Газоразрядные трубки

К первой группе относится гелий-неоновый лазер, схема которого приведена на рис. 3.6. Генерация когерентного излучения может проходить в видимой (Xj = 0,633 мкм) и в инфракрасной области (Я.2= 1,15 мкм, = 3,39 мкм). Газоразрядная трубка 1 этого лазера заполняется гелием и неоном при парциальных давлениях соответственно 133 и 13 Па. В трубке от высоковольтного источника питания 2 создается электрический разряд 3, который возбуждает атомы гелия и неона в результате электронных ударов. Излучение выходит из полупрозрачного зеркала 4. Гелий-неоновый лазер имеет сравнительно небольшую мощность, но из-за простоты устройства, надежности и стабильности излучения он получил широкое распространение. [c.122]

В ионных газовых лазерах используются переходы между энергетическими уровнями ионов благородных газов (ксенон, аргон, неон, криптон), а также фосфора, серы и хрома. Типичный представитель этой группы — аргоновый лазер, который по конструкции похож на гелий-неоновый лазер. Газоразрядная трубка наполнена аргоном при давлении порядка десятков паскалей. Мощность лазеров этой группы выше, чем лазеров на атомных переходах. [c.122]

Для генерации и наблюдения инфракрасного излучения того же лазера необходимо иметь прозрачные для него торцовые окна газоразрядной трубки, зеркала резонатора с высокими значениями коэффициента отражения в инфракрасной области спектра и, разумеется, приемник, чувствительный к инфракрасному излучению, например, болометр или фотодиод. [c.793]

Добавление в газоразрядную трубку гелия изменяет ситуацию. Атомы гелия обладают двумя метастабиль-иыми состояниями 2 и 3. Спонтанный переход с излучением с этих уровней на основной уровень о маловероятен, поэтому время жизни атома на уровнях 2 и 3 очень велико. В результате электронного возбуждения на этих метастабильных уровнях накапливается [c.289]

Одним из наиболее распространенных ионных лазеров является аргоновый лазер. Условия его возбуждения характерны для ионных лазеров, в которых верхний лазерный уровень заселяется благодаря двум последовательным столкновениям атомов аргона с электронами в электрическом разряде. При первом столкновении образуются ионы из нейтральных атомов, а при втором происходит возбуждение этих ионов, т. е. накачка представляет собой двухступенчатый процесс. Для того чтобы ионный лазер действовал эффективно, плазма газового разряда должна быть высокоионизированной. Такая плазма создается при использовании сильноточного дугового разряда. Газоразрядная трубка имеет малый диаметр (1—10 мм), что позволяет получать большие плотности тока в разряде (порядка сотен ампер на 1 см ). [c.290]

Электролюминесценция — люминесценция, возбуждаемая электрическим полем. Возбуждение центров люминесценции происходит в данном случае в результате возникновения в люминофоре электрического разряда. В качестве примера отметим свечение газового разряда в газоразрядных трубках, а также свечение слоя твердого люминофора, находящегося между двумя параллельными пластинками-электродами, к которым приложено электрическое напряжение. Свечение твердых веществ в электрическом поле впервые наблюдал О. В. Лосев в 1923 г. на карбиде кремния (Si ). [c.185]

Источники света могут излучать свет непрерывно и прерывисто, в виде серии вспышек или в виде единичной вспышки высокой интенсивности, продолжительностью в несколько мкс. При непрерывном освещении дискретность изображения на пленке получается с помощью оптико-механической схемы или же явление записывается в виде фотографического следа. В качестве непрерывных источников света используются вольфрамовые лампы и ртутные дуговые источники [37]. Прерывистое освещение используется в сочетании с камерами, имеющими непрерывно движущуюся пленку. Величину экспозиции определяет интенсивность вспышки источника света. Источники, дающие единичные управляемые вспышки света, можно использовать для камер с неподвижной пленкой, картина движения получается за счет кратковременности вспышки. Для освещения высокоскоростных процессов применяются газоразрядные трубки с холодным катодом. Такая трубка может давать одиночную вспышку или несколько вспышек подряд. Трубку поджигают разрядом конденсатора высокого напряжения, получается кратковременная вспышка света высокой интенсивности. Действие газоразрядной трубки с холодным катодом основано на следующем принципе. Напряжение от конденсаторов прилагают к главным электродам, однако вспышки газа не происходит до тех пор, пока на третий (пуско- [c.27]

В газоразрядной трубке, наполненной гелием и неоном при парциальных давлениях соответственно 1 и 0,1 мм рт. ст., электронным ударом первого рода в основном возбуждаются атомы Не, поскольку их число в 10 раз больше, чем атомов Ne. Затем атомы Не, находясь на метастабильных уровнях 2 5 или 2 5, передают энергию возбуждения атомам Ne, заселяя тем самым верхний рабочий уровень лазерного перехода. Заселение верхнего уровня Ne происходит в некоторой мере также и под влиянием электронных ударов первого рода. [c.37]

Расселение нижних рабочих уровней ЗР и 2Р производится при спонтанных переходах на уровень ISa- Это метастабильный уровень с большим временем жизни его расселение обеспечивается в основном соударениями со стенками газоразрядной трубки при диффузии атомов к стенкам. Процесс тем интенсивнее, чем меньше диаметр трубки следовательно, мощность излучения Не—Ne-лазера оказывается критичной по отношению к диаметру максимальная мощность достигается при диаметре трубки около 7 мм [128]. Уровни неона 2S и 2Р являются сложными и имеют подуровни, поэтому спектр гелиево-неонового лазера может содержать значительное число близко расположенных спектральных линий. [c.38]

Газоразрядная трубка имеет выходное окно в виде прозрачных пластин, расположенных под углом Брюстера 0, удовлетворяющим условию tg О = где п — показатель преломления пластины. Луч света, поляризованный в плоскости, перпендикулярной к плоскости падения, не отражается и проходит через окно практически без потери интенсивности, в то время как луч, поляризованный в плоскости падения, отражается частично. Таким образом, для первого луча создаются благоприятные условия распространения между зеркалами, второй же луч испытывает потери, поэтому коэффициент усиления для первого луча оказы- [c.39]

Питание газоразрядной трубки осуществляется различными способами. Чаще всего применяется разряд при постоянном напряжении с накаленным катодом либо высокочастотный разряд. Трубка в последнем случае имеет внешние электроды. Напряжение питания порядка нескольких киловольт. [c.39]

Угловая расходимость лазерного излучения зависит от вида резонатора. При параллельных зеркалах она порядка одной минуты, при сферических — порядка 30 мин. Мощность излучения зависит от длины газоразрядной трубки, в непрерывном режиме для различных типов лазеров она находится в пределах от 1 до 100 мВт. [c.39]

Типичным представителем этого типа ОКГ является аргоновый лазер (рис. 25). Давление аргона в трубке обычно составляет десятые доли мм рт. ст. При увеличении давления газа концентрация электронов возрастает, а электронная температура уменьшается. Это приводит к достижению некоторого оптимального давления, при котором энергия и мощность генерации максимальны. Питание трубки осуществляется от источника постоянного напряжения, однако возможно использование и высокочастотного разряда. При возрастании тока разряда увеличивается концентрация заряженных частиц, поэтому мощность генерации сильно увеличивается. Вначале, после достижения порога генерации, имеет место очень быстрый рост выходной мощности. Затем, по мере возрастания тока, увеличение мощности замедляется и стремится к насыщению. Насыщение возникает вследствие все возрастающего поглощения фотонов на переходе между нижним рабочим и основным ионным состояниями, что приводит к возрастанию заселенности нижнего рабочего уровня. Однако практически величина тока, идущего через газоразрядную трубку, ограничивается величиной нагрузки, которую может выдержать капилляр (рис. 26). [c.42]

В настоящее время импульсная генерация осуществляется на переходах атомов, ионов и молекул. В таких типах лазеров, как гелиево-неоновый, при длительности импульсов 10 не — 10 МКС инверсия настолько кратковременна, что при этом уже отсутствует необходимость релаксации нижнего уровня. Диф )у-зия на стенках не имеет значения, и мощность можно повысить простым увеличением диаметра газоразрядной трубки. Таким образом, оказалось возможным получение мощности в импульсе свыше киловатта с несколько большим коэффициентом полезного действия, чем при работе в непрерывном режиме. [c.48]

Р —радиус газоразрядной трубки. [c.206]

Разрядники защиты 6 и 9 служат для защиты газоразрядной трубки от мощных импульсов сверхвысоких частот. [c.208]

Э. газов (свечение газового разряда) используется в газоразрядных трубках. Э. ТВ. тел применяется для индикаторных устройств (электролюминесцентные, знаковые индикаторы. мнемосхемы, преобразователи изображений н т.д.). [c.537]

АГг = Гор — Гст — допустимый перепад температур между осью газоразрядной трубки и ее стенкой, охлаждаемой до температуры Гст Л=/ т/2,4 — характерный размер, определяющий теплоотвод в цилиндрической трубке радиусом Rt. Полагая (1 — т)эо) с 1, нетрудно получить, что [c.126]

В качестве иллюстрации на рис. 4.8 приведены снятые в одном масштабе распределения интенсивности в фокальной плоскости линзы при некогерентном (а) и когерентном (б) режимах генерации многолучевого лазера, состоящего из 71 газоразрядной трубки, собранных в сборку диаметром 70 мм с Пз 0,3. [c.132]

Низкие уровни мощности излучения позволили упростить и сделать максимально надежной конструкцию Не — N -лазера. Аналогично СОг-лазеру, она состоит из сменной газоразрядной трубки с наклоненными под углом Брюстера торцевыми пластинками и впаянными электродами и резонатора, состоящего из глухого и выходного зеркал. При необходимости изменения длины излучения выходное зеркало делают сменным. [c.159]

Ртутно-кварцевые лампы с давлениями 0,3—1,0 МПа. Лампы состоят из кварцевых газоразрядных трубок с впаянными по концам основными и зажигающими электродами (рис. 1-5,в). Газоразрядная трубка заключается в стеклянную колбу. [c.22]

Газоразрядные лампы высокого давления в колбах из поликристаллической окиси алюминия. Натриевые лампы высокого давления представляют собой газоразрядную трубку из поликристаллической окиси алюминия с внутренним диаметром 6 мм и длиной 120 мм, смонтированную внутри стеклянной колбы (рис. 1-8). [c.28]

В чистом виде вольфрам в виде проволоки, ленты и различных деталей применяют в электротехнической и радиоэлектронной промышленности, где используют низкую упругость его паров при высоких рабочих температурах (2200—2500°С). Его применяют для изготовления нитей накаливания в электролампах, катодов, подогревателей и контактов в радиоэлектронных приборах, рентгеновских и газоразрядных трубках. Вольфрамовые нити диаметром 0,018 мм вследствие их высокой упругости являются материалом для изготовления подвесок подвижных катушек в гальванометрах и других подобных им приборах. [c.405]

Источники света, такие, как газоразрядные трубки, дают спектральную ширину линии порядка 0,1 нм, так что, принимая X = 550 нм, получаем X 5500 длин волн. Хотя это количество длин волн велико, физически оно соответствует малому отрезку (около 3 мм), сравнимому с размерами элементов и смещениями, используемыми в интерферометрии. [c.79]

Газоразрядные трубки могут возбуждаться переменным или постоянным напряжением причем напряжение зажигания зависит от давления газа или пара в трубке и от расстояния между электродами. При очень малых давлениях потенциал зажигания достигает больших значений. Так, для зажигания обычных трубок при давлении 1—2 м-м рт. ст. требуется приложить к электродам разность потенциала порядка 1500—2000 в. [c.56]

Принципиальная схема прибора изображена на рис. 93. Внутренний цилиндр 1 от электродвигателя приводится во вращение со скоростью от 86 до 1000 об мин. Ведущий вал 7 с ведомым валом 2 соединены посредством упругого элемента 4, представляющего собой медно-бериллиевую проволоку диаметром 0,65 мм, длиной 22 см. На ведомом валу 2 и на трубе 6, соединенной с ведущим валом, вращаемым на двух прецизионных подшипниках 8, закреплены обтюраторы 5 и 5. Под обтюратором 3 установлена газоразрядная трубка 9 и коллиматор-иая щель 11. Над обтюратором 5 помещена вторая коллиматорная щель и фотоэлемент 12. Газоразрядная трубка питается от генератора сигналов 10 переменным током частотой 10 кгц. Выходное напряжение с фотоэлемента после детектора, усилителя 13 и ограничителя 14 подается на осциллограф /5 в виде импульсов прямоугольной формы. [c.180]

Электрический разряд в лазере на СО2 возбуждается в ох-, лаждаемой газоразрядной трубке, выполняемой обычно из стеклянной трубы диаметром до 60 мм. Увеличение диаметра трубы [c.122]

Мы упоминаем о сферическом интерферометре, так как он послужил прототипом современного резонатора для газового лазера. Вопрос о внедрении радиофизических понятий в оптику представляет несомненный интерес. Л.М. Прохоров, по-видимому. первым указал, что интерферометр Фабри —Перо является евоеобразны.м резонатором высокой добротности для оптического диапазона. Первый газовый лазер, осуществленный и 1961 г. Джаваном и др., представлял газоразрядную трубку с неон-ге-лиевой смесью, помещенную внутрь интерферометра с плоскими зеркалами с очень высоким коэффициенто.м отражения [c.252]

Первые лазерные голограммы были получены с помощью гелий-неонового лазера с длиной волны излучения >,==0,6328 мкм, работающего на нейтральных атомах. Существующие гелий-неоновые лазеры могут генерировать непрерывные колебания также в ближней инфракрасной области спектра на следующих длинах волн 1,15 мкм и 3,36 мкм, имеющие узкие спектральные линии, что позволяет с их помощью получать 1олограммы сцен глубиной в несколько десятков метров. Однако малая мощность излучения таких лазеров (0,1—0,5 мВт) ограничивает возможность их применения, так как в. этом случае для получения голограммы требуется большое время. экспозиции, составляющее десятки минут. При увеличении мощности гелий-неоновых лазеров путем увеличения длины газоразрядной трубки увеличивается и ширина спектральной линии, так что при мощности 100 мВт гелий-неоновый лазер позволяет регистрировать сцены глубиной не более 20 см. [c.36]

Экспериментальное подтверждение оптического эффекта Доплера. Впервые экспериментально существова-ние эффекта Доплера в оптике было подтверждено астрономическими наблюдениями. После открытия спектрального анализа и установления тождественности химических элементов на Земле и небесных телах была высказана идея, что в результате эффекта Доплера должно происходить смещение спектральных линий в излучении звезд. Первые надежные данные по доплеровскому смещению линий водорода в спектре Сириуса были получены путем сравнения их положения с соответствующими линиями в газоразрядной трубке (трубка Гейс-сле1)а). Следует подчеркнуть, что измерением доплеровского смещения линий в спектрах звезд, строго говоря, нельзя проверить эффект Доплера, так как нет возмож- [c.219]

Газовые лазеры охватывают диапазон от ультрафиолетовой до субмил-лимстровой области спектра. Активная среда в них — газ при пониженном давлении, помещенный в газоразрядную трубку, в которой возбуждается разряд. Возникающие при разряде свободные электроны, сталкиваясь с частицами газа, возбуждают их и переводят на верхние рабочие уровни, создавая (при соответствующих условиях) инверсную заселенность этих уровней. [c.341]

Ограничение мощности лазера с i м длины приводит к необходимости для получения больших мощностей брать газоразрядные трубки большой длины. Например, лазер мощностью 800 Вт должен иметь длину 18 м. Уменьшение габаритов может быть достигнуто путем создания многотрубчатых лазеров, в которых луч при помощи поворотных зеркал последовательно проходит [c.47]

В простейшей схеме Л. м. (рис.) усиливагощи1 г элемент У (напр., газоразрядная трубка с парами меди) служит одповремсино и для усиления яркости и для освещения объекта. (]ионтанное излучение, усиленное в усилителе, через объектив JIi освещает изображаемый объект, расположенный в предметной плоскости П . Свет, отражённый от объекта и рассеянный на нём, снова проходит через объектив Л- и затем усилитель У. [c.559]

Н. используЕОТ как восстановитель редких металлов, как добавку к нек-рым сплавам. Жидкие Н. и калий используют в качестве теплоносителя (наир., в ядер-ных реакторах). Парами Н. наполняют газоразрядные трубки спец, ламп (жёлтое свечение). В качестве радиоактивных индикаторов применяют -радиоактивный Na (T /г = 2,602 года) и более короткоживущий ( -радиоактивный Na 15,0 ч). с. с. Бердоносов. [c.248]

Говоря о многолучевых лазерных системах, необходимо отметить некоторые особенности пространственных характеристик их излучения. Достижение одновременной генерации большого числа газоразрядных трубок в общем плоском резонаторе возможно лишь при высокой степени параллельности этих трубок. Конструирование и эксплуатация лазера сушественно облегчаются при волноводном режиме работы резонатора, т. е. при выполнении условия dj/ 2kLj) < 1. Если не предпринимать специальных мер, каждая газоразрядная трубка работает как независимый лазер и поэтому излучение всей сборки представляет собой набор некогерентных между собой лазерных пучков. Предельная расходимость каждого из них составляет X/rfx- [c.131]

Способы возбуждения СО-лазеров практически не отличаются от СО2. Они эффективно накачиваются электронным ударом при передаче энергии от возбужденной молекулы N2 в химических реакциях. Важным с практической точки зрения отличием СО-лазера является более жесткое требование эффективного охлаждения рабочей смеси. Инверсия в СО-лазере исчезает уже при температуре смеси 350...400 К. Оценочные расчеты, проделанные для случая диффузионного охлаждения, показывают, что предельная вкладываемая на единицу длины газоразрядной трубки электрическая мощность снижается от 6 до 3 Вт/см при повышении температуры стенок от 77 до 300 К. С учетом реального при этих температурах т)эо 0,5...0,1 погонная мощность излучения СО-лазера будет снижаться от 300 до 30 Вт/м. Приведенные в литературе эксперим.ентальные данные подтверждают возможность получения мощностей 10 Вт с КПД 0,5 на смесях при температуре жидкого азота и резкое снижение выходных характеристик при повышении температуры стенок до комнатной. [c.153]

Эффективное расселение уровня Is происходит при столкновении атома Ne со стенками разрядной трубки. Именно необходимость расселения уровня Is и уменьшения вероятности процесса (4.33) ограничивает сверху значение произведения давления рабочей смеси р и диаметра разрядной трубки на уровне рД 5... 15 торр мм, а также ток разряда на уровне 25...50 мА. Оптимальные для генерации различных лазерных переходов составы смесей, параметров рД, а также типичные значения коэффициентов усиления среды, удельных съемов излучения и электрооптнческого КПД приведены в табл. 4.7. В тех случаях, когда необходимо предусмотреть возможность переключения длин волн генерации одного и того же лазера, параметры его газоразрядной трубки выбирают в диапазоне Dt 5...10 мм, рые рне = 5 15, р—0,1...0,3 кПа, а резонатор снабжают сменными зеркалами, рассчитанными на эффективное отражение излучения с нужной длиной волны. [c.158]

Другие неядерные области применения тория описаны Лялиендалем [481. Сравнительно низкая работа выхода и высокая электронная эмиссия торня обусловили его применение в газоразрядных трубках различного типа. Торцевые электроды характеризуются низким пусковым напряжением, постоянством рабочих характеристик и в некоторых случаях большей долговечностью, чем оксидные электроды или электроды из торирсванного вольфрама. В некоторых областях радиоактивность торин используется для получения ионнзнрованных частиц, как описано Ноттингемом [601. [c.813]

Успешное применение металлического тория в таких газоразрядных трубках, как ртутная лампа высокой ннтенсннности, описанная Фрименом [22], иллюстрируется табл. 7. Электроды этих ламп представляют собой [c.814]

Электрический разряд в лазере на углекислом газе возбуждается в охлаждаемой газоразрядной трубке, выполняемой обычно из стеклянной трубы диаметром до 60 мм. Излучение с длиной волны 10,6 мкм выводится через окно, выполненное из материала, пропускающего инфракрасные лучи. Для этой цели используются кристаллы КВг, Na l или Se. Для лазера данной схемы с продольной прокачкой с 1 м длины резонатора можно снимать мощность не более 50 Вт, из-за чего приходится значительно увеличивать длину трубы резонатора. [c.205]

Конечная продолжительность излучения атомом отдельного волнового цуга света означает, что он не может быть бесконечно длинным (мы проанализируем это более подробно в разд. 4.6). В результате он занимает некоторую (хотя и узкую) область частот, т.е. имеет полосу частот . Даже свет лазера обладает конечной полосой частот, хотя и предельно узкой, с соответствующей длиной цугов в несколько десятков километров. В типичных нелазерных источниках, называемых обычно тепловыми источниками, тепловые колебания излучающих атомов наряду с другими эффектами ухудшают когерентность света и ограничивают время, в течение которого волновой цуг можно рассматривать как аппроксимацию простого гармонического колебания. По этим причинам монохроматический свет от таких источников, как газоразрядные трубки, более правильно называть квазимонохрома-тическим. Белый свет является полной противоположностью лазерному и имеет столь короткие волновые цуги, что его нельзя отождествить ни с одной определенной частотой. [c.15]

Наиболее распространены в качестве источников света при интерференционных измерениях длины газоразрядные трубки Гейсле-ра. В этих трубках между двумя электродами — катодом и анодом, к которым приложена разность потенциалов, протекает тлеющий разряд при сравнительно низком давлении— 1—2 мм рт.ст. На катоде имеется очень узкая светящаяся полоска, затем располагается темное катодное пространство, далее идет область яркого тлеющего свечения, затем Фарадеево темное пространство , за которым до самого анода простирается область положительного столба с ярким свечением, которое, главным образом, и используется для освещения оптических приборов. Яркость свечения положительного столба зависит от поперечного сечения трубки чем это сечение уже, тем ярче светится положительный столб. Поэтому, как правило, все гейслеровские трубки снабжены капиллярами. [c.56]

При вращении внутреннего цилиндра в воздухе луч света от газоразрядной трубки не достигает фотоэлемента. Выходное напряжение фотоэлемента при этом равно нулю. При заполнении прибора исследуемым материалом и приведении во вращение внутреннего цилиндра обтюратор 3 будет отставать на некоторый угол от обтюратора 5, в результате чего на фотоэлемент 12 поступит некоторое количество света. Хотя оба обтюратора вращаются с одинаковой скоростью, но оказываются омещенными друг относительно друга на некоторый угол, пропорциональный тормозящему моменту. Ширина импульсов на экране осциллографа пропорциональна вязкости исследуемого материала. [c.180]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...