Накачка двойным электрическим разрядом
Возбуждение двойным электрическим разрядом также является довольно перспективным методом для эксимерных лазеров. В этом случае первый импульс выполняет роль предионизатора активной лазерной среды, а второй - рабочего. Интервал между этими импульсами выбирается меньше постоянной времени релаксации предварительно ионизированных частиц, что существенно облегчает условия для возникновения основного электрического разряда и позволяет повысить КПД системы.
Наилучшие результаты в настоящее время получены на квазимолекулах хлорида ксенона. При длине резонатора 100 см и импульсном рабочем напряжении 40 - 50 кВ получена средняя мощность излучения 1 Вт при частоте следования импульсов 100 Гц. Полный КПД лазера составляет 0,1% при работе в частотном режиме и 0,5% при работе в режиме одиночных импульсов. Импульсная мощность излучен6ия в рассматриваемом случае составляет несколько сотен киловатт при длительности импульса 1 - 20 нс. Состав рабочей смеси меняется от импульса к импульсу, что приводит к необходимости его смены в промежутках между последующими импульсами.
Сравнительные характеристики различных типов эксимерных лазеров показаны в таблице 2.
Таблица 2
Параметр |
Способ накачки | ||||
Электронный пучок |
Электрический разряд с предионизацией электронным пучком |
Быстрый электрический разряд |
Двойной электрический разряд | ||
Энергия импульса, Дж |
100 |
10 |
10-2 |
10-2 | |
Удельный энергосъем, Дж/л |
3 - 30 |
3 - 5 |
1 |
0,1 - 1 | |
Максимальная частота повторения, Гц |
100 |
100 200 |
1000 |
200 | |
КПД,% |
1 - 2 |
0,3 |
0,25 |
0,1 - 0,5 | |
Средняя мощность, Вт |
10 |
2 - 10 |
0,1 - 2 |
1 | |
Наилучшие результаты при возбуждении электронным пучком получены на молекулах KrF* и ArF*, при возбуждении электрическим разрядом с предионизацией и при быстром поперечном электрическом разряде - на молекулах XeF*, а при возбуждении двойным электрическим разрядом - на молекулах XeCl*.