Импульсный газовый лазер

 

ИМПУЛЬСНЫЙ ГАЗОВЫЙ ЛАЗЕР, содержащий разрядную камеру с электродами , источник питания и датчик давления газа в камере, соединенный со средством для стабилизации давления газа в камере, отличающийся тем, что, с целью увеличения мощности лазера и ее стабилизации , в лазер введен импульсный трансформатор , накопительный конденсатор и коммутатор, при этом первичная обмотка трансформатора включена последовательно с накопительным конденсатором и коммутатором, а вторичная обмотка подсоединена к электродам, источник питания подсоединен к накопительному конденсатору, а датчик давления выполнен в виде пикового вольт метра, подсоединенного к накопительному конденсатору через диод, полярность которого противоположна полярности источника питания. LJ ел о со 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1105098 (51) 4 Н 01 S 3/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3549458/18-25 (22) 09.02.83 (46) 07.06.88. Бюл. И 21 (72) А.И. Горлов, Б.В. Киселев, В.В. Кюн и В.С. Скоз (53) 621 ° 375.8(088.8) .(56) Патент США Ф 3614658, кл. 331-945, опублик. 1971.

Авторское свидетельство СССР

У 465991, кл. Н 01 5 3/22, 1972. (54)(57) ИМПУЛЬСНЫЙ ГАЗОВЫЙ ЛАЗЕР, содержащий разрядную камеру с электродами, источник питания и датчик давления газа в камере, соединенный со средством для стабилизации давления газа в камере, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью увеличения мощности лазера и ее стабилизации, в лазер введен импульсный трансформатор, накопительный конденсатор и коммутатор, при этом первичная обмотка трансформатора включена последовательно с накопительным конденсатором и коммутатором, а вторичная обмотка подсоединена к электродам, источник питания подсоединен к накопительному конденсатору, а датчик дав" ления выполнен в виде пикового вольтметра, подсоединенного к накопительному конденсатору через диод, полярность которого противоположна полярности источника питания.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1105098

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано при создании газовых лазеров со стабилизацией давления ак5 тивной среды.

Известен газовый лазер на парах металлов, в котором для поддержания постоянной газовой смеси в разряде постоянного тока использовано средст- 10 во стабилизации давления.

Дпя стабилизации давления паров металлов использован метод сравнения напряжения горения с эталонным напряжением, величина которого уатанавлива15 ется равным оптимальному. При изменении температуры окружающей среды изменяется концентрация паров металла в активном элементе, что приводит к изменению напряжения горения. 20

Недостатком известного лазера является то, что средство стабилизации давления газа приемлемо только для лазеров с непрерывным разрядом, так как напряжение горения разряда является 25 стабильным параметром только для разряда постоянного тока. Импульсный разряд характеризуется пиковым значением напряжения.

Наиболее близким по технической Зр сущности к изобретению является известный импульсный газовый лазер, содержащий устройство возбуждения и разрядную камеру с устройством стабилизации давления газа, включающим клапан-дозатор, датчик давления газа, схему сравнения и исполнительный механизм. Известный газовый лазер содержит устройство возбуждения, включающее импульсный трансформатор и 4р коммутатор в его первичной цепи. В качестве датчика давления газа служит фотоэлектрическое устройство, установленное на выходе лазера и регистрирующее интенсивность излучения. 45

При уменьшении давления газа в активном элементе уменьшается мощность излучения, в результате уменьшается сигнал, снимаемый с фотоэлектрического датчика. Этот сигнал подается в схему сравнения, с выхода которого

50 сигнал поступает на вход клапан-дозатор. Стабилизация давления газа основана на использовании зависимости пиковой мощности излучения от давления. При уменьшении сиг55 нала ниже заранее заданной величины срабатывает исполнительный механизм, включающий клапан-дозатор и давление в активном элементе восстанавливается.

Существенным недостатком данного лазера является невысокая стабильность мощности излучения импульсного лазера. Допускается ошибочное включение клапана-дозатора при увеличении дав— ления, а также при появлении других причин, вызывающих уменьшение мощности излучения. Кроме того, лазер имеет систему стабилизации, включающую фотоэлектрический датчик, что усложняет конструкцию лазера.

Целью изобретения является увеличение мощности лазера и ее стабилизация.

Эта цель достигается тем, что в импульсном газовом лазере, содержащем разрядную камеру с электродами, источник питания и датчик давления газа в камере, соединенный со средством для стабилизации давления газа в камере, в лазер введен импульсный трансформатор, накопительный конденсатор и коммутатор, при этом первичная обмотка трансформатора включена последовательно с накопительным конденсатором и коммутатором, а вторичная обмотка подсоединена к электродам, источник питания подсоединен к накопительному конденсатору, а датчик давления выполнен в виде пикового вольтметра, подсоединенного к накопительному конденсатору, через диод, полярность которого противоположна полярности источника питания.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена схема лазера, Лазер включает в себя импульсный трансформатор 1, накопительный конденсатор 2 и тиратрон 3, используемый в качестве коммутатора, и устройство стабилизации давления газа в разрядной камере 4, включающее генератор газа 5, датчик давления 6, схему сравнения 7 и исполнительный механизм

8. Вход устройства возбуждения соединен с источником питания лазера (ИПЛ) 9.

Датчик давления 6 газа выполнен в виде пикового вольтметра, представляющего собой делитель напряжения (резистор и конденсатор). Через диод обратной полярности он подключен к аноду тиратрона 3 ° Датчик давления (пиковый вольтметр) 6, подключенный к аноду тиратрона 3, измеряет напряжение отрицательной полярности (об98

4 чина обратного напряжения (U

В процессе работы при изменении давления газа в активном элементе изменяется обратное напряжение (Од ), прикладываемое к аноду тиратрона.

При увеличении изменения обратного напряжения свьппе порога срабатывания на выходе схемы сравнения появляется сигнал, разрешающий включение исполнительного механизма 8. Происходит управление генератором газа 5, давление газа в активном элементе изменяется, улучшается согласование схемы и уменьшается величина обратного напряжения на аноде тиратрона, а сигнал на выходе схемы сравнения становится равным нулю и происходит отключение исполнительного механизма.

Таким образом, лазер по изобретению обеспечивает стабилизацию давления газа в разрядной камере лазера, что позволяет увеличить мощность лазера, увеличить стабильность мощности излучения лазера.

3 11050 ратное напряжение) на нем. Обратное напряжение возникает эа счет рассогласования в схеме устройства возбуждения при перезарядке накопительного конденсатора 2. Электроды разрядной камеры 4 подключены ко вторичной обмотке трансформатора 1 и при давлении газа, близком к оптимальному, сопротивление активного элемента, приве- 1О денное к первичной цепи трансформатора, согласовано с внутренним сопротивлением коммутатора (тиратрона) 3.

Обратное напряжение Upgp на аноде тиратрона 3 при этом незначительное. 16

В процессе эксплуатации прибора происходит изменение давления газа в активном элементе, что приводит к рассогласованию схемы устройства возбуждения лазера и изменению обратного 2О напряжения U « на аноде тиратрона.

Эта зависимость и используется для контроля давления газа в активном элементе.

При включении ИПЛ 9 накопительный 25 конденсатор 2 заряжается до напряжения + 0 д. После срабатывания коммутатора 3 конденсатор 2 перезаряжается до величины 0 . При давлении rasa в активном элементе, близком к оптимальному, величина этого напряжения не превьппает некоторого заранее sa; данного значения (U >, ), соответствующего критическому давлению. Вели1.Редактор Н. Сильнягина Техред А.Кравчук . Корректор А. Обручар

Тираж 632 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 ° Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3393

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4