Том 38, номер 03, статья № 10

Аннотация:

Представлены результаты исследований энергетических характеристик лазера на парах меди при накачке активной среды генератором Маркса. Приведена схема генератора с описанием особенностей ее работы, поскольку в качестве коммутаторов используются тиратроны. Показано, что генератор Маркса позволяет поднять верхнюю границу устойчивой работы тиратронов (кратно количеству используемых тиратронов – для двух тиратронов до ~ 8–10 кВ обратного напряжения на аноде тиратронов) и, следовательно, обеспечивает параметры накачки активной среды, недостижимые с одним тиратроном. Продемонстрировано, что энергия в импульсе генерации линейно возрастает с увеличением напряжения на ГРТ и уменьшением частоты следования импульсов возбуждения. Лазер на парах меди с накачкой генератором Маркса является перспективным источником излучения для решения задач высотного зондирования атмосферы, создания искусственных опорных звезд в устройствах адаптивной оптики и активных оптических системах и атмосферных бистатических каналах связи.

Ключевые слова:

лазер на парах меди, генератор Маркса, энергетические характеристики, генерация, тиратрон

Иллюстрации:

Список литературы:

1. Kim R.L., Lee T., Lee S., Lee S.W., Kim J.S., Eun H.J., Huh Y. Copper-bromide laser for treating vascular lesions // J. Korean Phys. Soc. 2014. V. 64, N 5. P. 755–758. DOI: 10.3938/jkps.64.755.
2. Пономарев И.В., Топчий С.Б., Андрусенко Ю.Н., Шакина Л.Д. Лечение крапчатого лентигинозного невуса двухволновым излучением лазера на парах меди. Вестник дерматологии и венерологии. 2021. Т. 97, № 4. С. 100–106. DOI: 10.25208/vdv12113. 2021. V. 97, N 4. P. 100–106. DOI: 10.25208/vdv1210.
3. Григорьянц А.Г., Гусев А.Л., Казарян М.А., Лябин Н.А. Лазеры на парах меди для прецизионной обработки изделий электронной техники // Альтернативная энергетика и экология. 2013. № 7. С. 86–98.
4. Тригуб М.В., Торгаев С.Н., Евтушенко Г.С., Троицкий В.О., Шиянов Д.В. Бистатический лазерный монитор // Письма в ЖТФ. 2016. Т. 42, № 12.  С. 51–56.
5. Тригуб М.В., Васнев Н.А., Китлер В.Д., Евтушенко Г.С. Применение бистатического лазерного монитора для высокоскоростной визуализации процессов горения // Оптика атмосф. и океана. 2020. Т. 33, № 12. С. 962–966. DOI: 10.15372/AOO20201210; Trigub M.V., Vasnev N.A., Kitler V.D., Evtushenko G.S. The use of a bistatic laser monitor for high-speed imaging of combustion processes // Atmos. Ocean. Opt. 2021. V. 34, N 2. P. 154–159.
6. Белов В.В., Тарасенков М.В., Абрамочкин В.Н., Иванов В.В., Федосов А.В., Гриднев Ю.В., Троицкий В.О., Димаки В.А. Атмосферные бистатические каналы связи с рассеянием. Часть 2. Полевые эксперименты 2013 г. // Оптика атмосф. и океана. 2014. Т. 27, № 8. С. 659–664; Belov V.V., Tarasenkov M.V., Abramochkin V.N., Ivanov V.V., Fedosov A.V., Gridnev Yu.V., Troitskii V.O., Dimaki V.A. Atmospheric bistatic communication channels with scattering. Part 2. Field experiments in 2013 // Atmos. Ocean. Opt. 2015. V. 28, N 3. P. 202–208.
7. Зуев В.Е., Зуев В.В. Дистанционное оптическое зондирование атмосферы. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. 232 с.
8. Бурлаков В.Д., Зуев В.В., Евтушенко Г.С., Ельников А.В., Маричев В.Н., Правдин В.Л. Лазеры на парах металлов для дистанционного зондирования атмосферного аэрозоля // Оптика атмосф. и океана. 1993. Т. 6, № 3. С. 326–331.
9. Бохан П.А., Бучанов В.В., Закревский Д.Э., Казарян М.А., Калугин М.М., Прохоров А.М., Фатеев Н.В. Лазерное разделение изотопов в атомарных парах. М.: Физматлит, 2004. 208 с.
10. Арланцев С.В., Бучанов В.В., Васильев А.А., Молодых Э.И., Тыкоцкий В.В., Юрченко Н.И. Расчетное исследование импульсно-периодического лазера на парах меди // Квант. электрон. 1980. Т. 7, № 8. С. 2319–2325. DOI: 10.1070/QE1980v010n11ABEH010300.
11. Пиотровский Ю.А., Реутова Н.М., Толмачев Ю.А. О роли ступенчатой ионизации в процессах формирования инверсной заселенности в лазерах на самоограниченных переходах // Опт. и спектроскоп. 1984. Т. 7, вып. 1. С. 99–104.
12. Бохан П.А., Герасимов В.А., Соломонов В.И., Щеглов В.Б. О механизме генерации лазера на парах меди // Квант. электрон. 1978. Т. 5, № 10. С. 2162–2173. DOI: 10.1070/QE1978v008n10ABEH011040.
13. Batenin V.M., Buchanov V.V., Boichenko A.M., Kazaryan M.A., Klimovskii I.I., Molodykh E.I. High-Brightness Metal Vapour Lasers (Physical Fundamentals and Mathematical Models). CRC, BocaRaton, Florida. 2016. 542 p. DOI: 10.1201/9781315372617.
14. Юдин Н.А. Энергетические характеристики лазера на парах меди в области устойчивой работы тиратрона // Квант. электрон. 1998. Т. 25, № 9. С. 795–798. DOI: 10.1070/QE1998v028n09ABEH001324.
15. Григорьянц А.Г., Казарян М.А., Лябин Н.А. Лазеры на парах меди: конструкция, характеристики и применения. М.: Физматлит, 2005. 312 с.
16. Баалбаки Х., Юдин Н.А., Юдин Н.Н. Перспективы повышения энергетических характеристик лазера на парах меди // Оптика атмосф. и океана. 2022. Т. 35, № 11. С. 963–968. DOI: 10.15372/AOO20221113; Baalbaki H.A., Yudin N.A., Yudin N.N. Prospects for improving the energy characteristics of a copper vapor laser // Atmos. Ocean. Opt. 2023. V. 36, N 1. P. 86–91.
17. Baalbaki H., Yudin N.A. Effect of electrode locations on the matching of the pumping generator with the load in metal vapor laser // Opt. Quantum Electron. 2023. V. 55. P. 706. DOI: 10.1007/s11082-023-04999-z.
18. Исаев А.А., Михкельсоо В.Т., Петраш Г.Г., Пеэт В.Э., Пономарев И.В., Трещалов А.Б. Кинетика возбуждения рабочих уровней лазера на парах меди в режиме сдвоенных импульсов // Квант. электрон. 1988. Т. 15, № 12. С. 2510–2513. DOI: 10.1070/QE1988v018n12ABEH012765.
19. Бохан П.А., Закревский Д.Э. Влияние согласования генератора накачки с лазерной трубкой и условий накачки на релаксацию метастабильных состояний и частотно-энергетические характеристики лазера на парах меди // Квант. электрон. 2002. Т. 32, № 7. С. 602–608. DOI: 10.1070/QE2002v032n07ABEH002254.
20. Солдатов А.Н., Суханов В.Б., Федоров В.Ф., Юдин Н.А. Исследование лазера на парах меди с повышенным КПД // Оптика атмосф. и океана. 1995. Т. 8, № 11. С. 1626–1636.
21. Hogan G.P., Webb C.E. Pre-ionization and discharge breakdown in the copper vapour laser: The phantom current // Opt. Commun. 1995. V. 117, N 5. P. 570–579. DOI: 10.1016/0030-4018(95)00143-V.
22. Singh D.K., Dikshit B., Vijayan R., Nayak A., Mishra S.K., Mukherjee J., Rawat V.S. Dependence of phantomcurrent in a metal vapor laser on electrode geometry // Laser Phys. 2020. V. 30. P. 115001. DOI: 10.1088/1555-6611/abb5ff.
23. Юдин Н.А., Баалбаки Х.А., Маликов А.В., Яркова Я.А. Процессы, ограничивающие энергетические характеристики лазера на парах меди // Оптика атмосф. и океана. 2024. Т. 37, № 4. С. 340–346. DOI: 10.15372/AOO20240412.