такої реакції досить висока, т. Е. Гасіння відбувається при кожному зіткненні. Для типової газової суміші час гасіння 10 нс. Настільки швидке гасіння електронно-збуджених молекул спостерігається давольно часто і пов'язане з передачею енергії туша молекуле..Реакціі з випромінюванням. Ось деякі з них:
. XeCl * + h? ? Xe + 2h? (21)
22. Cl - + h? ? Cl + e (22)
23. He * + h? ? He + + e (23)
24. HeXe + h? ? Xe + + He (24)
. Реакції з домішками, наприклад:
. HCl + O 2? 4ClO 2 + 2H 2 O (25)
26. Xe * + O 2? XeO (26)
27. Xe * + H 2 O? XeO + H 2 (27)
Вони обумовлені тим, що незважаючи на суворі вимоги до чистоти газів, газова суміш може містити до 1% О 2, N 2 H 2, CO 2, H 2 O. Вода є головною шкідливоюдомішкою в газових сумішах ексимерних лазерів.
Крім вищенаведених реакцій в плазмі протікає ще значна кількість побічних, які в основному відводять енергію з основного каналу. Усі корисні збуджені стани досить короткоживучі, додатково тушатся при взаємних зіткненнях і зіткненнях з іншими утвореннями в плазмі. Тим не менш, можна вважати, що основні реакції, що призводять до утворення збуджених галогенідів інертних газів, протікають досить швидко і ефективно. Враховуючи всі ці процеси, а так само втрати у схемі збудження, можна оцінити, що в реальних пристроях в образованиe молекул ХеСL, в кращому випадку вкладається тільки 8-10% енергії, запасеної спочатку в накопичувальних ємностях.
. 3 Спрощена моделькінетікі освіти XeCl молекули
Рис. 3 Блок-схема спрощеної моделі кінетики освіти XeCl * -молекул.
Ця модель включає наступну сукупність плазмохимических реакцій:
Xe + e? Xe + + e + e;
Xe + e? Xe * + e;
Xe * + e? Xe + + e + e;
Xe * + e? Xe + e; (28)
HCl (v) + e? Cl - + H;
Xe + + e? Xe;
Xe + + Cl - + M? XeCl * + M;
XeCl * + N? Xe + Cl + N;
XeCl *? Xe + Cl + h? ;
2. Система збудження
. 1 Механізми збудження ексимерних лазерів
Граничні значення інверсії для ексимерних лазерів дуже великі, що пов'язано, з одного боку з малою довгої хвилі, а з іншого боку, з великою шириною лінії відповідних переходів. Справді, вираз для коефіцієнта посилення у випадку, коли в нижньому стані переходу молекули відсутні, має вигляд:
, (29)
де - щільність молекул у верхньому стані, -ширина лінії посилення, -ймовірність спонтанного випромінювання для переходу, -длінаволни. Для тексімерних лазерів a 21 ~ 10 7 # 151; 10 8 сек - 1 , см , тому, задавшись пороговим значенням посилення k ~ 10 - 2 см - 1 , отримаємо оцінку порогового значення щільності збуджених молекул:
(30)
Для створення подібної щільності збуджених молекул необхідно забезпечити вельми високе значення щільності енергії накачування E н ~ 10 - 2 дж/см 3 за час порядку 10 - 8 - 10 - 7 сек . Настільки висока щільність енергії накачування може бути досягнута при пропущенні через газ досить іисокой щільності інтенсивного пучка швидких електронів або потужного імпульсного розряду. При використанні двох зазначених способів введенні енергії в активне середовище реалізуються существенноразлічние механізми створення інверсної заселеності, засновані на різних послідовностях елементарних процесів. Розглянемо докладніше ці механізми.
2.2 Збудження ексимерного лазера елекронним пучком
При збудженні ексимерного лазера пучком швидких електронів величина питомої енергії накачування, що вводиться в активне середовище лазера, пропорційна тиску газу, тому порогові умови в даному випадку досягаються і результаті простого збільшення тиску. Так, у випадку, якщо основний механізм втрати енергії електронного пучка в газі пов'язаний з іонізацією атомів газу при проходженні в ньому електронів, то величина питомої енергії Е н, що вводиться в газ, дається виразом:
(31)
де N п - щільність електронів у пучку, Z - атомний номер елементів,?- Енергія електронів у пучку, I - енергія зв'я...
