Отпаянный газовый лазер на со @

 

ОТПАЯННЫЙ ГАЗОВЫЙ ЛАЗЕР .НА С02, содержащий активный элемент с электродами и стабилизатором сос ,тава газового наполнения, о т л и ч а ю щ и и с. я тем, что, с целью повышения долговечности лазера, стабилизатор расположен аксиально элект- ;роду на расстоянии,меньшем внутреннего диаметра стабилизатора, определяемого из соотношения: . 9Л сг dp.,, , где d .j. внутренний диаметр электрода; . d - внутренний диаметр стабили-затора; dp,- внутренний диаметр разрядного капилляра, ,при этом стабилизатор электрически ; изолирован от электродов.

А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д1)5 Н 01 Я 3/036

4 l с э и -" с ст — с р.к (;;

1 аь ) мЦ

4:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЩРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 2682118/25 (22) 03. 11. 78 (46) 07.03.92. Вюл. № 9 (72) В.В. Авдонькин, А.В. Горелик и И.Д. Назаров (53) 621.375.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 457427, кл, Н 01 S 3/22, 1971

Патент США К - 3758876, ;кл.331-94-.5, опублик. 1974 (прототип); (54}(57) ОТПАЯННЫЙ ГАЗОВЫЙ ЛАЗЕР .НА СО, содержащий активный элемент с электродами и стабилизатором состава газового наполнения, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано при производстве газовых лазеров на углекислом газе.

Известен отпаянный газовый лазер на СО, содержащий активный элемент со стабилизатором состава газового наполнения (генератором кислорода) на основе перманганата калия, выполненйыи в виде таблетки, смонтированной на дополнительном электроде, Назначение генератора кислорода— обеспечить избыток этого газа над равновесным, определяемым реакцией

СО = СО + 0 и тем самым предотвратить превышение степени диссоциации

СО в разряпе до критической величины, Для создания избытка кислорода, таблетку разогревают разрядом, переключив erо с основного электрода на дополнительный, содержащий таблет„„Я0„„741748 повышения долговечности лазера, стабилизатор расположен аксиально элект:роду на расстоянии, меньшем внутрен него диаметра стабилизатора, определяемого из соотношения: где d >< - внутренний диаметр электрода;

d - внутренний диаметр стабилизатора;

d — внутренний диаметр разрядГ ного капилляра,при этом стабилизатор электрически изолирован от электродов.

Недостатком такого лазера является то, что необходимо контролировать какой-либо параметр, информирующий о необходимости и времени включения в работу генератора кислорода..

Кроме того, под действием разряда неизбежно распыление дополнительного

:электрода и легколетучих компонентов вещества таблетки калия и марганца. Это ведет к необратимому поглощению"" компонентов газоразрядной смеси, а следовательно к изменению газового соотношения и преждевременному выходу из строя лазера.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является отпаянньп газовьп лазер. на

СО,содержащий активный элемент с электродами и стабилизатором газового

: состава, выполненным, на основе окис ла никеля, размещенного коаксиальнО

3 74174 ной стабилизации состава газового наполнения рабочая температура катода и стабилизатора должна поддерживаться в интервале 400-5006С.

Недостатком такого лазера является невысокая долговечность; связанная с необходимостью иметь в разрядной трубке элемент, в частности катод, с повьппенной температурой (при оптималь- р ном режиме работы лазера температура катода не превьппает 200-250 С), Из-за о повышенной температуры резко возрастает интенсивность распыления катода и стабилизатора, что ограничивает 15 срок службы лазера.

Целью изобретения является повышение долговечности газового лазера.

Указанная цель достигается тем, что в известном отпаянном лазере на

СО, содержащем активный элемент с электродами и стабилизатором газового наполнения, стабилизатор расположен аксиально электроду на расстоянии, меньшем внутреннего диаметра стабилизатора, определяемого из отношения эЛ + яств где с1 „— внутренний диаметр элект- 30 рода;

Й вЂ” внутренний диаметр стабили- . затора;

d y — внутренний диаметр разрядного капилляра, 35 при этом стабилиэатор электрически изолирован от электродов.

Расположение стабилизатора аксиально электроду на указанном расстоянии от него, обеспечивает необходимую 40 рабочую температуру стабилизатора газового состава и исключает его бомбардировку заряженными частицами высокой энергии, что увеличивает долговечность лазера. 45

На чертеже изображен разрядный капилляр 1 переходящий в расширяющуюся колбу 2, в которой размещен стабилизатор газового состава 3 и электрод 4.

Стабилизатор выполнен в виде полого 5п цилиндра с внутренним диаметром, меньшим внутреннего диаметра электрода,,но равным или большим внутреннего диаметра разрядного капилляра, и расположен аксиально электроду, изолированно от него.

Это преимущество обеспечивается

5 тем, что в предложенном лазере стабилизатор нагревается за счет тепла,. выделяемого столбом газового разряда, часть области которого стабилизатор

Работа лазера заключается в следу8

При включении лазера в капилляре

1 зажш ается разряд. Столб разряда, проходя внутри цилиндра стабилизатора газового наполнения 3, отшнуровывается к оси, так как стабилизатор изолирован от электрода 4, расположен аксиально ему и имеет внутренний диаметр, больший или равный внутреннему диаметру разрядного капилляра.

Столб разряда вводится внутрь электрода и ток разряда равномерно распределяется по его внутренней поверхности, исключая торец, так как стабилизатор расположен аксиально электроду на расстоянии от него, меньшем внутреннего диаметра стабилизатора,и внутренний диаметр стабилизатора меньше внутреннего диаметра электрода. Это исключает основную причину интенсивного распыления материала электрода— локапизацию разряда на его торцевой части, и в частности, на отдельных участках (точках) торцевой поверхности. В то же время исключается бомбардировка поверхности стабилизатора заряженными частицами высоких энергий и, следовательно, его распыление.

Кроме того, выбранное соотношение внутреннего диаметра разрядного капилляра и внутреннего диаметра стабилизатора исключает оптические потери в резонаторе.

Испытания на долговечность: лазера с электрически изолированными от электродов стабилизаторами, размещенными перед анодным и катодным электродами в соответствии с указанными вьппе условиями, и лазера со стабилизаторами, размещенными на электродахp показали, что долговечность первого примерно в 7 раз выше, чем у второго.

Кроме того, преимуществом предложенной конструкции газового лазера является то, что исключается необходимость размещения в разрядной трубке лазера элемента с повьппенной темпепатурой, который вызывает нарушение оптимального температурного режима активной среды, и как следствие,снижения уровня мощности излучения.

Техред А. Кравчук

Корректор М.Самборская

Редактор Е. Гиринская

Заказ 1422 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн "1 T

113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб., д. 4/5 — — ° ° ° л 1A1

5 741748 6 билизатором может быть стабилизатор, температура которого выбирается в инизготовленный из окиси меди, рабочая тервале 30-270 С, % 1