Лазерная накачка электронным ударом

В качестве иллюстрации на рис. 4.2 приведены относительные затраты энергии электронов на упругие столкновения (У), возбуждение верхнего лазерного уровня (В) и электронных состояний (Э), а также ионизацию (И) типичной для СОг-лазера смеси. Как видно из рисунка, доля выделяемой в разряде электрической энергии, затрачиваемая на возбуждение верхнего лазерного уровня и характеризуемая колебательным КПД разряда Пк, для смесей СО2—Nz — Не может превышать 80%. Вторым важным для работы С,02-лазера обстоятельством является близкое, почти совпадающее положение уровней 00° 1 СО2 и и = 1 молекулы N2. В результате этого имеет место эффективный обмен возбуждением между этими уровнями и молекулы азота в состоянии с и = 1 могут принимать активное участие в накачке верхнего лазерного уровня. Помимо этого, колебательные уровни азота более эффективно заселяются электронным ударом и имеют очень большое время столкновительной релаксации. Наиболее эффективно азот расселяется при столкновении с молекулами Н2О и со стенками. Поэтому при малом содержании воды в смеси и больших размерах газоразрядной камеры азот может играть роль накопителя колебательного возбуждения с большим временем жизни. При наличии азота в смеси время релаксации запасенной верхним лазерным уровнем энергии т, увеличивается и становится равным [c.119]

Неупругие столкновения с атомами (или молекулами), входящими в состав газовой смеси. Эти столкновения ведут либо к переходу атома в одно из его возбужденных состояний, либо к ионизации атома. Указанные явления возбуждения или ионизации электронным ударом представляют собой, возможно, наиболее важные процессы с точки зрения лазерной накачки, и мы их подробно рассмотрим в разд. 3.3.2. [c.134]

Промышленностью изготавливаются аргоновые лазеры с водяным охлаждением мощностью 1—20 Вт, генерирующие на синем и зеленом переходах одновременно или только на одной линии при использовании конфигурации рис. 5.4, а. Также выпускаются маломощные (<1 Вт) аргоновые лазеры с воздушным охлаждением. В обоих случаях выходная мощность над порогом резко увеличивается с ростом плотности тока ( Я), так как в аргоновом лазере, в противоположность тому, что происходит в Не—Не-лазере, нет процессов, приводящих к насыщению инверсии. Однако КПД лазера очень мал (< 10- ), поскольку мала квантовая эффективность ( 7,5 % см. рис. 6.11) и возбуждение электронным ударом происходит на множестве уровней, которые не связаны эффективным образом с верхним лазерным уровнем. Аргоновые лазеры широко используются для накачки непрерывных лазеров на красителях, для множества научных применений (взаимодействие излучения с веществом), в лазерных принтерах, в лазерной хирургии и в техническом оснащении развлекательных программ. [c.357]

Поскольку молекула N2 бездипольная, то ее время жизни в возбужденном состоянии велико (секунда) — состояние метастабильное, и поэтому молекулы N2iv= 1) я в л я юте я эн ер гетич е-ским резервуаром для накачки молекул СО2. Возбуждение же N2(1 = 0) в Ыз(г =1) электронным ударом очень эффективно. Кроме того, более высокие колебательные состояния С02(00°2). .. (00°4) тоже достаточно хорошо резонируют с Ы2(у = 1), а вероятности переходов с (00°4)... (00°2) на (00°1) весьма высоки. Все эти процессы в конечном итоге приводят к очень эффективному заполнению стартового лазерного уровня (ОО"" ). Обычно отношение давления азота к давлению углекислого газа составляет 10...2. [c.120]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...