Ви є тут

Разработка и исследование устройства для создания СВЧ-разряда и возбуждения активной среды CO2-лазера

Автор: 
Анахова Ирина Викторовна
Тип роботи: 
диссертация кандидата технических наук
Рік: 
2002
Кількість сторінок: 
147
Артикул:
12775
179 грн
Додати в кошик

Вміст

Оглавление
Введение
Глава 1. Обзор литературы и постановка задач
1.1 Краткие сведения о физических основах генерации
Слазеров.
1.2. Обзор конструкций Слазеров с СВЧвозбуждением
1.3. Исследование газоразрядной плазмы Слазера с электроразрядной секцией в виде желобкового волновода
Выводы по главе 1
Глава 2. Расчет кинетических параметров газоразрядной
плазмы Слазера с СВЧвозбуждением.
2.1. Анализ кинетического уравнения Больцмана
в двучленном приближении.
2.2. Способы решения кинетического уравнения.
2.3. Результаты численного решения кинетического уравнения.
2.4. Использование полученных результатов
Выводы по главе 2
Глава 3. Модель распространения, развития и установления
стационарных значений параметров СВЧразряда в
желобковом волноводе.
3.1. Структура электромагнитного поля и энергетические соотношения в желобковом волноводе.
3.2. Механизм установления в плазме значений напряженности электрического поля и концентрации электронов в предположении постоянства газовой температуры
3.3. Анализ развития ионизационнолерегревной
неустойчивости в исследуемом разряде.
3.4. Вычисление ненасыщенного показателя усиления и
усиления за проход в непрерывном и импульсном
режимах возбуждения активной среды.
Выводы по главе 3
Глава 4. Численное моделирование исследуемого разряда
4.1. Расчет параметров плазмы для случая ТРту
4.2. Расчет зависимостей ненасыщенного показателя усиления, усиления за обход оптического резонатора и доли поглощаемой в разряде мощности от уровня мощности СВЧизлучения накачки, параметров газовой смеси и электроразрядной
секции в непрерывном режиме возбуждения активной среды
4.3. Расчет ненасыщенного показателя усиления, усиления за обход оптического резонатора и доли поглощаемой в разряде мощности
в импульсном режиме возбуждения активной среды
4.4.Экспериментальные исследования
Выводы по главе 4.
Заключение
Список литературы.
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3.
Введение
Среди других газовых лазеров Слазеры известны чрезвычайно высоким ненасыщенным показателем усиления до м1 в импульсных излучателях с несамостоятельным разрядом 1, тогда как у НеЫелазеров 0.0.1м1 2. Эта особенность делает возможным получение значительного удельного энергосъема и выходной мощности до 2МВт в импульсе при хороших массогабаритных характеристиках, она обуславливает относительно невысокие требования к чистоте газовой смеси и величине потерь оптического резонатора, а также надежность излучателей в эксплуатации. Благодаря низкому расположению нижнего рабочего уровня Слазер имеет высокий квантовый к.п.д.. К.п.д. излучателя в целом является также одним из самых высоких и достигает 1. Наличие в молекуле СОг богатого спектра колебательновращательных переходов создает возможность перестраивания рабочей длины волны как по линиям полос 9.6 и .6 мкм, так и непрерывно в диапазоне 9 мкм.
Благодаря этим преимуществам Слазеры широко применяются в различных областях научных исследований, технологии, медицине, экологии. Длина волны излучения Слазера принадлежит далекому ИКдиапазону, что является большим достоинством с точки зрения использования Слазера в целях получения оптического пробоя. Показатель поглощения плазмой светового излучения пропорционален квадрату его длины волны, и в сочетании с высокой выходной мощностью длинноволновость излучения делает Слазер наиболее приемлемым средством, используемым в качестве источника питания оптических плазмотронов 3. Поскольку излучение Слазера попадает в окно прозрачности атмосферы, приборы этого класса используются в целях дистанционного зондирования 4. Слазеры находят также обширное применение в технологических процессах тепловой обработки материалов 5 и используются для накачки активной среды субмиллиметровых лазеров 6. Среди всех типов лазеров, применяемых в медицине, излучение Слазера отличается наимень
шей глубиной проникновения в биологическую ткань 7, чем обусловлено его широкое применение в хирургии.
Применение энергии СВЧизлучения для накачки активной среды Слазера имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными способами возбуждения. СВЧнакачка позволяет повысить срок службы и упростить конструкцию излучателя благодаря безэлектродности микроволнового разряда удельный энерговклад в прокачных системах может быть увеличен в десятки раз благодаря повышенной устойчивости такого разряда при развитии ионизационноперегревной неустойчивости, в результате чего возможно повышение мощности выходного излучения повышению к.п.д. излучателя способствует отсутствие балластных сопротивлений и приэлектродных слоев экономичность излучателя обусловлена понижением стоимости источника накачки, в случае конструирования его на базе серийно выпускаемых 00ваттных магнетронных генераторов, работающих на частоте 2. ГГц.
Целью настоящей работы является разработка электроразрядной секции ССЬлазера с СВЧ возбуждением, представляющей собой отрезок желобкового волновода и исследование газоразрядной плазмы такого излучателя.
Актуальность