АЭ саморазогревный

В работе [19] приводятся их преимущества перед чистыми ЛПМ. Чистые саморазогревные ЛПМ (и ЛПЗ), получившие широкое распространение, работают при температурах стенки разрядной трубки 1500-1800 °С, что снижает долговечность АЭ из-за ограниченного выбора конструктивных элементов, и имеют большое время разогрева (примерно 1 ч). [c.12]

В США первым саморазогревным ЛПМ был лазер, который сконструировал Т.С.Фален (1974 г.), на полом медном катоде со средней мощностью излучения 270 мВт, ЧПИ 12 кГц и КПД 0,025% [94]. Этот ЛПМ в 1975 г. впервые был использован для накачки ЛРК [95]. Об обычном саморазогревном ЛПМ сообщено в работах Т. В. Карраса с сотр. [96, 97] (1975 г.). Один из ЛПМ, диаметр и длина разрядного канала АЭ которого 8,5 и 350 мм [c.15]

Этот период начинается с НИР Кристалл (1979-1980 гг.), в которой в результате широких исследований были созданы три типа отпаянных саморазогревных АЭ на парах меди — Кулон , Квант и Кристалл со средней мощностью излучения от 1 до 15 Вт. Минимальная (гарантированная) наработка АЭ была повышена в 2-3 раза (до 500-1000 ч), время готовности и потребляемая мощность существенно снизились. НИР Кристалл стала основой для проведения ОКР Квант , Кристалл-1 и Кулон , в рамках которых были уже разработаны промышленные отпаянные АЭ нового поколения с металлокерамической оболочкой. При разработке АЭ и создании на их основе излучателей, лазеров и технологических и медицинских установок основное внимание уделялось повышению КПД, мощности, удельным характеристикам, качеству излучения, улучшению эксплуатационных параметров и их воспроизводимости в процессе длительной наработки. [c.23]

В НПП Исток в период с 1998 по 2002 г. проведена разработка и начат выпуск новых моделей высокоэффективных промышленных отпаянных саморазогревных АЭ на парах металлов серии Кулон с выходной средней мощностью излучения от 1 до 15 Вт (ГЛ-206 (А, Б, В, Г, Д, Е, Ж)) и серии Кристалл с мощностью от 30 до 55 Вт (ГЛ-205(А, Б, В, Г)) [25, 26, 154-175]. Минимальная наработка для АЭ на парах меди составляет более 1000 ч, на парах золота — 500 ч. Практический КПД для ЛПМ серии Кулон в режиме генератора равен 0,3-0,8%, серии Кристалл — 1-1,2%. В режиме усилителя мощности практический КПД для ЛПМ Кристалл возрастает в 1,3-1,4 раза, а физический КПД (по мощности, вводимой в АЭ) составляет около 3%. В настоящее время продолжается совершен- [c.26]

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРВЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТПАЯННЫХ САМОРАЗОГРЕВНЫХ ЛАЗЕРНЫХ АЭ НА ПАРАХ МЕДИ [c.28]

В основу конструкции промышленных отпаянных АЭ на парах меди заложен принцип саморазогрева при внутривакуумном расположе-ним теплоизолятора, предложенный в 1974 г. совместно сотрудниками ФИАН СССР им. П. Н. Лебедева и НПП Исток [121]. Конструкция саморазогревного АЭ представлена на рис. 2.1. АЭ состоит из разрядного канала 1, электродных узлов 2, активного вещества (меди) 3, вакуумноплотной оболочки 4, тугоплавкого порошкового теплоизолятора 5 и окон 6 для выхода лазерного излучения. В соединении 7, между торцами разрядной трубки 1 и электродными узлами 2, имеется [c.28]

Рис. 2.1. Конструкция саморазогревного АЭ 1 — разрядный канал 2 — электродные узлы 3 — рабочее вещество 4 — вакуумноплотная оболочка 5 — тугоплавкий порошковый теплоизолятор 6 — выходные окна 7 — соединительные узлы

Конструкция, параметры и недостатки отпаянного саморазогревного АЭ ТЛГ-5 первого промышленного ЛПМ Криостат [c.29]

В ходе выполнения ОКР Криостат-1 (1974-1975 гг.) был разработан первый в СССР и в мире промышленный импульсный ЛПМ Криостат с отпаянным саморазогревным АЭ ТЛГ-5 и высоковольтным тиратронным (ТГИ 1-2000/35) источником питания ИП-18. ЛПМ Криостат — водоохлаждаемый, с расходом воды 3 0,5 л/мин. Высоковольтный модулятор накачки ИП-18 выполнен по прямой [c.29]

Рис. 2.2. Конструкция отпаянного саморазогревного АЭ ТГЛ-5 1 — разрядный канал 2 — генераторы паров меди 3 — конденсоры паров меди 4 — электродные узлы 5 — комбинированный теплоизолятор 6 — вакуумноплотная

Основные проблемы, как показали исследования в рамках НИОКР Криостат , которые необходимо решить для обеспечения долговечности саморазогревных АЭ в отпаянном режиме работы и высокой стабильности выходных параметров излучения, — это сохранение чистоты газовой среды (Ne + Си) и поверхности катода, защита выходных [c.31]

АЭ УЛ-101 был разработан в 1977 г. в рамках ОКР Криоген-1 . Это первый отечественный промышленный оптический квантовый усилитель яркости изображения, предназначенный для комплектования лазерных проекционных микроскопов типа ЛПМ-1000 с целью визуального контроля изделий микроэлектроники. Конструкция АЭ УЛ-101 (диаметр и длина разрядного канала 20 и 400 мм соответственно) по существу аналогична конструкции отпаянного саморазогревного АЭ ТЛГ-5 со всеми ее недостатками. К тому же, как выяснилось, была допущена существенная ошибка в конструкции генераторов паров меди. Эти генераторы были установлены на наружной поверхности керамических трубок разрядного канала в танталовых обоймах, и в местах установки в керамических трубках были просверлены отверстия для поступления паров меди в разрядный канал. Но в условиях высоких температур между танталовой обоймой и керамической трубкой из-за различных коэффициентов термического расширения образуется зазор и часть расплавленной меди выливается в теплоизолятор. Часто отверстия в керамике зарастают и в активной среде не достигается оптимальная концентрация паров меди. Такая конструкция снижает как мощность излучения, так и срок службы АЭ. Но следует отметить два положительных момента. Во-первых, вакуумноплотная оболочка АЭ была изготовлена из металлокерамических секций, что придавало ему повышенную механическую прочность во-вторых, выходные окна были установлены под углом 85° к оптической оси с целью устранения обратной паразитной связи. [c.33]

Выбор направлений развития промышленных отпаянных саморазогревных АЭ [c.34]

В НПП Исток с целью улучшения параметров отпаянных саморазогревных АЭ была проведена НИР Кристалл (1979-1980 гг.). В этой работе заново и на высоком научно-техническом уровне были проанализированы и исследованы свойства основных конструкционных материалов и функциональных узлов АЭ, ответственных за эффективность и воспроизводимость параметров в процессе длительной наработки. В рамках НИР Кристалл были созданы три типа саморазогревных отпаянных АЭ — Квант , Кулон и Кристалл (внешний вид их представлен на рис.2.3). Они и определили основные направления развития промышленных отпаянных саморазогревных АЭ на парах меди и золота. [c.34]

Конструкция, технология изготовления, параметры, преимущества и недостатки промышленного отпаянного саморазогревного АЭ ГЛ-201 ( Кристалл-1 ) [c.35]

АЭ ГЛ-201 на парах меди (ГЛ-201 — обозначение АЭ Кристалл-1 по ТУ) явился первой ступенью на пути создания в России (и в мире) серии отпаянных саморазогревных АЭ Кристалл с относительно высокой средней мощностью излучения — до 50 Вт и выше — и минимальной наработкой не менее 1000 ч [25, 26, 157, 158, 160, 162-168, 170-175]. АЭ ГЛ-201 разработан на основе комплексных исследований и испытаний на долговечность, проведенных в НИР Кристалл и ОКР Кристалл-1 . [c.35]

Рис. 2.5. Конструкция первого промышленного отпаянного саморазогревного АЭ серии Кристалл ГЛ-201 1 — разрядный канал 2 — генераторы паров меди 3 — конденсоры паров меди 4 — катод 5 — анод 6 и 7 — теплоизоляторы 8 — вакуумноплотная оболочка 9 — соединительные втулки 10 — концевые секции И — штенгеля 12 — выходные окна

Выбор конструкции генератора. На рис. 2.6 представлены различные конструкции генераторов паров меди. В первых образцах отпаянных саморазогревных АЭ медь в виде спирали из проволоки устанавливалась непосредственно на внутреннюю поверхность соединительных керамических втулок канала (рис. 2.6, а). В рабочем состоянии расплавленная медь 1 собирается в виде капли (из-за плохого смачивания керамики А-995) и частично перекрывает апертуру разрядного канала. Застывшая капля меди в холодном АЭ сцеплена с керамикой непрочно и при трясках и ударах легко отрывается и перемещается в концевые зоны. В первом промышленном АЭ ТЛГ-5 медь 1 располагалась внутри покрытой медью молибденовой втулки 2 (рис. 2.6, б). Шести генераторов, в каждом из которых масса меди составляла 2 г, при давлении неона pNe = 200 мм рт. ст. было достаточно для работы АЭ в течение более чем 2000 ч [122]. К недостаткам данной конструкции следует отнести, во-первых, частичное перекрытие апертуры канала расплавленной медью, но в меньшей степени, чем у первой конструкции (благодаря хорошему смачиванию молибдена медью, однако часто полного смачивания не происходило, вероятно, из-за образования окислов). Во-вторых, как и в первой конструкции, имелась возможность выплескивания расплавленной меди из генератора при отклонении АЭ от горизонтального положения. По этим причинам в последующей разработке, а именно в АЭ УЛ-101, генераторы меди были вынесены на внешнюю поверхность трубок разрядного канала (рис. 2.6, в). Медь 1 устанавливается в виде двух полуколец в проточки [c.41]

Технология тренировки АЭ, как и сборка высокотемпературного саморазогревного АЭ на парах меди, имеет свои специфические особенности и ноу-хау , которые здесь не рассматриваются. Отметим лишь отдельные моменты. [c.56]

Новое поколение отпаянных саморазогревных АЭ ЛПМ серии Кристалл [c.71]

Наши экспериментальные результаты и результаты других исследователей однозначно показывают, что чем меньше общая длительность импульсов разрядного тока и его фронта, тем выше эффективность ЛПМ [2, 3, 9, 10]. Максимальные КПД и мощности излучения достигаются при длительности тока, соизмеримой с длительностью импульсов излучения. Но, с другой стороны, возбуждающие импульсы тока в саморазогревных АЭ обеспечивают и нагрев разрядной трубки с рабочим веществом (медью) до 1600-1700° С, поэтому необходимо соблюдать определенные соотношения между длительностью импульсов тока, их амплитудой и ЧПИ. [c.73]

Как видно из табл. 3.2, эффективность саморазогревного АЭ в режиме УМ достаточно высокая. При длине канала 930 мм средняя мощность излучения и КПД АЭ составили соответственно 56 Вт и 2,3% при длине 1230 мм — 70 Вт и 2,6% и при 1530 мм — 90 Вт и 3%. [c.106]

Блок-схемы экспериментальной установки для измерения пространственных, временных и энергетических характеристик излучения ЛПМ представлены на рис. 4.1. Испытания проводились в основном с отпаянным саморазогревным АЭ ГЛ-201 (см. гл. 2), часть исследований — с удлиненным АЭ ГЛ-201Д (см.гл.З). Характеристики выходного излучения АЭ ГЛ-201 исследовались в режиме без зеркал, с одним зеркалом, с плоским и плоско-сферическим резонаторами и с телескопическим HP. В плоском резонаторе в качестве глухого зеркала 3 использовалось зеркало с многослойным диэлектрическим покрытием, в качестве выходного 4 — стеклянная плоскопараллельная пластина без покрытия (коэффициенты отражения зеркал 99% и 8% соответственно). Вогнутое диэлектрическое зеркало с радиусом кривизны R = 3 м (диаметр 35 мм) и коэффициентом отражения 99% и стеклянная плоскопараллельная пластина образовывали плоскосферический резонатор длиной 1,5 м. Зеркало с радиусом кривизны R = 3 м использовалось в качестве глухого зеркала и в телескопическом HP с коэффициентом увеличения М = 10-300. Выходными зеркалами в HP служили выпуклые зеркала с диэлектрическим или алюминиевым покрытием, имеющие диаметр 1-2,5 мм и радиус кривизны R = 10-300 мм. Эти зеркала наклеены на просветленную плоскопараллельную стеклянную подложку так, что оптическая ось зеркала образует с плоскостью подложки угол не менее 94°. Последнее необходимо для устранения обратной паразитной связи подложки с активной средой АЭ. При коэффициентах увеличения М = 15-60 в качестве выходных зеркал резонатора использовались и стеклянные мениски диаметром 35 мм. При М — 5 глухое вогнутое зеркало имело R — = 3,5 м, а выходное выпуклое — 0,7 м. В режиме работы с одним зеркалом применялись выпуклые зеркала с Д = 0,6-10 см. Средняя [c.108]

Наибольшую практическую ценность представляют качественные пучки излучения ЛПМ, формируемые в режиме работы с HP или с одним выпуклым зеркалом. Но мощность, сосредоточенная в качественных (узконаправленных) пучках, составляет незначительную часть суммарной мощности излучения, что является существенным недостатком работы лазера в режиме генератора (см. гл. 4). Самым эффективным способом повышения мощности в качественных пучках и КПД ЛПМ является использование лазерных систем типа задающий генератор-усилитель мощности (ЗГ-УМ) [8-10, 17, 18, 25, 26, 127-132, 154-168, 171, 173, 174, 196, 197, 209-211]. Основной особенностью таких систем является то, что режим насыщения в УМ наступает при относительно слабых входных сигналах. Первое развитие системы типа ЗГ-УМ для ЛПМ получили в Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса (США, 1976 г.) в рамках выполнения программы AVLIS по разделению изотопов урана [10. К 1979 г. была создана такая система из 21 модуля ЛПМ с общей выходной мощностью излучения 260 Вт. В 1991 г. новое поколение УМ позволило получить мощности 1,5 кВт в цепочке из трех УМ и одного ЗГ. Отдельные усилители в такой цепочке могли генерировать излучение с мощностью более 750 Вт при КПД 1%. В настоящее время в ряде стран (Япония, Англия, Китай, Израиль, Россия, Индия) также проводятся исследования и разработки мощных систем на основе ЛПМ. В настоящей главе представлены результаты исследований пространственных, временных и энергетических характеристик лазерных систем типа ЗГ - УМ с применением промышленных отпаянных саморазогревных АЭ серии Кристалл — ГЛ-201, ГЛ-201 Д и ГЛ-201Д32 [25, 26, 121-132, 154-168, 171, 173, 174]. [c.131]

Ниже представлены основные результаты исследований лазерной системы, в которой в качестве УМ используется удлиненный отпаянный саморазогревный АЭ ГЛ-201Д с объемом активной среды [c.145]

Экспериментальные лазерные системы, методики и средства измерений аналогичны описанным ранее (см. пп. 5.1 и 5.2). В этих системах в качестве ЗГ использовался маломощный отпаянный саморазогревный АЭ Кулон марки ГЛ-204. Диаметр и длина АЭ ГЛ-204 составляли 70 [c.149]

Активными элементами в ЗГ и УМ (7 и 2 на рис. 6.4) служат отпаянные саморазогревные АЭ ГЛ-201. АЭ установлены в цилиндрические двухстенные водоохлаждаемые стальные теплосъемники 3 и 4, внутренний диаметр которых равен 200 мм. К теплосъемникам АЭ прикреплены через водоохлаждаемые стальные полукольца 5, установленные непосредственно на электродных узлах АЭ, и фторопластовые [c.167]

НОВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТПАЯННЫХ САМОРАЗОГРЕВНЫХ АЭ НА ПАРАХ МЕДИ СЕРИЙ КУЛОН И КРИСТАЛЛ С МОЩНОСТЬЮ ИЗЛУЧЕНИЯ 1-55 Вт [c.201]

В НПП Исток в период 1998-2002 гг. закончена разработка и начат выпуск новых моделей высокоэффективных промышленных отпаянных саморазогревных АЭ на парах меди и золота серии Кулон с выходной средней мощностью излучения от 1 до 15 Вт (ГЛ-206 А, Б, В, Г, Д, Е, Ж) и серии Кристалл с мощностью от 30 до 55 Вт (ГЛ-205 А, Б, В, Г) [25, 26, 160, 162, 164-175]. Основные параметры новых моделей АЭ серии Кулон представлены в табл. 8.1, серии Кристалл — в табл. 8.2, габаритные и присоединительные размеры и масса — в табл. 8.3, внешний вид — на цветной вклейке III. Новые модели отличаются от старых — ТЛГ-5 (1975 г.), УЛ-101 (1976 г.), УЛ-102, ГЛ-201 и ГЛ-202 (1982 г.) ГЛ-204 (1986 г.), ГЛ-201Д и ГЛ-201Д32 (1990 г.) — меньшими значениями потребляемой мощности, более высокими КПД, сроком службы и качеством излучения. [c.201]

Для определения скорости ухода водорода из активной газовой среды саморазогревного АЭ Кристалл LT-40 u с ламповым источником питания снималась зависимость мощности излучения от времени наработки при оптимальных давлениях водорода (рис. 8.12). Испытания проводились при ЧПИ 14,7 кГц. Перед началом испытаний в АЭ напустили водород до парциального давления 2,5-3 мм рт. ст., при котором мощность излучения достигала 44 Вт. Поскольку оптимальное значение давления водорода при ламповом источнике питания составило 2 мм рт. ст., то сначала мощность излучения (в течение 70 ч) возросла до 47,5 Вт, а потом, в течение следующих 500 ч, снизилась до 35 Вт. В этой точке t — 570 ч) в АЭ напустили водород (рнг = 2 мм рт. ст.), и через 50 ч мощность излучения возросла до 46 Вт, а затем, в течение следующих 80 ч, снизилась до 42 Вт. В точке t = 700 ч снова напустили водород уже до рщ = 4 мм рт. ст., и мощность упала до 31,5 Вт. Через 100 ч после этого t = 800 ч) мощность излучения восстановилась до 45 Вт, а еще через 400 ч t — 1200 ч) упала до 34,5 Вт. После напуска новой порции водорода рщ = 3 мм рт. ст.) полный уход водорода, вероятнее всего, произошел к моменту t — 1700 ч, когда мощность стала равной 32 Вт. Из анализа эксперимента с учетом возможных ошибок [c.219]

Приведенные в табл. 8.1 и 8.2 значения средней мощности излучения для новых моделей промышленных отпаянных саморазогревных АЭ серий Кулон и Кристалл получены при оптимизированном режиме накачки с тиратронным источником питания. При выборе рабочего давления буферного газа учитывалась не только мощность излучения, но и срок службы АЭ. Для всех АЭ на парах меди гарантированная (минимальная) наработка составляет не менее 1000 ч, а срок службы (ресурс) в три раза превышает указанную наработку. [c.224]

Для оценки эффективности отечественных промышленных отпаянных саморазогревных лазеров на парах меди серий Кристалл и Кулон можно проанализировать основные параметры этих лазеров и близких по уровню мощности излучения зарубежных аналогов (см. табл. 8.6). Из приведенных данных следует, что отечественный АЭ Кристалл LT-ЗОСи имеет такую же мощность излучения, как и израильская модель VL-30. Если сравнивать модели по диаметру разрядного канала, то можно предположить, что объем активной среды VL-30 примерно в два раза больше, чем у модели Кристалл LT-ЗОСи (см. табл. 8.6), и съем мощности с единицы объема (эффективность) во столько же раз меньше. Эффективность английской модели AGL-45 по тому же признаку примерно в четыре раза ниже, чем модели Кристалл LT-40 U . Зарубежные аналоги мощностью более 10 Вт работают в основном в режиме непрерывной прокачки буферного газа, т. е. лазер снабжен дополнительными элементами жизнеобеспечения. К тому же модели VL-30 и AGL-45 через определенные интервалы времени (300 и 400 ч соответственно) требуют закладки новой порции рабочей меди. Таким образом, отечественные приборы серии Кристалл выгодно отличаются от зарубежных с таким же уровнем мощности не только по эффективности, но и тем, что имеют отпаянное исполнение АЭ. Последнее повышает надежность лазера в целом и упрощает его эксплуатацию. [c.227]

К настояш,ему времени закончена разработка компактных промышленных лазеров на парах металлов с воздушным охлаждением на базе отпаянных саморазогревных АЭ серии Кулон на парах меди, золота и их смеси со средней мош,ностью излучения до 15 Вт [26, 216, 217, [c.267]

На цветной вклейке VII, а представлен внешний вид промышленного лазера на парах металлов серии Кулон и отдельно его излучателя и отпаянного саморазогревного АЭ. Лазер состоит из излучателя, содержащего АЭ с плоским резонатором или с телескопическим HP, и источника питания, который обеспечивает автоматический выход АЭ на оптимальный рабочий режим и его стабильную работу [216, 217, 272]. [c.267]

За основу конструкции при создании промышленных отпаянных саморазогревных АЭ для ЛПМ малой мощности серии Кулон и средней мощности серии Кристалл взята конструкция саморазогревного АЭ с внутривакуумным расположением теплоизолятора, предложенная в 1974 г. сотрудниками ФИАН СССР им. П. Н. Лебедева и НПО Исток . [c.280]

Промышленные отпаянные саморазогревные АЭ серий Кулон и Кристалл по эффективности, гарантированной наработке и условиям эксплуатации более предпочтительны, чем близкие зарубежные аналоги съем мощности излучения с единицы объема АЭ Кулон примерно в два, а АЭ Кристалл — в четыре раза выше, их минимальная наработка в два-три раза больше и благодаря отпаянному исполнению АЭ не требуются дополнительные элементы непрерывного функционирования. [c.285]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...