Электроионизационный CO2-лазер.

Электроионизационный метод накачки применяется в -лазерах высокого давления. Механизм возникновения инверсии в электроионизационном -лазере иллюстрирует, как и для газоразрядного -лазера, рис. 1.34. Отличие состоит в том, что быстрые электроны, возбуждающие колебательные степени свободы молекул образуются теперь не в самостоятельном разряде, а под действием ионизирующего излучения и ускоряющего внешнего электрического поля (несамостоятельный разряд). В качестве ионизирующего излучения обычно используется пучок электронов из ускорителя (энергия электронов плотность тока пучка порядка ).

На рис. 1.38 показана упрощенная схема электроионизационного -лазера. Здесь 1 — рабочий объем, 2 — зеркала резонатора, 3 — пучок электронов (ионизирующее излучение), 4 — верхний электрод, 5 — нижний электрод, 6 — металлическая фольга, прозрачная для быстрых электронов, 7 — лазерное излучение. Заметим, что фольга 6 является весьма уязвимым местом в электроионизационном лазере; она разделяет вакуумный объем ускорителя и рабочий объем, находящийся под высоким давлением.

Увеличение давления газовой смеси приводит к возрастанию мощности лазерного излучения с единицы объема активной среды. Обозначим эту мощность через На рис. 1.39 приведена зависимость ; экспериментальные точки А относятся к газоразрядному, а точки Б — к электроионизационному -лазеру. Эта зависимость имеет приблизительно квадратичный характер По сравнению с газоразрядным -лазером мощность лазерного излучения с единицы объема активной среды возрастает в электроионизационном лазере в 106 раз.