Методы стабилизации однородного разряда в потоке газа и разработка эффективных газовых лазеров

Зимаков В.П., Кедров А.Ю., Кузнецов В.А., Соловьев Н.Г., Шемякин А.Н., Якимов М.Ю.

Институт проблем механики РАН, г.Москва

Для стабилизации мощного однородного тлеющего разряда в потоке газа применяется оригинальная технология комбинированного разряда: продольный разряд постоянного тока (РПТ), поддерживаемый емкостным импульсно-периодическим разрядом (ИР). Комбинированный разряд не требует газодинамических методов стабилизации, что позволяет повысить КПД устройств на основе РПТ-ИР. Исследовано влияние различных факторов на стабильность и однородность характеристик РПТ-ИР в схеме с быстрой осевой прокачкой. Разработаны методы оптимизации формы и взаимного расположения электродов РПТ-ИР, что при соответствующей организации потока газа позволило получить лазерную мощность более 2.2 кВт с метра активной длины в непрерывном и импульсно-периодическом режиме при КПД 20% в относительно простой по конструкции и надежной лазерной установке. Подтверждена возможность увеличения мощности путем масштабирования. На установке продемонстрирована возможность поддержания непрерывного оптического разряда (НОР) в атомарных и молекулярных газах при атмосферном давлении.


Ключевые слова: тлеющий разряд, комбинированный разряд, стабилизация однородного разряда, газовые лазеры, непрерывный оптический разряд, импульсно-периодический разряд