Дипломна робота
Ефективні імпульсно-періодичні ексимерні лазери
Зміст
Введення
1.Кінетіка
.1 Ексимерні молекули
1.2 Плазмо-хімічні реакції
1.3 Спрощена модель кінетики освіти XeCl молекули
2.Система збудження
2.1 Механізми збудження ексимерних лазерів
.2 Збудження ексимерного лазера елекронним пучком
2.3 Збудження зксімерного лазера розрядом
2.4 Загальна характеристика систем предионізаціі
2.5 Основні схеми збудження ЕЕЛ
2.6 Використання LC-контура для порушення електророзрядних ексимерних лазерів
2.7 Опис схеми LC-інвертора
3.Системи прокачування робочої суміші
4.Резонатор лазера
4.1 Формування лазерного випромінювання
4.2 Формування расходимости вихідного випромінювання при використанні різних типів резонаторів
4.3 Формування вузької спектральної лінії випромінювання в селективних резонаторах, що включають в себе дифракційні решітки та еталони Фабрі-Перо
5.Експеріментальние прилади і методики вимірювань
5.1 Прилади та методи вимірювання
5.2 Похибки вимірювань
5.3 Експериментальні установки і їх
.Ісследованія формування якісного випромінювання
6.1 Расходимость вихідного випромінювання сформованого в плоско паралельному резонаторі
6.2 Формування випромінювання з вузькою спектральної лінії в селективному резонаторі
Висновок
Література
ексимерний лазер предионізаціі випромінювання
Введення
Ексимерні (ексіплексние) молекули - широкий клас молекул, які існують лише в збуджених станах.
Початок робіт з отримання генерації на таких молекулах припадає на 1966 - 1969 рр. У 1970 р в СРСР був створений перший ексимерний лазер на рідкому ксеноні з накачуванням електронним пучком. Надалі генерація на молекулярному ксеноні була здійснена в щільному газі при тиску в десятки атмосфер. Таким чином, димер інертного газу Xe 2 * перший ексимерні молекула, на якій була отримана генерація. Лазери, що працюють на іншого різновиду ексимерних молекул - галогенидах інертних газів, створені в 1975 р Своєрідність цього класу газових лазерів є прямим наслідком будови ексимерних молекул і способу їх утворення.
Для лазерів на галогенидах інертних газів короткохвильовий діапазон випромінювання від 193 до 353 нм при можливості досягнення високої імпульсної та середньої потужності генерації (енергія таких лазерів досягає декількох сот джоулів) з повним ККД до 10%. Максимальна енергія генерації отримана на молекулах ArF (?=193 нм), KrF (?=248 нм), XeCl (?=308 нм) і XeF (?=351 нм). Лазери зазвичай працюють на суміші, що складається з легкого інертного газу He, Ne (~ 95%) і більш важкого інертного газу Ar, Kr, Xe (~ 5%) з невеликою добавкою галогеноносітеля (F 2, NF 3, Hcl), при тиску близько трьох атмосфер. Наявність важкого інертного газу і електронегативних компонент (при високій концентрації захоплюють електрони), висока тиску (класичний тліючий розряд існує тільки при низькому ~ 10 березня Па), а також необхідність забезпечення високого рівня вкладається потужності, обумовлюють жорсткі вимоги до лазерним системам.
Табл. 1. Характеристики ексимерних комплексів.
Ще одним достоїнством даного класу лазерів є те, що вони ефективно працюють при різних способах накачування, а системи накачування є універсальними для отримання генерації на різних молекулах при заміні робочої суміші. Для здійснення генерації необхідно, щоб концентрація збуджених ексимерних молекул була порядку N У " 10 14 - 15 жовтня см - 3 . Для створення подібної концентрації необхідно забезпечити вельми високе значення енергії накачування? н ~ 10 -2 дж/см 3 за час порядку 10 - 8 - 10 - 7 сек. Настільки висока щільність енергії накачування досягнута при пропущенні через газ потужного розряду.
Перераховані достоїнства обумовлюють широку область застосування ексимерних лазерів.
До теперішнього часу, ексимерний лазер на молекулі XeCl є одним з найбільш потужних джерел інтенсивного ультрафіолетового випромінювання. Тридцятирічна історія досліджень XeCl-лазера дозволила досягти більшого прогресу в цій області. На сьогоднішній день реалізовані як частотні, так і моноімпульсні режими з генерацією в діапазоні тривалостей від десятка до декількох сотень на...
