотной мошностью, вкладываемой в разряд, частотой питающего напряжения, составим и давлением наполняюшето лампу газа и другими пар метреоли. Размеры этой области непосредственно связаны со стабильностью и эффективностью разряда; 6 пре ставляет собой балластный объем, KOTI оказывает влияние на устойчивость н эффективность разряда. Влияние этог объема V ш указанные параметры бу дет незначительво, если он мал.по срав неншо с разрядным объемом Vp . Экспериментально показано, что должно обеопечиваться вьпюлнение соотношения ,lVp . Данное условие сводНтся к следуюшем р сЛ с/ tTl-) где dp - внутренний диаметр основной раз{м|дной полсютв; сЛ шврвна основной .разрядной полости} ( ширвна балластвой полоств; бр длина основной разрядной полости;Pg - длина балластной полости. Величина Pg выби рается из условия уменьшения температуры спая практически до температуры хладагента, что достигается при мощностях не более 1О кВт щад длинах /-5 мм. При определенной величине Pg . по формуле рассчи- тывается допустимая величина зазора д . Например, при Eg 5 мм, 8р 15мм. с «Змм, dp 11 мм (три последних параметра соответствуют подводимой мошности 2,5 кВт при рабочей частоте 13,56 МГц, давлении холодного криптона атм) величина зазора должна быть не более 0,57 мм. При выполнении указанного условия нарушения устойчивости и уменьшения эффективности не наблюдается, что и об&. сяючивает реализацию предлагаемой конструкции. В данной конструкции зоны спая удалены из разряда, откачка и наполнение лампы производятся через один из удлиненных концов лампы, т.е. ште1 гель совмешен с местом спая. Изготовлены опытные образцы ламп. Три образца ламп наработали к настояш@м(у времени 16ОО ч при подводимой к НИМ высокочастотной мош$юсти 2,5 кВт, что превышает данные известной лампы 3 . Три Ьбразца ламп прошли испытания на число включений 7,5 Ю каждый. Формулаизобретёния Высскочастотная безэлектродвая лампа дЛя накачки твердотел1ьного лaзepEii содержапхая газонаполненную прфрачную ка}1бу с колыовой полостью, на пов4 ности которой располсккен ивдуктор, отличающаяся тем, 4TOi с целью повышения ее долгов0 - ности и надежности, кольцевая полость лампы состоит из основной разрядной в двух раслоЛожеНЁсУх по обе стороны от основной в соединенных с вей бадпаст шлх полостей, соосных основной, терупям. размеры указанных полостей связаны между собой следующим соатношевВем: i.L. , е д V .р./ где dp - ввутревнвй диаметр основной полоски; сА - ш}фвна основной разрядной полости;

5 ббёбЗб4

д о шнрина балластной полостк; Патент США № 3248548,

Вр - длина основной разрядной по-кп. 2SO-199, 1966.

поста;2. Патент ФРГ № 1292269,

Pg - длина балластной полости.| кл. 21 р 53/DO, 1969.

Источники информации, $3. Патент СШ J 39О9736,

принятые во внимание при экспертизекл. .3, 1975.

f