алельно навантаженню ємність С 3, зменшити за рахунок взаємоіндукції L 2 і L 3 ефективну індуктивність розрядного контуру, тим самим прискорити процеси енерговклада в плазму. Цей метод виявився досить ефективним і дозволив підняти ккд лазера в 1, 5 рази. Практично всі схеми збудження можна отримати виходячи з двох основних схем LC-контур і LC-інвертор:
2.6 Використання LC-контура для возбужденіяелектроразрядних ексимерних лазерів
Застосуванню LC-контура в якості системи збудження ексимерних лазерів присвячений ряд робіт. Було досліджено вплив на енергію генерації окремих параметрів розрядного контуру, проведена оптимізація схеми збудження, вивчено вплив індуктивності контуру на енергію генерації та досліджена залежність вихідної енергії і повної ефективності ХеСL-лазера від ставлення накопичувальної до обострітельной ємностей С 0/С 1. З результатів дослідження впливу величини обострітельной ємності на вихідну енергію і ККД ХеСL лазера стало ясно, що існує оптимальне значення обострітельной ємності, при якій вихідна енергія максимальна.
Провідними инжинер доведено, що енергія генерації максимальна при співвідношенні З 0/С 1 ~ 0,6, причому максимальна ефективність в цьому випадку досягається при мінімальному напрузі. Експерименти проводилися при трьох значеннях С 1 і зміні С 0 в межах 0,1 С 1 - 0,7 с 1 .Найдено, що для всіх значень З 1 оптимальне відношення С 0/С 1 лежить в діапазоні 0,3-0,5. З аналізу публікацій випливає, що оптимальне співвідношення обострітельной та накопичувальної ємностей лежить в діапазоні 0,2-0,6. Звертає на себе увагу настільки велике розходження отриманих різними авторами оптимальних значень відносини С 0/С 1. Це може бути пов'язано з тим, що дане співвідношення залежить від індуктивності L 1, через яку відбувається зарядка C 0 від С 1, а також втрат при комутації , прикладається напруги. Максимальна напруга, до якого заряджається З 0 від С 1 при зміні С 0 від 0,1С 1 до С 1, може лінійно змінюватися від ~ 2U 0 до ~ U 0, де U 0 -початкової зарядна напруга на С 1. Зі зміною величини С 0 змінюється також напруга, що прикладається до лазерних електродів, і відповідно енерговклад в активне середовище. Тому для кожного конкретного випадку необхідно визначати оптимальні значення тиску суміші, зарядного напруги, величини С 1, С 0, L 1 і L 0.
Описана ситуація має місце при великому значенні L 1. При величині L 1, порівнянної з L 0, положення, ймовірно, зміниться, тому було доцільним вивчити роботу LC-контура з обострітельной ємністю при L 1 lt; 10L 0 (L 0 ~ 3нГн). У більшості випадків зменшення L 1 нижче 10L 0 пов'язано зі значними конструктивними труднощами, тому цей діапазон змін L 1 був практично не досліджений. Як система збудження лазера, LC-контур містить накопичувальну ємність С 1 і послідовно включену з нею через індуктивність L 1 обострітельной ємність C 0 (див. Рис.3). Так як С 1 перезаряджається на С 0 через комутатор, який володіє активним опором, порівнянним з сопрот. При С 0=15 нФ на імпульсі струму від С 1 видна коливальна структура, а при З 0=37 нФ спостерігається явний коливальний розряд (див. Рис.12, б і в). Коливальний характер енерговклада негативно позначається на однорідності і тривалості об'ємної стадії розряду. Для опису даного нестаціонарного розряду можуть бути використані формули, але тільки до моменту часу, коли струм досягає максимальної величини, тичних плазми в міжелектродному проміжку, то на ньому втрачається значна частина енергії, запасеної в С 1. Отже, одним із шляхів збільшення ефективності та вихідної енергії генерації є зменшення втрат на комутаторі. З метою з'ясування впливу опору комутатора на енергію генерації лазера досліджувалася її залежність від числа паралельно включених розрядників РУ - 65. Дослідження проводилися на суміші НСl: Хе: Ne - 1: 15: 1 960, при загальному тиску 2,6 атм. і зарядному напрузі до 40кВ. Величини накопичувальною і обострітельной ємностей були рівні 70 нФ. Індуктивність L 1 в цій серії експериментів була постійною і дорівнювала ~ 35нГн, що досягається зміною струмоведучих шин. Проаналізуємо отримані вченими результати, робимо висновки, що існуючі способи предионізаціі активного середовища ексимерних лазерів дозволяють отримувати початкову концентрацію електронів до 10 10 см - 3, при їх щільності в момент початку генерації ~ 15 жовтня - 10 16 см - 3. Це означає, в розряді існує стадія його формування, протягом якої концентрація електронів зростає на кілька порядків. Протягом цієї стадії, переважно за рахунок прямої іонізації, в умовах високої напруженості електричного поля в міжелектродному проміжку, відбувається експоненціальне зростання концентрації електронів. При цьому, час підтримки високої напруженості електричного поля має бути обмежена 10-20 наносекундами. Його затягування призводить до вибухового зростання концентрації електронів за рахунок ступінчастою іонізації і ш...
