电子束泵浦XeCl准分子激光器及应用

为了获得高能紫外激光输出,开展了电子束泵浦XeCl准分子激光技术研究。详细介绍了四向电子束泵浦准分子激光装置的工作原理和结构特征,简述Marx发生器的放电电压、放电电流,激光气室中的沉积能量,激光脉冲能量、脉宽等参数的测量方法;研究了电子束泵浦XeCl准分子激光输出特性,得到了激光脉冲能量随激光气室内混合气体气压变化的规律,当激光器的充电电压为81kV时,获得了能量100J、脉宽200ns的XeCl准分子激光输出,其本征效率约为3.2%。并且开展了XeCl准分子激光辐照涂层材料力学特性研究,采用微型红外通光冲量探头测量不同条件下激光辐照涂层材料的冲量耦合系数,在常压空气环境中的冲量耦合系数约为8.32×10-5 N·W-1。

XeCl准分子激光辐照生物大分子对其结构影响初步研究——Ⅰ308nm紫外激光辐照小牛胸腺 DNA的电镜观察与分析

XeCl308nm紫外激光(单脉冲输出能量33.4mJ,脉冲频率2次/秒,辐照时间45秒,光斑6×3mm,透镜焦距300mm)辐照330mm处小牛胸腺DNA(固体)。用扫描电子显微镜和透射电子显微镜可以观察到DNA受照射后有断裂、分叉、扭曲、聚集和交联等现象,影响生物大分子的初级结构和高级结构的变化。在我们的实验条件下是以影响DNA构象变化为主。

XeCl准分子激光器激励电路设计与优化(英文)

XeCl准分子激光器激励电路性能对激光器的输出特性有着很大的影响,为了提升激光器的输出特性,我实验室自制的XeCl准分子激光器创新性地采用了火花开关控制电路,对瞬时大电流进行控制,取得了满意的效果。从激光器电路部分的设计入手,研究了XeCl准分子激光器的电路结构,确定了激光器的电路参数。针对激光器在实验过程中出现的问题,采用了过流保护、光耦合器隔离、电磁屏蔽等措施,优化了激光器的性能。实测数据表明采用的设计及改进措施使激光器激励电路工作稳定,激光器输出达到设计要求。为提高XeCl准分子激光器的输出特性提供了参考。

脉冲放电时间对XeCl准分子激光输出的影响

本文研究了脉冲放电时间对X光预电离XeCl脉冲雪崩放电激光器激光和荧光特性的影响。结果表明限止放电型XeCl准分子激光脉冲持续时间的因素是HCl在放电过程中分解产生的H对XeCl(B)态的猝灭效应。

电子束泵浦XeCl准分子激光器输出特性

为了确保窄脉宽XeCl准分子激光系统获得高峰值功率紫外激光脉冲,实验研究了紧凑型四向电子束泵浦XeCl准分子激光器的输出特性。通过调节激光腔室气体介质的总气压和气体摩尔比、激光器的充电电压、二极管阳极钛箔厚度等参数,发现了激光能量随以上条件的变化规律,分析得到了激光器运行的最佳条件。在最佳条件下XeCl准分子激光器的脉冲能量大于100 J、脉宽约200 ns,电光效率约为5.81‰。另外,通过改变激光器内部Marx发生器的开关气压,研究了紧凑型电子束泵浦XeCl准分子激光器输出激光脉冲的延迟抖动特性,发现激光脉冲的延迟抖动可优于20 ns。研究结果表明:紧凑型电子束泵浦XeCl准分子激光器可实现脉冲抖动小于20 ns、103 J的高能紫外激光输出,可满足窄脉宽XeCl准分子激光系统运行的需要。

低气压下XeCl准分子的形成研究

本工作利用高频介质阻挡放电对较低气压(70～1330 Pa)Xe/Cl_2混合气体中XeCl准分子的形成过程进行研究。通过探测不同Xe/Cl_2混合气压和不同Xe/Cl_2混合比条件下放电等离子体在285～315nm波长范围的荧光发射谱,得到了XeCl准分子在308nm附近的荧光发射以及荧光强度随气压变化曲线。得出该实验条件下生成XeCl准分子的最佳Xe/Cl_2混合比为4:1。

XeCl准分子激光器泵浦电参数的优化设计

利用理论模拟方法计算XeC l准分子激光器的激光输出特性,用正交设计方法选择激光器的泵浦电源参数,通过优化分析寻找到了几种可行的最佳泵浦电源参数组合.

XeCl准分子激光泵浦的无腔染料激光器和紫外-可见波段调谐染料激光器

（一）无腔染料激光器 一、引言 不使用共振腔便能得到强受激发射的光通称为放大自发辐射NIASE，一般也叫超辐射或超荧光。它是自发辐射在已形成粒子数反转分布的高增益激活介质中沿激活区轴向传播时通过感应发射过程依次行波放大所产生的。

XeCl准分子激光泵浦的二级放大染料激光特性

本文报道了用XeCl准分子激光泵浦Rh6G染料激光振荡放大系统。分别研究了一级、二级的染料激光放大系统,测量了一些参量特性,获得了线宽为0.01A,调谐范围为470A的激光输出。二级放大的转换效率约为9％。

磁约束放电激励的XeCl准分子激光器

本文对激光激励的一种新技术─磁约束放电激励技术在 ＸｅＣｌ准分子激光器中的应用进行了实验研究．并分析比较了以 Ａｒ或 Ｈｅ为缓冲气体时磁约束放电激励对 ＸｅＣｌ准分子激光输出的影响．

辉光放电等离子体辅助XeCl准分子激光溅射沉积碳氮薄膜

利用直流辉光放电等离子体辅助的脉冲激光沉积技术在Si衬底上生长了碳氮薄膜 .通过扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱、俄歇电子能谱等多种手段 ,对薄膜的形貌、成分、晶体结构、价键状态等特性进行了分析和确定 .结果表明 ,沉积薄膜为含有非晶SiN和晶态氮化碳颗粒结构 ,晶态成分呈多晶态 ,主要为α C3N4 相、β C3N4 相 ,晶粒大小为 4 0— 60nm .碳氮之间主要以C N非极性共价键形式相结合 .

基于振荡源XeCl准分子激光的变焦辐照技术研究

在直接驱动激光聚变中,变焦辐照可使得激光焦斑随聚变靶丸缩小,可增大激光与靶的能量耦合效率。基于像传递技术并利用电光削波开关中的检偏棱镜同时实现光脉冲的分束与波形分割,这种方式可充分利用脉冲激光能量,可有多种光束分割形式,并具备脉冲整形的能力。在实验室实现了Xe Cl准分子激光3台阶变焦辐照,以条纹相机记录了焦斑变化过程。实验结果表明,电光削波开关中电光晶体驱动电压的前沿陡度直接影响到变焦台阶之间的边界陡度。

一种可用于XeCl准分子激光传输的新型金属光波导的研究

研究了一种由表面镀铝的磷青铜作为反射面的矩形型波导传输紫外光束的性能。实验结果表明 ,这种波导能够有效地传输 30 8nm紫外光束 ,传输率可达 72 % m。充入氦气能有效地提高紫外光束的传输率。并对于不同弯曲程度对波导损耗的影响以及如何提高波导传输率 ,降低弯曲损耗进行了分析。

基于准分子激光器火焰中OH自由基测量技术研究

介绍了利用XeCl准分子激光器作为光源,测量酒精喷灯火焰中OH自由基浓度的实验方法与结果分析。以XeCl准分子激光器作为光源,采用Herriott结构多次反射池扩展光程至2 560m,利用酒精喷灯作为OH自由基发生器,使用光谱分辨率为3.3pm的高分辨中阶梯光栅光谱仪作为光谱采集系统。详细描述了应用不包含etaloning结构的XeCl准分子激光器作为光源的原因,如何去除XeCl准分子激光器反应腔腔体中的水汽干扰等。选取308.145～308.175nm波段范围对OH自由基浓度进行了反演,并与利用氙灯作为光源测量酒精喷灯中OH自由基浓度的结果进行了对比。

小型准分子激光泵浦染料激光

本文报道一种染料激光,它的泵浦阈值比用氮激光泵浦的染料激光低几十倍,调谐范围大于300A,且光束质量好。该染料激光是采用Rh6G和Coumarine120,并用我们新研制成的轴向放电激励小型XeCl准分子激光泵浦的。文中还对该纵向XeCl准分子激光的某些特性作了介绍。

用于薄膜沉积的XeCl激基激光器研制

以镀制半导体薄膜、巨磁薄膜、金刚石及其它薄膜 ,外延生长及后续的光刻 ,激光与物质的相互作用、等离子体研究为目的 ,设计、研制了脉冲放电激励的XeCl激基激光器 试验结果表明 :激光脉宽 1 8ns,单脉冲能量 1 5 0mJ ,矩形光斑大小 2cm× 1cm ,束散角 3mrad ,最高重复频率 5HZ 与同类激光器相比 ,具有结构简单、造价低廉。

短脉冲XeCl激光动力学模型及辉光抽运设计

以薄膜沉积、外延生长及后续的光刻、激光与物质的相互作用、等离子体研究为目的 ,研究了XeCl动力学模型及辉光实现。采用辉光脉冲放电方法 ,实现了激光输出 ,根据动力学方程、XeCl激光四能级模型 ,计算了Xe Cl反应速率及密度。结果表明 ,辉光放电稳定 ,激光脉宽短 ,功率高 ,辉光放电体积大 ,激光脉宽 18ns,单脉冲能量4 5 0mJ ,矩形光斑 2cm× 1cm ,束散角 3mrad。动力学分析和系统模型成立 。

钨膜的激光化学气相沉积

本文报道用XeCl准分子激光分解W(CO)_6气体分子沉积钨膜,面积约2.6cm^2。测量了膜层的厚度,电学性质和光学性质,并用扫描电镜观察了膜层的微观结构和用x光电子能谱仪分析了膜层的组分。

偏振激光诱导的薄膜表面周期性自组织结构

本文研究了激光诱导的周期性表面结构(LIPSS)在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜表面的形成过程。在导电玻璃衬底上制备得到PMMA薄膜,经p偏振的XeCl准分子激光照射后形成周期性的褶皱结构。用原子力显微镜(AFM)观察发现,形成的褶皱结构周期具有纳米量级,且当引入外加电场时,褶皱形成所需的激光脉冲数减少到2。当外加电压增加到30V时,褶皱的周期间隔明显减小,LIPSS变得不可控,出现了柱状的自组织结构。与直接用准分子激光照射的薄膜样品相比,外加辅助电压的引入改变了PMMA样品表面褶皱结构形成的时间和周期大小,褶皱形成的内部驱动力也发生了变化。