RU2773020C1 - Разрядная камера проточного газового лазера - Google Patents
Разрядная камера проточного газового лазера Download PDFInfo
- Publication number
- RU2773020C1 RU2773020C1 RU2021122318A RU2021122318A RU2773020C1 RU 2773020 C1 RU2773020 C1 RU 2773020C1 RU 2021122318 A RU2021122318 A RU 2021122318A RU 2021122318 A RU2021122318 A RU 2021122318A RU 2773020 C1 RU2773020 C1 RU 2773020C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- pair
- gas flow
- discharge chamber
- electrodes
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 5
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к области физики газового разряда, в частности, к газовым проточным лазерам и может быть использовано при создании высокомощных лазеров с высоким качеством излучения. Разрядная камера проточного газового лазера выполнена в виде единой конструкции из кварца, представляет собой три пары взаимно перпендикулярных трубок, на одной паре трубок установлены электроды основного заряда, концы которых выполнены в виде пластин, параллельных газовому потоку, а торцы второй пары закрыты оптическими окнами, третья пара служит для организации прямо направленного газового потока. Технический результат – снижение габаритов, простота исполнения, сокращение количества герметизирующих уплотнений, удобство эксплуатации. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области физики лазеров с использованием газового разряда, в частности, к газовым проточным лазерам и может быть использовано при создании мощных лазеров с высоким качеством излучения.
Известен газовый лазер с проточной активной средой. Лазер содержит разрядную камеру, в которой электрическая часть выполнена в виде плоского анода и двух стержневых катодов. Ось оптического резонатора расположена поперек газового потока (п. США №4791637, H01S 3/03, 1998 г.). Недостатками известной камеры являются большие габариты и невысокое качество излучения, обусловленное неоднородностью электрического разряда в активной зоне.
Известно устройство для формирования плазменно-пучкового разряда (п. РФ №2574339, H01J 37/077, опубл. 10.02.2016), включающее разрядную камеру и электродную систему из протяженных электродов. Разрядная камера представлена в виде кварцевой трубки, в которую помещена электродная система из алюминиевых электродов, анод выполнен в виде плоской пластины, катод - в виде цилиндрического стержня, вдоль которого прорезана полость прямоугольной формы, а половина области разряда ограничена в поперечном направлении диэлектрическими стенками. Боковые стенки состоят наполовину из алюминия внутри полосы катода и наполовину из стеклотекстолита в области между катодом и анодом. Конструкция камеры способствует оптимизации разряда, однако неприменима для использования в лазере на смеси инертных газов, поскольку возникают трудности с организацией устойчивого ламинарного газового потока в межэлектродном пространстве.
В качестве прототипа выбрана разрядная камера проточного газового лазера (п. РФ №2147783, H01S 3/097, опубл. 20.04.2000), содержащая два электрода предыонизации, выполненные в виде двух параллельных плоскостей. Плоскость симметрии камеры параллельна электродам предыонизации. Электроды основного разряда выполнены в виде трубок, перпендикулярных направлению газового потока на входе и выходе камеры. Оптический резонатор имеет ось, параллельную плоскости электродов предыонизации и перпендикулярную электродам основного разряда. Электроды основного разряда смещены в разные стороны относительно плоскости симметрии камеры на расстояние не менее половины диаметра светового луча оптического резонатора.
Недостатком известной камеры являются сложность изготовления и адаптации, как механической, так и электрической части для нормального функционирования лазера на смеси инертных газов с оптической накачкой.
Техническим результатом заявляемой в качестве изобретения разрядной камеры проточного газового лазера является снижение габаритов, простота исполнения, сокращение количества герметизирующих уплотнений, удобство эксплуатации.
Указанный технический результат достигается тем, что корпус разрядной камеры выполнен в виде единой конструкции из плавленого кварца и имеет три пары взаимно перпендикулярных трубок. Одна пара трубок служит для организации прямого направленного потока активной среды. Во второй паре установлены электроды основного разряда, концы которых выполнены в виде пластин, параллельных газовому потоку, а торцы третьей пары трубок закрыты оптическими окнами.
Корпус разрядной камеры с патрубками в виде единой конструкции из плавленого кварца сформирован стекловарением. Это позволяет сократить количество герметизирующих уплотнений, изготовлять достаточно простым способом сразу несколько образцов камер для их взаимозаменяемости в случае поломки. При этом, поскольку вся конструкция разрядной камеры единая, достаточно снять ее и поставить другую (по типу замены бытовой лампочки). Изготовление всей конструкции из прозрачного материала (кварц) позволяет наблюдать за процессом разряда в камере во время работы лазерного устройства.
Сущность заявляемой в качестве изобретения разрядной камеры поясняется чертежами.
На фиг. 1 схематично представлен разрез камеры вдоль оси газового потока, а на фиг. 2 - вид А-А камеры.
Разрядная камера проточного газового лазера имеет корпус 1, выполненный в виде единой конструкции из плавленого кварца, имеющей три пары взаимно перпендикулярных трубок. В паре трубок 2 установлены электроды основного разряда 3, а торцы трубок 4 закрыты оптическими окнами 5. Электроды основного разряда 3 представляют собой плоскопараллельные пластины, расположенные параллельно газовому потоку.
В качестве примера изготовлен образец, в котором разрядная камера имеет габариты 90×100×32 мм, электроды выполнены из тантала. Плоскости электродов находятся на расстоянии порядка 4 мм друг от друга, размер поверхности электродов составляет 4×5 мм. Таким образом объем разрядного промежутка составляет 0,08 см3. Форма электродов позволяет оперативно изменять величину межэлектродного промежутка.
Разрядная камера работает следующим образом. Изделие устанавливается в лазерное устройство так, чтобы обеспечить устойчивый поток активной среды. Электроды подключаются к источнику импульсного напряжения с помощью винтовых зажимов. На расстоянии 1-2 см от оптических окон устанавливаются зеркала оптического резонатора лазера. Оптическая накачка может подаваться, как в направлении движения газового потока (поперечная схема накачки), так и через зеркала оптического резонатора (продольная схема накачки).
Использование разработанной разрядной камеры позволило получить лазерную генерацию на уровне 550 мВт в среде инертных газов с оптической накачкой на длине волны 912 нм.
Claims (1)
- Разрядная камера проточного газового лазера, выполненная в виде единой конструкции из кварца, представляет собой три пары взаимно перпендикулярных трубок, на одной паре трубок установлены электроды основного заряда, концы которых выполнены в виде пластин, параллельных газовому потоку, а торцы второй пары закрыты оптическими окнами, третья пара служит для организации прямо направленного газового потока.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2773020C1 true RU2773020C1 (ru) | 2022-05-30 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4807242A (en) * | 1987-07-21 | 1989-02-21 | Kim Simon M | Gas laser discharge tube |
RU753325C (ru) * | 1979-02-07 | 1994-11-30 | Научно-исследовательский институт физики | Газовый лазер |
RU2147783C1 (ru) * | 1998-12-10 | 2000-04-20 | Москалев Валерий Семенович | Разрядная камера проточного газового лазера |
RU170550U1 (ru) * | 2016-07-25 | 2017-04-28 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Газоразрядная трубка для лазера на парах стронция |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU753325C (ru) * | 1979-02-07 | 1994-11-30 | Научно-исследовательский институт физики | Газовый лазер |
US4807242A (en) * | 1987-07-21 | 1989-02-21 | Kim Simon M | Gas laser discharge tube |
RU2147783C1 (ru) * | 1998-12-10 | 2000-04-20 | Москалев Валерий Семенович | Разрядная камера проточного газового лазера |
RU170550U1 (ru) * | 2016-07-25 | 2017-04-28 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Газоразрядная трубка для лазера на парах стронция |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4393505A (en) | Gas discharge laser having a buffer gas of neon | |
US3500242A (en) | Static co2 gas laser | |
US3501714A (en) | Dc excited gas laser tube with conductive sidewalls | |
US3900803A (en) | Lasers optically pumped by laser-produced plasma | |
US4481634A (en) | RF Excited metal waveguide laser | |
KR101766994B1 (ko) | 배플을 구비한 레이저 튜브 | |
US3387226A (en) | Laser comprising a block of insulating material having a channel therein filled with a gas | |
RU2773020C1 (ru) | Разрядная камера проточного газового лазера | |
US3427564A (en) | High-power ionized gas laser structure | |
US4381564A (en) | Waveguide laser having a capacitively coupled discharge | |
US3495119A (en) | Cold cathode gas laser discharge tube | |
US11848530B2 (en) | Radio-frequency excited gas laser | |
US3469207A (en) | Metal-ceramic gas laser discharge tube | |
US3713043A (en) | Gas lasers with electrically-conductive plasma tube | |
US4788686A (en) | Gas-laser arrangement | |
RU2557327C2 (ru) | Газоразрядный эксимерный лазер (варианты) | |
US5077749A (en) | Laser apparatus | |
US4168475A (en) | Pulsed electron impact dissociation cyclic laser | |
US3516009A (en) | High stability laser | |
US3864643A (en) | Traveling wave vacuum spark and a travelling wave flashlamp | |
US3452295A (en) | Gas laser discharge tube having insulator shields | |
Eichler et al. | Performance of CuII lasers with cylindrical hollow cathodes | |
US3478279A (en) | Optical maser | |
US4266200A (en) | Metal halide laser tube structure | |
US7099365B2 (en) | Oscillation method and device of fluorine molecular laser |