Лазер на парах металлов

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ МСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)ОПИСАНИЕ ИЗОБРК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. РАЯ о (51) 5 Н 183 Нры СО АН СССРвГЗ,АЛЛОВ к квантовой электроано в разработках лахимических элементов. ение КПД лазера за ти использования наго возбуждения. Ла(21) 4319987/25(22) 26.1037 (46) З 0,10.93 Бюл. Йя 39-40 (71) Институт оптики атмосфе (72) Колбычева ПД; Колбыче (54) ЛАЗЕР НА ПАРАХ МЕТ (67) Изобретение относится нике и может быть использов зеров на атомах и ионах Цель изобретения - повыш счет повышения эффективнос качки от источника электронно зер содержит кюветунадетым на нее соленоидом Внутри кюветы соосно с ней выполнен каппилляр, окруженный нагревателем и теплоизолятором К четырем отверстиям в торцовых стенках кюветы прикреплены соосно газоразрядные электронные пушки и отрезки диэлектрических трубок концы которых вырезаны по образующей капилляра Оси трубок пересекают ось кюветы перед торцом капилляра С помощью трубок и магнитного поля соленоида электронные пучки из пушек совмещаются в один паучок и вводятся в каппипяр. 1 ил.1589974 Изобретение относится к квантовойэлектронике и может быть использовано еразработках лазеров на атомах и ионах химических элементов.Целью изобретения является повышеие КПД лазера за счет уменьшения потерьэнергии при фокусировке электронного пуча.На чертеже показан лазер на парах ме;аллов,10Лазер содержит кювету 1 с надетым нанее соленоидом 2. В кювете соосно с нейвыполнен капилляр 3 из жаропрочной керамики. на который намотан нагреватель 4 изтугоплавкого провода, изолированный от 15стенок кюветы слоем теплоизолятора 5. Кювета заполнена буферным газом (например,гелием при давлении 2 кПа), а в капилляре 3размещены навески с рабочим металлом 6.Электронный источник возбуждения лаэера состоит иэ четырех газоразрядныхэлектронных пушек 7, установленных на на-ружной поверхности кюветы напротив отверстий 8. Электронные пушки 7 сосгоят изкатодов 9 и сетчатых анодов 10, разделенных диафрагмой из изолятора 11. Внутрикюветы 1 вплотную к отверстиям 8 установлены отрезки диэлектрических трубок 12 изу(;тойчивого к распылению материала (например, из кварца), причем оси электронных пушек 7, отверстий 8 и трубок 12совпадают и пересекают ось кюветы 3 передближайшим к ним торцом капилляра 3. Направленные к капилляру 3 концы трубок 12срезаны так, что оставляют апертуру капилляра 3 открытой. Установлено, что проводкаэлектронного пучка осуществляется наилучаим образом, когда диаметр трубок 12 составляет 0,9-1,1 от диаметра отверстия 8.Устройство работает следующим обрезом.Спираль нагревателя 4 подключается кисточнику питания и в результате повышения температуры в капилляре 3 последнийзаполняется парами металла из навесок 6. 45 установлены диэлектрические трубки с внутренним диаметром, составляющим (0,9 - 1,1) от диаметра отверстия в торцовой стенке кюветы, причем один конец каждой трубки соединен с указанным отверстием, а другой расположен вблизи апертуры капилляра. 50 Формула изобретения ЛАЗЕР НА ПАРАХ МЕТАЛЛОВ по авт. св, М 1407365, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД за счет уменьшения потерь энергии при фокусировке электронного пучка, в кювете соосно с электронными источниками возбуждения Соленоид 2 подключают к источнику постоянного тока, а на катоды 9 при заземленных анодах,10 попадают импульсы высокого напряжения. При этом в каждом промежутке катод 9 - анод 10 возникает электрический разряд в буферном газе, генерирующий пучок высокоэнергетичных электронов. Электронные пучки через сетчатые аноды 10 и отверстия 8 инжектируются в лазерную кювету, проходят через отрезки диэлектрических трубок 12, препятствующих рассыпанию пучка, пересекаются в области на оси кюветы, аксиальным магнитным полем соленоида 2 формируются в единый шнур и проводятся по капилляру 3. Здесь электроны пучка возбуждают активную смесь из паров металла и буферного газа и обеспечивают генерацию лазерного излучения.Благодаря действию отрезков диэлектрической трубки 12 на пучок в капилляр 3 вводится 95 - 97 полного пучка, генерируемого суммой электронных пушек 7. Суммарный пучок в капилляре 3 имеет вид единого практически однородного по сечению шнура, вытянутого по оси капилляра 3 и отстоящего от его стенок нз расстоянии 1-1,5 мм.Введение диэлектрических трубок существенно ослаблядт требования к геометрии и напряженности магнитного поля на концах соленоида, что позволяет отказаться от секционирования соленоида и требования подвижного его секций. Далее. эффективная проводка пучков по отрезкам диэлектрических трубок допускает даже исполнение последних в виде легких конусов. Это обеспечивает дополнительную компрессию пучков в области их пересечения, а также предельное уменьшение диаметра. капилляра, что также увеличивает ресурс работы лазера и повышает плотность накачки.(56) Авторское свидетельство СССРМ 1407365, кл. Н 01 8 3/09, 1986.