Московское высшее техническое училище им. Н. Э. Баумана
Аннотация:
Описан и исследован первый фотоионизационно-рекомбинационный лазер на атомарном ксеноне с возбуждением тепловым ионизирующим излучением плазмы. Источником накачки служил поликанальный плазмодинамический разряд магнитоплазменных компрессоров, развивающийся в активной среде лазера. На оптимальной рабочей смеси Хе:Ar = 1:250 при суммарном давлении 1 атм получена энергия генерации ~0,5 Дж при длительности импульса ~10 мкс, максимальный энергосъем лазерного излучения составлял 1 – 2 Дж/л, коэффициент ненасыщенного усиления – 27 м – 1. Предложена и анализируется кинетическая схема лазера, учитывающая процессы фотоионизации, ионной конверсии, диссоциативной рекомбинации, взаимодействия возбужденных состояний с электронным и буферным газами и др. Показана существенная роль нагрева активной среды в процессе накачки, объясняющая основные особенности пространственно-временной структуры генерации лазера, в частности просветление больших объемов активной среды. Обсуждаются энергетические возможности лазера и предлагаются конструктивные схемы, позволяющие реализовать КПД генерации на уровне нескольких процентов.