Главная > Газовые лазеры
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

2.2. Роль отрицательных ионов в газовых лазерах

Выбор состава рабочей газовой смеси диктуется необходимостью оптимизировать характеристики лазера. Во многих случаях используемые в качестве лазерной среды газовые смеси являются многокомпонентными. Каждой компоненте свойственно множество как полезных, так и нежелательных процессов, протекающих в разряде. Нередко одна или более компонент газовой смеси являются электроотрицательными газами. В этой главе мы обратим особое внимание на различные эффекты, связанные с процессом образования отрицательных ионов и их влиянием на работу лазеров.

2.2.1. Управление средней энергией электронов

В газовых лазерах, накачиваемых электрическим разрядом, доля энергии, вводимая в процессе прямого электронного удара и используемая на заселение верхнего лазерного уровня или создание его предшественников, имеет максимум при некотором значении Это значение зависит от состава газовой смеси [61] и соответствует определенной средней энергии электронов. Обычно среднюю энергию электронов находят из баланса между процессами рождения и гибели электронов в плазме. Следовательно, чтобы изменить среднюю энергию электронов, мы должны как-то воздействовать на эти процессы. В частности, увеличение скорости гибели электронов в процессе прилипания может привести к соответствующему возрастанию их средней энергии.

Это было использовано, например, в лазерах на молекулах азота, характеристики которых удалось существенно улучшить, добавляя в активную среду небольшое количество молекул Второй пример относится к составу активной среды лазеров на

молекулах фторидов инертных газов. Численное моделирование лазерной кинетики и параметров разрядной среды [39] ясно показывает, что желательно использовать газовые смеси, обогащенные молекулами главным образом потому, что это приводит к увеличению средней энергии электронов в разряде. Однако неприятным здесь оказывается то, что с увеличением средней энергии электронов константа скорости прилипания для сильно электроотрицательных газов обычно быстро уменьшается, так что рассматриваемый метод имеет ограничения. Примеры подобного поведения констант скорости прилипания в зависимости от энергии электронов приведены в конце этой главы на рис. 12.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление