УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОБЪЕМНОГО САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РАЗРЯДА

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОБЪЕМНОГО САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РАЗРЯДА


RU (11) 2105400 (13) C1

(51) 6 H01S3/097 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 96121895/25 
(22) Дата подачи заявки: 1996.11.12 
(45) Опубликовано: 1998.02.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Appl. Phys. Lett. - 1973, v. 22, N 7, 1 april, p.319 - 320. US, патент, 4601039, кл.H 01 S 3/097, 1983. 
(71) Заявитель(и): Лажинцев Борис Васильевич; Нор-Аревян Владимир Андреевич 
(72) Автор(ы): Лажинцев Борис Васильевич; Нор-Аревян Владимир Андреевич 
(73) Патентообладатель(и): Лажинцев Борис Васильевич; Нор-Аревян Владимир Андреевич 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОБЪЕМНОГО САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РАЗРЯДА 

Использование: изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано для накачки импульсно-периодических СО2, N2, HF, эксимерных и других лазеров, а также решения плазменно-химически задач. Сущность изобретения заключается в выполнении всех электродов 2,3 лазерной камеры 1 из отдельных электрических не связанных параллельно расположенных пластин 7, каждая из которых соединена через свой стабилизирующий элемент 10 с общей шиной 6 отдельной электрически не связанной с другими секциями 9 источника накачки 5. Кроме этого каждая из пластин 7 электродов 2,3 может быть соединена через свою стабилизирующую индуктивность 12 с высоковольтным источником 11 предымпульса. С помощью элементов 17 из диэлектрического материала, установленных между пластинами 7 всех электродов, формируют поток газовой среды с направлением скорости, перпендикулярным рабочим кромкам 19 пластин 7 электродов 2,3. 5 з.п.ф-лы, 5 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к квантовой электронике, а именно к устройству формирования объемного самостоятельного разряда (ОСР) для накачки импульсно-периодических лазеров и может быть использовано в решении технологических и лазерно-химических задач. Особенно предпочтительно использовать заявляемое устройство в лазерах с активными средами на основе СО2, ХеCl, KrF, HF и др. Устройство также может быть использовано для решения плазменно-химических задач, задач по очистке газовых сред от пыли, аэрозолей и т.п.

Известно устройство для формирования ОСР в однократных СО2 и НF лазерах, включающее три электрода. Первый электрод - дополнительный катод - представляет из себя ряд тонких проволочек, натянутых с определенным шагом вдоль оптической оси лазера. Второй электрод - основной катод - выполнен плоским из металлической сетки. Третий сплошной металлический электрод, имеющий определенный профиль рабочей поверхности, является общим анодом. Высоковольтный источник предымпульса в виде малоэнергетичного генератора импульсных напряжений (ГИН) подсоединен непосредственно между дополнительным катодом и анодом. Основной источник накачки в виде высокоэнергетичного ГИН подсоединен непосредственно между основным катодом и анодом [1].

К недостаткам данного устройства следует отнести наличие трех электродов. Два электрода - дополнительный и основной катоды - выполнены в виде конструкций, малоустойчивых к возникновению искровых пробоев в межэлектродных промежутках, особенно в частотном режиме работы, и не обладают высоким ресурсом. При образовании дуги остаточная энергия всего источника накачки выделяется в ней, что вызывает эрозию или разрушение электродов. Основной анод имеет специальный профиль рабочей поверхности, что усложняет его изготовление. В устройстве невозможно организовать движение газа с направлением скорости, перпендикулярным рабочим поверхностям электродов.

Известно устройство для формирования ОСР в активной среде НF-лазера, включающее два электрода. Первый катодный электрод выполнен из штырей, с острых концов которых развивается ОСР. Второй анодный электрод представляет собой пластину. Вторые концы штырей первого электрода подключены к источнику накачки через электропроводящую жидкость, в которую они погружены. Жидкость выполняет роль омического стабилизирующего устройства, которое ограничивает величину тока через любой из штырей, что существенно уменьшает дугообразование. Основной источник накачки - ГИН - подключен к двум электродам через передающую кабельную линию и разрядник, установленный с "земляного" конца ГИН [2].

К недостаткам данного устройства следует отнести сложность конструкции первого электрода, омические потери на сопротивлении жидкости, ее нагрев, особенно осложняющие работу в частотном режиме. Кабельная линия становится весьма громоздкой при увеличении энергетики устройства. Применение таких устройств в лазерах с активными средами, имеющими малое сопротивление ОСР, приведет к низкой эффективности лазера. В устройстве невозможно организовать движение газа с направлением скорости, перпендикулярным рабочим поверхностям электродов.

Известно устройство для формирования ОСР, включающее лазерную камеру с двумя электродами, образующими разрядный промежуток. Первый сплошной электрод соединен с высоковольтным источником предымпульса и одновременно с основным источником накачки через развязывающее устройство - насыщающуюся индуктивность. Второй сплошной электрод соединен непосредственно с высоковольтным источником предымпульса и основным источником накачки [3].

К недостаткам устройства следует отнести возможность образования дуги и выделение в ней всей остаточной энергии при увеличении энергетики и длительности разряда, особенно в частотном режиме. Затруднено формирование однородного разряда при увеличении площади электродов и межэлектродного расстояния. В устройстве невозможно организовать поток лазерной среды с направлением скорости, перпендикулярным рабочим поверхностям электродов.

Известно устройство для формирования ОСР, включающее лазерную камеру с двумя электродами, образующими разрядный промежуток. Первый сплошной электрод соединен с высоковольтным источником предымпульса и одновременно с основным источником накачки через развязывающее устройство - рельсовый разрядник. Второй сплошной электрод соединен непосредственно с высоковольтным источником предымпульса и основным источником накачки [4].

К недостаткам устройства следует отнести возможность образования дуги и выделение к ней всей остаточной энергии при увеличении энергетики длительности разряда, особенно в частотном режиме. Затруднено формирование однородного разряда при увеличении площади электродов и межэлектродного расстояния. В устройстве невозможно организовать поток лазерной среды с направлением скорости, перпендикулярным рабочим поверхностям электродов.

Известно устройство для формирования ОСР в среде ХеСl, KeF-лазеров, включающее лазерную камеру с секционированным первым электродом из отдельных электропроводящих сегментов. Каждый из сегментов соединен с одним концом стабилизирующего элемента, выполненного в виде индуктивного элемента, другой конец которого связан с общей шиной. Указанный индуктивный элемент, являющийся стабилизирующей индуктивностью, ограничивает скорость изменения электрического тока через связанный с ним сегмент, что существенно уменьшает дугообразование. Второй электрод выполнен цельным и частично прозрачным для ионизирующего излучения системы предыонизации, расположенной с тыльной стороны второго электрода. Емкостный накопитель расположен вне лазерной камеры [5].

К недостаткам устройства следует отнести отсутствие возможности организации потока лазерной среды с направлением скорости, перпендикулярным рабочим поверхностям электродов. Это устройство, как наиболее близкое по технической сущности и изобретению, выбрано за прототип.

Задача изобретения - формирование ОСР в различных газовых средах, в том числе и лазерных, в условиях значительной неоднородности плотности газовых сред, что необходимо как для реализации импульсно-периодического режима формирования ОСР с высокой частотой следования импульсов при прокачке газовой среды через разрядный промежуток, так и для существенного увеличения объема и энергетики ОСР, в надежных и простых конструкциях электродной системы, разрядной камеры, источника накачки.

Указанные недостатки могут быть преодолены в устройстве для формирования ОСР, где по отношению к известному устройству для формирования ОСР, содержащему источник накачки, разрядную камеру с параллельно расположенными в ней по крайней мере двумя электродами, подключенными к общим шинам источника накачки, первый электрод, выполненный из отдельных электрически не связанных параллельно расположенных пластин, первую группу отдельных стабилизирующих элементов, каждый из которых одним концом соединен с пластиной первого электрода, а другим с общей шиной источника накачки, новым является то, что источник накачки выполнен из отдельных электрически не связанных секций со своими общими шинами, остальные электроды выполнены из пластин, лежащих в плоскостях пластин первого электрода, либо параллельных им, каждый из стабилизирующих элементов второй группы соединен одним концом с пластиной второго электрода, а другим с общей шиной секции источника накачки.

Во втором варианте выполнения устройства новым является то, что каждая из пластин хотя бы одного из электродов дополнительно соединена с высоковольтным источником предымпульса через свою стабилизирующую индуктивность.

В третьем варианте выполнения устройства новым является то, что каждая из отдельных электрически не связанных пластин третьего электрода через свою стабилизирующую индуктивность соединена с высоковольтным источником предымпульса, причем первый и третий электроды образуют первый разрядный промежуток, последовательно соединенный со вторым разрядным промежутком, образованным вторым и третьим электродами.

В четвертом варианте выполнения устройства новым является то, что источник накачки выполнен из двух разнополярных частей, причем первый электрод соединен с общими шинами первой части источника накачки, а второй - с общими шинами второй части, хотя бы с одной из боковых сторон разрядного промежутка на равном расстоянии от электродов установлен источник предыонизации.

В пятом варианте выполнения устройства новым является то, что между пластинами всех электродов установлены элементы из диэлектрического материала, формирующие поток активной среды с направлением скорости, перпендикулярным рабочим кромкам пластин электродов, а отдельные секции источника накачки установлены с боковых сторон разрядного промежутка.

В шестом варианте выполнения устройства новым является то, что пластины хотя бы катодного электрода вблизи своей рабочей кромки выполнены из материала с высоким удельным сопротивлением, например, германия.

Указанные отличия позволяют сформировать однородный, максимально стабилизированный ОСР по всей площади электродов, выполнить простую симметризованную конструкцию электродной системы и разрядной камеры, уменьшить напряженность электрического поля в конструкции источника накачки и разрядной камеры, организовать поток газа с направлением скорости, перпендикулярным рабочим кромкам пластин, при этом уменьшить требуемые скорости и расход газа при прокачке, а также снизить неоднородности плотности активной среды, вызванные акустическими возмущениями, за счет увеличения скорости затухания акустических возмущений в разрядном объеме. Все вышеуказанное позволяет сформировать однородный ОСР в условиях значительных неоднородностей плотности газовых сред в частотно-импульсном режиме при увеличении длины и поперечного сечения ОСР, увеличить энергетику ОСР, максимально уменьшить разрушительные последствия при случайном дугообразовании.

Не обнаружены технические решения, в которых источник накачки выполнен из отдельных электрически не связанных секций со своими общими шинами, остальные электроды выполнены из пластин, лежащих в плоскостях пластин первого электрода, либо параллельных им, каждая из электрически не связанных пластин второго электрода соединена через свой развязывающий элемент с общей шиной секции основного источника накачки, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию "изобретательский уровень".

Указанные отличия позволяют реализовать задачу, на решение которой направлено изобретение, и получить необходимый технический результат - сформировать ОСР в различных газовых средах в условиях значительных неоднородностей плотности газовых сред. Именно выполнение всех электродов из отдельных электрически не связанных пластин и подсоединение их через свой стабилизирующий элемент к общим шинам секций источника накачки, которые выполнены электрически не связанные между собой, позволяет сформировать между двумя электродами ОСР, состоящий из отдельных не взаимодействующих объемных плазменных образований между каждой парой из расположенных напротив друг друга пластин двух электродов. Симметричное расположение стабилизирующих элементов в каждой паре пластин предотвращает возникновение объемных плазменных образований между одной из пластин какого-либо электрода и несколькими пластинами другого электрода. При случайном возникновении дуги между пластинами одной секции источника накачки в ней выделяется лишь энергия этой секции, что уменьшает возможность разрушения пластин электродов. Симметричная пластинчатая конструкция значительно снижает сложность изготовления электродов и требования к точности их установки. Все вышеизложенное позволяет повысить частоту следования импульсов ОСР, увеличить объем и энергетику в простых по конструкции и надежных разрядных камерах.

Известно устройство, в котором использован отличительный от прототипа признак - дополнительное подсоединение двух электродов, образующих разрядный промежуток к высоковольтному источнику предыимпульса [3,4]. Технический результат, достигаемый при использовании этого признака, в изобретении и в известном устройстве одинаков.

Не обнаружены технические решения, в которых каждая из пластин хотя бы одного из электродов дополнительно соединена с высоковольтным источником предымпульса через свою стабилизирующую индуктивность, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию "изобретательский уровень".

Указанные отличия позволяют реализовать в высокой степени однородный низкоэнергетический объемный разряд между всеми парами пластин первого и второго электродов, по плазме которого в последующем формируется ОСР, запитываемый источник накачки с большей запасаемой энергией. Это позволяет сформировать ОСР в больших объемах при значительном увеличении длины и ширины области разряда, а также его энергетики.

Известно устройство, в котором использованы отличительные от прототипа признаки, а именно: первый и третий электроды образуют первый разрядный промежуток, последовательно соединенный со вторым разрядным промежутком, образованным вторым и третьим электродами, и подключение третьего общего электрода к дополнительному электрическому контуру - высоковольтному источнику предымпульса [6]. Технический результат, достигаемый при использовании этих признаков, в изобретении и в известном устройстве одинаков.

Не обнаружены технические решения, в которых каждая из отдельных электрически не связанных параллельно расположенных пластин третьего электрода через свою стабилизирующую индуктивность соединена с высоковольтным источником предымпульса, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию "изобретательский уровень".

Указанные отличия позволяют реализовать в высокой степени однородный низкоэнергетический объемный разряд между всеми парами пластин первого и третьего электродов, а также второго и третьего электродов, по плазме которого в последующем формируется ОСР, запитываемый источником накачки с большой запасаемой энергией. Это позволяет сформировать ОСР по способу, изложенному в [6] , в трехэлектродных конструкциях разрядных камер в больших объемах при значительном увеличении длины и ширины области разряда, а также его энергетики.

Известно устройство, в котором использован отличительный от прототипа признак - выполнение источника накачки из двух разнополярных частей, причем первый электрод соединен с общими шинами первой части источника накачки, а второй - с общими шинами второй части [6]. Технический результат, достигаемый при использовании этого признака, в изобретении и в известных устройствах одинаков.

Не обнаружены технические решения, в которых хотя бы с одной из боковых сторон разрядного промежутка на равном расстоянии от электродов установлен источник предыонизации.

Указанные отличия позволяют осуществить равномерную предыонизацию межэлектродного промежутка при расположении какого-либо источника предыонизации (рентгеновского, искрового и т.п.) в области "земляного потенциала, что облегчает проблему его изоляции от высокого напряжения источника накачки.

Известно устройство, в котором использован отличительный от прототипа признак, - расположение емкостных накопителей с боковых сторон разрядных промежутков [6]. Технический результат, достигаемый при использовании этого признака, в изобретении и в известных устройствах одинаков.

Не обнаружены технические решения, в которых между пластинами всех электродов установлены элементы из диэлектрического материала, формирующие поток газовой среды на всей длине электродов с направлением скорости, перпендикулярным рабочим кромкам пластин, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию "изобретательский уровень".

Указанные отличия позволяют поднять скорость и уменьшить расход газовой среды в разрядном промежутке, снизить коэффициент сменности газовой среды до величины, близкой к единице, увеличить скорость затухания акустических возмущений в разрядном объеме, что приведет к увеличению частоты импульсов ОРС и снизит нагрузку на систему прокачки газовой среды.

Известно использование материалов с высоким удельным сопротивлением, например, германия, для омической стабилизации ОСР [7]. Технический результат, достигаемый при использовании этого признака, в изобретении и в известных устройствах одинаков.

Не обнаружены технические решения, в которых пластины хотя бы катодного электрода вблизи своей рабочей кромки выполнены из материала с высоким удельным сопротивлением, например, германия, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию "изобретательский уровень".

Указанные отличия позволяют осуществить хорошую омическую стабилизацию ОСР при значительном улучшении теплоотвода с пластинчатых структур за счет потока газовой среды.

На фиг. 1 представлено устройство по п.1 формулы изобретения; на фиг. 2 - то же, по п.2; на фиг. 3 - то же, по п.3; на фиг. 4 - то же, по п.4,5; на фиг. 5 - пластина катодного электрода согласно п.6 формулы.

Устройство фиг. 1 содержит разрядную камеру 1 с параллельно расположенными в ней по крайней мере двумя электродами 2 и 3, образующими разрядный промежуток 4, источник накачки 5 с общими шинами 6, подключенными к электродам 2 и 3, первый 2 электрод, выполненный из отдельных электрически не связанных параллельно расположенных пластин 7, первую 8 группу отдельных стабилизирующих элементов (например, индуктивностей, сопротивлений), каждый из которых одним концом соединен с пластиной 7 первого 2 электрода, а другим с общей шиной 6 источника накачки 5, источник накачки 5 выполнен из отдельных электрически не связанных секций 9 со своими общими шинами 6, остальные электроды 3 выполнены из пластин 7, лежащих в плоскостях пластин 7 первого 2 электрода, либо параллельных им, каждый из стабилизирующих элементов 10 второй 10 группы соединен одним концом с пластиной 7 второго 3 электрода, а другим с общей шиной 6 секции 9 источника накачки 5.

Каждая из пластин 7 первого 2 и второго 3 электродов (фиг.2) дополнительно соединены через свою стабилизирующую индуктивность 12 с высоковольтным источником 11 предымпульса, который так же, как и отдельные секции 9 источника накачки 5, на фиг. 2 выполнен из двух разнополярных частей.

Каждая из отдельных электрически не связанных пластин 7 третьего 13 электрода через свою стабилизирующую индуктивность 12 (фиг.3) соединена с высоковольтным источником 11 предымпульса, причем первый 2 и третий 13 электроды образуют первый 14 разрядный промежуток, последовательно соединенный со вторым 15 разрядным промежутком, образованным вторым 3 и третьим 13 электродами.

Источник накачки 5 выполнен из двух разнополярных частей 5 (фиг.4), причем первый 2 электрод соединен с общими шинами 6 первой части 5 источника накачки 5, а второй 3 электрод - с общими шинами 6 второй части 5, хотя бы с одной из боковых сторон разрядного промежутка 4 на равном расстоянии от электродов 2 и 3 установлен источник предыонизации 16.

Между пластинами 7 всех электродов, например 2 и 3, установлены элементы 17 из диэлектрического материала, формирующие поток активной среды (фиг.4) с направлением скорости 18, перпендикулярным рабочим кромкам 19 пластин 7 электродов 2 и 3, а отдельные секции 9 источника накачки 5 установлены с боковых сторон разрядного промежутка 4.

Пластины 7 (фиг. 5) хотя бы катодного электрода вблизи своей рабочей кромки 19 выполнены из материала 20 с высоким удельным сопротивлением, например, германия.

Устройство по п.1 формулы изобретения работает следующим образом. Импульс напряжения от источника накачки 5 подается на общие шины 6. Перед подачей высоковольтного импульса на общие шины 6 возможно включение какого-либо источника предыонизации, расположенного, например, либо с тыльной стороны одного из электродов 2 и 3, либо с боковых сторон разрядного промежутка 4. При выполнении стабилизирующих элементов 8 и 10, например в виде индуктивных элементов, указанный импульс напряжения прикладывается к отдельным электрически не связанным пластинам 7 электродов 2 и 3. В результате между каждой парой расположенных напротив друг друга пластин 7 электродов 2 и 3 в разрядном промежутке 4 разрядной камеры 1 возникает свое объемное плазменное образование. Наличие стабилизирующих элементов 8 и 10 со стороны каждого из электродов 2 и 3 стабилизирует отдельные плазменные образования и не дает переходить разряду в дуговую фазу. Кроме того, именно наличие развязывающих элементов 8 и 10, соединенных с обеими электродами 2 и 3, препятствует возникновению плазменных образований между одной из пластин 7 какого-либо из электродов 2 и 3 и двумя-тремя пластинами 7 другого электрода.

Устройство по п. 2 формулы изобретения работает следующим образом. На каждую пластину 7 электродов 2 и 3 подается импульс высокого напряжения от высоковольтного источника предымпульса (на фиг.2 изображен источник предымпульса 11 из двух разнополярных частей) через свою стабилизирующую индуктивность 12. В этом случае также возможно использование предварительной ионизации разрядного промежутка 4. В результате в разрядной камере 1 происходит пробой разрядного промежутка 4, и между каждой парой парой расположенных напротив друг друга пластин 7 электродов 2,3 возникает малоэнергетическое объемное плазменное образование. Из-за наличия индуктивностей 12 формируется однородная малоэнергетическая фаза объемного разряда также и при существенном увеличении объема и энергетики ОСР. Затем на каждую пару пластин 7 электродов 2 и 3 через свои стабилизирующие элементы 8 и 10 (например, насыщающиеся индуктивности) подается импульс напряжения от отдельной электрически не связанной секции 9 источника накачки 5 (на фиг.2 изображен источник накачки 5 из двух разнополярных частей 5). Каждая отдельная секция 9 через свои общие шины 6 разряжается на несколько своих отдельных плазменных образований между пластинами 7 электродов 2 и 3. Формируется высокоэнергетическая стадия ОСР. Наличие развязывающих элементов 8 и 10 (насыщающихся индуктивностей) позволяет сформировать высокооднородный ОСР при увеличении объема и энергетики ОСР.

Устройство по п.3, формулы изобретения работает следующим образом. Источник накачки 5 подает импульс напряжения на каждую пластину 7 электродов 2 и 3. Затем в максимуме этого импульса напряжения на каждую пластину 7 электрода 13 подается короткий импульс высокого напряжения от высоковольтного источника предымпульса 11 через свою стабилизирующую индуктивность 12. В результате в разрядной камере 1 происходит пробой сначала разрядного промежутка 14, а затем 15 и между каждой парой расположенных напротив друг друга пластин 7 электродов 2 , 3 и 13 возникает малоэнергетическое объемное плазменное образование. Из-за наличия индуктивностей 12 на всей площади электродов 2, 3 и 13 формируется высокооднородная малоэнергетическая фаза объемного разряда между электродами 2, 3 и 13. Затем отдельные секции 9 источника накачки 5 через свои общие шины 6 начинают разряжаться на несколько своих плазменных образований, и возникает высокоэнергетическая фаза ОСР между пластинами 7 электродов 2, 3 и 13. Наличие стабилизирующих элементов 8 и 10 - стабилизирующих индуктивностей - позволяет сформировать высокостабильный ОСР при увеличении его объема и энергии.

Устройство по п.4 формулы изобретения работает следующим образом. Включают источник предыонизации 16, расположенный хотя бы с одной из боковых сторон разрядного промежутка 4. Затем подают импульс напряжения от каждой из разнополярных частей 5 источника накачки 5 на свой электрод 2 или 3 через стабилизирующие элементы 8 или 10. В результате между каждой из расположенных напротив друг друга пластин 7 электродов 2 и 3 возникает свое объемное плазменное образование. Наличие стабилизирующих элементов 8 и 10 стабилизирует это плазменное образование и позволяет сформировать высокооднородный ОСР при увеличении его объема и энергии. Расположение источника предыонизации 16 на равном расстоянии от электродов 2 и 3 в области "земляного" потенциала существенно облегчает его изоляцию от высоковольтных потенциалов электродов 2 и 3.

Устройство по п.5 формулы изобретения работает следующим образом. Перед подачей импульсов напряжения как источником накачки 5, так и предымпульса 11 организуют поток газа с минимальными потерями по давлению между пластинами 7 электродов 2, 3 и 13, причем элементы 17 из диэлектрического материала формируют поток газовой среды на всей длине электродов 2, 3 и 13 с направлением 18 скорости, перпендикулярным рабочим кромкам 19 пластин 7 электродов 2, 3 и 13. Ширина потока газа больше ширины области разряда между электродами 2, 3 и 13. Отдельные секции 9 источника накачки 5 расположены с боковых сторон разрядного промежутка 4 и имеют минимальную индуктивность подключения к электродам 2 и 3.

Устройство по п. 6 формулы изобретения работает следующим образом. При подаче импульсов напряжения как от источника предымпульса 11, так и от источника накачки 5 на пластины 7 электродов 2, 3 и 13, выполненные вблизи своей рабочей кромки 19 из материала 20 с высоким удельным сопротивлением, реализуется хорошая омическая стабилизация ОСР. Значительная поверхность пластин способствует эффективному охлаждению в газовом потоке материала 20 при нагреве его током ОСР.

Рассмотрим конкретное устройство на примере НF-лазера на смеси Н2 :SF6 = 1: 10 при общем давлении до 90 мм рт.ст. Электродная система для формирования ОСР образована двумя электродами длиной порядка 280 мм из пластин толщиной порядка 1 мм. Запасаемая энергия емкостного накопителя источника накачки, состоявшего из двух разнополярных частей, достигала порядка 30 Дж при напряжении до порядка + 46 кВ. Величина каждой стабилизирующей индуктивности - стабилизирующего элемента - составляла порядка 0,5 мкГн. Максимальный КПД лазера составил порядка 2,5% при энергии генерации порядка 0,65 Дж. Без системы прокачки газа энергия лазерного импульса оставалась неизменной вплоть до 3 Гц. Предлагаемое устройство на примере НF лазера показало высокую устойчивость и стабильность ОСР, а также высокие лазерные характеристики. Такой образец НF лазера может найти применение при создании лидарных комплексов.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Квантовая электроника, т.14, N 2, 1987, с.428-430.

2. Appl.Phys.Lett., vol.22, N 7, 1 April 1973, p.319-320.

3. Appl.Phys.Lett., vol.64, N 6, 7 February 1994, p.679-680.

4. Appl.Phys.Lett., vol.43, N 8, 15 October 1983, p.735-737.

5. Патент США N 4601039, кл. Н 01 S 3/097, 1983.

6. Патент России N 2029423, кл. Н 01 S 3/09, 3/097, 1992.

7. Квантовая электроника, т.10, N 2, 1983, с.441-443. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Устройство для формирования объемного самостоятельного разряда, содержащее разрядную камеру с параллельно расположенными в ней по крайней мере двумя электродами, образующими разрядный промежуток, источник накачки с общими шинами, подключенными к указанным электродам, первый электрод, выполненный из отдельных электрически не связанных параллельно расположенных пластин, первую группу отдельных стабилизирующих элементов, каждый из которых одним концом соединен с пластиной первого электрода, а другим с общей шиной источника накачки, отличающееся тем, что источник накачки выполнен из отдельных электрически не связанных секций со своими общими шинами, остальные электроды выполнены из пластин, лежащих в плоскостях пластин первого электрода либо параллельных им, каждый из стабилизирующих элементов второй группы соединен одним концом с пластиной второго электрода, а другим с общей шиной секции источника накачки.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждая из пластин хотя бы одного из электродов дополнительно соединена с высоковольтным источником предымпульса через свою стабилизирующую индуктивность.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждая из отдельных электрически не связанных пластин третьего электрода через свою стабилизирующую индуктивность соединена с высоковольтным источником предымпульса, причем первый и третий электроды образуют первый разрядный промежуток, последовательно соединенный с вторым разрядным промежутком, образованным вторым и третьим электродами.

4. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что источник накачки выполнен из двух разнополярных частей, причем первый электрод соединен с общими шинами первой части источника накачки, а второй с общими шинами второй части, хотя бы с одной из боковых сторон разрядного промежутка на равном расстоянии от электродов установлен источник предыонизации.

5. Устройство по пп. 1 4, отличающееся тем, что между пластинами всех электродов установлены элементы из диэлектрического материала, формирующие поток активной среды с направлением скорости, перпендикулярным рабочим кромкам пластин электродов, а отдельные секции источника накачки установлены с боковых сторон разрядного промежутка.

6. Устройство по пп.1 5, отличающееся тем, что пластины хотя бы катодных электордов вблизи своей рабочей кромки выполнены из материала с высоким удельным сопротивлением, например германия.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к лазерным квантовым генераторам, а именно лазеры и лазерное оборудование:

- твердотельные полупроводниковые лазеры

- газовые лазеры

- химические лазеры

- практическое применение в промышленности, науке и в быту газовых, твердотельных и химических лазеров.


Лазеры. Лазерное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+газовый -лазер".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "лазер" будут найдены слова "лазеры", "лазерный" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("лазер!").



Рейтинг@Mail.ru