Особенности дуговых разрядов, применяемых для инверсии населенностей в лазерах на ионах ArII И ArIII

1 / 11

УДК 621.378.535
ОСОБЕННОСТИ ДУГОВЫХ РАЗРЯДОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ
ДЛЯ ИНВЕРСИИ НАСЕЛЕННОСТЕЙ В ЛАЗЕРАХ
НА ИОНАХ ArII И ArIII
А.Г. Мальцев, И.А. Мальцев
Белорусский национальный технический университет,
Минск, Республика Беларусь
e-mail:
Исследованы вольтамперные характеристики дуговых разрядов газовых лазе-
ров на ионах ArII и ArIII. Экспериментально и теоретически выявлены некото-
рые особенности поведения электропроводности плазмы η −1. Показано, что
увеличение тока дугового разряда с уменьшением поддерживающего разряд
напряжения характеризует резкое возрастание электропроводности плазмы
и является противоположной закономерностью стандартной вольтамперной
характеристики. Такое нестандартное поведение электропроводности плазмы
может служить показателем разрушающейся конструкции лазера.
Ключевые слова: аргоновый ионный лазер, электропроводность плазмы, вольт-
амперная характеристика.
FEATURES OF ARC DISCHARGES APPLIED TO POPULATION
INVERSION IN LASERS ON ArII AND ArIII IONS
A.G. Maltsev, I.A. Maltsev
Belarusian National Technical University, Minsk, Republic of Belarus
e-mail:
The paper considers current-voltage characteristics of arc discharges in gas lasers
on ArII and ArIII ions. Some peculiarities of electrical conductivity of plasma η − 1
are identified, both theoretically and experimentally. It is shown that as you increase
the current of arc discharge while decreasing the supporting discharge voltage,
the electrical conductivity of plasma rises sharply. It is a contrary regularity of
the standard current-voltage characteristics. Such a deviation from the standard
electrical conductivity of plasma is likely to be an indicator of deteriorating laser
design.
Keywords: argon ion laser, electrical conductivity of plasma, current-voltage
characteristics.
Введение. Впервые генерация лазерного излучения на ионах ArII
была получена в 1966 г. Гордоном, Лабудой, Бриджесом, что вызвало
большой интерес к ионным лазерам, как наиболее перспективным ис-
точникам непрерывного излучения в сине-зеленой области оптическо-
го спектра. Генерация была получена в кварцевой разрядной трубке.
Для осуществления дугового газового разряда использовались оксид-
ные катоды с током I ≈ 15 А и давлением наполнения лазера аргоном
около 0,5 мм рт. ст. При длине кварцевой разрядной трубки l = 20 см и
ее диаметре 2,5 мм мощность излучения составляла 150 мВт. В даль-
нейших исследованиях постоянно увеличивали разрядный ток, а квар-
цевую трубку длиной l = 30 см и диаметром 2,5 мм помещали в про-
дольное магнитное поле H ∼
= 1000 Э. При этом мощность излучения
12 ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2015. № 5