12. Нестационарное поглощение в УФ области спектра
Л. Ф. Шампань
12.1. Введение
Поглощение молекулами галогена, находящимися в основном состоянии [7], и атомные линии в УФ области спектра [39] были предметом интенсивного изучения на протяжении нескольких лет. В последнее время такое же внимание стали привлекать нестационарные процессы поглощения в чистых инертных газах, а также в их смесях. Обнаружение поглощения в возбужденных чистых инертных газах [57] привело к обширным спектроскопическим исследованиям поглощения в ВУФ области спектра. Хотя нестационарное поглощение можно наблюдать с помощью различных методов возбуждения, во многих последних работах было использовано именно возбуждение пучками электронов высокой энергии, что связано с необходимостью определить те ограничения, которые накладываются на работу лазеров большой мощности упомянутыми выше поглощающими частицами.
Араи и Файерстоун [2] выполнили исчерпывающие исследования поглощения в ближней ИК области в случае, когда инертные газы и их двухкомпонентные смеси возбуждались электронным пучком. Каких-либо дополнительных сообщений об исследованиях в этой области не было, до тех пор пока Пауэлл и др. [45] не обнаружили сильного поглощения в смесях аргона и кислорода, возбуждаемых импульсным электронным пучком высокой плотности 
длительностью 50 нс. Усиление на длине волны 5577 А появлялось только после прекращения импульса накачки. То, насколько серьезно нестационарное поглощение может ограничивать работу лазера, стало понятно, когда Пауэлл и др. [46] сообщили об исследованиях сильного нестационарного поглощения в усилителях на окислах инертных газов, в которых лазерные смеси при давлении 12—25 атм
накачивались при плотностях тока 100 А/см2 в течение 50 не. В то же время Шампань и др. [12] для объяснения наблюдаемых характеристик лазера, работающего на смесях аргона, ксенона и 
излучающих на длине волны 3511 А и накачиваемых пучком электронов с плотностью 
А/см2 в течение 
предположили существование сильного нестационарного поглощения.
Со времени этих ранних наблюдений были достигнуты значительные успехи в понимании физики нестационарного оптического поглощения в УФ области спектра применительно к коротковолновым лазерам, накачиваемым электронным пучком. В этой главе мы рассмотрим роль поглощающих частиц, которые существуют в накачиваемых электронным пучком чистых инертных газах (разд. 12.2) и их двухкомпонентных смесях (разд. 12.3), а также обсудим влияние поглощения на работу XeF-лазера и способы преодоления возникающих при этом трудностей (разд. 12.4). Изучению характеристик лазера при наличии поглощения мы посвятим последний раздел.
