Электродная система проточного газового лазера

Авторы патента:

H01S3/0971 - с поперечным возбуждением (H01S 3/0975 имеет преимущество)

(19)RU(11)993758(13)C(51) МПК ⁵ _H01S3/0971Статус: по данным на 17.12.2012 - прекратил действиеПошлина:

(54) ЭЛЕКТРОДНАЯ СИСТЕМА ПРОТОЧНОГО ГАЗОВОГО ЛАЗЕРА

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при создании быстропроточных газоразрядных лазеров с поперечным возбуждением. Известна быстропроточная электродная система газоразрядного лазера, содержащая секционированный вдоль и поперек потока катод и общий анод в виде перфорированной пластины, установленной в потоке газовой смеси под углом к направлению его движения. В такой электродной системе перфорированная пластина загромождает объем проточной части, вызывает дополнительное гидравлическое сопротивление и поэтому приводит к потерям полного давления, что вызывает дополнительные затраты мощности откачивающего устройства. Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является электродная система проточного газового лазера, содержащая секционированный катод и анод в виде медной пластины. В этой системе при повышенных давлениях газовой смеси имеют место низкие значения удельной мощности излучения, обусловленные пониженным энерговкладом в однородный тлеющий разряд. Понижение энерговклада с ростом давления происходит за счет повышения потерь заряженных частиц в элементарных процессах рекомбинации и прилипания в межэлектродном промежутке, при этом генерация положительных ионов у анода не увеличивается из-за низкой плотности тока у анода. Цель изобретения - повышение удельного энерговклада в разряд. Это достигается тем, что в электродной системе проточного газового лазера, содержащей катод и анод, обращенная к катоду поверхность анода покрыта слоем пористого диэлектрического материала. В этой электродной системе в качестве диэлектрического материала может применяться окись алюминия толщиной 0,1-20 мкм. При пониженном давлении в камере (0,1-0,3)Р_раб. производят электрический пробой окисной пленки с поджигом тлеющего разряда, после чего устанавливают рабочий режим. На чертеже схематично показана электродная система проточного газоразрядного лазера. Система содержит секционированный катод 1, блок 2 балластных сопротивлений, анод 3 с диэлектрическим высокотемпературным пористым слоем 4. Диэлектрический слой 4 может быть получен, например, путем оксидирования алюминиевого анода на глубину 0,1-20 мкм. При пониженном давлении газа в разрядной камере (0,1-0,3)Р_раб прикладывают напряжение между секционированным катодом 1 и анодом 3 до электрического пробоя окисного слоя 4 и газового зазора с последующим поджигом тлеющего разряда. Такой пробой обычно происходит на микронеровностях поверхности анода и имеет распределенный характер. При этом толщина диэлектрического слоя 4, меньшая 0,1 мкм, неэффективна, так как легко разрушается в тлеющем разряде, при толщине, превышающей 20 мкм, необходимы большие напряжения пробоя, что усложняет источник питания и конструкцию разрядной камеры лазера. Сопротивления обеспечивают стабильность разряда в камере. Увеличение удельного энерговклада в разряд достигается организацией большей плотности тока у поверхности анода, где электрический ток проходит через поры диэлектрического высокотемпературного слоя, которые образуют микроканалы, связывающие поверхность анода с межэлектродным газовым промежутком. С ростом плотности тока на аноде абсолютное значение прианодного падения потенциала падает, а величина приведенного электрического поля увеличивается. Это вызывает дополнительную ионизацию газа у анода и рост концентрации заряженных частиц в плазме тлеющего разряда. Сравнительные испытания данной электродной системы показали увеличение удельного энерговклада в потоке азота технической чистоты при давлении 130 Торр примерно в 2 раза.

Формула изобретения

1. ЭЛЕКТРОДНАЯ СИСТЕМА ПРОТОЧНОГО ГАЗОВОГО ЛАЗЕРА, содержащая катод и анод, отличающаяся тем, что, с целью повышения удельного энерговклада в разряд, обращенная к катоду поверхность анода покрыта слоем пористого диэлектрического материала. 2. Электродная система по п.1, отличающаяся тем, что в качестве диэлектрического материала применена окись алюминия толщиной 0,1 - 20 мкм.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 23-2001

Извещение опубликовано: 20.08.2001

Электрооптический блок лазера с поперечной прокачкой рабочего газа // 2146409

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при создании высокомощных лазеров с высоким качеством излучения

Газоразрядный co лазер // 2153744

Изобретение относится к устройствам со стимулированным излучением и, в частности, может быть использовано в газоразрядных CO-лазерах высокого давления с дозвуковым потоком рабочего газа

Способ изготовления co2 лазера с поперечным возбуждением // 2316092

Изобретение относится к технологии изготовления лазеров и может быть использовано для создания способа изготовления возбуждаемого поперечным разрядом СО2 лазера

Газовый лазер с электронным пучком // 2380805

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при разработке или изготовлении газовых лазеров, в том числе, лазеров на парах металлов, с поперечной накачкой, работающих как в режиме генерации, так и в режиме усиления когерентного излучения

Газоразрядная камера быстропроточного газового лазера с поперечным разрядом // 1228750

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в быстропроточных газовых лазерах с поперечным разрядом

Электродная система газоразрядного лазера // 1545903

Изобретение относится к квантовой электронике, а именно к электродным системам газоразрядных поперечно-проточных лазеров

Электродная система проточной газоразрядной камеры поперечного тлеющего разряда атмосферного давления // 1704206

Изобретение относится к области квантовой электроники и плазмохимии и может быть использовано при создании газовых лазеров и плазмохимических реакторов

Способ формирования объемного разряда в импульсно-периодическом газовом лазере и устройство для его реализации // 2589471

Изобретение относится к лазерной технике. Устройство, реализующее способ формирования объемного разряда в импульсно-периодическом газовом лазере, содержит генератор импульсного напряжения, рабочую камеру с установленными в ней электродами, формирующими объемный разряд, а также систему для прокачки рабочей газовой смеси. Каждый из электродов выполнен в виде базы с расположенными на ней элементами с разрядными кромками. По потоку рабочей газовой смеси до и после рабочей камеры установлены сетки. Базы с элементами с разрядными кромками установлены таким образом, чтобы обеспечить отражение акустических колебаний в сторону выхода потока рабочей газовой смеси из области объемного разряда. Технический результат заключается в увеличении мощности лазера за счет увеличения частоты следования импульсов и повышения энергии излучения в каждом импульсе. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.