Способ стабилизации состава рабочей среды импульсно- периодического со @ -лазера



 

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в им пул ьсно-перио дичее ких С02-лазерах. Целью изобретения является увеличение средней мощности излучения лазера. В газовом лазере установление состава рабочей среды, близкого к равновесному, осуществляют путем зажигания между катодом и анодом дугового разряда. При этом прекращают и периодически возобновляют прокачку газовой среды через разрядный промежуток до появления в нем стабильного объемного разряда, после чего прокачку газовой среды осуществляют непрерывно. Катод выполняют из первокситоподобного материала. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4698776/25 (22) 04,04.89 (46) 30.09.91. Бюл. N. 36 (71) Институт электрофизики Уральского отделения АН СССР и Уральский государственный университет им. А. M. Горького (72) И. И. Беляков, П. И. Богданов, О. Ф.

Конончук, В., B. Осипов и В. А. Тельнов (53) 621.376.8(088,8) (56) Расе P. W. Lacombe M. à sealed highrepetitlon rate ТЕА-C02 laser. — IEEE 1.

Quand. Electr. QE — 14, 1978, N. 4, р, 263-274.

Stark О. $. et al.А sealed 100 Н2СО2 ТЕА

laser using. high CO2 concentration and

ambletnt temperature catalists. — 1. Phys. Е:

Scl. Instr. 1983, ч. 16, М 2, р, 158 — 161.

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в злектроразрядных импульсно-периодических СО2-лазерах.

Целью изобретения является увеличение средней мощности излучения лазера.

На фиг. 1 приведены графики изменения концентраций СО2, СО. 02 и NO; на фиг.

2 — график изменения средней мощности излучения лазера.

Осуществление способа возможно в двух вариантах.

Вариант 1. Первоначально возбуждение прокачиваемой рабочей среды осуществляется импульсно-периодическим объемным разрядом в разрядном промежутке с катодом из первокситоподобного,, Ы„, 1681361 А1 (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ СОСТАВА

РАБОЧЕЙ СРЕДЫ ИМПУЛЬСНО-ПЕРИОД ИЧ Е С КО ГО СО2-ЛАЗЕРА (57) Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в импульсно-периодических С02-лазерах.

Целью изобретения является увеличение средней мощности излучения лазера. В газовом лазере установление состава рабочей среды, близкого к равновесному, осуществляют путем зажигания между катодом и анодом дугового разряда, При этом прекращают и периодически возобновляют прокачку газовой среды через разрядный промежуток до появления в нем стабильного объемного разряда, после чего прокачку газовой среды осуществляют непрерывно.

Катод выполняют из первокситоподобного материала. 2 ил, материала типа RexA1yA2zOct (например, Lao,7Sr0,ýCoOç), где Re — редкоземельный металл или сочетание редкоземельных металлов, А1 — щелочноземельный металл, например Sr, Ва, Са; А2 — переходной металл, например Со, Cu, Ni, Fe; Π— кислород; х+у=1,2; z=l; d=3,4, который обладает каталитическими свойствами по восстановлению СО2 в реакции

2 СО+С2=2 СО2 и образованию окиси азота в реакции

Й2+02=2ЙО

После того как под действием объемного разряда изменение состава рабочей среды достигнет уровня, при котором про- . исходит переход объемного разряда в дуговой, в разрядном промежутке поддер1681361 живают дуговой разряд, при этом прекрашают и периодически возобновляют прокачку рабочей среды. Дуговой разряд в промежутке поддерживают до установления нового состава рабочей среды (С02, Nz, Не, CO, Oz, NO), близкого к равновесному, и появления в нем объемного разряда, после чего прокачку рабочей среды осуществляют непрерывно.

Вариант 2. Рабочий цикл лазера начинаВтся с зажигания в разрядном промежутке с катодом иэ первокситоподобного материала дугового разряда при отсутствии и периодическом возобновлении прокачки рабочей среды. Роль дугового разряда и периодического прекращения прокачки — те же, что и в варианте 1, Зажигание дугового разряда необходиМо, во-первых, для распыления материала

Катализатора и локального повышения температуры газовой среды с целью образования новой компоненты, а именно окиси азота NO, присутствие которой стабилизирует состав рабочей среды, позволяет осуществить в ней обьемный разряд, восстановить генерацию лазерного излучения и тем самым увеличить среднюю мощность лазера. Во-вторых, дуговой разряд с более высокой скоростью разлагает С02 и тем самым способствует сокращению времени установления состава рабочей среды, близкого к равновесному, то есть сокращает время, в течение которого излучение отсутствует, что также увеличивает среднюю мощность лазера.

Прекращение прокачки повышает локальную температуру рабочей среды, увеличивает вероятность дугообразования до единицы, что способствует сокращению времени установления нового состава рабочей среды, близкого к равновесному, то есть сокращению времени отсутствия излучения, что также увеличивает среднюю мощность лазера, Периодическое возобновление прокачки необходимо для контроля перехода дугового разряда в обьемный, так как условие прокачки газовой среды является одним иэ основных для существования импульснопериодического объемного разряда.

Выполнение катода из первокситоподобного материала позволяет осуществить

5 в дуговом разряде реакцию получения окиси азота, присутствие которой стабилизирует состав рабочей среды, позволяет осуществить в ней стабильный объемный разряд, восстановить генерацию лазерного

10 излучения и тем самым увеличить среднюю мощность лазера, Способ, кроме увеличения средней мощности, обладает дополнительным преимуществом, так как после установления но15 вого .состава рабочей среды, близкого к равновесному, не требуется осуществлять паузу в возбуждении, т. е. среднюю мощность лазера можно регулировать, изменяя частоту следования импульсов воэбужде20 ния.

Формулаизобретения

Способ стабилизации состава рабочей

25 среды импульсно-периодического С02-лазера, включающий прокачку рабочей среды в присутствии катализатора через разрядный промежуток, образованный анодом и катодом, и установление близкого к рав30 новесному состава рабочей среды путем зажигания разряда в межзлектродном промежутке, отличающийся тем, что, с целью увеличения средней мощности излучения, установление близкого к равновесно35 му состава рабочей среды производят путем зажигания импульсно-периодического дугового разряда между анодом и катодом, выполненным из первокситоподобного материала типа ЯехА1уА2 0, являющегося

40 катализатором, где Re — редкоземельный металл или сочетание редкоземельных металлов; А1 — щелочноземельный металл; А2 — переходной металл; Π— кислород; х+у=1,2;

z-1; d=3,4, при этом периодически прекра45 щают и возобновляют прокачку рабочей среды через разрядный промежуток до перехода дугового разряда в объемный, после чего прокачку осуществляют непрерывно.

1б81361

g СГК

Редактор А.Маковская

Заказ 3315 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

01

Составитель Ю.Смаковский

Техред М.Моргентэл Корректор О.Кравцова

Произеодстеенно-издателнскии комбинат "Патент". г. Улггород, ул.Гагарина, 101

Способ стабилизации состава рабочей среды импульсно- периодического со @ -лазера Способ стабилизации состава рабочей среды импульсно- периодического со @ -лазера Способ стабилизации состава рабочей среды импульсно- периодического со @ -лазера 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области квантовой электроники, в частности к конструкциям газоразрядных проточных лазеров
Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при создании активных элементов лазеров (АЭЛ) на парах щелочно-земельных металлов как импульсного, так и непрерывного действия

Изобретение относится к квантовой электронике и позволяет увеличить мощность излучения лазера на парах химических элементов путем выравнивания концентрации паров химического элемента в полости катода прокачкой газовой смеси

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано при конструировании газовых лазеров на парах химических элементов с полым катодом

Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано в сверхзвуковых газовых лазерах смесевого типа, в частности газодинамическом и химическом лазерах

Изобретение относится к квантовой электронике, в частности к области лазерной техники, и предназначено для использования при создании высокоэффективных и компактных газовых лазеров высокой мощности для индустриального применения, например для высокоточной сварки и резки металлов

Изобретение относится к устройствам для восстановления давления газа в лазере в процессе его работы. Система восстановления давления газа в лазере состоит из устройства регулирования подачи газа и трубопроводов. Устройство регулирования содержит баллон с газом, соединенный трубопроводом с лазером через регулятор давления, соединенный с устройством контроля давления. Внутри лазера размещены два коаксиально расположенных и заглушенных с торцов трубопровода, образующих общую полость с трубопроводом, соединяющим регулятор давления с лазером. Во внутреннем коаксиально расположенном трубопроводе выполнено отверстие, при этом наружный трубопровод содержит отверстия, выходящие в полость лазера. Технический результат заключается в обеспечении возможности повышения времени работы лазера и обеспечении требуемых энергетических и спектральных параметров лазерного излучения. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к лазерной технике. Способ контроля герметичности отсоединенных от вакуумного поста моноблочных газовых лазеров включает использование для оценки герметичности пробного газа, выбор аналитических пар спектральных линий пробного и рабочего газов, для оценки концентрации пробного газа, построение калибровочной зависимости относительной интенсивности выбранной аналитической пары от концентрации пробного газа, регистрацию спектра излучения тлеющего разряда контролируемого лазера, определение по калибровочной зависимости концентрации пробного газа, создание замкнутого объема вокруг контролируемой оболочки лазера, заполнение указанного замкнутого объема пробным газом, накопление в контролируемом лазере пробного газа, регистрацию линий пробного газа в спектре излучения тлеющего разряда после хранения в среде пробного газа, определение по калибровочной зависимости концентрации пробного газа и оценку герметичности изделия по разности измеренных концентраций пробных газов до и после контрольного времени хранения. В качестве пробного используют газ, не являющийся рабочим газом для данного лазера или типичным примесным газом и имеющий в выбранной спектральной области линии, не перекрывающиеся линиями основных газов или молекулярных полос типичных примесных газов, обладающих высокой интенсивностью при низких концентрациях пробного газа. При этом время, в течение которого выдерживают контролируемое изделие в среде этого газа, определяют по формуле: где Δt - время выдержки в среде пробного газа, сек; Pмин - минимальное давление пробного газа, которое можно зарегистрировать, Па; V - объем газовой смеси моноблочного газового лазера, м3; Q - минимальный поток натекания, который необходимо зарегистрировать, Па·м3/сек. Технический результат заключается в сокращении времени контроля. 2 ил.

Изобретение относится к области контроля герметичности изделий. Способ масс-спектрометрического контроля герметичности моноблочных газовых лазеров включает создание замкнутых объемов с обеих сторон контролируемой оболочки лазера, откачку внутреннего объема вместе с анализатором пробного газа до высокого вакуума, накопление в контролируемой оболочке, соединенной с анализатором, пробного газа путем прекращения откачки пробного газа при откачке остальных газов и регистрацию изменения фоновой величины пика пробного газа за контрольное время Tк, выбираемое при выходе на линейный участок нарастания величины пика пробного газа, которое определяется до тех пор, пока зависимость интенсивности фонового потока пробного газа от времени при соседних измерениях не будет совпадать по крутизне и интенсивности с точностью до 10%, но не менее 3 раз. Осуществляют возобновление откачки контролируемого объема вместе с газоанализатором, подачу пробного газа во внешний замкнутый объем, выжидают время не меньше установления стационарного потока пробного газа через дефекты поверхностей, соединяемых вакуумно-плотно способом оптического контакта, накопление пробного газа в контролируемом объеме, регистрацию изменения суммарного пика давления пробного газа за контрольное время Tк путем прекращения откачки из газоанализатора пробного газа при откачке остальных газов. Оценку герметичности изделия производят по разности суммарной и фоновой величин пика пробного газа в момент времени Tк. Накопление пробного газа во внутреннем объеме контролируемой оболочки проводят с откачивающимся газоанализатором, отключенным от контролируемого объема. Регистрацию накопленного пробного газа проводят через время Tp, определяющееся конструкцией лазера, пробным газом и являющееся большим, чем время установления стационарного потока пробного газа через дефекты поверхностей, минимум в четыре раза. Технический результат заключается в повышении процента определения течей, а также в повышении точности определения их местоположения.

Изобретение относится к лазерной технике. Двухконтурный газовый лазер содержит лазерную камеру, внутри которой размещены полая кювета с окнами, прозрачными к оптическому излучению и снабженными затвором с датчиком положения и устройством охлаждения, управляемым блоком. Два контура циркуляции активной среды проходят через полость кюветы, каждый из которых включает нагнетатель с блоком управления и участки нагрева с нагревателем и датчиком температуры, подключенным к блоку управления нагревом. Один из контуров снабжен датчиком давления. Вне лазерной камеры размещены источники накачки с блоком управления, система фокусировки и доставки излучения в полость кюветы. Кювета содержит расположенные на одной оптической оси с окнами кюветы оптические средства, исполнительные механизмы с датчиками положения и юстировочный лазер. Блоки управления нагнетателями активной среды контуров, нагревом, источниками накачки излучения и охлаждением окон кюветы объединены в единую автоматизированную систему управления, в которую также входит контроллер для управления блоками в соответствии с программным обеспечением и соединенный к нему по каналу ввода/вывода через сетевой коммутатор вычислительный модуль. К контроллеру последовательно подключены модуль питания, модуль связи с блоком управления источниками накачки излучения, модуль аналогового ввода, связанный с датчиком давления и температуры, модуль релейного вывода, связанный с контактором блока управления нагревом, модуль дискретного вывода, связанный с твердотельным реле блока управления нагревом и реле юстировочного лазера, а также с контактором блока управления охлаждением окон кюветы, модуль дискретного ввода, связанный с сигнальным проводником датчиков положения, исполнительных механизмов и затвора окон кюветы. Реле протока устройства охлаждения окон кюветы соединено с модулем дискретного ввода. Модуль размножения потенциала соединен с общим проводником датчиков положения. Технический результат заключается в обеспечении возможности упрощения процедуры эксплуатации лазера. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2013-03-28T01:26:03
Наверх