印刷电路板预电离3.6kW TEACO_2激光器

在TEACO2激光器中采用印刷电路板预电离结构,在单节放电体积为5cm×4cm×90cm的两节串连的激光器中获得了20.4J单脉冲能量输出,电光转换效率达12.8%.激光器重复频率工作时,气体清洗系数大于3,在最高重复频率180Hz下获得了3.6kW平均输出功率.

印刷电路板预电离TEA CO_2激光器的阴极表面预电离研究

弧光放电不利于TEACO2 激光器输出高功率激光 ,通常采用预电离技术来获得主电极间的均匀辉光放电。印刷电路板预电离较其他紫外光预电离方式具有更好的预电离强度和预电离均匀性的结合 ,有利于产生高重复频率和高平均功率的脉冲激光。本文研究了印刷电路板预电离TEACO2 激光器中有、无紫外光体积光电离的两种不同预电离结构形式。主放电均匀性实验表明 ,在无紫外光体积光电离的情况下 ,也可以获得放电均匀性很好的大体积主放电。这说明在印刷电路板预电离中起主导作用的是阴极表面的预电离效应。本研究结果对探讨TEACO2

印刷电路板预电离小TEACO_2激光器两种照射模式研究

通过使用印刷电路板预电离小TEACO2 激光器 ,研究了预电离过程中两种照射模式———照射阳极模式和照射阴极模式下 ,激光器注入能量和输出能量的关系。实验得出 ,在印刷电路板预电离小TEACO2 激光器中 ,两种照射模式的注入与输出曲线基本吻合 ,而照射阳极模式下印刷电路板预电离小TEACO2 激光器更具有潜力。

多间隙气体开关紫外光预电离结构

针对一种用于快前沿直线脉冲变压器驱动源的多间隙气体开关,设计了针式和孔式两种预电离触发结构,获得了两种预电离结构下开关的自击穿特性和触发特性。实验结果表明:增加预电离针后,开关静态特性没有明显变化,开关自击穿电压平均值变化幅度小于3%;开关触发特性明显改善,开关工作电压150kV、触发电压60kV时,触发抖动减小约20%,触发阈值降低5～10kV。对于针式预电离结构,实验研究了不同触发电压、工作气压、电离间隙距离时紫外光强度的变化规律,结果表明在电离间隙距离1.5～3.0mm时,开关触发抖动小于2.0ns,预电离效果明显。

紫外光预电离TEACO2激光器的研究

我们研制了一台紫外光预电离的TEACO2激光器。主放电电极采用两个实心Rogowski型剖面电极。谐振腔由一凹面镀金镜和一锗平面镜组成。采用金属丝电晕放电紫外光预电离方式。

横向电容自耦式紫外预电离开关

对紫外预电离技术在气体开关方面的影响进行原理研究,分析并实验验证电容并联的横向辅助电极对主开关进行紫外预电离的可行性。辅助电极击穿释放紫外光,通过光电效应在主开关表面产生初始电子,以减小主开关的击穿电压离散度。预电离效果与辅助电极击穿导通电流的峰值强度、辅助电极两端的电压以及预电离储能电容有关,优化这些参数可以提高光照强度来增强预电离效果。实验结果表明:当主开关内部充满氮气、分压电容为pF量级时,距离主电极15 cm远的横向辅助电极可以产生预电离效应。在此基础上,提出一种新型的横向型电容自耦式紫外预电离开关的设计。

TEA CO_2激光器预电离结构电极系统的电场研究

高功率气体激光器的非对称复杂电极系统中,电极参数的变化以及预电离结构的引入将会使所设计的均匀电场发生具体的改变。采用高精度有限元方法,对这类复杂电极系统进行建模并且计算其电场分布,根据分析结果更合理地指导激光器设计。对一种典型的非对称复杂电极系统TEA CO2激光器,应用该方法并结合了预电离过程,研究了引入预电离器导体和变化电极形状对电极表面的电场强度起伏和放电空间的均匀电场面积产生的影响。结果表明:通过这种预先模拟,合理选择电极构型参数和预电离结构安装位置,可以产生性质较好的均匀电场以及效率较高的激光输出。

印刷电路板预电离小型TEA CO_2激光器

研制了一种新型的预电离结构———印刷电路板预电离器 ,将其作为一种分布式电容耦合器放置于TEACO2激光器主放电电极的两侧 ,产生了非常均匀的预电离。测量了不同气压下印刷电路板预电离小型TEACO2 激光器的输出特性。

多间隙气体开关触发特性

针对触发脉冲幅值、气体压强和紫外光照射3个因素对多间隙气体开关触发特性的影响规律开展实验研究。实验结果表明:触发电压由50kV提高到70kV时,开关触发时延的抖动降低约40%,统计时延的抖动降低约44%,形成时延的抖动变化不大。触发电压继续升高,触发抖动降低的趋势明显减缓。开关工作气压由0.16MPa提高到0.28MPa,开关触发时延的抖动增大约1.6倍,统计时延和形成时延的抖动均显著增大。紫外光辐照时间增长,开关触发抖动显著减小,最佳的辐照时间为80～140ns,开关触发时延的抖动降低约39%。紫外光辐照可以有效降低开关统计时延的抖动,对形成时延影响不大。

同轴型火花开关研制及其触发特性试验研究

高精度纳秒级同轴型火花开关在脉冲功率领域有着较为广泛的应用。针对低抖动、长寿命的工程需求,提出一种同轴型场畸变火花开关结构,采用横向自耦式设计,使用紫外光透过率高的ZS.1石英玻璃挡板,模拟紫外光预电离情况;结合脉冲变压器与半导体元器件功能特点,设计一种基于Tesla变压器与陡化回路的可控高压纳秒脉冲源,该脉冲源最高输出电压80kV,上升沿50ns。在上述基础上,搭建该同轴型火花开关实验电路,对其紫外光预电离作用下的开关触发特性进行实验研究。研究此预电离开关的静态击穿电压特性,对比不同工作系数下和有/无紫外光预电离下的开关触发特性及其烧蚀均匀度,分析脉冲源输出和触发电压对开关导通特性的影响。试验结果表明:此同轴型火花开关在0.1MPa气压、工作系数76.1%及以上且有紫外光预电离的情况下,开关触发稳定,抖动小于2ns;增大脉冲源输出电压可以提升紫外预电离效果,优化开关触发特性。研究结果为紫外光预电离开关在实际工程中的应用提供了参考和依据。

放电引发的非链式脉冲HF激光器

将紫外光预电离横向放电技术用于激励脉冲HF激光器 ,研究了激光输出能量与气体混合比的关系 ,得到了 35 0mJ的脉冲能量 ,脉冲峰值功率 1MW ,发现缓冲气体He或Ne对激光输出的影响不大 ,此外放电起弧时输出能量也无下降。

平均功率3.3kW高重复频率TEA CO_2激光器

研制了一台平均功率3.3 kW横向激励大气压(TEA)CO2激光器。激光器采用单节放电体积为5 cm×4 cm×90 cm的两节腔体串连的形式,印刷板电路预电离结构和闸流管开关放电电路,实现了激光器单脉冲能量输出,高重复频率工作。在重复频率150 Hz条件下,获得了3.3 kW平均输出功率。获得32.8 J单脉冲输出能量,电光转换效率达到15.4%。

放电引发的非链式脉冲HF化学激光器

将紫外光预电离横向放电技术用于激励脉冲HF化学激光器,得到了240mJ的脉冲能量,电效率为1.8%,并对相关电参量进行了测量,对气体混合比进行了优化.

放电引发的非链式脉冲HF化学激光器

将紫外光预电离横向放电技术用于激励脉冲HF化学激光器 ,得到了 2 40mJ的脉冲能量 ,电效率为 1 8% ,并对相关电参量进行了测量 。

高功率高重频TEA CO_2激光器激光放电腔技术

介绍了高功率、高重频TEA CO2激光器激光放电腔的放电电路、结构及特点,针对该系统的性能实施了合理的技术设想及研究方法。在分析高功率TEA激光器技术基础上,讨论了TEA CO2激光器激光放电腔的基本机理。该系统由多只具有储能充、放电功能的陶瓷电容,通过低阻抗匹配传输线、放电电极和紫外光预电离装置向激光器高能放电腔注入电能,获得高重复频率脉冲和高能量脉冲,经光学谐振腔窗口输出高功率激光。描述了储能充放电路、高压快脉冲、低阻抗匹配传输线、放电电极和紫外光预电离等技术的具体应用。

气体激光器

TN248.2 2003010185射频板条CO2激光器获得远场对称光束=RF slab CO2laser with far-field symmetric beams[刊,中]/高允贵（江苏长电科技股份有限公司.江苏,江阴（214431））,李向阳…//中国激光.-2002,A29（1）.-95-96研制了一台装有光学变换器的射频板条CO2激光器,获得了远场对称分布的光束。其光束形状与德国学者R.R.Nowack等绘出的理论分布图形及实测图形完全吻合。图5参1（方舟）

气体激光器

TN248.2 2002020945光栅掠入射腔对 ArF 激光线宽的压缩和调谐=Com-pression of spectral width and wavelengh tune ofArF lasers by using swept grating[刊,中]/陈进,王杰,王鹏,姚建铨(天津大学精密仪器与光电子工程学院,教育部光电信息技术科学重点实验室.天津(300072))∥光电子·激光.—2001,12(5).

化学激光器

TN248.5 2003053376紧凑的非链式脉冲HF激光器=Compactnon-chain pulsedHF laser[刊,中]/柯常军（中科院电子学研究所.北京（100080））,万重怡…//光子学报.-2003,32（5）.-513-516研究了气体组分和峰化电容对紫外光预电离脉冲HF激光器性能的影响。实验发现最佳气体混合比为SF6/C2H6=20:1,峰化电容和主放电电容的最佳比为Cp/Cs=0.3,在最佳气体混合比时,最大激光脉冲峰值功率和对应的总气压随充电电压的提高而增大。同时得到了E/P值和激光能量的关系。整个器件的最大激光输出为400 mJ,脉冲峰值功率为1.5 MW。

激光器件 气体激光器

TN248．2 2005042532 缓冲气体对光泵远红外激光器能量交换的影响=Effects of buffer gas on the energy exchange of optically pumped NH3 far-in-frared laser[刊,中]／张萍(中山大学电子与通信工程系,广东,广州(510275)),蒋爱军…／／光电子·激光,-2004,15(12),-1400-1404 基于分子振动弛豫的理论,完善了缓冲气体的作用模型。利用半经典密度矩阵理论与量子力学理论,研究了缓冲气体对光泵远红外激光(FIR)激光过程的作用机理。

气体组份和峰化电容对脉冲HF激光输出特性的影响

研究了气体组份和峰化电容对紫外光预电离脉冲HF激光器性能的影响。实验发现最佳气体混合比为SF6 C2 H6 =2 0∶1,峰化电容和主放电电容的最佳比为Cp Cs =0 3,在最佳气体混合比时 ,最大激光脉冲能量和对应的总气压随充电电压的提高而增大。另外 ,激光脉冲宽度随气压的升高而减小。得到了 4 0 0mJ的能量输出 ,脉冲峰值功率为 1 5MW ,激光能量比输出达 31 7J l·atm ,最大电光转换效率约为 2 2 %。