Система предионизации электроразрядного лазера

 

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в импульсных электроразрядных лазерах с УФ-предионизацией. Цель изобретения - снижение напряжения пробоя разрядного промежутка системы предыонизации, повышение равномерности разряда вдоль электродов и увеличение энергии излучения лазера. Система предыонизации содержит инициирующий и заземленный электроды, расположенные на диэлектрической пластине и разделенные разрядным промежутком, в котором с зазором от краев электродов установлены в ряд металлические пластики, отделенные друг от друга зазором. При подаче на электроды импульса напряжения заряжаются емкости между пластинками и заземленным электродом и разряд возникает по поверхности диэлектрика между каждой парой противоположно расположенных пластинок вдоль всего разрядного промежутка. 2 ил.

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано в импульсных электроразрядных лазерах с УФ-предыонизацией.

Известна система предыонизации электроразрядного лазера, содержащая сплошной профилированный электрод и секционированный электрод, секции которого выполнены с остриями, расположенными напротив сплошного электрода, и подключены к конденсаторам. Вплотную к остриям установлена диэлектрическая пластина так, что кромки пластины и острий расположены на одном уровне [1] .

Недостатком этой системы является большая величина напряжения пробоя разрядного промежутка и неравномерность разряда по длине электрода, что ведет к потерям энергии излучения лазера.

Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности и достигаемому эффекту является система предыонизации электроразрядного лазера, содержащая инициирующий электрод и заземленный электрод, расположенные на одной стороне диэлектрической пластины вдоль нее и разделенные разрядным промежутком. На другой стороне диэлектрической пластины расположена сплошная металлическая пластина, являющаяся продолжением заземленного электрода [2] .

Недостатком этой системы является относительно большая величина напряжения пробоя разрядного промежутка, порядка 40 кВ, неравномерность разряда вдоль длины электродов, что ведет к снижению энергии излучения лазера.

Целью изобретения является снижение напряжения пробоя разрядного промежутка, повышение равномерности разряда вдоль длины электродов и увеличение энергии излучения лазера.

Цель достигается тем, что в системе предыонизации электроразрядного лазера, содержащей инициирующий и заземленный электроды, разделенные разрядным промежутком и расположенные на одной стороне диэлектрической пластины, на другой стороне которой расположена металлическая пластина, электрически соединена с заземленным электродом, в разрядном промежутке на поверхности диэлектрической пластины с зазором перед краями инициирующего и заземленного электродов установлены друг за другом с зазоpом между собой металлические пластинки, при этом зазоры между металлическими пластинками расположены на одной прямой, перпендикулярной краям электродов.

На фиг. 1 показана конструкция устройства, вид сверху; на фиг. 2 - то же вид с торца.

Система предыонизации содержит инициирующий электрод 1 и заземленный электрод 2, расположенные на диэлектрической пластине 3 и разделенные разрядным промежутком 4. На другой стороне диэлектрической пластины 3 расположена металлическая пластина 5, которая является продолжением заземленного электрода, и ширина ее такова, что она перекрывает расположенные сверху разрядный промежуток 4 и часть инициирующего электрода, образуя с ним емкость. Длина металлической пластины такая же, как и у электродов 1,2. В разрядном промежутке перед краями инициирующего 1 и заземленного 2 электродов установлены с зазором 6 перед их краями металлические пластинки 7 друг за другом и с зазором 8 между собой. Зазоры 8 расположены на одной прямой, перпендикулярной краям электродов 1 и 2. Пластинки 7 расположены по всей длине электродов 1 и 2, а с металлической пластиной 5 образуют емкость, величина которой порядка 10 пФ, что является определяющим при выборе размеров пластинок 7.

Устройство работает следующим образом. При подаче на электроды 1 и 2 высоковольтного импульса напряжения заряжаются емкости между пластинками 7 и металлической пластиной 5. Это снижает напряжение пробоя разрядного промежутка. Сначала пробивается зазор 6, а затем разрядный промежуток 4. Как показали эксперименты, наличие металлических пластинок 7 позволяет вдвое по сравнению с прототипом снизить напряжение пробоя, которое составляет в данном случае 20 кВ. Наличие множества разделенных между собой зазором 8 металлических пластинок позволяет получить равномерный разряд вдоль всей длины электродов 1 и 2, поскольку разряд возникает между каждой парой пластинок 7, разделенных разрядным промежутком 4. Наличие равномерного разряда в предложенной системе предыонизации повышает энергию излучения эксимерного лазера по сравнению с прототипом на 30% .

Таким образом, предложенная система предыонизации электроразрядного лазера позволяет значительно снизить напряжение пробоя разрядного промежутка системы предыонизации, повысить надежность работы и энергию излучения эксимерного лазера.

Формула изобретения

СИСТЕМА ПРЕДИОНИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНОГО ЛАЗЕРА, содержащая инициирующий и заземляющий электроды, разделенные разрядным промежутком и расположенные на одной стороне диэлектрической пластины, на другой стороне которой расположена металлическая пластина, электрически соединенная с заземленным электродом, отличающаяся тем, что, с целью снижения напряжения пробоя разрядного промежутка, повышения равномерности разряда вдоль электродов и увеличения энергии излучения лазера, в разрядном промежутке на поверхности диэлектрической пластины с зазором перед краями инициирующего и заземленного электродов установлены одна за другой с зазором между собой металлические пластинки, при этом зазоры между металлическими пластинками расположены на одной прямой, перпендикулярной краям электродов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2