Газоразрядный оптический квантовый генератор
ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ КВАНТОВЫЙ ГЕНЕРАТОР непрерывногоизлучения, например, на смеси СО_2: М,! гНе, содержащий газоразрядную трубку, резонатор, обводной канал, систему поддержания давления и обновления смеси путем прокачки, отличающийся тем, что, с целью повышения мощности генерируемого излучения и уменьшения габаритов, между центральными частями газоразрйдной трубки и обводного канала установлены вакуумный насос, холодильная камера, катализационное и вымораживающее устройства-
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
ue) ПИ
3f59 Н 01 S 3 22
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 997298/18.25 (22) 05 08.68 (46 ) 15а 03е84 Вюл 9 10 (72) В.С.Алейников, П,И.Савилов, П.Д.Жузляков и Ю.В.Печении (53) 621 .375.8(088.8) (56) 1. Тычинский В.П. Мощные газовые лазеры. УФН, 1967, т.91, в.З.
2, "Ьаваг pocus 9 10, 1967@ р. 12. (54 ) (57 ) ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ
КВАНТОВЫЙ ГЕНЕРАТОР непрерывного излучения, например, на смеси СО : и )
:He содержащий газоразрядную трубку, резонатор, обводной канал, систему поддержания давления и обновления смеси путем прокачки, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения мощности генерируемого излучения и уменьшения габаритов, между центральными частями газоразрядной трубки и обводного канала установлены вакуумный насос, холодильная камера, катализационное и вымораживающее устройства
795389
На чертеже изображен один из возможных вариантов конструкции предлагаемого генератора.
Газоразрядный оптический кванто\ I вчй генератор состоит из гаэоразрядной трубки 1, системы 2 охлаждения в ви- де водяной рубашки (но ее может и . не быть), резонатора 3, системы 4 поддержания давления и обновления . смеси путем прокачки, вакуумного вен
20.тиляционного устройства 5, холодильных камер б и 7 катализационных и вы- мораживающих устройств..
Изобретение относится к мощным
ОКГ непрерывного излучения на молекулярных колебательных переходах, В настоящее время известны мощные молекулярные лазеры, например, на смеси СО : й2.Не, представляющие 5 собой газоразрядную трубку, систему охлаждения стенки разрядной трубки, например, водяную рубашку, резонато устройство поддержания давления и обновления смеси путем прокачки, включающую в себя источники газа, регулировку их подачи и насос ГД.
Линейные размеры указанных ОКГ достигают 50-100 м при диаметре гаэоразрядной трубки 80-120 мм, т.е. величина удельной мощности индуцированного излучения с одного кубического сантиметра рабочей среды составляеr около 0,01 Вт.
Известен также газораэрядный оптический квантовый генератор непре рывного излучения, например, на смеси СО2. l4 ..Íå, содержащий газоразрядную трубку, резонатор, обводной канал, систему поддержания давления и обновления смеси путем прокачки Е21
Получение больших значений мощное ти в подобных установках связано со следующими трудностями: нагрев рабочей среды в газоразрядных трубках при увеличении подводимой мощности, что приводит к уменьшению коэффициента усиления; интенсивное разложение углекислого газа на СО и О у увеличение дифракционных потерь в резонаторе с ростом длины; накопле- 35 ние возбужденных частиц в активной среде (главным образом, молекул СО на первом возбужденном уровне), ограничивающих отвод частиц с нижнего лазерного состояния. 40
Некоторого снижения температуры рабочей среды с помощью охлаждения стенок газоразряцного канала можно добиться только в трубках малого диаметра. Однако„ в мощных установках 45 малый диаметр газораэрядных трубок неприменим из-за больших дифракционных потерь в резонаторе и малого объема рабочей среды. Уменьшение дифракционных потерь резонатора требует увеличения отношения диаметра к длине, Увеличение же диаметра приводит к росту температуры рабочей среды и неполному использованию рабочего объема иэ-за онтрагирования столба плазмы. Поэтому на практике при конструировании мощных ОКГ ищут компромиссное соотношение между длиной и диаметром газоразрядной трубки.
Цель изобретения - повышение мощ- 60 ности генерируемого излучения и уменьшение габаритов.
Цель достигается тем, что в газо,разрядный оптический квантовый генератор непрерывного излучения, например из смеси СО : Q:Не, содержащий газоразрядную трубку, резонатор, обводной канал, систему поддержания давления и обновления смеси путем прокачки, между центральными частями газоразрядной трубки и обводного канала установлены вакуумный насос, холодильная камера, катализационное и вымораживающее устройства.
В данной конструкции нагретая раз-i рядом рабочая смесь и возбужденные молекулы СО, ухудшающие характеристики активной среды, удаляются из разрядной трубки 1 через хблодильwe, катализационные и. вымораживающие устройства 7 вакуумным вентиляционным устройством 5 и через холодильные, катализациоиные и вымораживающие устройства б вновь поступают в разрядный канал. В этом ОКГ температура рабочей смеси определяется не только теплопроводностью газа как раньше, но в основном количеством. выведенной иэ разряда энергии путем циркуляции рабочей смеси и ее охлаждения. Кроме того, малое время пребывания рабочего газа в резонансном объеме оптического резонатора приводит к уменьшению времени жизни возбужденных молекул СО, ухудшающих лазерное действие, турбулентное течение, возникающее при больших ско-" ростях потока, способствует более интенсивному охлаждению газа на стенках разрядного канала, Быстрая смена газа приводит также к изменению харак теристик разряда, выражающуюся, в частности, в уменьшении контрагирования разрядного столба,.что позволяет увеличить объем активной среды и, таким образом, выходную мощность квантового генератора. Как показали лабораторные исследования на экспериментально осуществленном макете предлагаемого изобретения, интенсивный вывод тепла из рабочего канала позволяет не только повысить ток разряда, но и значительно поднять давление рабочей смеси, что приводит к увеличению выходной мощности излучения с единицы длины разрядного канала., 79.5389
Составитель и- Старосельская
Редактор Л.Письман Техред T.ôàíòà Корректор В.Бутяга
Заказ 2338/1 Тирам, 591 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Рауюская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент",г. ужгород, ул. Проектная, 4
Таким образом, данный OKI с интенсивной циркуляцией газа в рабочем
Объеме позволяет значительно сокра-, < тить линейные размеры н увеличитьвыходную момность квантового генератора на молекулярном газе.
