Активный элемент гелий-неонового лазера

 

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при разработке гелий-неоновых лазеров. Целью изобретения является повышение надежности, стабильности частоты и увеличение срока службы лазера. В лазере катод выполнен в виде цельноштампованного тонкостенного цилиндра из алюминия с коническим переходом на цилиндр меньшего диаметра. Катод охватывает разрядный капилляр , в котором выполнено отверстие для создания разрядного канала, и окружен катодным баллоном. Электрическим выводом и элементом крепления катода служит проволочная петля, охватывающая цилиндр меньшего диаметра. Анодные выводы расположёны симметрично относительно отверстия в капилляре по обе стороны катодного баллона, Минимальное количество элементов в рабочем объеме лазера облегчает процесс обезгаживания устройства, что приводит к увеличению его срока службы . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s))s Н 01 $3/03

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3930201/25 (22) 05.05,85 (46) 15,09.92. Бюл. ¹ 34 (71) Физико-техни ес ий температур АН УССР In Научно-производственное объединение "Метрология" (72) B.Â.Àðáåíèí, Б.С,Фельдман, И.Л.Рачинский и А.С. Снурников (56) Патент США

¹ 4007431, кл. 331-945, опублик. 1977.

Патент Японии

N 53-17876, кл. 100ДО, опублик. 1978. (54) АКТИВНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ГЕЛИЙ-HEQНОВОГО ЛАЗЕРА (57) Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при разработке гелий-неоновых лазеров.

Целью изобретения является повышение

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано при создании стабильных гелейнеоновых лазеров.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности гелий неонового лазера.

Изобретение поясняется чертежом на которых изображен активный элемент гелий-неонового лазера.

Активный элемент гелий-неонового лазера содержит разрядный капилляр 1 с отверстием 2 в боковой стенке. катод 3, соединенный с электрическим вводом 4 и установленный в стеклянном катодном баллоне 5 снаружи разрядного капилляра соосно с ним. Два анода 6 размещены по обе стороны катодного баллона симметрично, ° Ы„„1762359 А1 надежности, стабильности частоты и увеличение срока службы лазера. В лазере катод выполнен в виде цельноштампованного тонкостенного цилиндра из алюминия с коническим переходом на цилиндр меньшего диаметра. Катод охватывает разрядный капилляр, в котором выполнено отверстие для создания разрядного канала, и окружен катодным баллоном. Электрическим выводом и элементом крепления катода служит проволочная петля, охватывающая цилиндр меньшего диаметра. Анодные выводы расположены симметрично относительно отверстия в капилляре по обе стороны катодного баллона. Минимальное количество элементов в рабочем объеме лазера облегчает процесс обезгаживания устройства, что приводит к увеличению его срока службы. 1 ил. относительно отверстия капилляра. Катод выполнен в виде цельноштамповочного алюминиевого цилиндра с толщиной стенки

0,1-0,2 мм, имеющего на одном из торцев конический переход на цилиндр меньшего диаметра, охватывающий разрядный капилляр. Электрический ввод выполнен в виде охватывающей цилиндр меньшего диаметра петли из материала согласованного по коэффициенту теплового расширения с материалом катодного баллона, В качестве материала электрического ввода может быть применен ковар, сочетающийся по коэффициентутеплового расширения с молибденовым стеклом катодного баллона.

Активный элемент гелий-неонового лазера работает следующим образом. При подаче электрического напряжения между

1762359

25 катодом и анодами возникают разряды в плечах рабочего капилляра активного элемента с противоположными направлениями токов разрядов, при этом повышается стабильность частоты лазера за счет уменьшения амплитуды шумовой модуляции разряда.

Достижение положительного эффекта связанного с повышением надежности и долговечности лазера обусловлено тем, что выполнение катода в виде тонкостенного, с толщиной стенки 0,1-0,2 мм, цилиндра из алюминия облегчает обезгаживание катода, так как малая толщина стенки соизмерима с толщиной загазованного слоя металла.

Крепление петлей, являющейся одновременно электрическим выводом., приводит к минимальному количеству элементов в рабочем объеме лазера. В результате этого уменьшается вероятность попадания в рабочий объем газов с поверхности крепежных элементов, Это улучшает качество активного элемента, следовательно его срок службы. Петля-вывод выполнена из материала, согласованного по коэффициенту теплового расширения с материалом, из которого выполнен активный элемент. Сочетание молибденовое стекло-ковар позволяет избежать появления трещин в результате возможных перепадов температуры. Легкость катода в сочетании cк:реплением его на разрядном капилляре и при помощи описанной коваровой петли обеспечивает достаточную жесткость крепления катода, чтобы повысить вибростойкость активного элемента, а в конечном счете — его надежность в эксплуатации и при транспортировке, При запайке всего рабочего капилляра в катодном баллоне в результате большой разницы температур (100 С} между наружной поверхностью баллона и капилляра необходимо избежать поломки капилляра, Размещение в изобретении двух анодов по обе стороны катодного баллона позволяет уменьшить размер впаянного в катодный баллон промежутка рабочего капилляра так, чтобы разница линейных расширений баллона и капилляра не превосходила предела упругих деформаций стекла. При этом повышается надежность конструкции. Кроме того, размещение анодов по обе стороны катодного баллона позволяет эффективно использовать разрядный промежуток и снизить напряжение поджига за счет укорочения разрядного промежутка, а также значительно снизить уровень стратовых шумов. Стратовые шумы двух противоположно направленных токов, возникающих в двух плечах разряда, гасят друг друга., т.е. уменьшается амплитуда шумовой модуляции, что позволяет повысить стабильность частоты стабилизированного лазера, В качестве катода целесообразно использование заготовки трубы алюминиевой парфюмерной, что удешевляет изготовление активного элемента, за счет дешевизны полуфабриката, Заготовка обрезатся по размеру катода, на малом цилиндре вытачивается канавка, в которой петлей закрепляется электрический вывод из коваровой проволоки, который является и креплением катода, Формула изобретения

Активный элемент гелий-неонового лазера, содержащий разрядный капилляр с отверстием в боковой стенке, соединенный с электрическим вводом цилиндрический катод, установленный в стеклянном катодном баллоне снаружи разрядного капилляра соосно с ним, и анод, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, в него введен второй анод, катод выполнен в виде цельноштампованного алюминиевого цилиндра с толщиной стенки 0,1-0,2 мм, имеющего на одном из торцов конический переход на цилиндр меньшего диаметра, охватывающий разрядный капилляр, электрический ввод выполнен в виде охватывающей цилиндр меньшего диаметра петли из материала, согласованного по коэффициенту теплового расширения с материалом катодного баллона, при этом аноды размещены по обе сто роны катодного баллона симметрично относительно отверстия капилляра.

1762359

Составитель В. Иванов

Редактор Н, Купрякова Техред М.Моргентал Корректор Л. Лукач

Заказ 3263 Тираж Подписное

ЕНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101