电激励重复频率非链式HF激光器

采用电子束和气体放电两种激励方式开展重复频率非链式HF激光研究。基于全固态脉冲功率源SPG-200建立了重复频率HF实验装置,探索了产生重频大面积均匀电子束的技术途径,利用法拉第筒对进入激光气室的电子束的轴向均匀性进行了诊断,开展了激光器输出特性研究和重频实验调试,在C2H6∶SF6=0.035,总气压为35 kPa时,激光器输出能量最大约为4.8 mJ,并实现了最高30 Hz的HF激光稳定输出。采用峰化电容及紫外自动预电离技术设计研制了放电激励重频HF激光器,研究了SF6气体放电特性和重频运行稳定性。研究发现SF6气体放电具有典型的辉光放电、电压维持和电弧放电三阶段特征。在充电电压为28 kV,总气压为12 kPa,C2H6含量为8%时,放电激励HF激光器最大脉冲能量约600 mJ,比能量输出达到8.5 J/l,激光器的电光转换效率约为2.5%。该激光器在150 Hz实现了重频输出,首脉冲能量〉500 mJ,在10 Hz时稳定输出能量约为200 mJ。

非链式HF激光器紫外预电离的数值模拟

为了明确紫外预电离对主放电的影响,对光子能量为5 eV和10 eV的紫外光预电离后的电子密度分布进行了研究。首先介绍了紫外预电离过程中发生的主要过程,然后建立了紫外预电离的简单模型,再根据模拟结果分析了上述光子能量的紫外光对气体中电子密度分布的影响。模拟结果表明:总气压为50 kPa、光强为103W/cm2时,上述紫外光的有效作用距离分别为0.15 cm和0.5 cm,即使将光强升至106W/cm2,它们的有效作用距离也仅仅分别增加至0.3 cm和0.8 cm,还无法对主放电产生明显的影响;当总气压为10 kPa时,紫外光的有效作用距离分别达到1.1 cm和2.7 cm,可以对主放电产生明显的影响。这说明:在较低的工作气压下,5 eV和10 eV的紫外光均可以产生明显的预电离效果,较低气压可以获得更大的有效预电离区域和更均匀的预电离电子密度。

非链式脉冲HF/DF激光的新型引发技术

为了发展一种引发脉冲HF/DF激光器的新型放电技术。采用均匀粗糙表面的阴极在注入能量密度高达200 J/L时仍可在激光介质中获得均匀稳定的体放电。优点是无需任何预电离,且对电极面型无特殊要求。针-盘电极实验表明,在非链式脉冲HF/DF激光介质中单通道放电表现为扩散均匀的辉光放电,板-板电极的体放电从粗糙阴极开始,阴极表面产生许多明亮的圆形亮点,每一个亮点随后形成一条向阳极扩散的通道,这些扩散的通道相互重叠形成了空间均匀的体放电。初步实验结果表明,采用这种技术可以实现高能、高重复频率的脉冲HF/DF激光输出。

紧凑的非链式脉冲HF激光器

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 /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 4 0 0mJ ,脉冲峰值功率为 1.5MW ,最大电光转换效率约为 2 .2 %

放电引发非链式脉冲HF/DF激光器的研究进展

文中介绍了放电引发的非链式脉冲HF/DF激光器三十年来的研究进展,分析讨论了此类激光器的发展趋势。

吸附条件对重频运转的焦级非链式脉冲HF激光器输出能量的影响

实验测试了不同吸附剂装填量、不同介质循环速度、不同环境温度与分子筛孔径等实验条件下重频运转的焦级非链式脉冲HF激光器的输出能量变化情况。结果表明,吸附剂3A分子筛的装填量为15kg、介质循环速度为8m·s^-1已满足焦级非链式脉冲HF激光器在50Hz重频下的运行需求,此时,激光器输出1 000个脉冲后的能量下降率约为20%。另外,较高的环境温度有利于提高吸附剂的吸附效果,可改善激光器输出能量的稳定性。在相同的实验条件下,5A分子筛的吸附效果优于3A分子筛。

脉冲HF化学激光体系中的放电模式分析

采用面阵滑闪火花预电离诱导的平行板放电结构,研究了SF_(6)-C_(2)H_(6)混合气体中的脉冲放电模式,确认了不同放电条件下存在自持体放电(SSVD)和电弧放电两种模式,且两种模式可以互相转化。SSVD模式放电电流波形主要由电容电压和气压决定,气体混合比和储能电容值对其影响很小。SSVD电流峰值随电容电压增加基本线性增加,随气压增加线性减小,分析表明这一特性是因为SSVD是由多个同步电子雪崩在时空上叠加而成,属于α过程主导的电子雪崩放电。

高功率重频电化学HF激光器(英文)

研制了高功率、高重频非链式HF激光器,并研究了脉冲模式和重频模式下在SF6的混合气中增加电极边缘电场强度而不使用其它措施即可实现自持体引发放电的可能性,得到了重复频率为20 Hz,脉冲能量为67 J,转换效率为3%的激光输出。

200 W重复频率中红外氟化氢化学激光器

为了获得高重复频率高功率中红外氟化氢(HF)激光输出,采用自动紫外预电离和对称Chang氏电极结构,制备了闭环的非链式重复频率HF激光器,并对其进行了详细介绍。实验研究了激光器的输出特性和重复频率运行特性,获得了激光能量随重复频率的变化规律。在增益区气体流速为16 m/s,工作电压为25 kV,总气体压强为8.5 kPa、物质的量分数分别为92%和8%的SF6和C2H6混合气体条件下,实现了重复频率为150 Hz、平均功率为200 W的HF激光输出。