Том 35, номер 04, статья № 7

Аннотация:

Описан электроразрядный ХеСl-мини-лазер и результаты его экспериментального моделирования. В лазере использована двухступенчатая система магнитного сжатия импульсов тока, полупроводниковые высоковольтные биполярные транзисторы в качестве коммутатора, предыонизация рабочей среды излучением барьерного разряда из-под сетчатого электрода. Установлена зависимость выходных параметров мини-лазера от условий его возбуждения и состава активной среды. Получена максимальная энергия в импульсе ~ 12 мДж на смеси состава 1,5 торр НСl + 15 торр Xe + 4 атм Ne при напряжении на обострительной емкости 20 кВ. Длительность импульсов генерации на полувысоте составляла ~ 20 нс. КПД XeCl-мини-лазера относительно энергии, запасенной в обострительной емкости, равно ~ 4%.

Ключевые слова:

ХеСl-мини-лазер, эксимерный лазер, эксимерная молекула, импульсный разряд, разрядный электрод, обострительная емкость

Список литературы:

1. Борейшо А.С., Борейшо В.А., Евдокимов И.М., Ивакин С.В. Лазеры: применения и приложения. СПб.: Лань, 2021. 520 с.
2. Месяц Г.А., Осипов В.В., Тарасенко В.Ф. Импульсные газовые лазеры. М.: Наука, 1991. 272 c.
3. Баранов В.Ю., Борисов В.М., Степанов Ю.Ю. Электроразрядные эксимерные лазеры на галогенидах инертных газов. М.: Энергоатомиздат, 1988. 216 с.
4. Панченко А.Н., Тарасенко В.Ф. Компактный электроразрядный ХеСl-лазер с энергией излучения ~ 1 Дж и длительностью импульса 100–300 нс // Квант. электрон. 1993. Т. 20, № 7. С. 663–664.
5. Борисов B.H., Дмитриев A.A., Прокофьев A.B., Христофоров О.Б. Об условиях возбуждения широкоапертурного ХеСl-лазера со средней мощностью излучения 1 кВт // Квант. электрон. 1995. Т. 22, № 5. С. 433–435.
6. Anufrik S., Volodenkov A., Znosko K. Systems of XeCl lasers excitation on basis of different types of LC-circuits // Proc. Intern. Conf. on Advanced Optoelectronics and Lasers (CAOL). Alushta, Crimea, Ukraine, 2003. V. 1. Р. 135–137.
7. Малов А.Н., Ражев A.M. Эксимерный лазер с двумя одновременно возбуждаемыми активными объемами // Квант. электрон. 1985. Т. 12, № 11. С. 2269–2274.
8. Коновалов И.Н., Лосев В.Ф., Панченко Ю.Н., Иванов Н.Г., Сухов М.Ю. Электроразрядный XeCl-лазер с энергией генерации 10 Дж и длительностью импульса излучения 300 нс // Квант. электрон. 2005. Т. 35, № 3. С. 237–240.
9. Верховский В.С., Ломаев М.И., Мельченко С.В., Панченко А.Н., Тарасенко В.Ф. Управление энергетическими, временными и пространственными характеристиками излучения ХеСl-лазера // Квант. электрон. 1991. Т. 18, № 11. С. 1279–1285.
10. Иванов Н.Г., Лосев В.Ф., Панченко Ю.Н. Формирование лазерных пучков с минимальной расходимостью в УФ-области спектра // Изв. вузов. Физ. 2000. T. 43, № 5. C. 64–68.
11. Панченко Ю.Н., Иванов Н.Г., Лосев В.Ф. Особенности формирования активной среды в короткоимпульсном электроразрядном XeCl-лазере // Квант. электрон. 2005. Т. 35, № 9. С. 618–620.
12. Лосев В.Ф., Панченко Ю.Н. Влияние неоднородностей активной среды на расходимость излучения длинноимпульсного электроразрядного XeCl-лазера // Квант. электрон. 2001. Т. 31, № 4. С. 293–297.
13. Борисов В.М., Брагин И.Е., Виноходов А.Ю., Водчиц В.А. Об интенсивности накачки электроразрядных эксимерных лазеров // Квант. электрон. 1995. T. 22, № 6. С. 533–536.
14. Ануфрик С.С., Володенков А.П., Зноско К.Ф. Энергетические характеристики XeCl-лазера с возбуждением LC-инвертором // Журн. прикл. спектроскоп. 1999. Т. 66, № 5. С. 702–707.
15. Ануфрик С.С., Зноско К.Ф., Курганский А.Д. Влияние параметров LC-контура на энергию генерации XeCl-лазера // Квант. электрон. 1989. Т. 16, № 11. С. 2228–2231.
16. Anufrik S., Volodenkov A., Znosko K. Simulation of systems of XeCl laser excitation of different types // Proc. 1st Internat. Conf. on Advanced Optoelectronics and Lasers (СAOL). Alushta, Crimea, Ukraine, 2003. V. 1. P. 146–148.
17. Бычков Ю.И, Винник M.Л., Макаров М.К. Широкоапертурный электроразрядный ХеСl-лазер с энергией генерации 15 Дж, работающий в бескоммутаторном режиме // Квант. электрон. 1992. Т. 19, № 6. С. 542–543.
18. Бычков Ю.И., Панченко А.Н., Тарасенко В.Ф., Тельминов А.Е., Ямпольская С.А., Ястремский А.Г. Теоретическое и экспериментальное исследование XeCl-лазера с использованием полупроводникового прерывателя тока в схеме питания // Квант. электрон. 2007. Т. 37, № 4. С. 319–324.
19. Борисов B.M., Демьянов А.В., Кирюхин Ю.Б. Теоретическое и экспериментальное исследование возникновения крупномасштабной неустойчивости в разряде XeCl-лазера с УФ-предыонизацией // Квант. электрон. 1997. Т. 24, № 1. С. 25–30.
20. Anufrik S.S., Volodenkov A.P., Znosko K.F. Influence of the preionization system on the lasing energy of a XeCl laser // J. Opt. Technol. 2000. V. 67, N 11. Р. 961–967.
21. Коновалов И.Н., Коваль Н.Н., Суслов А.И. Влияние степени предыонизации газа на однородность горения объемного разряда и генерацию излучения в широкоапертурном XeCl-лазере // Квант. электрон. 2002. T. 32, № 8. С. 663–668.
22. Anufrik S.S., Volodenkov A.P., Losev V.F., Znosko K.F. Modeling of the active medium based on XeCl molecules with allowance for the halogen-carrier regeneration process // Russ. Phys. J. 2012. V. 54, N 11. P. 1264–1271.
23. Anufrik S., Volodenkov A., Znosko K. Modeling of emission characteristics of XeCl excilamps in pulse-periodic mode of work // High Temp. Mater. Process. 2014. V. 18, N 3. P. 181–196.
24. Sorkina R. Theoretical simulation of spatial-time characteristics of a discharge XeCl excimer laser active medium // J. Phys. D: Appl. Phys. 1990. V. 23. P. 806–812.
25. Демьянов А.В., Кочетов И.В., Напартович А.П., Капителли М., Лонго С. Влияние колебательной кинетики HCl на развитие микронеустойчивостей и характеристики электроразрядного XeCl-лазера в условиях неоднородной предыонизации // Квант. электрон. 1995. Т. 22, № 7. С. 673–682.
26. Anufrik S., Volodenkov A., Znosko K. Simulation of active medium of XeCl lasers // Proc. SPIE. 2007. V. 6731. P. 673106.