сті розподілу вихідного випромінювання по перетину пучка, зменшення вихідної потужності випромінювання, до механічних пошкоджень електродів і т.д. Для уникнення вище перерахованих наслідків, необхідно здійснювати зміну газу в розрядному проміжку.
В роботі [11] проводиться теоретична оцінка швидкості прокачування газу в розрядному проміжку. Розрахунок показує що, швидкість прокачування повинна бути такою, щоб до моменту початку наступного імпульсу встигала відбуватися зміна газу в проміжку в півтора рази більше ніж розмір електродів в напрямку прокачування. У цьому випадку вплив адіабатичного розширення пробки нагрітого газу від попередніх розрядних імпульсів на наступні, буде незначно.
В роботі [19] досліджувалися різні конструкції камер прокачування зображених на Рис.10. Газовий потік, в обох камерах створювався діаметральним вентилятором, який приводився в рух електродвигуном через магнітну муфту. Швидкість потоку в камері, а у заземленого електрода становила 3 ??м/с, а у високовольтного електрода 4-5 м/с (при 1500 об/хв). Зростання потужності лазера при збільшенні частоти припинявся при досягненні частоти повторення імпульсів 175 Гц. Автори пов'язують це з тим, що пробка нагрітого газу не встигає вийти з розрядного проміжку. У камері зображеної на рис 3б гранична частота склала близько 400 Гц (швидкість прокачування 24 м/с), а зменшення потужності пояснювалося впливом акустичних коливань, для придушення яких необхідно встановлювати глушники.
Крім швидкості прокачування важливим параметром є профіль газового потоку в розрядному проміжку. У лазері, працюючому в ІПР швидкість прокачування в центрі розрядного проміжку складала 30 м/с і плавно спадала до країв [11]. При цьому потужність генерації, лінійно зростаюча при збільшенні частоти проходження імпульсів, спадала до нуля вже при частоті 20 Гц. При застосуванні згладжуючої решітки (з прозорістю 0.6) швидкість потоку становила 6 м/с, а неоднорідність не перевищувала 10%. За таких умов частота проходження імпульсів без зменшення потужності становила 100 Гц. Крім наявності згладжуючої сітки на однорідність газового потоку впливає також форма конструкції камери прокачування і плавність сполучення електродів зі стінками газового каналу. В роботі [20], була розроблена камера прокачування зображена на Рис 11. На відміну від звичайної системи прокачування, ця схема містить віхреобразователь, у вихідному патрубку. Аеродинамічна характеристика такого вентилятора має приблизно в 3 рази більшу відносний тиск в області малих продуктивностей. Слід зазначити що при, швидкості прокачування газу 24 м/с (частота обертання вентилятора 5800 об/хв) при частоті повторення імпульсів 6.1 кГц спостерігалося різке падіння потужності. Зменшення потужності автори пов'язують з утворенням Високоіонізоване плазми (внаслідок меншої швидкості прокачування у електродів), в пріелектродних шарах, яка спотворює поле, сформоване електродами.
Рис. 11 - Схема прокачування газу азотного лазера: 1 катод, 2- анод, 3- обостряющая ємність, 4- ножовий предионізатор, 5 дифузор, 6 віхреобразователь, 7 напрямні потоку, 8- діаметральний вентилятор, 9 радіатори охолодження, 10- електростатичний фільтр, 11- вхід газу в електростатичний фільтр.
Камера піддавалася удосконаленню, був введений додатковий канал шириною 1.5 мм через який здійснювалася додаткова продування газової суміші проходить через електростатичний фільтр. Що дозволило підвищити частоту до 11 кГц.
4. Резонатор лазера
. 1 Формування лазерного випромінювання
Як у випадку з іншими резонаторами, оптичний резонатор повинен мати певні резонансні частоти з максимальною амплітудою коливань. Інша важлива функція лазерного резонатора полягає в забезпеченні зворотного зв'язку фотонів з лазерною середовищем. Чим більше позитивність життя фотона в лазерної середовищі, тим більша ймовірність вимушеного випускання. На практиці лазерний резонатор складається в більшості випадків з двох дзеркал, розташованих паралельно. Ці дзеркала можуть бути з плоскими або вигнутими поверхнями. Відповідно радіусу кривизни і віддалі розрізняють різні типи резонаторів. Найбільш частий застосовуваний тип резонатора - конфокальний резонатор. Конфокальний резонатор відрізняється від усіх інших конфігурацій резонаторів мінімальними дифракційними втратами. У цьому резонаторі застосовується два увігнутих дзеркала з однаковими радіусами кривизни b. Довжина резонатора L відповідає радіусу кривизни (L=b). Так як у увігнутих дзеркал фокусна відстань f відповідає половинному значенням радіуса кривизни (f=b/2), то фокуси обох дзеркал резонатора збігаються (конфокальний резонатор).
Для опису лазерного випромінювання в резонаторі потрібні дані, що відносяться до нас...
