2.2.4. Опустошение уровней электронами

Процесс электронного прилипания имеет важное значение для лазерных систем с фотолизной накачкой, работающих на дипольно запрещенных переходах, связанных с метастабильными уровнями атомов кислорода, серы и селена. Эти системы, обладающие свойствами, необходимыми для создания высокоэнергетических лазеров с накоплением, предложили Мюррэй и Роудз [66]. Механизм работы такого лазера требует низких скоростей дезактивации верхнего уровня при столкновениях с частицами, которые первоначально присутствовали в активной среде. Было найдено, что, хотя для образования, например, атомов из используется только фотолизная реакция

в конечном счете активная среда оказывается плазмой, которая содержит более чем 1015 электронов в Эти электроны первоначально возникают в процессе фотоионизации Затем они нагреваются за счет сверхупругих столкновений с этими же частицами и благодаря ударной ионизации частиц активной среды размножаются. Конечным и нежелательным результатом является возникновение плазмы, образующейся за счет энергии, которая должна была бы запасаться на верхнем лазерном уровне. Эту трудность можно практически преодолеть добавлением в активную среду равных частей сильно электроотрицательного газа

Столкновения с этими молекулами приводят к охлаждению электронов и, следовательно, к увеличению скорости прилипания электронов к (см. рис. 12). Интересно отметить, что смеси подобного типа в силу этого же свойства являются серьезными претендентами для использования их в газовых изоляторах в высоковольтных линиях передачи [27, 57]. Применение в лазерах подходящего газа (или газовой смеси) связано с дополнительными требованиями, поскольку необходимо, чтобы этот газ был прозрачным как на длине волны накачки, так и на длине волны генерации; необходимо также, чтобы добавляемый газ не гасил при столкновениях верхний лазерный уровень.