Газовый лазер

(51)5 Н 01 Я 3/03 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬ ТВ тов и 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Использование: газовые. лазеры с полым катодом. Сущность изобретения: лазер содержит цилиндрическую оболочку 1 с закрепленными на торцах зеркалами 2, 3 резонатора, Между оболочкой и разрядным капилляром 6 установлен изолированный от полого катода 4 цилиндрический экран 7 с высокоотражающей внутренней поверхностью. Внешняя поверхность капилляра выполнена матовой или черненой,.Конструкция позволяет повысить давление газа, что увеличивает ресурс лазера. 1 ил.Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при конструировании газовых лазеров.Известен газовый лазер, внешняя стеклянная оболочка которого покрыта тонким слоем металла. Такое решение позволяет уменьшить диффузию гелия через вакуумную оболочку. Однако при работе газового лазера основной причиной ограничения срока службы является процесс разрушения катода под действием ионной бомбардировки, что данное технического решение не устраняет.Наиболее близким по конструктивным признакам является газовый лазер, содержащий цилиндрическую вакуумную оболочку с расположенными на ее торцах зеркалами оптического резонатора, катод, коаксиально расположенный с одной стороны оболочки, разрядный капилляр, расположенный с другой стороны оболочки и частично входящий в катод, причем катод изготовлен из свернутого внахлест листа алюминия и плотно прилегает к оболочке лазера под действием собственных сил упругости.Недостатком такого лазера является ограниченный срок службы, обусловленный распылением материала холодного катода,Целью изобретения является повышение ресурса газового лазера.Ка чертеже изображена конструкция газового лазера.Лазер содержит цилиндрическую вакуумную оболочку 1, на торцах которой в юстировочных втулках закреплены зеркала резонатора 2 и 3. С одной стороны внутри оболочки установлен катод 4, а с другой стороны - анод 5 и разрядный капилляр 6, частично входящий в катод 4. Между оболочкой 1 и разрядным капилляром 6 установлен изолированный от катода цилиндрический экран 7. Между капилляром 6, катодом 4 и оболочкой 1 установлена пружина 8, поддерживающая свободный конец капилляра, Внутренняя поверхность 9 экрана 7 выполнена отражающей с коэффициентом отражения не менее 90 , а внешняя поверхность 10 разрядного капилляра 6 выполнена матовой или черненой,Лазер работает следующим образом.При приложении напряжения между анодом 5 и катодом 4 в лазере зажигается разряд и возникает генерация. Под действием разряда в разрядном капилляре 6 выделяется тепловая мощность, нагревая50 55 тода, при этом внешняя поверхность разрядного капилляра выполнена матовой или ,черненой. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 капилляр 6, и рассеивается им в пространство,Отвод тепла от капилляра 6 осуществляется за счет радиационного теплообменна (излучения нагретой поверхности) и передачи тепла через газовую смесь, причем радиационный теплообмен составляет 20 - 30 всего теплообмена. Наличие экрана 7 препятствует радиационному теплообмену, при этом энергия, излучаемая капилляром, возвращается обратно, приводя к повышению температуры капилляра 6 и вытеснению части рабочего газа иэ капилляра 6 в объем, где расположен катод 4. Чтобы концентрация газа в капилляре в этих условиях оставалась оптимальной, газовый лазер предварительно наполняют до более высокого давления, чем облегчается работа холодного катода и повышается долговечность лазера.Применение экрана с отражением менее 90 резко снижает положительный эффект и не дает возможность существенно повысить долговечность лазера,.Необходимость изоляции экрана от катода вызвана тем, что в противном случае из-за возрастания межэлектродной емкости между анодом и катодом снижается устойчивость разряда и появляются релаксационные колебания разряда,Во избежание снижения мощности излучения из-за расселения верхнего уровня рабочего перехода под действием отраженного от экрана спонтанного излучения разряда, внешняя поверхность капилляра выполнена матовой или черненой.Таким образом, использование изобретения позволяет повысить долговечность газовых лазеров с холодным катодом.Формула изобретения Газовый лазер, содержащий цилиндрическую оболочку с закрепленными на торцах зеркалами оптического резонатора, внутри которой с одной стороны установлен цилиндрический полый катод, а с другой - разрядный капилляр, часть которого размещена в полости катода, а также анод, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения ресурса, лазер дополнительно содержит цилиндрический экран с отражающей внутренней поверхностью. коэффициент отражения которой составляет не менее 90;4, установленный между оболочкой и разрядным капилляром изолированно от ка