Газовый лазер на парах химических элементов

 

(19)SU(11)1031397(13)A1(51)  МПК ⁶    _{H01S3/227, H01S3/036}(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 27.12.2012 - прекратил действиеПошлина:

(54) ГАЗОВЫЙ ЛАЗЕР НА ПАРАХ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано при конструировании газовых лазеров на парах химических элементов с полым катодом. Указанные лазеры могут быть использованы в медицине, биологии, голографии, вычислительной технике, связи и др. Известен газовый лазер на парах химических элементов, в котором нагрев испарителя с рабочим веществом осуществляется внешней печью и регулируется в зависимости от интенсивности линий спектра разряда, излучаемых в направлении, перпендикулярном оптической оси трубки. Недостатком известного лазера является сложность и низкая точность измерений при выделении из спектра разряда желаемой линии с помощью светофильтров, а также невозможность использования примененной в этом лазере схемы для стабилизации мощности излучения в лазерах с полым катодом. Наиболее близким по технической сущности к предложенному является газовый лазер на парах химических элементов, содержащий разрядную трубку с электродами, один из которых выполнен в виде полого катода, испаритель с рабочим веществом, нагреватель испарителя и источник напряжения. В известном устройстве электроды разрядной трубки соединены с источником напряжения, а нагреватель испарителя подключен к отдельному источнику питания. Как известно в лазерах на парах химических элементов существует оптимальное давление паров рабочего вещества, соответствующее максимальной мощности излучения лазера. При замене в лазере одного вещества на другое оптимальное давление паров рабочего вещества достигается изменением температуры нагревателя путем регулирования величины его электрического сопротивления. Недостатком известного лазера является то, что колебания температуры испарителя, которые могут быть вызваны, например, изменениями температуры окружающей среды, приводят к флуктуации давления паров рабочего вещества в разряде, что влечет за собой нестабильность мощности излучения лазера. Целью изобретения является повышение стабильности мощности излучения лазера. Указанная цель достигается тем, что в газовом лазере на парах химических элементов, содержащем разрядную трубку с электродами, один из которых выполнен в виде полого катода, испаритель с рабочим веществом, нагреватель испарителя и источник напряжения, нагреватель испарителя включен между источником напряжения и одним из электродов. Включение нагревателя в разрыв цепи между источником напряжения для питания трубки и любым из электродов, обеспечивает нагрев испарителя током разряда, т.е. давление паров рабочего вещества определяется током разряда. На чертеже показано устройство газового лазера. Лазер содержит разрядную трубку, состоящую из вакуумной оболочки 1, анодов 2, полого катода 3, испарителя с рабочим веществом 4, источник напряжения для питания разрядной трубки 5 и нагреватель испарителя 6, включенный между источником напряжения и анодами. Лазер работает следующим образом. При подключении источника напряжения 5 к разрядной трубке между электродами возникает разряд, ток которого одновременно осуществляет нагрев испарителя рабочего вещества. При таком включении температура испарителя определяется током разряда I_ри сопротивлением нагревателя R_опт. Таким образом, при заданном оптимальном токе разряда I_р, подбором величины R добиваются необходимой температуры испарителя t, соответствующей оптимальному, с точки зрения получения максимальной мощности излучения, давлению паров рабочего вещества Р_onт. Как известно с увеличением давления паров рабочего вещества сопротивление разрядного промежутка R_р растет. Это вызывает, при неизменном напряжении источника питания, монотонный спад тока разряда поскольку
I_р=
В этом случае колебания температуры испарителя при изменении внешних условий приводят к уменьшению либо к увеличению давления паров рабочего вещества и соответственно к росту, либо к снижению тока разряда, что вызывает либо дополнительный подогрев испарителя, либо его охлаждение соответственно, т. е. флуктуации давления паров рабочего вещества в разряде снижаются. Таким образом, давление паров рабочего вещества в разряде, при изменении внешних условий, поддерживается изменениями тока разряда на уровне, близком к оптимальному, что повышает стабильность мощности излучения лазера. Наряду со стабилизацией давления паров рабочего вещества осуществляется и стабилизация тока разряда на заданном уровне, что также повышает стабильность мощности излучения лазера. Испытания показали, что относительная нестабильность мощности излучения предложенного газового лазера (≈0,5% град) существенно ниже, чем у известного (2% град). Таким образом, нестабильность мощности излучения заявляемого лазера может быть снижена в 4 раза по сравнению с известным.

Формула изобретения

ГАЗОВЫЙ ЛАЗЕР НА ПАРАХ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ, содержащий разрядную трубку с электродами, один из которых выполнен в виде полого катода, испаритель с рабочим веществом, нагреватель испарителя и источник напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности мощности излучения лазера, нагреватель испарителя включен между источником напряжения и одним из электродов.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000        

---