- •Федеральное агентство по образованию
- •Реферат
- •Содержание
- •Введение
- •1 Особенности работы и применения электроразрядных эксимерных лазеров
- •Способы создания активной среды электроразрядных эксимерных лазеров
- •1.2 Системы прокачки рабочей смеси
- •1.3 Основные реакции в лазерах на галогенидах инертных газов
- •1.4 Образование эксимерных молекул
- •1.5 Электрические схемы ввода энергии в объемный разряд
- •1.6 Объемный разряд в инертных газах и их смесях с галогеносодержащими молекулами
- •1.7 Источники предыонизации газа
- •Источники уф-излучения
- •1.8 Некоторые особенности получения нанопорошков.
- •2 Исследование характеристик лазера и возможности получения нанопорошков
- •2.1Погрешности измерений
- •2.2 Исследование характеристик электроразрядного XeCl лазера
- •2.3 Формирование излучения с узкой спектральной линии в селективном резонаторе.
- •2.4 Расчет характеристик вентилятора и свойств газового тракта лазера
- •Некоторые зависимости для вентилятора
- •Оценка аэродинамического сопротивления теплообменника
- •Расчет охлаждения газовой смеси теплообменника
- •Магнитная муфта
- •2.5 Исследование возможности получения нанопорошка
- •Зависимость выхода порошка от площади фокусного пятна.
- •Зависимость выхода порошка от энергии лазерного импульса
- •Заключение
- •Список литературы
Заключение
В настоящей работе рассмотрен ряд вопросов, посвященных формированию объемного разряда и качественного излучения в электроразрядном XeClлазере работающего в импульсно-периодическом режиме с частотой 100 Гц.
Основные результаты и выводы работы можно сформулировать следующим образом:
Показано что, при удельной мощности накачки до 3.5 МВтсм3 объемный разряд в смеси XeCl лазера остается однородным до полного прекращения накачки, что позволяет эффективно извлекать энергию с активной среды в лазерное излучение.
В электроразрядном импульсно-периодическом XeCl лазере с УФ-предыонизацией реализован рекордный полный КПД лазера 2.6 %, при удельном энергосъеме 1.36 Дж/л×атм и интенсивности лазерного излучения 7,5 МВтсм2.
Показано, что при длительности накачки 30 нс, возрастание удельной мощности накачки с 2.6 МВтсм3 до 3.2 МВтсм3 способствует росту внутреннего кпд с 2.7 до 3.2 %.
В электроразрядном XeClлазере сформировано излучение с расходимостью близкой к дифракционному пределу и шириной спектральной линии 0.08 Å.
Экспериментально показана возможность использования XeClлазера для получения нанопорошков. Реализованы условия производства 0.37 мкгр нанопорошка (CeO2/Gd2O3) за импульс с эффективностью 2.3 мкгр/Дж.
Список литературы
Nanostructures materials. 1999. Vol.12.
Гусев А.И., Ремпель А.А. Нанокристаллические материалы. Екатеринбург: М., 2000. 222 с.
MullerE., Oestreich Ch., Popp U. et al. J. KONA – Powder and Particle. 1995. N 13. P.79.
Velazco J., Setser D.W. Bound-free emission spectra of diatomic xenon halides // J. Chem. Phys.- 1975.- Vol. 62, pp. 1990-1991
Тельминов Е.Н. Физика лазерных систем: эксимерный лазер на хлориде ксенона – лазер на красителе: дисс. на соискание уч. степ. канд. физ.- мат. наук/СФТИ.- Томск: 1998.- 184 с.
6Королев Ю.Д. Месяц Г.А. Физика импульсного пробоя газов.- М.: Наука, 1991.- 224 с.
Агеев В.П., Атежев В.В., Букреев В.С. и др. Импульсно-периодический эксимерный лазер с магнитным звеном сжатия // ЖТФ.- 1986.-Т.56., в.7.- С.1387-1389
Жупиков А.А., Ражев А.М. Эксимерный ArF-лазер с энергией 0.5 Дж на основе буферного газа Не // Квантовая электроника – 1997.-Т.24.,№8. -C.683-687.
Кропанев А.Ю., Орлов А.Н., Осипов В.В. Характеристики импульсно-периодического XeCl- лазера с системой регенерации газовой смеси // Квантовая электроника – 1996.-Т.23.,№3. -C.340-342.
Неймет Ю.Ю., Шуаибов А.К., Шевера В.С. и др. Малогабаритный электроразрядный лазер на хлоридах ксенона и криптона // ЖПС.-1990.-Т.53, №2.-С.337-339.
Shigeyuki Takagi, Saburo Sato, Tatsumi Goto Electron density measurements in UF-preionized XeCl and CO2 laser gas mixtures // Japan. J. of Appl. Phys.- 1989.-Vol.28, No.11., PP.2219-2222.
Борисов В.М., Брагин И.Е., Виноходов А.Ю. и др., Об интенсивности накачки электроразрядных эксимерных лазеров // Квантовая электроника – 1995.-Т.22., № 6.- С.533-536.
Агеев В.П., Атежев В.В., Букреев В.С. и др. Импульсно-периодический эксимерный лазер с магнитным звеном сжатия // ЖТФ.- 1986.-Т.56., в.7.- С.1387-1389
Shigeyuki Takagi, Saburo Sato, Tatsumi Goto Electron density measurements in UF-preionized XeCl and CO2 laser gas mixtures // Japan. J. of Appl. Phys.- 1989.-Vol.28, No.11., PP.2219-2222.
Борисов В.М., Брагин И.Е., Виноходов А.Ю. и др., Об интенсивности накачки электроразрядных эксимерных лазеров // Квантовая электроника – 1995.-Т.22., № 6.- С.533-536.
Баранов В.Ю., Борисов В.М., Степанов Ю.Ю. Электроразрядные эксимерные лазеры на галогенидах инертных газов.- М.: Энергоатомиздат, 1988.-216 с.
Борисов В.М., Борисов А.В., Брагин И.Е., Виноходов А.Ю. Эффекты ограничения мощности в компактных импульсно-переодических KrF-лазерах // Квантовая электроника – 1995.-Т.22., № 5.- С.446-450
Эффективная предыонизация в XeCl-лазерах /Борисов В.М., Демин А.И., Ельцов А.В., Новиков В.П., Христофоров О.Б. // Квантовая электроника – 1999.-Т.26., № 3.- С.204-208.
Азотный лазер с частотой повторения импульсов 11 кГц и расходимостью излучения 0.5 мрад / Аттежев В.В., Вартапетов С.К., Жигалкин А.К., Лапшин К.Э., Обидин А.З. // Квантовая электроника – 2004.-Т.34., № 9.- С.790-794
Анисимов С.И. Действие излучения большой мощности на металлы: Москва, Наука, 1970
Андриевский Р.А. Получение и свойства нанокристаллических тугоплавких соединений // Успехи химии. 1994. том 65, №5
Анциферов В.Н. и др. лазерный синтез ультрадисперсных порошков оксида Al// Порошковая металлургия. 1995 № 1,2.
Котов Ю.А. и др. Исследование характеристик оксидных нанопорошков, полученных при испарении мишени импульсно-периодическим CO2лазером// ЖТФ 2002, том 72, №11.
Соковнин С.Ю. и др. Проект установки для получения нанопорошков// Радиационная физика и химия неорганических материалов: Труды 13 международной конференции, Томск, 2003.
Котов Ю.А. Осипов В.В., Саматов О.М. и др. Характеристики нанопорошков, получаемых при испарении СеО2Gd2O3мишеней излучением импульсно-периодического СО2//Журнал технической физики, 2004, том 74, вып.3.
Котов Ю.А. Осипов В.В., Саматов О.М. и др. Исследование характеристик оксидных нанопорошков, получаемых при испарении мишени импульсно-периодическим СО2лазером//Журнал технической физики, 2002, том 72, вып.11.
Анисимов С.И., Имис Я.А., Романов Г.С., Ходыко Ю.В. Действие излучения большой мощности на металлы. М., 1970. 272 с.
Бычков А.Г., Коровкин А.Г. О диаметральных вентиляторах-промышленная аэродинамика. Выпуск 24, 1962. с.110-124
Коровкин А.Г. исследование аэродинамических схем корпусов диаметральных вентиляторов без внутреннего направляющего аппарата: Промышленная аэродинамика, Москва: Машиностроение; выпуск 33, 1986 71-80 с.
Юдин В.Ф. Теплообмен поперечных труб.-Л.: Машиностроение, 1982г.-189 с.