Предпосылки создания

Настоящая разрабоотка относится к сверхзвуковым и дозвуковым лазерам, которые имеют газообразную активную среду, сопло, разряд область РФ, в активной области лазера, оптический резонатор и диффузор для того, чтобы произвести небольшую, легкую и закрытую систему газа, которая является легкой и очень эффективно. Лазер согласно настоящее изобретению использует радиочастотные (РЧ) возбуждения для генерирования неравновесной плазмы в области звукового / дозвуковой или сверхзвуковой / дозвуковой поток газа. Разряда возбуждения высокой частоты может происходить в пределах критической области сверхзвукового сопла или ниже по потоку от критической области и может быть повышена за счет РФ, электрического или УФ предварительной ионизации газообразной активной среды в докритической области сверхзвукового сопла.

Известные лазерные газовые системы используют электрические разряды между электродами постоянного или переменного тока в пределах передачи или осевых потоков. Тем не менее, использование электродов постоянного или переменного тока, в пределах быстрых дозвуковых и сверхзвуковых потоках, особенно, создает нестабильные и неравномерные плазменных разрядов. Эти неоднородные разряды производят аэродинамическую неустойчивость потока газа. Эта неустойчивость, характеризуется волновым ударам и турбулентности, пропорциональна статическому давлению потока и объема в области разряда между электродами постоянного или переменного тока. Эти ограничения препятствуют созданию стабильной, равномерной и непрерывной плазмы. Кроме того, AC / DC разряды создают аэродинамическое сопротивление для газовых потоков, требует более высокого газового насоса мощности. Аэродинамическая неустойчивость сверхзвуковых и дозвуковых течения, генерируемых в известных газовых лазерах создание областей повышенной температуры, связанные с волновыми ударами, а также температура пульсации-х, связанные с турбулентностью. Эти факторы ответственны за сокращение популяции лазерной инверсии, эффективность лазера и оптического качество потока в пределах области резонатора.

Газовая среда возбуждения, использующие свечение постоянного или переменного тока разряда также хорошо известны. Эти лазерные конструкции, однако, есть и другие фундаментальные проблемы. В АРК плазменных регионов или те области, проявляющие искрообразовании нестабильности создают высокую атомную температуру лазерного газа, который, следовательно, свободен от лазерной инверсии населения, необходимое для генерации лазерной генерации активности и вызывает расстройство в оптическом качестве. Кроме того, такая искрообразования неустойчивость может привести к химическому составу пробоя газовой активной среды. По отношению к тлеющему разряду ВЧ, постоянный или переменный ток тлеющего разряд имеет пониженную вклад энергии в том же объем стабильной неравновесной плазмы. Как правило, требование РЧ плотности для возбуждения имеет диапазон от 10 до 100 ватт на кубический сантиметр., В зависимости от частоты РЧ и типа ВЧ плазмы (альфа или гамма). В случае тлеющего разряда постоянного и переменного тока при одинаковых условиях газа диапазон возможных максимальных плотностей только от 1 до 5 ватт на куб. см. выше которой искрения-неустойчивость плазмы произошло.

Существует также принципиальное различие между естеств РФ и плазменных структур DC / AC. Разряды постоянного или переменного тока основаны на постоянном токе электронов и ионов между анодом и катодом. РФ или высокой частоты возбуждения разряда основан на высокой частоте колебаний границ электрона , расположенные на ВЧ электродов и стимуляции «положительного столба» ионов и отрицательных электронов между электродами РЧ с помощью высокой частоты ионизации механизмов столкновений. Это означает , что постоянные и переменный ток разряды являются гораздо более способными к распаду химической стабильности лазерных газовой среды на основе диссоциации, например, CO 2 молекулы с молекулами СО и атомов O. Поэтому ВЧ разряды превосходят от типа DC / AC разрядов в следующих аспектах: химическая стабильность лазерного газа; вклад энергии в объеме плазмы; оптическое качество активной среды; и уровень мощности газового насоса , необходимый для обеспечения потока газовой среды.