Лазер на парах металлов

 

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в разработках лазеров на атомах и ионах химических элементов Цель изобретения - повышение КПД лазера за счет повышения эффективности использования накачки от иаочника электронного возбуждения Лазер содержит кючету j надетым на нее соленоидом Внутри кюветы сроено с ней выполнен каппилляр. окруженный нагревателем и теп/юизолятором. К четырем отверстиям в торцовых стенках кюветы прикреплены соосло газоразрядные электронные пушки и отрезки диэлектрических трубок концы которых вырезаны по образующей капилляра Оси трубок пересекают ось кюветы перед торцом ка- nvmapa. С помощыо трубок и магнитного поля соленоида электронные пучки из пушек совмещаются в один и вводятся в каплиляр. 1 ил.

Пе) Я (щ 1589974 А2 (51) 5 Н 1 8 3 69

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИИ-.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 4319987/25 (22) 26.1037 (46) 30.10.93 Бюл. Йв 39-40 (71) Институт оптики атмосферы СО AH СССР (72) Колбычева ПД; Колбычев ГЗ, (54) ЛАЗЕР HA ПАРАХ МЕТАЛЛОВ (57) Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в разработках лазеров на атомах и ионах химических элементов.

Цель изобретения — повышение КПД лазера за счет повышения эффективности использования на- качки от источника электронного возбуждения. Лвзер содержит кювету g надетым на нее соленоидом

Внутри кюветы соосно с ней выполнен каппилляр, окруженный нагревателем и теплоизолятором К четырем отверстиям в торцовых стенках кюветы прикреплены соосно газоразрядные электронные пушки и отрезки диэлектрических трубок концы которых вырезаны по образующей капилляра Оси трубок пересекают ось кюветы перед торцом капилляра С помощью трубок и магнитного поля соленоида электронные пучки из пушек совмещаются в один паучок и вводятся в каппиляр. 1 ил.

1589974

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано а разработках лазеров на атомах и ионах химических элементов.

Целью изобретения является повыше- 5 - ие КПД лазера за счет уменьшения потерь энергии при фокусировке электронного пуч- . .i3.

На чертеже показан лазер на парах ме; аллов, 10

Лазер содержит кювету 1 с надетым на

«ее соленоидом 2. В кювете соосно с ней выполнен капилляр 3 из жаропрочной керамики. на который намотан нагреватель 4 из тугоплавкого провода, изолированный от "5 стенок кюветы слоем теплоизолятора 5. Кю вета заполнена буферным газом (например, гелием при давлении 2 кПа), а в капилляре 3 размещены навески с рабочим металлом 6.

Электронный источник возбуждения ла- 20 эера состоит.иэ четырех газоразрядных электронных пушек 7, установленных на на- ружной поверхности кюветы напротив отверстий 8. Электронные пушки 7 сосгоят из катодов 9 и сетчатых анодов 10, разделен- 25 ных диафрагмой из изолятора 11. Внутри кюветы 1 вплотную к отверстиям 8 установлены отрезки диэлектрических трубок 12 из ф;тойчивого к распылению материала (например, из кварца), причем оси электрон- 30 ных пушек 7, отверстий 8 и трубок 12 совпадают и пересекают ось кюветы 1 перед ближайшим к ним торцом капилляра 3. Направленные к капилляру 3 концы трубок 12 срезаны так, что оставляют апертуру капил- 35 ляра 3 открытой. Установлено, что проводка электронного пучка осуществляется наилучшим образом, когда диаметр трубок 12 составляет 0,9-1,1 от диаметра отверстия 8.

Устройство работает следующим обре- 40 зом.

Спираль нагревателя 4 подключается к источнику питания и в результате повышения температуры в капилляре 3 последний заполняется парами металла из навесок S. 45 установлены диэлектрические трубки с внутренним диаметром, составляющим (0,9

- 1,1) от диаметра отверстия в торцовой стенке кюветы, причем один конец каждой трубки соединен с указанным отверстием, а другой расположен вблизи апертуры капилляра.

Формула изобретения

ЛАЗ Е Р НА ПАРАХ METAËËÎ В по авт. св. N 1407365, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД за счет уменьше ния потерь энергии при фокусировке электронного пучка, в кювете соосно с электронными источниками возбуждения

Соленоид 2 подключают к источнику постоянного тока, а на катоды 9 при заземленных анодах,10 попадают импульсы высокого напряжения. При этом в каждом промежутке катод 9 — анод 10 возникает электрический разряд в буферном газе, генерирующий пучок высокоэнергетичных электронов. Электронные пучки через сетчатые аноды 10 и отверстия 8 инжектируются в лазерную кювету, проходят через отрезки диэлектрических трубок 12, препятствующих рассыпанию пучка, пересекаются в области на оси кюветы, аксиальным магнитным полем соленоида 2 формируются в единый шнур и проводятся по капилляру 3. Здесь электроны пучка возбуждают активную смесь из паров металла и буферного газа и обеспечивают генерацию лазерного излучения.

Благодаря действию отрезков диэлектрической трубки 12 на пучок в капилляр 3 вводится 95 — 977ь полного пучка, генерируемого суммой электронных пушек 7. Суммарный пучок в капилляре 3 имеет вид единого практически однородного по сечению шнура, вытянутого по оси капилляра 3 и отстоящего от его стенок нз расстоянии 1-1,5 мм.

Введение диэлектрических трубок существенна ослаблядт требования к геометрии и напряженности магнитного поля на концах соленоида, что позволяет отказаться от секционирования соленоида и требования подвижного его секций. Далее. эффективная проводка пучков по отрезкам диэлектрических трубок допускает даже исполнение последних в виде легких конусов.

Это обеспечивает дополнительную компрессию пучков в области их пересечения, а также предельное уменьшение диаметра. капилляра, что также увеличивает ресурс работы лазера и повышает плотность накачки. (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1407365, кл. Н 01 $3/09, 1986.

1589974

Составитель А.Царев

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор l4:Кярецман

Редактор В.Денщиков

Заказ 3193 г

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101