Рассмотрен процесс формирования инверсии в лазерах на парах металлов в условиях сверхбыстрого пробоя в концевых зонах разрядного канала газоразрядной трубки (ГРТ), который возникает, когда электроны, имитируемые из плазмы на анод, переходят в режим убегания. Показано, что с момента сверхбыстрого пробоя в активной среде могут возникать волна поляризации плазмы и высокоскоростная волна ионизации, которые в совокупности существенно изменяют процессы развития разряда и формирования инверсии в активной среде. В условиях сверхбыстрого пробоя реализуется равномерное распределение излучения по сечению разрядного канала ГРТ, энергосъем возрастает пропорционально объему активной среды, предельная частота следования импульсов генерации может достигать ~1 МГц, а эффективность ~ 6-8% лазера на парах стронция. Впервые получена одновременная генерация на всех компонентах парогазовой смеси активной среды (He, Ne, Sr) лазера на парах стронция.
лазеры на парах металлов, разряд, пробой
1. Hogan G.P., Webb C.E. Pre-ionization and discharge breakdown in the copper vapour laser: the phantom current // Opt. Commun. 1995. V. 117. N 5. P. 570-579.
2. Земсков К.И., Исаев А.А., Петраш Г.Г. Развитие разряда в импульсных лазерах на парах металлов // Квант. электрон. 1999. Т. 27. № 2. С. 183-188.
3. Юдин Н.А., Суханов В.Б., Губарев Ф.А., Евтушенко Г.С. О природе фантомных токов в активной среде лазеров на самоограниченных переходах атомов металлов // Квант. электрон. 2008. Т. 38. № 1. С. 23-29.
4. Тарасенко В.Ф., Яковленко С.И. Механизм убегания электронов в плотных газах и формирование мощных субнаносекундных электронных пучков // Успехи физ. наук. 2004. Т. 174. № 9. С. 953-971.
5. Василяк Л.М., Костюченко С.В., Кудрявцев Н.Н., Филюгин И.В. Высокоскоростные волны ионизации при электрическом пробое // Успехи физ. наук. 1994. Т. 164. № 3. С. 263-285.
6. Солдатов А.Н., Соломонов В.И. Газоразрядные лазеры на самоограниченных переходах в парах металлов. Новосибирск: Наука, 1985. 151 с.
7. Батенин В.М., Бучанов В.В., Казарян М.А., Климовский И.И., Молодых Э.И. Лазеры на самоограниченных переходах атомов металлов. М.: Научн. книга, 1998. 544 с.
8. Litlle C.E. Metal Vapour Lasers. Physics, Engineering and Application. N.Y.: John Wiley & Sons, 1999. 620 p.
9. Иванов И.Г., Латуш Е.Л., Сэм М.Ф. Ионные лазеры на парах металлов. М.: Энергоатомиздат, 1990. 256 с.
10. Григорьянц А.Г., Казарян М.А., Лябин Н.А. Лазеры на парах меди. Конструкция, характеристики и применения. М.: Физматлит, 2005. 312 с.
11. Soldatov A.N., Filonov A.G., Shumeiko A.S., Kirilov A.E., Ivanov B., Haglund R., Mendenhall M., Gabella B., Kostadinov I. A Sealed-off Strontium-Vapor Laser // Proc. SPIE. 2004. V. 5483. P. 252-261.
12. Солдатов А.Н., Юдин Н.А., Васильева А.В., Полунин Ю.П. Эффективность накачки лазера на парах стронция в условиях бегущей волны возбуждения // Изв. вузов. Физ. 2008. № 12. С. 79-87.
13. Солдатов А.Н., Юдин Н.А., Васильева А.В., Полунин Ю.П., Чеботарев Г.Д., Латуш Е.Л., Фесенко А.А. О предельной частоте следования импульсов генерации ионного самоограниченного лазера на парах стронция // Квант. электрон. 2008. Т. 38. № 11. С. 1009-1015.
14. Ткачев А.Н., Феденев А.А., Яковленко С.И. Коэффициент Таунсенда и кривая ухода для паров меди // Письма в ЖТФ. 2007. Т. 33. Вып. 2. С. 68-73.
15. Солдатов А.Н., Юдин Н.А., Полунин Ю.П., Реймер И.В., Хохряков И.В. Импульсно-периодический лазер на RM-переходах гелия и стронция // Изв. вузов. Физ. 2008. № 1. С. 6-9.