автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Разработка и исследование промышленных отпаянных лазеров на парах меди мощностью 10-50 Вт для технологического и медицинского применений

02-3 3563 - 4

На правах рукописи

Лябин Николай Александрович

Разработка и исследование промышленных отпаянных лазеров на парах меди мощностью 10-50 Вт для технологического и медицинского применений

Специальность: 05.03.01 - Технологии и оборудование механической

и физико-технической обработки

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

г.Москва, 2002.

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии «Научно-производственное предприятие Исток»,

Научный руководитель - д.ф.м.н. Казарян Мишик Айразатович

Официальные оппоненты - д.т.н. (Профессор Шиганов И.Н,

к.ф.-ы.н.,с.н.с. Бучанов В.В.

Ведущее предприятие - Институт высоких температур РАН

Защита состоится «_» _ 2002 г. на заседании

диссертационного совета Д 212.141.06 в Московском государственном техническом университете им.Н.Э.Баумана по адресу: 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., 5.

Телефон для справок: (095) 267-0963.

Ваш отзыв на автореферат в одном экземпляре, заверенный печатью, просим направить по указанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ им.Н.Э.Баумана.

Автореферат разослан а/8 » ОР_2002 г.

Ученый секретарь диссертационного совета ■д.т.н., доцент

Васильев А.С.

Подписано к печати «/¿? » 09_2002 г. Заказ № 85 Т

Объем 1 п.л. Тираж 100 экз. Типография МГТУ Н.Э.Баумана

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Лазер на парах меди (ЛПМ) с длинами волн излучения 510,6 и 578.2 нм относится к одному из наиболее привлекательных и развивающихся классов газовых лазеров - к лазерам на самоограниченных переходах атомов металлов (ЛПМет). Они работают в импульсном режиме, генерируют с резонансного на метастабильные уровни. С момента получения первой генерации в ЛПМ прошло уже 36 лет (с 1966 г.). За это время усилиями целого ряда коллективов, прежде всего России (СССР) и США, были установлены основные физические принципы работы и принципы конструирования этих лазеров и основные области их применения. ЛПМ остается самым мощным источником когерентного излучения в видимой области спектра. К ЛПМ, из-за широких возможностей применения в науке, технике и медицине, поддерживается постоянный интерес.

ЛПМ в настоящее время находит применение для накачки перестраиваемых по длинам волн лазеров на растворах красителей (ЛРК) в мощных системах по разделению изотопов (АУЫЗ-технология) и получения особо чистых веществ, спектроскопических исследований, прецизионной [микро]обработки, как металлических, так и неметаллических тонколистовых материалов, с удваивающими частоту нелинейными кристаллами (НК) для микрообработки УФ-излучением и в УФ фотолитографии, в качестве усилителя яркости изображения, создания телевизионных проекционных систем на больших экранах, осаждения и травления пленок, в лидарных установках для зондирования атмосферы и морских глубин, в навигационных системах для проводки морских и посадки воздушных судов, высокоскоростной фотографии, подводной обработки, в криминалистике, голографии, шоу-индустрии и т.д., в таких разделах медицины, как дерматология и косметология, онкология, ангиопластика и др.

Широкие возможности ЛПМ определяются уникальным сочетанием параметров выходного излучения. Уникальность ЛПМ состоит в сочетании высокой частоты повторения импульсов (ЧПИ) (5-30 кГц) с относительно большой средней мощностью излучения (1-750 Вт) при КПД 0.5-2% на относительно коротких длинах волн (510.6 и 578,2 нм). Его отличает короткая длительность импульсов излучения (10-50 не) и большие усиления (десятки и сотни Дб/м), относительно низкая импульсная энергия (0.1-100 мДж) и наоборот, высокая пиковая мощность (10-1000 кВт), расходимость близкая к дифракционной и дифракционная. При дифракционной и близкой к ней расходимостях в плоскости (пятне) фокусировки излучения достигаются предельно высокие плотности пиковой мощности (109-1014 Вт/см2), при которых достигается эффективная [микро]обработка практически любых материалов. Использование ЛПМ для накачки НК и ЛРК с коэффициентами преобразования 10-40% позволяет полностью перекрыть диапазон длин волн от ближней УФ до ближней ИК области спектра и, соответственно,

расширить функциональные возможности ЛПМ. Таким сочетанием параметров, как у ЛПМ, сегодня не обладает ни один коммерческий лазер. Близкий по спектру, мощности и КПД распространенный твердотельный лазер (ТТЛ) на основе иттрий-алюминиевого граната с неодимом (Ш:ИАГ) и удвоением частоты (А.=1060 нм:2=530 нм) из-за тепловых искажений имеет относительно большие расходимости. И часто, для достижения эффекта прецизионной обработки, излучение Ш:ИАГ модулируется до ЧПИ ЛПМ. Эксимерные лазеры имеют более короткие длины волн излучения (>.=193; 248; 308; 351 нм) и это их преимущество. Но ЧПИ обычно не более 0.5 кГц, что снижает производительность технологического процесса.

Но несмотря на уникальность параметров, объем продаж коммерческих ЛПМ занимает одно из последних мест и составляет, например, от объема ТТЛ не более 2% (< 25 млн.долл.). (Коммерческими ЛПМет считаются лазеры мощностью излучения до 120 Вт, а наиболее популярными - до 40 Вт с КПД 0.5-1%). Такая ситуация сложилась, в основном, по двум причинам. Во-первых, в передовых зарубежных странах (США, Япония, Франция, Англия) основные усилия были направлены на разработку мощных ЛПМ для обеспечения программ типа АУЫБ по лазерному разделению изотопов. Во-вторых, в России (СССР) проводились в основном широкомасштабные исследования ЛПМет во многих НИИ, а не промышленные разработки. Т.е. разработка коммерческих лазеров оставалась несколько в стороне.

Поэтому разработка популярных коммерческих ЛПМ с высокой надежностью и качеством излучения и воспроизводимыми параметрами считается сегодня крайне актуальной проблемой. Решение этой проблемы на высоком научно-техническом уровне связано с созданием долговечных эффективных активных элементов (АЭ) с рабочими температурами 1500-1700°С, необходимыми для обеспечения концентраций паров металла 1015-101й 1/см3, надежных высоковольтных импульсных источников питания для формирования в АЭ импульсов тока с амплитудой сотни Ампер и выше и длительностью 50-200 не и оптических систем для формирования пучков излучения с высоким качеством.

Цель работы. Исследование и разработка промышленных отпаянных саморазогревных АЭ на парах меди со средней мощностью излучения 10-50 Вт с высокими КПД и долговечностью и воспроизводимыми параметрами, исследование структуры выходного излучения и его пространственных, временных и энергетических характеристик и выбор оптических систем для формирования пучков излучения с высоким качеством, и создание на их основе излучателей, лазеров, технологических и медицинских установок.

Методы исследований. Для достижения поставленной цели были использованы экспериментальные и теоретические методы исследования. Основные эксперименты проводились с использованием саморазогревных АЭ на парах меди «Кристалл» (ГЛ-201, ГЛ-201Д, ГЛ-205А, ГЛ-205Б и ГЛ-205В) с рабочей температурой 1500-1б00°С. Разогрев и возбуждение АЭ

осуществлялось от импульсного высоковольтного тиратронного источника питания (ИП) с прямой схемой исполнения модулятора (типа ИП-18) и со схемой емкостного удвоения напряжения и магнитного звена сжатия импульсов тока. Формирование лазерных пучков излучения производилось с плоским и плоскосферическим резонаторами, неустойчивым резонатором (НР) телескопического типа и в режиме с одним зеркалом. Импульсы напряжения и тока на АЭ и излучения регистрировались соответственно с помощью делителя напряжения и трансформатора тока и фотоэлемента ФЭК-14К, подключенных к осциллографу типа С1-75 с наносекундным разрешением, температура разрядного канала - оптическим пирометром «Проминь», давление буферного газа - манометром ЭКВМ-1У. Потребляемая мощность от выпрямителя ИП измерялась с помощью киловольтметра и амперметра, выходная мощность излучения -преобразователем мощности лазерного излучения ТИ-3, подключенным к милливольтметру М-95 или М136, ЧПИ - частотомером Ч3-34А. Распределение интенсивности излучения в ближней и дальней зонах снималось с применением запоминающего осциллографа С7-8А. Исследование процесса формирования пространственной структуры излучения и расчет расходимости пучков проводились с использованием законов геометрической оптики (при расчете расходимости учитывался дифракционный предел).

Научная новизна заключается в следующих положениях: • Генераторы паров меди (марки МВ или Моб) на молибденовой (марки МЧВГ1) в ЛПМ обеспечивают максимальные КПД и мощность излучения после восстановления поверхности расплавленной меди и молибдена водородом при рабочей температуре разрядного канала ~ 1600°С (после цикла обезгаживания АЭ), когда происходит полное смачивание молибдена медью (увеличивается площадь и скорость испарения). ® Структура выходного излучения ЛПМ в режиме с одним зеркалом -двухпучковая (пучки сверхсветимости), с резонатором - многопучковая: два (всегда присутствующих) пучка сверхсветимости и несколько резонаторных пучков, количество которых (обычно 2 или 3) ограничено временем существования инверсии (20-40 не). Каждый пучок обладает своими пространственными, временными и энергетическими характеристиками

® В режиме работы ЛПМ с одним выпуклым зеркалом, при радиусах зеркала на 2 порядка меньших расстояния от зеркала до выходной апертуры расходимость становится близкой к дифракционной (0=2-3©;Иф). При этом в пятне фокусировки достигаются плотности пиковой мощности до 10и-1012 Вт/см2, что на порядок больше, чем с плоским резонатором и иа один-два порядка меньше, чем с НР телескопического типа. Нестабильности оси диаграммы направленности (ОДН) и

импульсной энергии по сравнению с НР минимальны, что обеспечивает высокую точность реза при прецизионной обработке.

• Применение в ЛПМ системы генератор-усилитель с пространственной селекцией излучения и системой наносекундной синхронизации каналов позволяет формировать выходной пучок с максимальной концентрацией энергии в пятне фокусировки (до 10 - 1014 Вт/см2). При этом достигаются максимальные скорости [микро]обработки (при Смат—0,1-0.2 мм, Уобр—3-3.5мм/с), минимальные размеры отверстия и реза (с1уп,=5-30 мкм с коэффициентом формы до 40), минимальная шероховатость поверхности реза (3-5 мкм).

Практическая ценность. Результаты работы были использованы при исследовании и разработке многих промышленных приборов: отпаянных саморазогревных АЭ "Кристалл-1" (ГЛ-201), "Квант" (УЛ-102) и "Кулон" (ГЛ-204); излучателя "Карелия-1" (ИЛГИ-201) и на его основе двухканального синхронизированного ЛПМ "Карелия"; АЛТУ "ЭМ-5029" (с ЛПМ "Карелия") для скоростного изготовления фотошаблонов; АЛТУ "Каравелла" (с ЛПМ "Карелия") для прецизионной обработки материалов изделий электронной техники (ИЭТ) (1987 г.); излучателя "Клен" (ИЛГИ-202) и на его основе ЛПМ "Курс" (ЛГИ-202, 1990 г.); медицинских установок "Янтарь-2Ф" (1991 г.) и "Яхрома-2"(1993 г.) на базе ЛПМ "Курс" и "Яхрома-Мед" (2001 г.), нового поколения отпаянных саморазогревных АЭ малой мощности (1-15 Вт) серии «Кулон» (ГЛ-206 А-Ж, 2000 г,) и средней (30-55 Вт) «Кристалл» (ГЛ-205 А-Г, 2000 г.), в мощных лазерных системах типа ЗГ-УМ в РНЦ «Курчатовский институт» (Москва), ЗАО «Аптек» (Москва), ИФП (г.Новосибирск), НПФ «Лад» (г.Химки) и для других применений в разных организациях.

Общий объем продаж АЭ серии "Кристалл" и "Кулон" с 1982 по 2002 годы (за 20 лет) составил около 1000 шт, а на их основе излучателей, лазеров и установок для разных применений около 100 шт.

Апробация работы.

• Лазеры на парах металлов и их применение: Российский семинар.-■ Новороссийск, п.Агой Туапсинского района, 27-30 сентября 1993 г.

» Лазеры на парах металлов и их применение: Российский симпозиум,-Новороссийск.-Абрау-Дюрсо, 22-25сентября 1996 г.

• Физпром-96: Международная конференция,- п.Голицыно (М.о.), 22-26

сентября 1996 г.

• Лазеры в науке, технике, медицине: УШ Международная научно-

техническая конференция,- Пушкинские Горы, 9-12 сентября 1997 г.,

• Импульсные лазеры на переходах атомов и молекул: 3-я Международная

конференция,- г.Томск, 22-26 сентября 1997 г.

« Физико-химические процессы при селекции атомов и молекул: 2-ая Всероссийская научная конференция,- Звенигород, 29 сентября-3 октября 1997 г.

в Лазеры на парах металлов и их применение: Российский симпозиум,-

Новороссийск.-Абрау-Дюрсо, 22-26сентября 1998 г. в Лазерные технологии и технологическое оборудование: Российский

научно-технический семинар ЛАС,- Москва, 1 апреля 1999 г. в Atomic and molecular pulsed lasers: The 4-th International conference.-

Tomsk, September 13-17, 1999. в Лазерные и лазерно-информационные технологии: фундаментальные проблемы и положения: III Международная конференция,- Владимир-Суздаль-Шатура, 23-25 июня 2001 г. в Лазеры в науке, технике, медицине: XII Международная конференция,-Сочи, 17-21 сентября 2001 г.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, литературы. Работа выполнена на 162 машинописных листах, содержит 66 рисунков, 14 таблиц, 165 наименований источников используемой литературы.

Работа выполнена при содействии к.т.и.Зубова В.В., которому автор выражает глубокую признательность. Автор благодарит весь коллектив лаборатории "Лазеры на парах металлов и их применение" и, в отдельности, ст.н.с.Чурсина А.Д, за помощь при проведении экспериментов и критическое обсуждение материалов исследований.

Содержание работы.

Во введении подчеркнуты широкие возможности практического применения импульсного ЛПМ в науке, технике и медицине, которые обусловлены уникальным сочетанием параметров выходного излучения, показана актуальность диссертационной работы и поставлены ее основные цели. Сформулированы основные положения, выносимые на защиту, и перечислены результаты практической реализации работы.

Первая глава посвящена разработке и исследованию первого промышленного отпаянного саморазогревного АЭ "Кристалл-1"(ГЛ-201) на парах меди с мощностью излучения более 10 Вт. За основу конструкции АЭ ГЛ-201 взята конструкция саморазогревного АЭ с внутривакуумным расположением теплоизолятора, предложенная сотрудниками ФИАН СССР им.П.Н.Лебедева и НПО "Исток". Анализ параметров и конструкции первого промышленного ЛПМ "Криостат-1" с отпаянным саморазогревным АЭ ТЛГ-5 показал, что АЭ обладает рядом существенных недостатков: малой мощностью излучения из-за низкой эффективности накачки; низким практическим КПД (0,15-0,25%) из-за высокой потребляемой мощности; гарантированной наработкой < 200 часов из-за существенных недостатков конструкции ответственных узлов (разрядного канала, генераторов и конденсоров паров меди, электродных узлов, теплоизолятора и концевых

секций), несовершенством технологии тренировки и большой расходимости излучения из-за иизкого качества выходных окон.

В активной среде импульсного ЛПМ максимальная генерация достигается при температурах разрядного канала около 1600°С (пси=Ю16 1/см3), поэтому при создании АЭ с повышенной эффективностью (КПД и мощностью), надежностью (долговечностью и сохраняемостью), воспроизводимыми и стабильными параметрами к его отдельным элементам, узлам и конструкции в целом предъявляется комплекс повышенных требований. Анализ теплофизических и химических свойств тугоплавких металлов и керамики, выбор типа катода и их исследование в жестких условиях работы ЛПМ и отработка технологии по обезгаживанию привели к созданию отпаянного саморазогревного АЭ «Кристалл-1» (ГЛ-201) (диаметр и длина разрядного канала - 20 и 930 мм) со средней мощностью излучения более 10 Вт при практическом КПД - 0.5%, гарантированной наработкой > 500 часов и сохраняемостью > 5 лет (до 20 лет).

В результате экспериментальных исследований по оптимизации выходных параметров АЭ «Кристалл-1» с прямой схемой накачки установлено, что в диапазоне давлений буферного газа неона 100-760 мм рт.ст. и ЧПИ 3-18 кГц средняя мощность излучения составляет 10-18 Вт при практическом КПД 0.4-0.7%, что в 3 раза больше по сравнению с ТЛГ-5.

Вторая глава посвящена исследованию влияния условий накачки, давления буферного газа и конструкции генераторов паров меди АЭ на КПД и мощность излучения ЛПМ. Характеристики излучения ЛПМ исследованы с генераторами паров меди в танталовой оболочке с отверстиями, со свободным расположением меди на керамике, эльканайтами состава \У-Си и Мо-Си и на молибденовой цилиндрической подложке с разными схемами исполнения импульсного высоковольтного модулятора накачки и давлениях неона в пределах 40-760 мм рт.ст.

Проведен анализ и экспериментальные исследования модуляторов

накачки с прямой схемой исполнения, со схемой трансформаторного и

емкостного удвоения напряжения и магнитными звеньями сжатия импульсов

накачки с тиратронным коммутатором ТГИ1-2000/35 (и ТГИ1-2500/50) и

ламповой схемой с коммутатором ГМИ-29А. Со схемой удвоения

напряжения и магнитным звеном сжатия по сравнению с прямой схемой

длительность импульсов разрядного тока укорачивается в два раза (с 250-300

не до 120-150 не), что приводит к двухкратному увеличению мощности

излучения и КПД за счет повышения оптимальной концентрации паров меди

примерно в 2 раза (повышается Траб разрядного канала), увеличивается в 3-4

раза срок службы тиратрона (до 1000-1500 часов). Схема устойчиво работает

при ЧПИ 3-11 кГц, амплитудах тока 0,2-1 кА и напряжениях 15-30 кВ и

коммутирующих мощностях до 6-7 кВт. Схема с емкостным удвоением

напряжения с точки зрения конструктивного исполнения компактнее и

проще и имеет минимальные потери. Достоинством схемы с модуляторной

лампой ГМИ-29А является возможность формирования импульсов накачки б

длительностью 50-70 не, соизмеримой с временем существования инверсии, что приводит к повышению мощности в 1.2-1.3 раза.

Экспериментально установлено, что генераторы паров меди (марки MB или Моб) на молибденовой цилиндрической подложке (марки МЧВП) в ЛПМ обеспечивают максимальные КПД и мощность излучения после восстановления поверхности расплавленной меди и молибдена водородом при рабочей температуре разрядного канала ~ 1600°С ( после полного цикла обезгаживания АЭ), когда происходит полное смачивание молибдена медью (увеличивается площадь и скорость испарения). По сравнению с другими генераторами КПД и мощность излучения (особенно при «низких» давлениях 50-150 мм рт.ст.) возрастает до 1.5 раз. С увеличением давления неона от 40 до 760 мм рт.ст. в АЭ с молибденовыми генераторами мощность излучения монотонно убывает, в основном, из-за уменьшения мощности на 1=0.51 мкм (ухудшаются условия возбуждения). Мощность на Х=0.58 мкм слабо изменяется. Например, с АЭ ГЛ-201 с ЧПИ 10 кГц мощность излучения снижается с 34 до 20 Вт, практический (физический) КПД - с 1%(2%) до 0.67%(1.3°/о).

Экспериментальные исследования при давлениях, близких к атмосферному, и атмосферном показали, что для получения при этих давлениях значений мощности излучения, соизмеримых со значениями при низких давлениях, напряженность в газоразрядном промежутке АЭ должна быть не менее 30 кВ/м, когда формируются импульсы тока с длительностью фронта не более 50 не (toCHSl50Hc) и скоростью нарастания более 4-109 А/с. Например, при атмосферном давлении, ЧПИ 9 кГц, и напряжении на АЭ ГЛ-201 ~ 28 кВ (тф~50нс и dl/dt~4.2-109 А/с) мощность излучения составила 26 Вт, что лишь на 1 Вт меньше, чем при pNe=250 мм рт.ст.

Третья глава посвящена исследованию структуры выходного излучения ЛПМ и его пространственно-временных характеристик и их взаимосвязи с энергетическими параметрами. Для этого были разработаны экспериментальные установки и методики измерений. Проведен большой объем экспериментов по расшифровке структуры, характеристик и динамики формирования излучения в режиме сверхсветимости: без зеркал и с одним зеркалом и в режиме генератора: с плоским, плоскосферическим и неустойчивым телескопическим резонаторами.

Установлено, что структура выходного излучения ЛПМ в режиме сверхсветимости с одним зеркалом - двухпучковая: пучок (первый), сформированный суммарной геометрической апертурой разрядного канала АЭ из усиливающихся спонтанных «затравок» и пучок (второй), сформированный зеркалом и выходной апертурой канала, с резонатором -многопучковая: два (всегда присутствующих) пучка сверхсветимости и несколько (обычно 2 и 3) резонаторных пучков, количество которых ограничено временем существования инверсии (20-40 не).

Экспериментальные исследования показали, что каждый пучок

излучения ЛПМ характеризуется своими пространственными, временными и

7

энергетическими характеристиками: расходимостью, распределением интенсивности в ближней и дальней зонах, стабильностью оси диаграммы направленности (ОДН), длительностью, временем возникновения и исчезновения импульсов излучения, средней и пиковой мощностью, импульсной энергией. Характеристики пучков определяются типом оптического резонатора и параметрами его зеркал, геометрическим размером разрядного канала и зависят от условий возбуждения (фронта, общей длительности и амплитуды импульсов накачки, уровня потребляемой мощности), давления буферного газа и ЧПИ.

Пучки частично перекрываются в пространстве и во времени, конкурируя между собой по мощности в процессе формирования. В режиме с одним зеркалом импульс второго пучка сверхсветимости отстает от первого примерно на время одного двойного прохода излучением расстояния от разрядного канала (активной среды) до зеркала Д1~2 £о/с, где 60 - расстояние от зеркала до активной среды, с=3-108 м/с. С резонатором второй пучок сверхсветимости отстает от первого также на А1=2 Ео/с, но в этом случае Р. о есть расстояние от активной среды до "глухого" зеркала резонатора. Первый резонаторный пучок отстает от второго пучка сверхсветимости на время одного двойного прохода излучением длины резонатора, второй на два двойных и т.д., т.е. на Д1=(2Ь/с)*п, где Ь - длина резонатора, п - число двойных проходов. Каждый резонаторный пучок отстает от предыдущего на

С плоским и плоскосферическим резонаторами расходимость пучков на порядок и более остается больше дифракционного предела, что ограничивает их практическое применение.

Практическую ценность, особенно для технологических применений, например, прецизионной [микро]обработки, предствяяют узконаправленные пучки, формируемые телескопическим НР или одним выпуклым зеркалом.

При увеличениях телескопического НР М=100-300 формируются пучки с расходимостью близкой к дифракционной и с дифракционной, и достижимы плотности пиковой мощности в пятне фокусировки (обработки) 1012-1014 Вт/см3. Расходимости этих пучков можно с высокой точностью определить по формуле

Бк 2.44Х ©--+- ; (1)

(мы-е)м11"1 Бк

где Эк - диаметр разрядного канала, М - увеличение резонатора, Ь - длина резонатора, 6- расстояние от «глухого» зеркала до выходной апертуры канала, п - число двойных проходов излучением длины резонатора, X - длина волны излучения. С увеличением Мин расходимость пучков стремится к дифракционному пределу.

В режиме сверхсветимости с одним выпуклым зеркалом, при радиусах зеркала Я на 2 порядка меньших расстояния £ от зеркала до выходной апертуры разрядного канала АЭ, расходимость качественного

пучка етановтся близкой к дифракционной (@=2-30даф) и определяется выражением

МЭк 2.441

© =----+--------(2)

26

При этом в пятне фокусировки достигаются плотности пиковой мощности 10''-10" Вт/см ', что на порядок больше, чем с плоским резонатором и на 1-2 порядка меньше, чем с телескопическим НР. Нестабильность ОДН и импульсной энергии по сранению с НР минимальны (-0.01 мрад и -1.5%), что обеспечивает высокое качество реза при прецизионной обработке.

Исследована и реализована оптическая система, позволяющая в несколько раз увеличить КПД и мощность качественного пучка ЛПМ в режиме с одним выпуклым зеркалом при расходимостях близких к дифракционному пределу.

Четвертая глава посвящена разработке и исследованию нового поколения высокоэффективных промышленных отпаянных саморазогревных АЭ на парах меди со средней мощностью излучения 30-55 Вт (серия «Кристалл»).

Создание конструкции нового поколения АЭ стало возможным в результате тщательного анализа материалов и элементов конструкции и технологических процессов изготовления АЭ «ГЛ-201», ответственных за ограничение его КПД, мощности и долговечности, выбора новых материалов и исследования их свойств, применения эффективных генераторов паров меди и исследований пространственных, временных и энергетических характеристик многопучкового излучения ЛПМ. Поверхности окон АЭ покрыты просветляющей плёнкой с т = 98-99%, устойчивой к ультрафиолетовому излучению. Окна установлены под углом 78±1° и посажены на (слей с Траб = 200°С, что полностью устраняет их влияние на структуру выходного излучения. Экспериментальные исследования и расчёты показали, что угол наклона оптических окон (для устранения обратной «паразитной» связи с активной средой) не должен быть больше

(2 - аЬ)

а < ап^-, (3)

(2а +Ь)

где а = с1/3 (ё и Б - длина и диаметр разрядного канала), Ь = <3/Ь (Ь -расстояние от конца разрядного канала до окна по оптической оси).

Исследования выходных характеристик излучения АЭ «Кристалл» проводились при разных типах резонаторов, разных давлениях неона, добавок водорода и ЧПИ. Установлено, что в диапазоне ЧПИ 5-20,5 кГц, при оптимизации условий накачки, мощность излучения изменяется незначительно, в пределах 15%. При увеличении давления неона от 50 до 760 мм рт.ст. мощность снижается на 35-50%. Чем меньше диаметр и длина разрядного канала, тем меньше относительное снижение мощности.

Параметры промышленных АЭ нового поколения «Кристалл» представлены в табл.1. Они выбирались путём компромиссного решения между КПД, мощностью и долговечностью. Гарантированная наработка АЭ «Кристалл ЬТ-ЗОСи», ЬТ-40Си», ЬТ-50Си» >1000 часов (получены положительные результаты испытаний на 2000 часов и более).

Таблица 1.

«КРИСТАЛЛ»

Наименование параметров LT-ЗОСи ГЛ-201А* LT-40Cu ГЛ-205Б* LT-50CU ГЛ-205В* LT-4AU ГЛ- 205Г*

1 2 3 4 5

Лазерная среда Пары меди Пары золота

Длина волны излучения, нм 510.6/578.2 627.8

Давление буферного газа Ме,мм рт.ст. 250 180 150 200

Диаметр разрядного канала, мм 20 20 32 20

Длина разрядного канала, мм 930 1230 1230 930

Объем активной среды, см^ 250 350 900 250

Частота повторения импульсов, кГц - Оптимальная - Рабочий диапазон 10-12 8-20 10-12 8-20 10-12 8-20 14-17 10-20

Средняя мощность излучения (при оптимальной частоте ), Вт: - Режим генератора ** - Режим усилителя ** 30-35*** 40-45 40-45*** 55-60 50-55 *** 70-75 4-6

Расходимость излучения излучения с плоским резонатором, мрад 4 3 5 4

Расходимость излучения с телескопическим НР, мрад 50-70% от мощности с плоским резонатором, в пределах 0,2-0.5 мрад

Мощность, потребляемая от выпр., кВт 2.9-3.1 3.6-3.8 4.5-4.7 3,3-3.5

Время готовности (при номин .потр. мощности), мин 60 60 80 60

Гарантируемая (минимальная.) наработка, ч 1000 1000 1000 500

m

* - обозначение АЭ по ТУ;

** - питание от тиратронного модулятора со схемой емкостного удвоения

напряжения и магнитным звеном сжатия импульсов тока *** - значение максимальной средней мощности излучения соответствует АЭ с просветленными окнами (т=98-99%).

Для АЭ серии «Кристалл» важными являются параметры в режиме усилителя мощности (УМ), так как они, в основном, применяются в мощных системах типа ЗГ-УМ для технологических применений. Мощность излучения, практический и физический КПД АЭ «Кристалл ЬТ-ЗОСи» в режиме УМ составляет ~ 45 Вт, ~ 1,5% и ~ 3%, ЬТ-40Си - 60 Вт, 1,7% и 3,4% и ЬТ-50Си - 75 Вт, 1,63% и 3,4%.

Активные элементы «Кристалл» по эффективности, гарантированной наработке и условиям эксплуатации по отношению к близким зарубежным аналогам более предпочтительны. Съём мощности с единицы активного объёма АЭ примерно в 4 раза, гарантированная наработка в 3 раза больше, чем у аналогов; отпаянное исполнение не требует дополнительных элементов жизнеобеспечения.

Глава пятая посвяшена разработке ЛПМ на базе отпаянных АЭ и их применению в медицинских и технологических установках. На основе промышленных отпаянных АЭ «Кристалл» и исследований пространственно-временных и энергетических характеристик выходного излучения разработаны однокалальный ЛПМ «Курс» (ЛГИ-202) со средней мощностью излучения 20-25 Вт и ЧПИ 10 кГц при КПД от сети 0,5% и двухканальный синхронизированный ЛПМ «Карелия», работающий по схеме ЗГ-УМ, с пространственной селекцией излучения мощностью в качественном пучке 30-40 Вт и ЧПИ 10-12 кГц при КПД 0,5%. Излучатель ЛПМ «Курс» имеет оригинальную трубную конструкцию. ЛПМ «Курс» явился основой для создания медицинских установок «Янтарь-2Ф» и «Яхрома-2» с перестраиваемым по длинам волн лазером на красителях, ЛПМ «Карелия» -автоматической лазерной технологической установки (АЛТУ) ЭМ-5029 и «Каравелла».

Описаны состав, конструктивные особенности, параметры и области применения этих приборов. Медицинская установка «Янтарь-2Ф» со световодом для передачи излучения ЛПМ на биологический объект имеет мощность на рабочем конце световода 5-10 Вт и предназначена, в основном, для внутрисосудистого разрушения атеросклеротических бляшек. «Яхрома-2» с длинами волн в диапазоне 0,51-0,67 мкм со световодной передачей имеет мощность 0,5-5 Вт и предназначена для лечения онкологических заболеваний методом фотодинамической терапии. Такого класса установки эффективно используются в дерматологии и косметологии и других направлениях медицины. АЛТУ ЭМ-5029 была использована для скоростного изготовления крупноформатных прецизионных фотошаблонов на стекле с маскирующим покрытием (медь, хром толщиной 0,3 мкм).

п

АЛТУ «Каравелла» мощностью излучения > 20 Вт предназначена для прецизионной [микро]обработки изделий электронной техники и схемотехники с диаметром пятна фокусировки 20-50 мкм. Фокусировка пучка на объект производится с помощью ахроматического объектива с фокусным расстоянием Р=70 или 100 мм. Диапазон скоростей перемещения координатного стола XV составляет 0,05-6 мм/с, точность позиционирования -10 мкм.

15 летняя эксплуатация АЛТУ «Каравелла» с уникальным сочетанием параметров выходного излучения (малая длина волны - 0,51 и 0,58 мкм, импульсный режим работы - 10 ± 1 кГц, малая энергия в импульсе - 1-3 мДж, короткий импульс излучения - 20-30 не, высокая плотность пиковой мощности - 109-1012 Вт/см2) показала бесспорное лидерство применения ЛПМ в технологии прецизионной обработки тонколистовых (0,1-1,0 мм) материалов всех видов. В перечень обрабатываемых материалов включены как тугоплавкие (Мо, АУ, Та и др.), так и материалы с высокой теплопроводностью (Си, А1, А§, Аи) и их сплавы, полупроводники (81, йе, ваАэ, БЮ и др.), керметы, графит, естественные и искусственные алмазы, прозрачные материалы (стекло, кварц, сапфир) и др.

В АЛТУ «Каравелла» в режиме с телескопическим НР (М = 180), когда выходное излучение состоит из пучка с дифракционной расходимостью (9даф = 0,07 мрад) и пучка с расходимостью в 2 раза большей достигаются минимальные размеры (5-20 мкм) и максимальная производительность обработки (например, при их-0.1-0.2 мм, Уобр—3-3.5мм/с), с одним зеркалом (II = 3(5) см), когда выходное излучение имеет однопучковую структуру (0 = 0,3(0,5) мрад) с высокой стабильностью ОДН (0,01 мрад), достигается минимальная шероховатость реза (< 3 мкм).

В результате многочисленных экспериментов показано, что излучением ЛПМ эффективно производятся следующие технологические операции: сверление отверстий диаметром 5-50 мкм с коэффициентом формы до 40 (кф^миМтв), контурная резка с шероховатостью < 5 мкм, скрайбирование, фрезерование, поверхностная обработка, формирование изображений в объёме прозрачных материалов.

Прецизионная обработка излучением ЛПМ имеет следующие преимущества: высокая производительность изготовления деталей по сравнению с известными другими методами обработки (до одного порядка и выше), прогнозируемое и контролируемое удаление обрабатываемого материала микропорциями, малая зона термического влияния (1-3 мкм), высокое соотношение пар/жидкость в продуктах разрушения, отсутствие расслоения материала, возможность обработки сложных поверхностей и под разными углами.

Общие выводы и результаты работы. 1. Широкие возможности применения ЛПМ в науке, технике и медицине определяются уникальным сочетанием параметров излучения: видимый диапазон (1=0.51 и 0.58 мкм), высокая частота повторения импульсов

(ЧПИ 5-30 кГц), высокая средняя мощность излучения (Ртл=1-750 Вт), высокий КПД (0.5-2%), короткая длительность импульсов излучения (т= 10-50 не), большое усиление активной среды (десятки и сотни дБ/м), малая импульсная энергия (\У=0,1-100 мДж) и высокая пиковая мощность (Ршпс=10-1000 кВт), расходимость излучения близкая к дифракционному пределу и дифракционная, высокая плотность пиковой мощности (р=109-1014 Вт/см2). Таким сочетанием параметров не обладает ни один из известных коммерческих лазеров.

2. Разработан и исследован первый промышленный отпаянный самораэогревиый АЭ «Кристалл-1» (ГЛ-201) со средней мощностью излучения 10-18 Вт с практическим КПД 0.4-0.7% в диапазоне ЧПИ 3-18 кГц и давлений буферного газа неона 100-760 мм рт.ст,

3. Схема возбуждения с емкостным удвоением напряжения и магнитными звеньями сжатия импульсов тока является самой эффективной тиратронной схемой модулятора накачки.

4. Максимальные мощности излучения, КПД, долговечность и улучшение согласования нагрузки (АЭ) с импульсным модулятором накачки достигаются с генераторами паров меди на молибденовой подложке после восстановления поверхности молибдена и расплавленной меди водородом при рабочей температуре ~ 1600°С, (после цикла обезгаживания АЭ), когда происходит полное смачивание молибдена медью (увеличивается площадь и скорость испарения).

5. Структура выходного излучения ЛПМ в режиме с одним зеркалом -двухпучковая (два пучка сверхсветимости), с оптическим резонатором -многопучковая: два, всегда присутствующих, пучка сверхсветимости и несколько (обычно 2 гаи 3) резонаторных пучков, количество которых ограничено временем существования инверсии (20-50 не).

6. Каждый пучок излучения обладает своими пространственными, временными и энергетическими характеристиками: средней и пиковой мощностью, расходимостью, распределением интенсивности в ближней и дальней зонах, абсолютным значением и процентным содержанием мощности на отдельных длинах волн, импульсной энергией, длительностью, временем возникновения и исчезновения импульсов излучения, стабильностью ОДЫ и импульсной энергией. Пучки частично перекрываются в пространстве и во времени, конкурируя между собой в процессе формирования.

7. Практическую ценность, в первую очередь, для технологических применений, имеют узконаправленные (качественные) пучки, формируемые в режиме с телескопическим НР и одним выпуклым зеркалом, с которыми в пятне фокусировки достигаются высокие плотности пиковой мощности.

8. С одним выпуклым зеркалом расходимость качественного пучка сверхсветимости, формируемого при участии зеркала при его радиусах кривизны на 2 порядка меньших расстояния от зеркала до выходной

апертуры АЭ становится близкой к дифракционной (0=2-3 0д„ф). При этом достижимы уровни плотности пиковой мощности 10 - 10 Вт/см2, что на порядок больше, чем с плоским резонатором и на 1-2 порядка меньше, чем с телескопическим НР.

9. Разработано и исследовано новое поколение АЭ на парах меди со средней мощностью излучения 30-55 Вт с практическим КПД 1.1-1.2% и гарантированной наработкой более 1000 часов: «Кристалл Ы-ЗОСи» (ГЛ-205А), «Кристалл ЬТ-40Си" (ГЛ-205Б) и "Кристалл ЬТ-50Си" (ГЛ-205В).

10. Для АЭ серии "Кристалл" особенно важными являются параметры, достигаемые в режиме усилителя мощности (УМ), т.к., в основном, они применяются в мощных системах типа ЗГ-УМ для технологических применений, требующих больших уровней мощности. Средняя мощность излучения, практический и физический КПД АЭ "Кристалл ЬТ-ЗОСи» в режиме УМ составляют значения ~ 45 Вт, ~ 1.5% и ~ 3%, «Кристалл ЬТ-40Си» - 60 Вт, 1.7% и 3.4% и «Кристалл ЬТ-50Си» - 75 Вт, 1.63% и 3.3%.

11. Отпаянные АЭ серии «Кристалл» по эффективности, гарантированной наработке и условиям эксплуатации по отношению к близким зарубежным аналогам более предпочтительны. Съем мощности излучения с единицы активного объема АЭ примерно в 4 раза выше, минимальная наработка почти в 3 раза больше, а отпаянность исполнения АЭ не требует дополнительных элементов жизнеобеспечения.

12. С использованием АЭ «Кристалл» и результатов исследований пространственно-временных характеристик излучения разработаны одноканальные ЛПМ «Курс» со средней мощностью излучения 20-25 Вт и ЧГШ 10 кГц при КПД от сети ~ 0.5% и двухканальный синхронизированный ЛПМ «Карелия», работающий по схеме ЗГ-УМ и пространственной селекцией излучения, мощностью в качественном пучке 30-40 Вт и ЧПИ 10-12 кГц при КПД 0.5%. ЛПМ «Курс» явился основой для создания высокоинтенсивных медицинских установок «Янтарь-2Ф» и «Яхрома-2», ЛПМ «Карелия» - основой для автоматической-лазерной технологической установки (АЛТУ) ЭМ-5029 и «Каравелла». Описаны состав, конструктивные особенности, параметры этих приборов.

13. Медицинская установка «Янтарь-2Ф» со световодом для передачи излучения ЛПМ на биообъект (5-10 Вт) предназначена для внутрисосудистого разрушения атеросклеротических поражений (бляшек), «Яхрома-2» с длинами волн 1=0.51-0.67 мкм со световодной передачей (0.5-5 Вт) предназначена для лечения онкологических заболеваний. Такого класса установки эффективно используются в дерматологии и косметологии и других направлениях медицины,

14. 15-летняя эксплуатация АЛТУ «Каравелла» с высоким качеством излучения (@=(1-5)©даф) и мощностью > 20 Вт показала бесспорное лидерство применения излучения ЛПМ в технологии прецизионной [микро]обработки различных материалов: тонколистовых металлов (0.11.0 мм) как тугоплавких (Mo, W, Та), так и с высокой теплопроводностью (Си, АБ, Ag, Au) и их сплавов, полупроводников (Si, Ge, GaAs, SiC), графита, естественных и искусственных алмазов, стекла, кварца, сапфира и др.

15. Излучением ЛПМ эффективно производятся следующие виды технологических операций: сверление микроотверстий диаметром 10-50 мкм с коэффициентом формы до 40 (кфНчатМота), прецизионная контурная резка с шероховатостью поверхности реза < 5 мкм, фрезерование, поверхностная обработка, формирование изображений в объеме прозрачных материалов.

16. Прецизионная обработка излучением ЛПМ имеет следующие преимущества: на порядок и выше производительность изготовления деталей по сравнению с известными методами обработки, прогнозируемое и контролируемое удаление материала микропорциями, малая зона термического влияния (1-3 мкм), высокое соотношение пар/жидкость в продуктах разрушения, отсутствие расслоений, возможность обработки сложных поверхностей.

17. Положительные результаты многолетних исследований на макете АЛТУ "Каравелла" явились основанием для проведения ОКР по созданию компактной высокоэффективной промышленной АЛТУ "Каравелла-1" со средней мощностью излучения 15-20 Вт при ЧПИ 15±1кГц.

Содержание диссертации отражено в 34 публикациях, а основные положения - в 11 следующих работах:

1. Пространственные, временные и энергетические характеристики излучения лазера на парах меди./ В.П.Беляев, В.В.Зубов, А.А.Исаев, Н.А.Лябин и др.// Квантовая электроника,- 1985,- Т.12, № 1.- С.74-79.

2. А.с. 1438549 СССР, кл. H01S3/10. Импульсный безрезонаторный лазер/ Н.А.Лябин (СССР).- № 4211869/ 24-25; Заявл. 19.03.87// Б.И.-1988,-№42,

3. Лябин Н.А. Безрезонаторный лазер на парах меди с высоким качеством излучения// Квантовая электроника,- 1989,- Т. 16, № 4,-С.652-657.

4. Пат.1813307 СССР, кл.Н0Ш/041. Лазер на парах металлов /Н.А.Лябин, В.В.Зубов, С.А.Угольников (СССР).- № 4861801/25; Заявл.24.08.90// Б.И.- 1993,- № 16.

5. Industrial sealed-off copper vapor lasers with improved efficiency and radiation power/ N.A.Lyabin, V.V.Zubov, M.E.Koroleva, S.A.Ugolnikov //Journal ofRussian Laser Reseach.- 1996,- Vol. 17, № 4,- P.346-355.

6. Применение лазеров на парах меди в производстве электронных изделий/ В.М.Жариков, Н.А.Лябин, М.С.Доманов, М.А.Казарян //Лазер-Информ: Информационный бюл.лазерной ассоциации.- 1999,-№9(168).- С.2-8.

7. Лябин H.A. Промышленные отпаянные лазеры на парах меди типа «Кристалл» с повышенными КПД и мощностью излучения// Оптика атмосферы и океана,- 2000,- Т.13, № 3,- С.258-264.

8. Лазерные терапевтические установки ГШ Iii «Исток» /А.В.Армичев, М.С.Доманов, Н.А.Лябин, А.Д.Чурсин //Биомедицинская электроника,- 2000,- №11,- С.24-28.

9. Лазеры на парах металлов: разработка, производство и применение. Н.А.Лябин, А.Д.Чурсин, С.А.Угольников и др.//Квантовая электроника,- 2001,- Т.31, № 3,- С.191-202.

10. Свид.20617 РФ, кл. H01S3/00, 823К26/00. Импульсный лазер на парах металлов/ Н.А.Лябин, А.Д.Чурсин, М.Е.Королева (РФ).-№2001111795/20; Заявл. 03.05.2001//Б.И.-2001,-№ 31.

11. Решение о выдаче патента на изобретение по заявке №2000112859/28 с приоритетом от 23.05.2000г. «Разрядная трубка лазера на парах металлов»/ Н.АЛябин, А.Д.Чурсин.

ВВЕДЕНИЕ.*.

ГЛАВА I. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРВОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ОТПАЯННОГО САМОРАЗОГРЕВНОГО ЛАЗЕРНОГО АЭ НА ПАРАХ МЕДИ

КРИСТАЛЛ-1» (ГЛ-201) С МОЩНОСТЬЮ ИЗЛУЧЕНИЯ БОЛЕЕ 10 ВТ.

1.1. Основа конструкции отпаянного саморазогревного АЭ.

1.2. Конструкция, параметры и недостатки первого ЛПМ "Криостат

1" с отпаянным саморазогревным АЭ ТЛГ-5 ".

1.3. Конструкция, параметры и недостатки отпаянного саморазогревного АЭ УЛ-101.

1.4. Выбор направлений развития промышленных отпаянныхсаморазо-гревныхАЭ.

1.5. Конструкция промышленного отпаянного саморазогревного АЭ

Кристалл-1» (ГЛ-201).

1.5.1. Основные конструкционные узлы АЭ ГЛ-201.

1.5.2. Выбор материала и конструкции разрядного канала.

1.5.3. Генераторы паров меди.

1.5.3.1. Выбор материала подложки генератора.

1.5.3.2.Выбор конструкции генератора.

1.5.4. Конденсоры паров меди.

1.5.5. Электродные узлы.

1.5.6. Теплоизолятор.

1.5.7. Вакуумная оболочка.

1.5.8. Концевые секции.

1.5.9. Технология тренировки АЭ.

1.6. Основные параметры АЭ «Кристалл-1» (ГЛ-201).

1.6.1. Зависимость выходных параметров от условий возбуждения и давления буферного газа.

1.6.2.Долговечность АЭ.

1.6.3. Сохраняемость АЭ.

1.6.4. Конструкция АЭ «Кристалл-1» (ГЛ-201) - основа для создания нового поколения высокоэффективных и долговечных АЭ серии «Кристалл»

ГЛ-205А,Б,В и Г).

Результаты и выводы.

ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ НАКАЧКИ, ДАВЛЕНИЯ БУФЕРНОГО ГАЗА И КОНСТРУКЦИИ ГЕНЕРАТОРОВ ПАРОВ МЕДИ НА КПД

И МОЩНОСТЬ ИЗЛУЧЕНИЯ ЛПМ.

2.1. Сравнительный анализ эффективности накачки высоковольтного импульсного модулятора с разными электрическими схемами исполнения

2.2. Исследование характеристик ЛПМ с танталовыми генераторами паров меди от условий накачки и давления буферного газа.

2.3. Исследование характеристики ЛПМ со свободным расположением ^ меди и с эльканатами состава W-Cu и Mo-Си в качестве генераторов паров меди с эффективной накачкой от давления буферного газа.

2.4. Исследование характеристик ЛПМ с генераторами паров меди на молибденовой подложке от условий накачки и давления буферного газа.

2.4.1. Конструкция генератора меди, влияние водорода на эффективность его работы.

2.4.2. Результаты исследований с прямой схемой накачки.

2.4.3. Результаты исследований со схемой емкостного удвоения напряжения и звеном магнитного сжатия импульсов накачки.

Результаты и выводы.

ГЛАВА 3. СТРУКТУРА ВЫХОДНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ЛПМ И ЕГО ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ, ВРЕМЕННЫЕ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ. п СТР.

3.1. Особенности формирования излучения ЛПМи цель исследований.

3.2. Экспериментальные установки, методики и средства измерений.

3.3. Структура и характеристики излучения ЛПМ в режиме сверхсветимости - без зеркал и с одним зеркалом.

3.4. Структура и характеристики излучения ЛПМ с плоским и плоскосферическим резонаторами.

3.5. Структура и характеристики излучения ЛПМ с HP телескопического типа.

3.5.1. Многопучковость структуры излучения, распределение интенсивности в ближней и дальней зонах. Динамика формирования пучков излучения.

3.5.2. Зависимость пространственных, временных и энергетических характеристик от увеличения телескопического HP и условий возбуждения.

3.5.3. Структура и характеристики излучения ЛПМ с телескопическим резонатором с отверстием в центре «глухого» зеркала.

3.6. Структура и характеристики излучения ЛПМ с одним выпуклым зеркалом.

3.6.1. Структура излучения. Распределение интенсивности в ближней и дальней зонах.

3.6.2. Зависимость характеристик пучков излучения от радиуса кривизны выпуклого зеркала и условий возбуждения.

Результаты и выводы.

ГЛАВА 4. НОВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТПАЯН-НЫХ САМОРАЗОГРЕВНЫХ АЭ НА ПАРАХ

МЕДИ «КРИСТАЛЛ» С МОЩНОСТЬЮ ИЗЛУЧЕНИЯ 30-55 ВТ.

4.1. Параметры, габаритные и присоединительные размеры, масса, внешний вид, и конструктивные особенности отпаянных АЭ серии ч СТР.

Кристалл» и «Кулон».

4.2 Конструкция АЭ «Кристалл».

4.3. Влияние водорода на эффективность работы отпаянных АЭ серии «Кристалл».

4.4. Зависимость мощности излучения АЭ «Кристалл» от давления буферно-го газа и ЧПИ.

4.5. КПД отпаянных АЭ «Кристалл».

4.6. Отпаянные АЭ на парах золота.

4.7. Сравнительный анализ эффективности отпаянных лазеров с зарубежными аналогами.

4.8. Годовой выпуск отпаянных АЭ и основные области применения.

Результаты и выводы.

ГЛАВА 5. ЛПМ С ОТПАЯННЫМИ АЭ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В МЕДИЦИНСКИХ

И ТЕХНО-ЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВКАХ.

5.1. Одноканальный ЛПМ «Курс» (ЛГИ-202) с мощностью излучения 2025 Вт.

5.2. Двухканальный ЛПМ «Карелия» с мощностью излучения качественного пучка 20-40 Вт.

5.3. Медицинские установки «Янтарь-2Ф» и «Яхрома-2».

5.3.1. Медицинская установка «Янтарь-2Ф».

5.3.2. Медицинская установка «Яхрома-2».

5.4. Возможности излучения ЛПМ для прецизионной [микро]обработки и макет АЛТУ "Каравелла ".

5.4.1. Возможности излучения ЛПМ для прецизионной [микро]обработки материалов.

5.4.2. Исследования по прецизионной обработке на экспериментальном образце ЛПМ «Карелия».

5.4.3 АЛТУ «Каравелла»

5.4.3.1. Состав и основные параметры АЛТУ "Каравелла ".

5.4.3.2. Влияние пространственно-временной и энергетической структуры излучения на параметры прецизионной обработки.

5.4.3.3. Основные результаты по прецизионной обработке материалов на АЛТУ «Каравелла».

5.4.4. Основные направления и области технологического применения

Результаты и выводы.

Лазер на парах меди (ЛПМ) с длинами волн излучения 510.6 и 578.2 нм относится к одному из наиболее привлекательных и развивающихся классов газовых лазеров - к лазерам на самоограниченных переходах атомов металлов (ЛПМет). Они работают в импульсном режиме и генерируют на переходах с резонансных на метастабильные уровни. Поэтому их называют еще r-m лазерами или лазерами с r-m переходами. С момента получения первой генерации в ЛПМет прошло уже 36 лет [1]. За это время усилиями целого ряда научных коллективов, прежде всего России (СССР) и США, были установлены основные физические принципы работы и принципы конструирования этих лазеров и основные области их применения. Результаты исследований по ЛПМет опубликованы более чем в 2000 работ и обобщены в [2-10]. В [8,9,10], изданных соответственно в 1996, 1998 и 1999г.г., дан всеобъемлющий материал по ЛПМет. Среди них ЛПМ является самым эффективным источником когерентного излучения. К ЛПМ, из-за широких возможностей применения его в науке, технике и медицине, поддерживается постоянный интерес.

В работах [8-10] основная доля материала посвящена "чистому" ЛПМ и его разновидностям: лазерам на галогенидах меди (CuCl, CuBr и Cul), "гибридным" (с прокачкой смеси HBr, НС1, Вг2 или СЬ и Ne) и кинетически "усиленным" (с добавкой Н2 и его соединений). ЛПМ обладает уникальным сочетанием выходных параметров. Уникальность ЛПМ состоит в сочетании высокой частоты повторения импульсов излучения (ЧПИ) (5-30 кГц) с широким диапазоном средней мощности (1-750Вт) при КПД 0.5-2% на относительно коротких волнах (510.6 и 578.2 нм). Его отличает короткая длительность импульсов излучения (1050 не) и большие усиления активной среды (десятки и сотни Дб/м), относительно низкая импульсная энергия (0.1-100 мДж) и, наоборот, высокая пиковая мощность (10-1000 кВт). При расходимости пучка излучения близкой к дифракционному пределу и дифракционной, в пятне фокусировки достигаются предельно высокие плотности пиковой мощности - до 109 — 1014 Вт/см2. Использование ЛПМ для накачки нелинейных кристаллов с коэффициентом преобразования 1025%, кристаллов сапфира титана и лазера на растворах органических красителей (JIPK) с КПД 20-30% позволяет полностью перекрыть диапазон длин волн от ближней УФ до ближней ИК-области спектра и, соответственно, расширить функциональные возможности ЛПМ. Таким сочетанием параметров, как у ЛПМ, сегодня не обладает ни один коммерческий лазер [8-10].

ЛПМ широко применяются для накачки перестраиваемых по длинам волн ЛРК в мощных системах по разделению изотопов (AVLIS технология) и получения особо чистых веществ, в спектроскопии, для прецизионной обработки как металлических, так и неметаллических тонколистовых материалов, с удваивающими частоту нелинейными кристаллами для микрообработки материалов УФ-излучением и УФ- фотолитографии, для отжига имплантированных полупроводниковых структур, осаждения и травления пленок, для подводной обработки материалов и высокоскоростной фотографии, в голографии и криминалистике, в активных системах для усиления яркости изображения, в лидарных установках для зондирования атмосферы и морских глубин, в навигационных системах для проводки морских и посадки воздушных судов в условиях ограниченной видимости, для создания цветной телевизионной проекционной системы на больших экранах, для анализа состава воды, создания искусственных опорных звезд, в шоу-индустрии и т.д. [8-26] и медицине - в дерматологии и косметологии, онкологии, в ангиопластике для разрушения атеросклеротических поражений магистральных артерий и т.д. [27-34].

КПД промышленных ЛПМ обычно составляет 0.5-1%, что на порядок больше известного в видимой области спектра непрерывного аргонового лазера (Аг*) с близкой по уровню мощностью. ЛПМ на этот же порядок уступает по КПД мощным инфракрасным СОг-лазерам (к = 10600 нм), но из-за более коротких длин волн его энергия может быть сфокусирована на площади два порядка меньшей. Поэтому для ряда применений, например, прецизионной обработки материалов, плотности мощности достигаются при относительно небольших по сравнению с СОг-лазерами средних мощностях. Такие металлы как Си, AC, Аи, Ag обрабатывать излучением СОг-лазера практически невозможно (коэффициент отражения > 95%).

Расходимость близкого по спектру, мощности и КПД распространенного твердотельного лазера (ТТЛ) на основе иттрий-алюминиевого граната с неодимом (Nd: ИАГ) и удвоением частоты (А, = 1060нм:2=530нм) из-за тепловых искажений в несколько раз больше дифракционного предела. И часто, для достижения эффекта прецизионной обработки,излучение Nd: ИАГ модулируется до частоты повторения импульсов ЛПМ. Эксимерные лазеры имеют более короткие длины волн излучения (А, =193; 248; 308; 351нм). Это есть их преимущество для применения в микролитографии, обработки полупроводников, офтальмалогии и т.д. Но ЧПИ обычно не более 0.5 кГц, что снижает производительность технологического процесса. Диодные (полупроводниковые) лазеры имеют небольшие размеры и могут выпускаться большими партиями при относительно низких затратах. Большинство диодных лазеров генерирует в ближней ИК-области. Они надежны и долговечны, но выходная мощность излучения ограничена предельными возможностями по теплоотводу. Излучение имеет большую ширину линии. Диодные лазеры бурно развиваются и находят применение практически во всех сферах человеческой деятельности (львиная доля в секторе телекоммуникаций). В 1999 году общемировой объем доходов от продаж всех типов лазеров составил 4.9 млрд.долл., из них на диодные лазеры пришлось 64%, на недиодные - 36% [35]. В 2000 году уже - 8.8 млрд.долл. и соответственно 75% и 25% [36]. Рекламируемые отечественные диодные лазеры, например, типа "Кристалл" имеют мощность 0.01-25 Вт в диапазоне длин волн 632-1060НМ.

На рисунке В.1 [36] представлено распределение мирового рынка недиодных лазеров по типам на 2000 и 2001г.г. Из рисунка видно, что лидирующее место занимают ТТЛ с ламповой накачкой, эксимерные и прокачные СОг лазеры. Очевидно также наступление ТТЛ с диодной накачкой. Основной объем продаж недиодных лазеров идет для обработки материалов (~ 1320 млн.долл.), в медицину (~ 620 млн.долл.) и на научные исследования (~ 100 млн.долл.). ЛПМет

Ц He-Cd Ц На красителях

BHe-Ne а

ТТЛ с лазерной накачкой Ионные, > 1 Вт

Другие Ионные, < 1т

Отпаянные на СО

ТТЛ с диодной накачкой гО

100

200

300 2000 г. ■ 2001 г.

Прокачные на СО

Эксимерные

ТТЛ с ламповой накачкой

400

500

600

700

800

900 отнесены вместе с волоконными лазерами (новая разновидность диодных лазеров) к категории "другие" с объемом продаж ~ 25 млн.долл. Если считать, что на ЛПМет приходится примерно 50% от этого объема, то очевидно, что ЛПМет (это и ЛПМ и лазеры на парах золота (ЛПЗ)) по объему продаж занимают одно из последних мест (несмотря на уникальность параметров). Например, оценочный объем продаж ЛПМет от ТТЛ составляет лишь около 2%. По-видимому, такая ситуация сложилась по двум причинам. Во-первых, в передовых зарубежных странах (США, Франция, Англия, Япония) основные усилия были направлены, в первую очередь, на разработку высокомощных ЛПМ для обеспечения программ типа AVLIS-лазерного обогащения изотопов [10]. В России (СССР) во многих НИИ проводились, в основном, широкомасштабные исследования ЛПМет, а не их промышленные разработки. Т.е. разработка коммерческих лазеров оставалась как бы несколько в стороне. Во-вторых, разработка надежных ЛПМет, в первую очередь ЛПМ, сдерживалась созданием высокотемпературных активных элементов (АЭ) с большим сроком службы и надежных импульсных источников питания. Но сегодня ситуация изменяется в сторону повышения усилий на разработку коммерческих лазеров. Коммерческими ЛПМет считаются лазеры с мощностью излучения до 120 Вт, а наиболее популярными - мощностью до 40 Вт с КПД 0.5-1.0% [10].

Поэтому разработка коммерческих ЛПМ с высокой надежностью и качеством излучения считается сегодня крайне актуальной проблемой. Решение этой проблемы на высоком научно-техническом уровне связано с созданием долговечных эффективных АЭ с рабочими температурами 1500-1700°С, необходимыми для обеспечения концентраций паров металлов 1015-1016 '/см3, надежных высоковольтных импульсных источников питания для формирования в АЭ импульсов тока с амплитудой сотни Ампер и выше при длительностях 50-200 не и оптических систем для формирования пучков излучения с высоким качеством.

Исследованию и разработке промышленных отпаянных саморазогревных АЭ на парах меди среднего уровня мощности (10-50 Вт) с высокой эффективностью, долговечностью и воспроизводимыми параметрами, исследованию пространственно-временной структуры излучения и оптических систем для формирования пучков с высоким качеством излучения и созданию на их основе излучателей, лазеров и медицинских и технологических установок посвящена данная работа.

Научная новизна заключается в следующих положениях:

• Генераторы паров меди (марки MB или Моб) на молибденовой подложке (марки МЧВП) в ЛПМ обеспечивают максимальные КПД и мощность излучения после восстановления поверхности расплавленной меди и молибдена водородом при рабочей температуре разрядного канала ~ 1600°С (после цикла обезгаживания АЭ), когда происходит полное смачивание молибдена медью (увеличивается площадь и скорость испарения).

• Структура выходного излучения ЛПМ в режиме с одним зеркалом -двухпучковая (пучки сверхсветимости), с резонатором - многопучковая: два (всегда присутствующих) пучка сверхсветимости и несколько резонаторных пучков, количество которых (обычно 2 или 3) ограничено временем существования инверсии (20-40 не). Каждый пучок обладает своими пространственными, временными и энергетическими характеристиками

• В режиме работы ЛПМ с одним выпуклым зеркалом, при радиусах зеркала на 2 порядка меньших расстояния от зеркала до выходной апертуры расходимость становится близкой к дифракционной (@=2-3@диф). При этом в пятне фокусировки достигаются плотности пиковой мощности до 10н-1012 Вт/см , что на порядок больше, чем с плоским резонатором и на один-два порядка меньше, чем с неустойчивым резонатором (HP) телескопического типа. Нестабильности оси диаграммы направленности (ОДН) и импульсной энергии по сравнению с HP минимальны, что обеспечивает высокую точность реза при прецизионной обработке.

• Применение в ЛПМ системы генератор-усилитель с пространственной селекцией излучения и системой наносекундной синхронизации каналов позволяет формировать выходной пучок с максимальной концентрацией энергии в пятне фокусировки (до 1012 -1014 Вт/см2). При этом достигаются максимальные скорости [микро]обработки (при ^=0.1-0.2 мм, Vo6P=3-3.5mm/c), минимальные размеры отверстия и реза ((1^=5-30 мкм с коэффициентом формы до 40), минимальная шероховатость поверхности реза (3-5 мкм).

Результаты работы были использованы при исследовании и разработке многих промышленных приборов:

- Отпаянных саморазогревных АЭ "Кристалл-1" (TJ1-201), "Квант" (УЛ-102) и "Кулон" (ГЛ-204);

- Излучателя "Карелия-1" (ИЛГИ-201) и на его основе двухканального синхронизированного ЛПМ "Карелия";

- АЛТУ "ЭМ-5029" с ЛПМ "Карелия" для скоростного изготовления фотошаблонов;

- АЛТУ "Каравелла" с ЛПМ "Карелия" для прецизионной обработки материалов ИЭТ (1987 г.);

- Излучателя "Клен" (ИЛГИ-202) с АЭ ГЛ-201 и на его основе ЛПМ "Курс" (ЛГИ-202,1990 г.);

- Медицинских установок "Янтарь-2Ф" (1991 г.) и "Яхрома-2"(1993 г.) на ♦ базе ЛПМ "Курс" и "Яхрома-Мед" (2001 г.),

- Нового поколения отпаянных саморазогревных АЭ малой мощности (1-15 Вт) серии «Кулон» (ГЛ-206 А-Ж.) и средней (30-55 Вт) «Кристалл» (ГЛ-205 А-Г) (2000 г.).

- В мощных лазерных системах типа ЗГ-УМ в РНЦ «Курчатовский институт» (Москва), ЗАО «Аптек» (Москва), ИФП (г.Новосибирск), НФП «Лад» (г.Химки) для разделения изотопов и получения особо чистых веществ.

Общий объем продаж АЭ серии "Кристалл" и "Кулон" с 1982 по 2002 годы (за 20 лет) составил около 1000 шт, а на их основе излучателей, лазеров и установок для разных применений около 100 шт.

Основные материалы и результаты опубликованы в 11 печатных работах, в том числе одном авторском свидетельстве, одном свидетельстве на полезную модель, одном патенте и одном решении о выдаче патента. Материалы работы составили также содержание соответствующих глав 6 научнотехнических отчетов по НИР и ОКР.

Результаты работы докладывались на:

• II отраслевой научно-технической конференции «Газовые лазеры-перспективы разработки, производства и применения», г.Рязань, 28-29 октября 1986 г.

• Семинаре «Лазеры на парах металлов и их применение», Новороссийск, п.Агой Туапсинского района, 27-30 сентября 1993 г.

• Симпозиуме «Лазеры на парах металлов и их применение», Новороссийск, Абрау-Дюрсо, 22-25сентября 1996 г.

• Международной конференции «Физпром-96», п.Голицыно (М.о.), 22-26 сентября 1996 г.

• YIII Международной научно-технической конференции «Лазеры в науке, технике, медицине», п. Пушкинские Горы, 9-12 сентября 1997 г.

• 3-ей Международной конференции «Импульсные лазеры на переходах атомов и молекул», г.Томск, 22-26 сентября 1997 г.

• 2-ой Всероссийской научной конференции «Физико-химические процессы при селекции атомов и молекул», г.Звенигород, 29 сентября-3октября 1997 г.

• Симпозиуме «Лазеры на парах металлов и их применение», Новороссийск, Абрау-Дюрсо, 22-26сентября 1998 г.

• Научно-техническом семинаре ЛАС "Лазерные технологии и технологическое оборудование", Москва, 1 апреля 1999 г.

• The 4-th International conference «Atomic and molecular pulsed lasers», Tomsk, September 13-17,1999.

• III Международной конференции "Лазерные и лазерно-информационные технологии: фундаментальные проблемы и положения", Владимир-Суздаль-Шатура, 23-25 июня 2001 г.

• XII Международной конференции «Лазеры в науке, технике, медицине», Сочи,

17-21 сентября 2001 г.

15

Общие выводы и результаты работы.

Широкие возможности применения ЛПМ в науке, технике и медицине определяются уникальным сочетанием параметров излучения: видимый диапазон (А,=0.51 и 0.58 мкм), высокая частота повторения импульсов (ЧПИ 530 кГц), высокая средняя мощность излучения (Ризл=1=750 Вт), высокий КПД (0.5-2%), короткая длительность импульсов излучения (т=10-50 не), большие усиления активной среды (десятки и сотни дБ/м), малая импульсная энергия (W=0.1-100 мДж) и высокая пиковая мощность (РПИк=10-1000 кВт), расходимость излучения близкая к дифракционному пределу и дифракционная, высокая плотность пиковой мощности (р=109-1014 Вт/см2). Таким сочетанием параметров не обладает ни один из известных коммерческих лазеров.

Несмотря на уникальность свойства излучения, объем сбыта ЛПМ в мировом лазерном рынке занимает одно из последних мест. Для развития коммерческих ЛПМ требуется создание надежных высоковольтных импульсных источников питания (t„ap>1000 часов), высокоэффективных (КПД>1%) и долговечных (tHap>1000 часов) высокотемпературных АЭ (желательно отпаянных) с высоким качеством излучения и воспроизводимыми параметрами.

Разработан и исследован первый промышленный отпаянный саморазогревный АЭ «Кристалл-1» (ГЛ-201) со средней мощностью излучения 10-18 Вт с практическим КПД 0.4-0.7% в диапазоне ЧПИ 3-18 кГц и давлений буферного газа неона 100-760 мм рт.ст.

Схема с емкостным удвоением напряжения и магнитными звеньями сжатия импульсов тока является самой эффективной тиратронной схемой модулятора накачки.

Максимальные мощности излучения, КПД, долговечность и лучшее согласование нагрузки (АЭ) с импульсным модулятором накачки достигаются с генераторами паров меди на молибденовой подложке после восстановления поверхности молибдена и расплавленной меди водородом при рабочей температуре 1600°С), (после цикла обезгаживания АЭ), когда происходит полное смачивание молибдена медью (увеличивается площадь и скорость испарения).

6. При давлениях неона близких к атмосферному для получения мощностей излучения, соизмеримых со значениями при низких давлениях, напряженность в газоразрядном промежутке АЭ должна быть не менее 30 кВ/м, когда формируются импульсы тока с длительностью фронта не более 50 не и скоростью нарастания более 4-109 А/с. Например, при атмосферном давлении и напряжении на АЭ ГЛ-201 ~ 28 кВ мощность излучения составила 26 Вт, что лишь на 1 Вт меньше, чем при давлении 250 мм рт.ст.

7. Структура выходного излучения ЛПМ в режиме с одним зеркалом — двухпучковая (два пучка сверхсветимости), с оптическим резонатором — многопучковая: два, всегда присутствующих, пучка сверхсветимости и несколько (обычно 2 или 3) резонаторных пучков, количество которых ограничено временем существования инверсии (20-50 не).

8. Каждый пучок излучения обладает своими пространственными, временными и энергетическими характеристиками: средней и пиковой мощностью, расходимостью, распределением интенсивности в ближней и дальней зонах, абсолютным значением и процентным содержанием мощности на отдельных длинах волн, импульсной энергией, длительностью, временем возникновения и исчезновения импульсов излучения, стабильностью ОДН и импульсной энергией. Пучки частично перекрываются в пространстве и во времени, конкурируя между собой в процессе формирования.

9. Практическую ценность, в первую очередь, для технологических применений, имеют узконаправленные (качественные) пучки, формируемые в режиме с телескопическим HP и одним выпуклым зеркалом, с которыми достигаются в пятне фокусировки плотности пиковой мощности 109-1014 Вт/см2. ю. С HP телескопического типа при увеличениях М сотни крат (100-300) формируются пучки с расходимостью, близкой к дифракционной и дифракционной расходимостью. Расходимость резонаторных пучков с увеличением М и числа двойных проходов п излучением в резонаторе уменьшается.

Первый резонаторный пучок отстает от второго пучка сверхсветимости на время одного двойного прохода излучением длины резонатора, второй на два двойных и т.д., т.е. на Д t=n-(2L/c) и друг от друга на Д t=n-(2L/c).

С отверстием в «глухом» зеркале HP формируется лишь один резонаторный пучок, расходимость которого с увеличением М стремится к дифракционному пределу.

11. С одним выпуклым зеркалом расходимость качественного пучка сверхсветимости, формируемого при участии зеркала, при радиусах зеркала на два порядка меньших расстояния от зеркала до выходной апертуры АЭ расходимость пучка становится близкой к дифракционной (0=2-30ДИф).

II I ч

При этом достижимы уровни плотности пиковой мощности 10 -10 Вт/см , что на порядок больше, чем с плоским резонатором и на два порядка меньше, чем с HP .(1013-1014Вт/см2)

12. Разработано и исследовано новое поколение АЭ на парах меди со средней мощностью излучения 30-55 Вт с практическим КПД 1.1-1.2% и гарантированной наработкой более 1000 часов - «Кристалл LT-ЗОСи» (ГЛ-205А), «Кристалл LT-40Cu" (ГЛ-205Б) и "Кристалл LT-50Cu" (ГЛ-205В).

13. Для АЭ серии "Кристалл" важными являются параметры в режиме усилителя мощности (УМ), т.к. они в основном применяются в мощных системах типа "ЗГ-УМ" для технологических применений. Средняя мощность излучения, практический и физический КПД АЭ "Кристалл LT-ЗОСи» в режиме УМ составляют значения ~ 45 Вт, ~ 1.5% и ~ 3%, «Кристалл LT-40Cu» - 60 Вт, 1.7% и 3.4% и «Кристалл LT-50Cu» - 75 Вт, 1.63% и 3.3%.

14. Отпаянные АЭ серии «Кристалл» по эффективности, гарантированной наработке и условиям эксплуатации по отношению к близким зарубежным аналогам более предпочтительны. Съем мощности излучения с единицы активного объема АЭ примерно в 4 раза выше, минимальная наработка почти в 3 раза больше, а отпаянность исполнения АЭ не требует дополнительных элементов жизнеобеспечения.

15. С использованием АЭ «Кристалл» и результатов исследований пространственно-временных характеристик излучения разработаны одноканальные ЛПМ «Курс» со средней мощностью излучения 20-25 Вт и ЧПИ 10 кГц при КПД от сети ~ 0.5% и двухканальный синхронизированный ЛПМ «Карелия», работающий по схеме «ЗГ-УМ» и пространственной селекцией излучения, мощностью в качественном пучке 30-40 Вт и ЧПИ 10-12 кГц при КПД 0.5%. ЛПМ «Курс» явился основой для создания высокоинтенсивных медицинских установок «Янтарь-2Ф» и «Яхрома-2», ЛПМ «Карелия» - основой для автоматической лазерной технологической установки (АЛТУ) ЭМ-5029 и «Каравелла». Описаны состав, конструктивные особенности, параметры этих приборов.

16. Медицинская установка «Янтарь-2Ф» со световодом для передачи излучения ЛПМ на биообъект (5-10 Вт) предназначена для внутрисосудистого разрушения атеросклеротических поражений (бляшек), «Яхрома-2» с длинами волн Х=0.51-0.67 мкм со световодной передачей (0.5-5 Вт) предназначена для лечения онкологических заболеваний. Такого класса установки эффективно используются в дерматологии и косметологии и других направлениях медицины.

17. 15-летняя эксплуатация АЛТУ «Каравелла» с высоким качеством излучения (О=(1-5)0диф) и мощностью > 20 Вт показала бесспорное лидерство применения излучения ЛПМ в технологии прецизионной [микро]обработки различных материалов: тонколистовых металлов (0.1-1.0 мм) как тугоплавких (Мо, W, Та), так и с высокой теплопроводностью (Си, At, Ag, Аи) и их сплавов, полупроводников (Si, Ge, GaAs, SiC), графита, естественных и искусственных алмазов, кварца, сапфира и др.

18. Излучением ЛПМ эффективно производятся следующие виды технологических операций: сверление микроотверстий диаметром 10-50 мкм с коэффициентом формы до 40 (Кф^мет/с!^), прецизионная контурная резка с шероховатостью поверхности реза < 5 мкм, фрезерование, поверхностная обработка, формирование изображений в объеме прозрачных материалов.

19. Прецизионная обработка излучением ЛПМ имеет следующие преимущества: на порядок и выше производительность изготовления деталей по сравнению с известными методами обработки, прогнозируемое и контролируемое удаление материала микропорциями, малая зона термического влияния (1-3 мкм), высокое соотношение пар/жидкость в продуктах разрушения, отсутствие расслоений, возможность обработки сложных поверхностей и под разными углами.

20. Положительные результаты многолетних исследований на макете АЛТУ "Каравелла" явились основанием для проведения ОКР по созданию компактной высокоэффективной промышленной АЛТУ "Каравелла-1" со средней мощностью излучения 15-20 Вт при ЧПИ 15±1 кГц.

1. l.Fowles G.R., Silfast W.1. High-gain laser transition in manganese vapor//Appl.Phys.Lett- 1965.- Vol.6, N 11-P.236-237.

2. Петраш Г.Г. Импульсные газоразрядные лазеры// Успехи физ.наук.- 1971.-Т.105, Вып.4.- С.645-676.

3. Исаев А.А., Петраш Г.Г. Исследование импульсных газовых лазеров на атомных переходах// Импульсные газоразрядные лазеры на переходах атомов и молекул: Труды ФИАН им.П.Н.Лебедева.- М.: Наука, 1975.- С.3-87.

4. Петраш Г.Г. Лазеры на парах металлов// Справочник по лазерам: В 2т./ Под ред.А.М.Прохорова.- М.: Сов.радио, 1978.-Т.1, Гл.8.- С.183-197.

5. Бужинский О.И. Эволюция исследований медного лазера и возможности его практического применения: Обзор.- М.: ИАЭ им.И.В.Курчатова, 1983.- 47 с.

6. Эффективные газоразрядные лазеры на парах металлов: Сб.статей/ Под ред.П.А.Бохана.- Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 1978.- 209 с.

7. Солдатов А.И., Соломонов В.И. Газоразрядные лазеры на самоограниченных переходах в парах метеллов.- Новосибирск: Наука, 1985.- 152 с.

8. Лазеры на самограниченных переходах атомов металлов/ В.М.Батенин, В.В.Бучанов, М.А.Казарян и др.- М.: Научная книга, 1998.- 544 с.

9. Little С.Е. Metal Vapour Lasers: Physics, Engineering and Applicaitions.-Chichester (UK): Iohn Wiley and Sons Ltd., 1999.- 620 p.

10. Пасманик Г.А.,Земсков К.И.,Казарян M.A. Оптические системы с усилителями яркости.- Горький: ИПФ АН СССР, 1988.- 173 с.

11. Коллективное движение частиц в суспензии, индуцированное импульсным излучением в схеме лазерного проекционного микроскопа/ Р.В.Амбарцумян,

12. С.Д.Захаров, К.И.Земсков и др.// Краткие сообщения по физике.- 1988,- N 8.-С.35-37.

13. Зуев В.Е., Наац И.Э. Обратные задачи лазерного зондирования атмосферы.-Новосибирск: Наука, 1982.- 260 с.

14. Перестраиваемый импульсно-периодический конвертор в синей области спектра с накачкой лазером на парах меди/ М.А.Казарян, С.В.Кружалов, Н.А.Лябин и др.// Квантовая электроника.- 1998.- Т.25, № 9.- С.773-774.

15. Физико-химические процессы при селекции атомов и молекул: Сб.докладов 4-ой Всероссийской (международной) научной конференции, 4-8 окт.1999 г., г.Звенигород/ Под ред.В.Ю.Баранова и Ю.А.Колесникова.- М.: 1999.- 271 с.

16. Применение лазеров на парах меди в производстве электронных изделий /В.М.Жариков, Н.А.Лябин, М.С.Доманов, М.А.Казарян// Лазер-Информ: Информационный бюл.лазерной ассоциации,- 1999.- № 9 (168).- С.2-8.

17. Петраш Г.Г. Импульсные лазеры на парах металлов и их соединений: проблемы и перспективы// Изв. вузов. Физика.- 1999.- Т.42, № 8.- С.18-22

18. Солдатов А.Н. Достижения и рекорды в лазерах на парах металлов // Изв.вузов. Физика.- 1999.- Т.42, № 8.- С.23-36.

19. Яковленко С.И. Лазерное выделение промышленных количеств редкого изотопаII Изв.вузов. Физика.- 1999.- Т.42, № 8.- С.82-87.

20. Евтушенко Г.С. Лазеры на парах металлов для задач атмосферной оптики //Изв.вузов. Физика.- 1999.- Т.42, № 8.- С.88-95.

21. Горелик B.C. Лазерный анализатор молекулярной структуры и состава воды //Наука производству.- 2000.- № 6(31).- С.2-6.

22. Лазерная установка "Яхрома-М" на парах меди для микрообработки /А.С.Насибов, И.В.Пономарев, С.Б.Топчий, С.В.Романко// Наука производству.- 2000.- № 6(31).-С.20-21.

23. Промышленные разработки лазеров на парах металлов и лазерных проекционных систем/ М.С.Доманов, Н.А.Лябин, М.А.Казарян,

24. A.С.Скрипниченко// Наука производству.- 2000.- № 6(31).- С.55-57.

25. Лазеры на парах металлов: разработка, производство и применение. /Н.А.Лябин, А.Д.Чурсин, С.А.Угольников и др.// Квантовая электроника.-2001.-Т.31, № 3,- С. 191-202.

26. Лазер на парах меди- источник излучения для многофункциональной медицинской аппаратуры в биомедицинских исследованиях/ В.С.Алейников,

27. B.П.Беляев, В.П.Беляев, Н.Д.Девятков и др.// Электронная промышпенность.-1984.- Вып. 10.- С.10-12.

28. Лазерная медицинская установка с перестраиваемой длиной волны излучения /А.В.Армичев, В.С.Алейников, Л.Д.Мамедли и др.// Электронная промышленность.-1984.- Вып.10.-С.32-35.

29. Алейников B.C., Масычев В.И. Исследование возможности применения излучения на парах меди в лазерных хирургических утсановках/ Электронная промышленность.- 1984.- Вып. 10.- С.32-35.

30. Применение излучения лазера на парах меди для испарения атеросклеротических поражений магистральных артерий in vitro /Н.Д.Девятков, И.Х.Рабкин, И.В.Максимович и др.// Хирургия.- М.: Медицина. 1986.-№4.- С.116-121.

31. Пономарев И.В. Применение лазеров на парах металлов в медицине: Препринт/ Физический институт им.П.Н.Лебедева РАН.- М., 1997.- 56 с.

32. Фотодинамическая терапия: Материалы III Всероссийского симпозиума, 11-12 окт.1999 г., г.Москва/Под ред.Е.Ф.Странадко.- М.: ГНЦЛМ, 1999.- 208 с.

33. Странадко Е.Ф., Маркичев Н.А., Рябов М.В. Фотодинамическая терапия в лечении злокачественных новообразований различных локализаций: Пособие для врачей/ Под редакцией Е.Ф.Странадко.- М.: ГНЦЛМ, 1999.- 19 с.

34. Лазеротерапия онкологических больных/ В.А.Евтушенко, Б.Н.Зырянов, А.Н.Солдатов и др.// Изв.вузов. Физика.- 1999. Т.42, N 8.- С. 109-118.

35. Андерсон С. Обзор и прогноз лазерных рынков// Лазер-информ: Информационный бюл. лазерной ассоциации.- 2000.- № 3-4 (186-187).- С. 1-11.

36. Андерсон С. Обзор и прогноз лазерного рынка// Лазер-Информ: Информационный бюл.лазерной ассоциации.- 2001.- № 3-4 (210-211).- С.6-15.

37. Казарян М.А. Исследование импульсных лазеров на парах металлов: Дисс. . канд.физ.-мат.наук.- М., 1974.- 151 с.

38. Исаев А.А., Казарян М.А., Петраш Г.Г. Эффективный импульсный лазер на парах меди с высокой средней мощностью// Письма в ЖТЭФ.- 1972.- Т. 16.-С.40-42.

39. Фогельсон Т.Б., Бреусова Л.Н., Вагин Л.Н. Импульсные водородные тиратроны.- М.: Советское радио, 1974.- 212 с.

40. Импульсный лазер на парах меди ЛПМИ-75: Рекламные материалы.- М.: ЦНИИ «Электроника», 1975.- 5 с.

41. Лазер ЛЖИ 504: Рекламные материалы.- М.; ЦНИИ «Электроника», 1989.- 2 с.42.0тпаянный лазер на парах меди с большим ресурсом/ В.А.Бурмакин,

42. Лазерный проекционный микроскоп ЛПМ-1000: Рекламные материалы /Электронная промышленность.- 1981.- Т.5-6.- С.1.

43. Исаев А.А., Казарян М.А., Петраш Г.Г. Исследование импульсного лазера на парах марганца // Квантовая электроника.- 1976.- Т.З.- С. 1802-1805.

44. Применение неустойчивых резонаторов для получения дифракционной расходимости излучения импульсных газовых лазеров с большим усилением /К.И.Земсков, А.А.Исаев, М.А.Казарян, Г.Г.Петраш// Квантовая электроника.-1974.- Т.4.- С.863-869.

45. Получение дифракционной расходимости с импульсными лазерами, обладающими малым временем существования инверсии/ К.И.Земсков, А.А.Исаев, М.А.Казарян и др.// Физика газовых лазеров: Сб.тезисов Всесоюзной конф.-Новосибирск, 1974.- С. 141.

46. Сжимающиеся пучки в телескопических резонаторах./ А.А.Исаев, М.А.Казарян, Г.Г.Петраш, С.Г.Раутиан// Квантовая электроника.- 1974,- Т.1.-С.1379-1388.

47. Эволюция гауссовых пучков и импульсная генерация в лазерах с неустойчивыми резонаторами/ М.А.Казарян, А.А.Исаев, Г.Г.Петраш и др. //Квантовая электроника.- 1975.- Т.1.- С. 1379-1388.

48. Исаев А.А., Лиммерман Г.Ю. Исследование импульсного лазера на парах меди при повышенных мощностях// Квантовая электроника.- 1977.- Т.4.- С.1413-1417.

49. Применение активных элементов импульсных лазеров на парах меди в технологическом оборудовании для изготовления изделий электронной техники/ В.П.Беляев В.В.Зубов, Н.А.Лябин и др.// Электронная промышленность.- 1981.- Вып.5-6,- С.82-83.

50. Лябин Н.А., Чурсин А.Д., Доманов М.С. Отпаянные промышленные активные элементы лазеров на парах металлов мощностью от 1 до 50 Вт// Изв.вузов. Физика,- 1999.- Т.42, № 8.- С.67-73.

51. Лябин Н.А. Промышленные отпаянные лазеры на парах меди типа «Кристалл» с повышенными КПД и мощностью излучения// Оптика атмосферы и океана.-2000.- Т.13, № 3.- С.258-264.

52. Батыгин В.Н., Метелкин И.И., Решетников A.M. Вакуумно-плотная керамика и ее спаи с металлами/ Под общей ред. Н.Д.Девяткова.- М.: Энергия, 1973.- 410 с.

53. Андрианов Н.Т., Лукин Е.С. Термическое старение керамики.- М.: Металлургия, 1979.- 100 с.

54. Метелкин И.И., Павлов М.А., Поздеева Н.В. Сварка керамики с металлами.-М.: Металлургия.- 1977, 158 с.

55. Металлы и сплавы для электровакуумных приборов/ А.С.Гладков, В.М.Амосов, Ч.В. и др.; Под общей ред.А.И.Шокина.- М.: Энергия, 1969.-600с.

56. Вельский Е.И., Дмитрович A.M., Ложечников Е.Б. Новые материалы в технике.- Минск: Беларусь, 1971,- 270 с.

57. Физико-химические свойства окислов: Справочник/ Под ред.Г.В.Самсонова.-М.: Машиностроение, 1969.- 455 с

58. Савицкий Е.М., Тылкина М.А., Поварова К.Б. Сплавы рения.- М.: Наука, 1965.336 с.

59. Савицкий Е.М., Бурханов К.Б. Металловедение тугоплавких металлов и сплавов,- М.: Наука, 1967.- 324 с.

60. Колин Дж. Смителлс. Вольфрам: Пер.с англ./ Под ред. Р.Б.Котельникова и Я.Д.Пахомова.- М.: Металлургиздат, 1958.- 414 с.

61. Термоэлектронные катоды/ Г.А.Кудинцева, А.И.Мельников и др.- М.: Энергия, 1966.-368 с.

62. Springer L.W. Discharge Circuitry for high Repetition Rate metal vapor lasers

63. EE International Pulsed Power Conference.- 1976.- Vol.9.- P. 1-6.

64. Дульнев Г.Н., Заричняк Ю.П. Теплопроводность смесей и композиционных материалов.- JI.: Энергия, 1974.- 264 с.

65. Харламов А.Г. Теплопроводность высокотемпературных теплоизоляторов.- М.: Атомиздат, 1979.- 100 с.

66. Красулин Ю.Л. Пористая конструкционная керамика.- М.: Металлургия, 1980.-100с.

67. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача.- М.: Энергия, 1975.-417 с.

68. Кондакова Л.В., Михайлова В.А. Стекло металлические корпуса для полупроводниковых и электровакуумных приборов.- М.: Энергия, 1979.- 97 с.

69. Пространственные, временные и энергетические характеристики излучения лазера на парах меди/ В.П.Беляев, В.В.Зубов, Н.А.Лябин и др.// Квантовая электроника.- 1985.- Т. 12, № 1.- С.74-79.

70. Мак-Даниель И. Процессы столкновений в ионизованных газах: Пер.с англ. /Под ред.академика Л.А.Арцимовича.- М.: Мир, 1967.- 832 с.

71. Коваленко В.Ф. Теплофизические процессы и электровакуумные приборы.- М.: Советское радио, 1975.- 215 с.

72. Исследование лазера на парах меди с большим ресурсом и улучшенными параметрами импульса возбуждения./ В.В.Зубов, Н.А.Лябин, В.И.Мишин и др.// Квантовая электроника.- 1983.- Т. 10, № 9,- С. 1908-1910.

73. Петраш Г.Г. Импульсные газоразрядные лазеры: Дисс. . докт.физ.-мат.наук.-М., 1972.- 392 с.

74. Казарян М.А. Оптические системы с усилителями яркости изображения: Дисс. . докт.физ.-мат.наук.- М., 1988.-310 с.

75. Исаев А.А. Эффективные импульсно-периодические лазеры на парах меди:

76. Дисс. докт.физ.-мат.наук.- М., 1988.-339с. 81 .Оптические системы с усилителями яркости/ К.И.Земсков, М.А.Казарян,

77. B.М.Матвеев. Г.Г.Петраш// Труды ФИАН им.П.Н.Лебедева.- 1991.- Т.206.1. C.63-100.

78. Солдатов А.Н., Янчарина A.M. Становление и развитие физики лазеров в Томском университете// Изв.вузов. Физика.- 1999.- Т.42„ № 8.- С.4-13.

79. Бохан П.А., Николаев В.И., Соломонов В.И. Отпаянный лазер на парах меди //Квантовая электроника.- 1975.- Т.2.- С. 159.

80. Лазер на парах меди «Милан»/ П.А.Бохан, Г.Я.Власов, А.М.Горохов и др. //Квантовая электроника.- 1978.- Т.5.- С. 198.

81. Лазеры на парах меди «Милан-10»/ Г.Я.Власов, А.М.Горохов, Г.А.Карманов и др.// Квантовая электроника.- 1979.- Т.6.- С. 1359.

82. Бохан П.А., Силантьев В.И., Соломонов В.И. О механизме ограничения частоты следования импульсов в лазере на парах меди.// Квантовая электроника.- 1980.- Т.7, № 6.- С. 1264-1269.

83. Л.А.Селезнева// Теплофизика высоких температур.- 1979.- Т. 17, № 3.- С.483-489.I

84. Температура газа в лазере на парах меди/ В.М.Батенин, В.А.Бурмакин, ПА.Вохмин и др.// Теплофизика высоких температур.- 1978.- Т. 16, № 6.-СЛ145-1151.

85. Временной ход концентрации электронов в лазере на парах меди /В.М.Батенин, В.А.Бурмакин, ПА.Вохмин и др.// Квантовая электроника.-1977,- Т.4, № 7.- С.1572-1575.920 роли буферных газов в лазерах на парах меди/ В.М.Батенин, П.А.Вохмин,

86. И.И.Климовский и др.// Теплофизика высоких температур.- 1976.- Т. 14, № 6.-С.1316-1319.

87. Вохмин П.А., Климовский И.И. Предельные характеристики лазеров на самоограниченных переходах// Теплофизика высоких температур.- 1978.- Т. 16, №5.- С.1080-1085.

88. КПД лазеров на парах меди/ В.М.Батенин, П.А.Вохмин. И.И.Климовский и др. //Теплофизика высоких температур.- 1982.- Т.20, № 1.- С. 177-180.

89. Карпухин В.Т., Маликов М.М. Нелинейное преобразование частоты излучения лазера на парах меди в сфокусированном и параллельном пучках// ЖТФ.-2000.- Т.70, Вып.4.- С.87-89.

90. Decker C.D., Fahlen T.S. and Falk I. Amplification and laser action in a laser dye pumped by a copper vapor laser// J.Appl.Phys.- 1975.- Vol.46, № 5.-P.2308-2309.

91. Hackel R.P. and Warner B.E. Copper-pumped dye laser system at Lawrence Livermore National Laboratory// Proc.SPIE.- 1993.- Vol.1859.- P.120-129.

92. CVL-5W and CVL-10W: Рекламные материалы.- Lasers Now, 2000.- lp.

93. Copper vapor laser development for SILVA/ A.Bettinger, M.Neu, I.Maary and I.A.Chatelet// Proc.SPIE.- 1993.- Vol.1859.- P.108-116.

94. Development of 200 W Highperformange copper vapor laser with 6 sm diametr, 300 sm lenght/ H.Kimura, N.Aoki, C.Konagai et al// J.Nucl.Sci.Technol.- 1994.-Vol.31(l).- P.34-47.

95. Kupferdampflaser CVL 175 plus, CVL 275 plus, CVL 375 plus: Рекламные материалы.- Atzevus, 2000.- 2 p.

96. Kupferdampflaser. Hochleistungswerkstof / Kurzpulslasertechnik: Рекламные материалы.- Atzevus, 2000.- 2 p.

97. Лазеры на парах меди, золота и бромидной меди: Рекламные материалы.-Machinoexport, 1995.- 8 с.

98. Perfomance of 10 W sealed-off copper vapour laser/ O.Marasov, St.Stoilov, V.Borisov, Iv.Draganov and S.Ivanov// J.Phys.- 1984.- Vol.17.- P. 127-130.

99. Marasov O. and Konstadinov I. Development of discharge tubes for metal-vapour lasers// J.Phys.-1989,- Vol.22.- P.441-445.

100. Rewiew and forecast of laser markets Part 1// Laser Focus World.- 1998,-Vol.34(l).- P.78-98.

101. Проведение испытаний и разработка технической документации на лазер на парах меди на базе излучателя «Клен»: Отчет об ОКР/ НПО «Исток»; Руководитель Н.АЛябин.- № ГР 9/8002757.- Инв.№ 85-8623.- Фрязино, 1990.24 с.

102. Газовая тепловая линза в лазере на парах меди./ В.М.Жариков, В.В.Зубов, Н.А.Лябин и др.// Квантовая электроника.- 1984.- T.l 1, № 5.- С.918-923.

103. Эффективный излучатель на парах меди/ В.В.Зубов, Н.А.Камальдинов, Н.А.Лябин и др.//Электронная промышленность.- 1984.- Вып.10.- С.28-30.

104. Лябин Н.А. Характеристика излучения лазера на парах меди// Импульсные газовые лазеры: Сб.докладов/ ЦНИИЭ.- М., 1986.- С. 15-16.- (Серия 11. Лазерная техника и оптоэлектроника; Вып.3(237)).

105. Зубов В.В., Лябин Н.А., Чурсин А.Д. Эффективная система генератор-усилитель на основе лазерных активных элементов на парах меди// Квантовая электроника.- 1986.- Т. 13, № 12.- С.2431-2436.

106. Зубов В.В., Лябин Н.А., Чурсин А.Д. Лазер на парах меди с высокостабильным однопучковым излучением и управляемой расходимостью //Квантовая электроника.- 1988.- Т.15, № 10.- С.1947-1954.

107. Лябин Н.А. Безрезонаторный лазер на парах меди с высоким качеством излучения// Квантовая электроника,- 1989.- Т. 16, № 4.- С.652-657.

108. Лябин Н.А., Зубов В.В., Чурсин А.Д. Активный элемент на парах меди для мощных лазерных систем типа генератор-усилитель// Квантовая электроника.-1990.-Т. 17, № 1.- С.28-31.

109. Copper vapor lasers with sealed-off active elements/ V.V.Zubov, A.D.Chursin, N.A.Lyabin et al// Metal Vapor Lasers and Their Applications: Proc.SPIE.- 1993.-Vol.2110.- P.78-89.

110. Industrial sealed-off copper vapor lasers with improved efficiency and radiation power/ N.A.Lyabin, V.V.Zubov, M.E.Koroleva, S.A.Ugolnikov// Journal of Russian Laser Reseach.- 1996.- Vol.17, № 4.- P.346-355.

111. Импульсно-периодический эксимерный лазер с магнитным звеном сжатия /В.П.Агеев, В.В.Атяжев, В.С.Букреев и др.// ЖТФ.- 1986.- Т.56.- С.1387-1390.

112. Исследование временной эволюции расходимости излучения в течение импульса генерации Cu-лазера с поперечным разрядом/ О.И.Бужинский, С.А.Кузнецова, И.А.Сливицкая, А.А.Сливицкий// Квантовая электроника.-1980.- Т.8, № 12.- С.2644-2646.

113. Бакиев A.M., Валиев С.Х. Временные и спектрально-временные особенности внутрирезонаторного излучения активной среды на парах меди /Квантовая электроника.- 1989,- Т. 16, № 12.- С.2489-2492.

114. Особенности формирования лазерного пучка в оптическом резонаторе с активным элементом на парах меди/ Д.Т.Алипов, А.М.Бакиев, Н.В.Влиев и др.//ЖТФ.- 1990.- Т.60.- С.97-105.

115. Ананьев Ю.А., Свентицкая Н.А., Шерстобитов В.Е. Свойства ОКГ с неустойчивым резонатором// ЖТЭФ.- 1968.- Т.55.- С.130-137.

116. Grove R.E., Gouts G.W. 100-W copper vapor laser// IEEE J.Quantum Electronics.- 1981.-Vol.17, № 12.-P.51.

117. Калугин М.М., Кузьминова Е.Н., Потапов С.Е. Исследование усиления активных сред на парах атомов меди// Квантовая электроника.- 1981,- Т.8, №5.-С.1085-1089.

118. Казарян М.А., Матвеев В.М., Петраш Г.Г. Система генераторов-усилитель на основе лазера на парах меди// Препринт АН СССР, Физический институт им.П.И.Лебедева РАН.- 1982.- № 163.- 7 с.

119. Таситрон ТГУ2-1000/25: Рекламные материалы.- М.: ЦНИИ «Электроника».- 4 с.

120. Подъяпольский Б.А., Попов В.К, Импульсные модуляторные лампы.-М.: Советское радио, 1967.- 64 с.

121. Волков И.В., Панченко Л.М. Магнитно-тиристорный генератор наносекундных импульсов для возбуждения лазеров на парах меди типа «KULON LT-1.5Cu»// Техн.электродинамика.- 2000.- № 3.- С.23-27.

122. Cu-Вг-лазер с транзисторным коммутатором/ Г.С.Евтушенко, В.Ю.Кашаев, Н.В.Паршина и др.// Оптика атмосферы и океана.- 2000.- Т.13, № 3.- С.265-266.

123. A 280-W Average Power Cu-Ne-HBr Laser Amplifier/ E.Le Guyadec, P.Coutance, G.Bertrand and C.Peltier// IEEE J.Quantum Electronics.- 1999.- Vol.35, №11.- P.1616-1622.

124. Пат. 1565320 РФ, кл. H01 S3/08. Импульсный лазер/ С.А.Плешанов, А.В.Армичев, А.Д.Чурсин, Н.А.Лябин (РФ).- №4423717/24-25; Заявл. 13.05.1988// Б.И.- 2001.- № 10.

125. А.с. 1438549 СССР, кл. H01S3/10. Импульсный безрезонаторный лазер /Н.А.Лябин (СССР).- № 4211869/ 24-25; Заявл. 19.03.87// Б.И.- 1988.- №42.

126. Свид.20617 РФ, кл. H01S3/00, 823К26/00. Импульсный лазер на парах металлов/ Н.А.Лябин, А.Д.Чурсин, М.Е.Королева (РФ).- № 2001111795/20; Заявл. 03.05.2001//Б.И.-2001.- № 31.

127. Решение о выдаче патента на изобретение по заявке № 2000112859/28 с приоритетом от 23.05.2000г. «Разрядная трубка лазера на парах металлов» /Н.А.Лябин, А.Д.Чурсин.

128. High-power, high-pressure, dischargeheated copper vapor laser/ I.Smilanski,

129. G.Erez, A.Kerman, and L.A.Levin// Opt.Commun.- 1979.- Vol.3 0(1).- P.70-74.

130. The Advanced Copper Laser: Рекламные материалы.- Oxford.- 1991.- 16p.

131. Жариков B.M. Исследование физических процессов взаимодействия излучения лазера на парах меди с материалами электронной техники и разработка технологии их прецизионной обработки: Дисс. . канд.техн.наук.-Фрязино, 1999.- 110 с.

132. Жариков В.М., Доманов М.С., Лябин Н.А. Особенности обработки прозрачных диэлектриков излучением лазера на парах меди// Лазеры на парах металлов: Сб.тезисов Всероссийской конф.- Лазаревское, 2000.- С.50.

133. Автоматическая лазерная технологическая установка «Каравелла» /В.М.Жариков, М. С. Доманов, Н.А.Лябин, М.А.Казарян// Физика и промышленность: Сб.тезисов Всероссийской конф.- Голицыно (М.о.), 2001.-С.150.

134. Странадко Е.Ф. Современные возможности, проблемы и перспективы фотодинамической терапии в онкологии// Laser Market.- 1993.- № 7-8.- С.22-24.

135. Пономарев И.В. Лазеры на парах меди и золота в медицине.- М.: Физический институт им.П.Н.Лебедева РАН, 1998.- 56 с.

136. Иванов А.В. Современные тенденции развития методов фотодинамической терапии опухолей// Лазер Информ: Информационный бюл. лазерной ассоциации.- 2000,- № 23-24.- С. 1-4.

137. Лазерные терапевтические установки ГШ 111 «Исток»/ А.В.Армичев, М.С.Доманов, Н.А.Лябин, А.Д.Чурсин// Биомедицинская электроника.- 2000.-№ 11.- С.24-28.

138. Пат. 1813307 СССР, кл. H01S3/041. Лазер на парах металлов/ Н.А.Лябин, В.В.Зубов, С.А.Угольников (СССР).- № 4861801/25; Заявл. 24.08.90 // Б.И.-1993.-№ 16.

139. Технические условия КРПГ.941613.001 ТУ. Установка лазерная медицинская.- Введены с 02.1991.- Фрязино: НПО «Исток», 1991.- 20 с.

140. Технические условия КРПГ.941536.001 ТУ. Установка лазернаямедицинская.- Введены с 03.1994.- Фрязино: НПО «Исток», 1993.- 37 с.

141. Kupfer R. and Bergmann H.W. Materials processing with copper vapor lasers //Opto-Elektron.Mag.- 1990.- Vol.6.- P.49-60.

142. Micromashining of metals with copper vapor lasers/ H.W.Bergmann, R.Kupfer, M.Lingenauer et al// CLEO'92: Texch.Dig.- Opt.Soc.A.M.- Washington (DC), 1992.- P.320-321.

143. Laser-based, Micro Mashining: Рекламные материалы.- Oxford, 1998.- 2p.

144. Types of Lasers: Рекламные материалы.- Oxford, 1998.- 1 p.

145. Industrial Division Main Page: Рекламные материалы.- Oxford, 2000.- 2p.

146. Nikonchuk M.O. Copper vapor lasers precision processing// Gas and Metal Vapor Lasers Applications: Proc.SPIE.- 1991.- Vol.1412.- P.38-49.

147. Горный С.Г., Никончук M.O., Поляков И.В. Изготовление направляющих для матричных принтеров методом лазерной резки// Вестник машиностроения.- 1999.- №2. С.30-32.

148. Drilling with fiber-transmitted, visible lasers/ D.D.Kautz, L.V.Berzins, E.P.Dragon et al// Lasers'93: Proc.Int.Conf.- 1994.- P.30-36.

149. UV micromashining using copper vapour lasers/ D.W.Coutts, A.C.J.Glover, E.K.Illy; D.J.W.Brown and J.A.Piper// Pylsed Mettals Vapour Lasers: Proc.NATO.-Dortrecht, 1996.- P.365-370.

150. Effect of chopping on laser penetration of metal targets/ H.S.Kim, Y.Domankevitz, H.S.Kwok and J.A.Copley// Appl.Phys.Lett.- 1989.- Vol.55(8).-P.726-728.

151. Kearsley a. And Errey K. Powerful pulses focus on industry's material needs //Opto & Laser Europa.- 1995.- Vol.26.- P.24-26.

152. Lach J.S. and Gilgenbach R.M. Copper vapor laser drilling of copper, iron and titanium foils in atmospherie pressure air and argon// Rev.Sci.Instrum.- 1993.-Vol.64(ll).-P.3308-3313.

153. Knowles M. And Webb C.E. Copper lasers show their mettle// Physics World. 1995.- Vol.8(5).- P.41-44.

154. High precision cutting with Nd:YAG. Q-switch laser and copper vapour laser

155. K.Dickman, E.Dik, V.M.Zharikov et al// Laser Optoelectron.- 1996.- Vol.28(l).-P.52-57.

156. Precision mashining with copper vapour lasers/ H.W.Bergmann, C.Korner, M.Hartmann and R.Mayerhofer// Pulsed Metal Vapour Lasers: Proc.NATO.-Dordrecht, 1996.- P.317-330.

157. Industrial applications of high-power copper vapor lasers/ B.E.Warner, C.D.Boley, J.J.Chang et al//Pulsed Metal Vapour Lasers: Proc.NATO. Dortrecht, 1996.- P.331-346.

158. Объем выпуска 40 штук для комплектования лазера на парах меди (ЛПМ).• Одноканальный ЛПМ «Курс» (ЛГИ-202) с мощностью излучения 20-25 Вт, с КПД -0,5% и гарантированной наработкой > 500 часов.

159. Начальник научно-производственного компле^са--^/^ М.С. Доманов

160. Старший научный сотрудник АД. Чурсин

161. Старший экономист М.С. Щеглова