автореферат диссертации по электронике, 05.27.03, диссертация на тему:Широкоапертурный ТЕ-СО2-лазерный усилитель высокого давления

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ

ШИРОКОАПЕРТУРНЫЙ ТЕ - С02 -ЛАЗЕРНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Специальность 05.27.03 - Квантовая электроника

АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2.о оЗ-А

На правах рукописи УДК 621.373.826.038.823

Дюблов Андрей Алексеевич

Санкт-Петербург 2003

Работа выполнена на кафедре физики и техники оптической связи Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики

Научный руководитель д.т.н., проф. Мешковский Й.К.

Официальные оппоненты д.т.н., проф. Балошин Ю.А.

к.ф.-м.н., Ефанов В.М.

Ведущая организация- Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры и&. Д.В. Ефремова

Защита состоится "_1 б_"_декабря_2003г. в /Г^часов на заседании специализированного совета Д 212.227.01 при Санкт-Петербургском государственном университете информационных технологий, механики и оптики по адресу. 197101, г. Санкт-Петербург, ул. Саблинская, д. 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиЬтеке Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и

оптики

Автореферат разослан "_

КАиИОИАДЬИАя|

библиотека I С.Пе—' * О»

Ученый секретарь специализированного совета, к.т.н.

2003г.

Красавцев В.М.'

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Интерес к созданию и использованию пикосекундных тераваттных С02-лазерных систем обусловлен новыми возможностями в решении ряда фундаментальных и прикладных задач, связанных с применением излучения десятимикронного диапазона, таких как лазерное ускорение заряженных частиц, исследование процессов туннельной ионизации атомарного газа, использование в мод-селективной лазерохимии, когда резонансное возбуждение моды в ИК-поле тераваттных импульсов происходит в условиях сильного нарушения внутримолекулярного равновесия, что стимулирует химическую активность молекулы, и ряде других. Причем эффективность воздействия лазерного импульса проявляется по достижению некоего значения мощности. Так, фокусирование тераватгного лазерного пучка в ЗОмкм пятно дает интенсивность 1017Вт/см2 , что соответствует напряженности электрического йоля ЮГВ/см, что в четыре раза превышает напряженность электрического поля, получаемую в традиционных ускорителях заряженных частиц [1].

Формирование широкого спектра усиления, позволяющего без искажений усиливать пикосекундный импульс в активной среде С02 усилителя, происходит за счет перекрытия линий соседних колебательно-вращательных переходов при столкновительном уширении. Полное перекрытие линий достигается при давлении порядка Юатм. При более низких давлениях спектр усиления является модулированным либо распадается на отдельные линии. Выходная энергия импульсного лазера с заданным объемом рабочей области зависит от числа возбужденных молекул, находящихся в этом объеме, а следовательно, от давления газа. Длительность импульса определяется главным образом временами релаксации возбужденных молекул. Поскольку эти времена уменьшаются с ростом давления, длительность импульса также оказывается зависящей от давления газа. В результате пиковая мощность возрастает пропорционально квадрату давления. Таким образом, при более высоких давлениях в лазерах одинаковых объемов удается получать

импульсы большей энергии при более высокой импульсной мощности и меньшей длительности.

Большинство работ в области С02-лазеров высокого давления (р>7 атм)

I

выполнено на усилительных модулях с возбуждением активной среды объемным самостоятельным разрядом и предварительной ионизацией среды в объеме разрядного промежутка. Параметры лазеров, достигаемые с помощью такого метода возбуждения, близки к соответствующим параметрам лазеров с несамостоятельным разрядом . В то же время лазеры с объемным самостоятельным разрядом проще по конструкции и отличаются рядом преимуществ в эксплуатации. Электроразрядные ТЕ-С02-лазеры высокого давления принципиально практически не отличаются по конструкции от ТЕА-СОг-лазеров. Однако, при переходе к высоким давлениям возникают особенности, состоящие в следующем:

1. С ростом давления растет пробойное напряжение и напряжение, необходимое для поддержания В/р на оптимальном уровне (~ 20-60 кВ/см'атм). Здесь Е -напряженность электрического поля в рабочем промежутке, р - давление рабочей газовой смеси. При этом возрастают требования к однородности поля в промежутке.

2. При повышении давления возникает проблема обеспечения равномерной предыонизации разрядного промежутка вследствие сильного поглощения УФ-излучения в активной среде. Поэтому использование УФ источников, таких как открытая искра и скользящий поверхностный разряд, находит применение только в случаях малых апертур ~ 10x10мм. Предыонизация рентгеновским излучением

I

позволяет формировать объемный разряд в системах с большими апертурами.

3. Повышение давления приводит к сокращению времени формирования локализации разряда тл. Для формирования однородного разряда длительность стадии основного ввода энергии должна бьпъ меньше тл. Радикальным методом борьбы с контрагированием разряда в лазерах с самостоятельным разрядом является ограничение времени энерговклада.

При создании широкоапертурного (~10х10х100см3) ТЕ-СС^-лазерного усилителя высокого давления (¿Юатм), кроме вьцпеперечисленных особенностей, необходимо учитывать особенности, связанные с конструктивным решением

разрядной камеры большого объема, в которой .рабочая газовая смесь находится под высоким давлением, в связи с чем при разработке конструкции необходимо учитывать требования, предъявляемые к сосудам и аппаратам, работающим при избыточном внутреннем давлении. Необходимость повышения рабочего напряжения также накладывает дополнительные требования к обеспечению электрической прочности изоляционных промежутков и элементов разрядной камеры.

Цель работы. Исследование условий для получения объемного самостоятельного разряда и оптимизация элементов широкоапертурного ТЕ-С02-лазерного усилителя с рабочим объемом 10x10x100см при давлении рабочей смеси до Юатм. Создание эффективного предыонизатора. Создание и исследование нового широкоапертурного ТЕ-С02-лазерного усилителя высокого давления.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решаются следующие задачи:

-анализ систем формирования однородного объемного разряда в ТЕ-С02-лазерных усилителях высокого давления;

- моделирование процессов в ТЕ-С02-лазерном усилителе высокого давления; -оптимизация конструктивных вариантов ТЕ-С02-лазерного усилителя высокого давления с рентгеновской предыонизацией;

-оптимизация разрядного контура широкоапертурного ТЕ-С02-лазерного усилителя высокого давления;

-моделирование процессов рентгеновской предыонизации;

-оптимизация системы формирования высоковольтного импульса основного разряда; -исследование рентгеновского предыонизатора;

-исследование коэффициента усиления широкоапертурного ТЕ-С02-лазерного усилителя высокого давления.

Научная новизна. 1. Впервые разработан и создан образец широкоапертурного (100x100мм) ТЕ-С02-лазерного усилителя высокого давления (до 10 атм) с рентгеновской предыонизацией.

2. Проведен сравнительный анализ результатов численного моделирования эффективности рентгеновской предыонизации и результатов экспериментальных

исследований для условий работы при повышенном давлении рабочей газовой смеси

I

в разрядном объеме широкоапертурного ТЕ-С02-лазерного усилителя. Продемонстрирована возможность получения начальной концентрации электронов ~109-см'3 в разрядном промежутке большой апертуры при высоком давлении рабочей газовой смеси с использованием рентгеновской предыонизации.

3. Экспериментально исследован коэффициент усиления слабого сигнала широкоапертурного ТЕ-СОглазерного усилителя высокого давления с рентгеновской предыонизацией в зависимости от давления и состава рабочей газовой смеси. Основные результаты, выносимые на защиту:

- новое схемное решение разрядной камеры широкоапертурного ТЕ-С02-лазерного усилителя высокого (<10атм) давления с рентгеновской предыонизацией, при котором камера вакуумного диода размещается внутри оболочки корпуса разрядной камеры, что позволяет оптимизировать расстояние от выводного окна вакуумного диода до разрядного промежутка, а также использовать оболочку корпуса разрядной камеры в качестве дополнительной защиты в случае разрушения разделительной фольги выводного окна вакуумного диода;

- система формирования коротких высоковольтных (~1МВ) импульсов основного разряда широкоапертурного ТЕ-С02-лазерного усилителя высокого давления с рентгеновской предыонизацией, включающая в себя перестраиваемую водяную формирующую линию, обеспечивающая возможность эффективного согласования импедансов разрядного контура с разрядным объемом;

результаты численного моделирования эффективности рентгеновской предыонизации при давлении газовой смеси в рабочем объеме усилителя до Юатм;.

- анализ особенностей расчета профиля высоковольтного электрода в контуре основного разряда широкоапертурной лазерной системы, предполагающий использование результатов расчета распределения напряженности электростатического поля с учетом влияния металлического корпуса разрядной камеры, в дополнение к традиционной методике;

- результаты экспериментальных исследований работы рентгеновского предыонизатора, продемонстрировавшие возможность получения начальной

концентрации электронов 10®см"3 в разрядном, промежутке большой апертуры при высоком давлении рабочей газовой смеси с использованием рентгеновской предыонизации;

- результаты оптимизации электрических параметров системы формирования высоковольтных импульсов, позволившие впервые получить устойчивый объемный самостоятельный разряд в диапазоне давлений газовой смеси 5-10атм при разрядном объеме 10x10x100см3=10л;

- исследования коэффициента усиления слабого сигнала широкоапертурного ТЕ-С02-лазерного усилителя высокого (<10атм) давления с рентгеновской предыонизацией, составивший 0,019см"1 для давления газовой смеси Юатм.

Практическая значимость. Предложенная схема формирования однородного объемного разряда может быть использована для разработки широкоапертурных ТЕ-СОг-лазерных и эксимерных усилителей высокого давления с рентгеновской предыонизаций. Разработан и создан широкоапертурный ТЕ-СОг-лазерный усилитель высокого давления с рентгеновской предыонизаций.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на 7-й конференции по перспективным концепциям ускорения заряженных частиц / Гранлибаккен , .Калифорния, 1996/, Международной конференции «Lasers'97» / Вашингтон, 1997/, Международной конференции «Лазерная Оптика 98» / Санкт-Петербург, 1998/, Международной конференции «Laser Optics'98» /Тюсон, Аризона, 1998/.

Личное участие автора заключается в оптимизации вариантов конструкции широкоапертурного ТЕ-С02-лазерного усилителя высокого давления с рентгеновской предыонизацией, в разработке конструкции, в постановке и выполнении экспериментов, интерпретации экспериментальных данных. Диссертация написана по материалам исследований, выполненных лично автором, при его непосредственном участии. Соавторство, в основном, относится к.проведению некоторых расчетов и выполнению части экспериментальных исследований.

Публикации по теме диссертации. Опубликовано в соавторстве 6 работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы. Материал диссертации изложен на 123 страницах, содержит 49 рисунков, 5 таблиц и список литературы из 64 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность тематики диссертационной работы, сформулированы задачи исследований, изложены основные научные результаты, выносимые на защиту. • '

Первая глава диссертационной работы носит обзорный характер и содержит анализ методов формирования однородного объемного разряда (OOP), характеристик источников предыонизации и особенностей формирования OOP в широкоапертурном ТЕ-С02-лазерном усилителе высокого давления.

Сравнительный анализ методов формирования OOP в ТЕ-С02-лазерных усилителях высокого давления показал, что системы с рентгеновской предыонизацией являются предпочтительными по сравнению с другими методами.

Системы с предыонизацией УФ-излучением, получившие наибольшее распространение в ТЕА-С02-лазерах, не позволяют осуществлять эффективную нредыонизацию разрядного промежутка при увеличении межэлектродного промежутка из-за сильного поглощения УФ-излучения при повышенных давлениях. Эффективный уровень предыонизации УФ-излучением ограничивается приблизительно 0,1м/атм.

Предыонизация электронным пучком более эффективна, чем предыонизация УФ-излучением. Однако, технические сложности, связанные с конструкцией выходного окна ускорителя, накладывают существенные ограничения на площадь, а, следовательно, и на объем OOP. Кроме того, необходимость использования биологической защиты усложняет и удорожает конструкцию.

Ввиду того, что время формирования дугового разряда сокращается при повышении давления, возникает необходимость уменьшения времени энерговклада до величин, меньших, чем время формирования дуги. Рост давления рабочей смеси

приводит для больших (порядка нескольких сантиметров) межэлектродных промежутков к необходимости увеличивать и напряжение в системе формирования высоковольтного импульса основного разряда. Создание импульсных генераторов (-1MB) с параметрами, удовлетворяющими требованиям обеспечения OOP в ТЕ-СОг лазерном усилителе высокого давления, является сложной технической проблемой. Поэтому целесообразно построение системы формирования высоковольтных импульсов, включающей в себя достаточно медленный импульсный генератор и промежуточный малоиндуктивный накопитель [б].

Разрядная камера является основным и, одновременно, наиболее сложным элементом в конструкции широкоапертурного ТЕ-СОглазерного усилителя высокого давления. Необходимость обеспечения требований, предъявляемых к аппаратам и сосудам, работающим при избыточном внутреннем давлении, накладывает ограничения на конструкцию разрядной камеры. Дополнительно возникает проблема стыковки вакуумного объема рентгеновского предыонизатора с рабочим объемом повышенного (до Юатм) давления.

Анализ конструкций разрядных камер, используемых в широкоапертурных ТЕ-С02-лазерных усилителях высокого давления, позволил определить оптимальный вариант исполнения этого элемента. В качестве материала для разрядной камеры обычно используются слоистые пластики, пластмассы или металл. Использование слоистых пластиков и пластмасс значительно усложняет расчет прочностных характеристик и конструкцию разрядной камеры. Кроме этого, в процессе работы ТЕ-С02-лазерного усилителя высокого давления происходит ускоренная деградация газовой смеси в результате взаимодействия молекул материала разрядной камеры с молекулами газов рабочей смеси.

В заключение главы приведены основные выводы, в которых отражены преимущества использования рентгеновской п]5едыонизации и сформулированы задачи, решение которых позволит реализовать возможность эффективного усиления в широкоапертурном ТЕ-С02-лазерном усилителе высокого давления.

Вторая глава посвящена вопросам использования численного моделирования для оптимизации многопроходной оптической схемы и исследования энергетической эффективности усилителя.

Для численного моделирования, позволяющего определить оптимальный состав рабочей смеси, обеспечивающий получение максимального коэффициента усиления, использовалась пятитемпературная модель.

I

Определено влияние параметров накачки на энергетические характеристики активной среды. Время достижения максимального значения коэффициента усиления уменьшается во столько же раз, во сколько сокращается длительность импульса накачки.

Сделана оценка коэффициента поглощения невозбужденной смеси. Для газовой смеси давлением ~10атм эта величина составляет порядка 0,08%-см'1.

Приведен анализ процесса эволюции наносекундного импульса в усиливающей среде для шести проходов. Определены временные зависимости коэффициента усиления в среде усилителя до, после и в течение каждого прохода. Полученные

I

результаты модельного анализа функционирования усилителя при использовании многопроходной схемы усиления позволяют установить, что основным ограничением в усилении коротких импульсов (ЗОпс и менее) является оптическая лучевая прочность оптических элементов.

В третьей главе приведены результаты поиска и оптимизации конструктивных вариантов широкоапертурного ТЕ-СОг-лазерного усилителя высокого давления.

На основании требований, предъявляемых к построению широкоапертурного ТЕ-СОг-лазерного усилителя высокого давления, была создана конструкция, на которой был впервые получен устойчивый разряд и исследован коэффициент

I

усиления при давлении рабочей смеси Юатм в системе с апертурой 85x100мм.

Широкоапертурный ТЕ-С02-лазерный усилитель высокого давления можно условно разделить на три основных узла: разрядную камеру, рентгеновский предыонизатор и систему формирования высоковольтного импульса. В свою очередь, каждый из этих двух узлов включает в себя набор элементов, обеспечивающих устойчивую работу широкоапертурного ТЕ-С02-лазерного усилителя высокого

давления. Общий вид лазерного усилителя с габаритными размерами приведен на рис.1.

Формирующая линия

Гяанопортииуюмая линия

Рис.1. Общий вид широкоапертурного ТЕ-С02-лазерного усилителя высокого давления.

Все основные элементы конструкции широкоапертурного ТЕ-СОг-лазерного усилителя высокого давления установлены на колесные тележки на рельсовом ходу. Такое решение позволило существенно облегчить монтаж лазерного усилителя и его дальнейшее обслуживание во время проведения экспериментов.

I

Необходимость сокращения времени вклада в разрядный промежуток при работе на повышенных (до Юатм) давлениях вызывает необходимость тщательной оптимизации разрядного контура. Оптимизация разрядного контура заключается в сочетании минимальной индуктивности, что предполагает уменьшение габаритов, и обеспечения электрической прочности, как по поверхности диэлектрика, так и промежутка высоковольтный электрод - стенка разрядной камеры, что, напротив, предполагает увеличение габаритов элементов разрядного контура. Важным элементом, обеспечивающим однородность распределения электрического поля в

межэлектродном промежутке, является электродная система основного разряда. Высокая степень однородности требуется не только для увеличения вкладываемой энергии и прикладываемого напряжения, но такя^е для того, чтобы получить разряд в объеме, сравнимом с межэлектродным объемом. Разрез разрядной камазы, приведенный на рисунке 2, дает представление о расположении основных элементов.

Рис. 2. Конструкция разрядной камеры широко&пертуршио ТЕ-С02-лазерного усилителя высокого

давления.

В дополнение к расчетам профиля высоковольтного электрода, выполненных по формулам, предложенным Эрнстом, был 'Проведен расчет распределения электростатического поля в разрядном промежутке с учетом влияния элементов конструкции разрядной камеры. Картина распределения электростатического поля для варианта, учитывающего реальную конструкцию, существенно отличается от аналогичной картины распределения электростатического поля для варианта, включающего только электродную систему. Это отличие заключается, главным образом, в более широкой зоне однородной напряженности электрического поля в разрядном промежутке в первом варианте, что позволяет получать разряд в области, ширина которой больше, чем ожидаемая для расчета профиля высоковольтного электрода без учета влияния элементов конструкции разрядной камеры.

Высоковольтный электрод

Проходной изолятор

Земляной электрод

В процессе работы было проведено моделирование процессов рентгеновской предыонизации. Была прооптимизирована конструкция вакуумного диода со взрывоэмиссионным катодом. Расчет характеристик тормозного излучения пучка

Рис. 3. Фотографии корпуса разрядной камеры с установленной на нем электродной системой.

электронов позволил выбрать материал для выводного окна вакуумного диода, который удовлетворил бы требованиям обеспечения достаточной механической прочности и эффективной предыонизации разрядного промежутка. Для использования в качестве выводного окна вакуумного диода выбрана титановая фольга толщиной 80мкм. Выполнение расчетов распределения плотности образующихся электронов в газовой смеси ' при давлении Юатм позволило прогнозировать возможность достижения в межэлектродном промежутке плотности электронов Ю10см*3 без учета влияния элементов конструкции.

В четвертой главе диссертации приведены результаты экспериментальных исследований широкоапертурного ТЕ-С02-лазерного усилителя высокого давления с рентгеновской предыонизацией.

На рисунке 3 приведена фотография корпуса разрядной камеры широкоапертурного ТЕ-С02-лазерного усилителя высокого давления. На рисунке видна электродная система и выводное окно. На рисунке 4 приведена фотография крышки разрядной камеры с установленным на ней вакуумным диодом рентгеновского предыонизатора.

Рис. 4. Фотография крышки разрядной камеры с установленным на ней вакуумным диодом рентгеновского предыоннзатора.

исследования рентгеновской предыонизации лазерного усилителя. В исследования рентгеновской предыонизации входило измерение дозы излучения рентгеновского импульсного предыонизатора в зависимости от материала выводного окна, от давления газа внутри разрядной камеры усилителя, от местоположения датчиков, и

I

оптимизация высоковольтного генератора импульсов предыонизатора. Оценочная концентрация электронов в рабочем промежутке составила величину порядка 109-см'3.

Экспериментально подтверждена правильность выбора титановой фольги толщиной 80мкм в качестве выводного окна вакуумного диода.

Проведенные исследования рентгеновского предыонизатора показали, что существенное влияние на однородность излучения оказывает точность позиционирования плоскости взрывоэмиссионного катода относительно сеточного анода.

Исследования системы формирования высоковольтных импульсов включали в

I

себя подбор и оптимизацию электрических параметров системы формирования, которые позволяют получить устойчивый однородный самостоятельный разряд в

диапазоне давлений газовой среды 5-Юатм при разрядном объеме 10х10х100см3=10л.

Оптимизация электрических параметров системы формирования заключалась в подборе величин накопительной, обостряющей емкостей

I

водяной формирующей линии и зазора водяного разрядника.

Исследования коэффициента усиления слабого сигнала проводилось на двух проходах с использованием медного зеркала, установленного внутри корпуса разрядной камеры. Измерения проводились для разрядного объема 8,5x10x100 см3

Рис. 5. Осциллограммы импульса тока основного разряда (1) и усиленного сигнала (2).

-8,5л. В качестве зондирующего источника использовался перестраиваемый СОг-

I

На рисунке 5 приведены характерные осциллограммы

импульса тока основного разряда (1) и усиленного сигнала (2),

используемого для определения коэффициента усиления, полученные при выходном напряжении генератора Маркса 720кВ и давлении газовой

I

смеси 10 атм. Коэффициент усиления достигает максимального значения на хвосте токового импульса основного разряда за счет нарастания инверсии в разрядном объеме. Последующая релаксация в газе вызывает спад коэффициента усиления.

Зависимости коэффициента усиления слабого сигнала на линии 10Р20 от удельной энергии, вкладываемой в объемный разряд для различных давлений и составов газовой смеси представлены на рисунке 6.

Сравнение этих зависимостей показывает, что коэффициент усиления при одинаковых удельных вкладах выше при повышении парциального давления Не. Как известно, увеличение парциального давления Не в газовой смеси приводит к уменьшению значения параметра Е/р в разряде (Е- напряженность поля горения разряда, р - давление газовой смеси). Поэтому увеличение коэффициента слабого сигнала можно объяснить повышением эффективности возбуждения рабочих колебательных уровней молекулярных газов.

Зависимость (5) соответствует давлению газовой смеси 10 атм. Максимальное значение коэффициента усиления, полученное при этом давлении, составило 0,019см'1 для вклада порядка 58Дж/л-атм. Состав газовой смеси для максимального значения на Юатм С02:Ш:Не = 1:0,5:18,5.

лазер низкого давления.

Удельны) мцтмли. Дж№

Рис. б. Зависимость коэффициенте усилении слабого сигнала от удельного энерговклада. 1 - Р=5атм, С02:Мг:Не = 1:0,5:7;2 - Р-7втм, СОа:И2:Не - 1:0,5:12,5; 3 - Р=7атм, С02:М2:Не = 1:0,5:10; 4 - Р=8а™, С02:^:Не = 1:0,5:14,5; 5 - Р-10атм, COj.Nj.He -1:0,5:18,5. •

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Проведен анализ конструктивных вариантов исполнения разрядной камеры широкоапертурного ТЕ-С02-лазерного усилителя высокого давления. Предложена компоновка основных элементов широкоапертурного ТЕ-С02-лазерного усилителя высокого давления.

2. Проведена оптимизация разрядного контура. По результатам анализа определены размеры основных элементов разрядного контура основного разряда, удовлетворяющие условиям, необходимым' для организации объемного самостоятельного разряда. Экспериментально подтверждены результаты оптимизации.

3. Проведено численное моделирование процессов рентгеновской предыонизации. Показана возможность получения начальной плотности электронов в рабочем газовом объеме Ю10см"3 без учета влияния элементов конструкции.

5. Проведены исследования рентгеновского предыонизатора. Экспериментально определена эффективность формирования рентгеновского излучения рентгеновским предыонизатором в зависимости от материала выводного окна вакуумного диода. Показана эффективность использования титановой фольги толщиной 80мкм для изготовления выводного окна вакуумного диода. Создан эффективный рентгеновский предыонизатор.

6. Проведены исследования и оптимизация параметров системы формирования высоковольтных импульсов основного разряда.

7. Создан широкоапертурный импульсный ТЕ-С02-лазерный усилитель высокого давления с рентгеновской предыонизацией. Впервые получен устойчивый объемный самостоятельный разряд в диапазоне давлений газовой среды 5-10атм при разрядном объеме 10x10x100см3=10л.

8. Исследован коэффициент усиления шйрокоапертурного импульсного ТЕ-С02-лазерного усилителя высокого давления с рентгеновской предыонизацией. Максимальное значение коэффициента усиления, полученное при этом давлении,

составило 0,019см"1 для вклада порядка 58Дж/латм. Состав газовой смеси для максимального значения на Юатм С02:К2:Не = 1:0,5:18,5.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Dyublov A. A., Meshkovsky I. К., Pogorelsky I. V., Kusche К., Skaritka J./. The first terawatt picosecond C02 laser for advanced accelerator studies at the Brookhaven ATF. // Presented at 7th Advanced Accelerator Concept Workshop, Granlibakken, Lake Tahoe, Ca, October 12-18,1996.

2. Dyublov A.A., Meshkovsky I.K., Pavlishin I. V., Pogorelsky I. V., Kusche K., Skaritka J., Babzien M.', Ben-Zvi I.// "The first picosecond terawatt C02 laser at the Brookhaven accelerator test facility".// Proc. Int. Conf. Lasers'97, Dec. 15-19. 1997. STS Press McLEAN, VA. 1998. p.861-867.

3. Dyublov A A., Meshkovsky 1.К., Pavlishin I. V., Pogorelsky I. V. // " The first picosecond terawatt C02 laser". Int. Conf. Laser Optics'98. June 22-26. 1998. St. Petersburg. Proc. SPIE. 1998- V.3683.-p. 15-24.

4. Deineco G.B., Dyublov A.A., Meshkovsky I.K., Pavlishin I. V., Pogorelsky I. V., Tsunemi A.//" Optical design and modeling of the first picosecond terawatt C02 laser at the BNL ATF". Proc. of Laser Optics'98. Dec.7-11. 1998. Tucson, Arizona. STS Press McLEAN, VA. 1999. p.911.

5. Бен-Зви И., Дюблов А. А., Мешковский И. К., Павлишин И. В., Погорельский И. В.,. Исследование коэффициента усиления 10-ти атмосферного ТЕ С02- лазерного усилителя с большой апертурой. // Оптический журнал. 2001. №7. с. 16-19.

6. J.P. Farrell, К. Batchelor, I. Meshkovsky, I. Pavlishin, V. Lekomtsev, A. Dyublov, M. Inochkin and T. Srinivasan-Rao, A sub-picosecond pulsed 5 MeV electron beam system, Proc. Of 16th International Conference on the Application of Accelerators in research and Industry (CAARI), Novemberl-4,2000.

p.

«

Ii.

F*- 1 8 9 8 ! 2ooizl

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Методы формирования объемного разряда при высоком давлении

1.2. Методы предыонизации

1.3. Анализ конструкций разрядных камер и высоковольтных источников накачки.

Выводы

Постановка задач исследования

Глава 2. Численное моделирование процесса усиления при прохождении лазерного импульса через активную зону разряда импульсного

ТЕ-СОг-лазерного усилителя

2. 1. Выбор теоретической модели

2 .2. Анализ усиления коротких импульсов

Выводы

Глава 3. Поиск и оптимизация конструктивных вариантов широкоапертурного импульсного ТЕ-СОг-лазерного усилителя

3.1. Анализ конструктивных вариантов и обоснование конструкции усилителя

3.2. Оптимизация контура основного разряда

3.3. Моделирование процессов рентгеновской предыонизации

Выводы

Глава 4. Исследование широкоапертурного импульсного

ТЕ-СОг-лазерного усилителя высокого давления

4.1. Описание широкоапертурного импульсного ТЕ-СОг-лазерного усилителя высокого давления

4.2. Исследование рентгеновской предыонизации

4.3. Исследование условий формирования разряда

4.4. Исследование коэффициента усиления

Выводы

Интерес к созданию и использованию пикосекундных тераватгных СО2-лазерных систем обусловлен новыми возможностями в решении ряда фундаментальных и прикладных задач, связанных с применением излучения десятимикронного диапазона, таких как лазерное ускорение заряженных частиц, исследование процессов туннельной ионизации атомарного газа, использование в мод-селективной лазерохимии, когда резонансное возбуждение моды в ИК-поле ^ тераватгных импульсов происходит в условиях сильного нарушения внутримолекулярного равновесия, что стимулирует химическую активность молекулы, и ряде других. Причем эффективность воздействия лазерного импульса проявляется по достижению некоего значения мощности. Так, фокусирование тераваттного лазерного пучка в ЗОмкм пятно дает интенсивность 1017Вт/см2 , что соответствует напряженности электрического поля ЮГВт/см, что в четыре раза превышает напряженность электрического поля, получаемую в традиционных ускорителях заряженных частиц [63].

Формирование широкого спектра усиления, позволяющего без искажений усиливать пикосекундный импульс в активной среде СО2 усилителя, происходит за счет перекрытия линий соседних колебательно-вращательных переходов при столкновительном уширении. Полное перекрытие линий достигается при давлении порядка Юатм. При более низких давлениях спектр усиления является модулированным либо распадается на отдельные линии. Выходная энергия импульсного лазера с заданным объемом рабочей области зависит от числа возбужденных молекул, находящихся в этом объеме, а следовательно, от давления газа. Длительность импульса определяется главным образом временами релаксации возбужденных молекул. Поскольку эти времена уменьшаются с ростом давления, длительность импульса также оказывается зависящей от давления газа. В результате пиковая мощность возрастает пропорционально квадрату давления. Таким образом, при более высоких давлениях в лазерах одинаковых объемов удается получать импульсы большей энергии при более высокой импульсной мощности и меньшей длительности.

Большинство работ в области С02-лазеров высокого давления (р>7 атм) выполнено на усилительных модулях с возбуждением активной среды объемным самостоятельным разрядом и предварительной ионизацией среды в объеме разрядного промежутка. Параметры лазеров, достигаемые с помощью такого метода возбуждения, близки к соответствующим параметрам лазеров с несамостоятельным разрядом. В то же время лазеры с объемным самостоятельным разрядом проще по конструкции и отличаются рядом преимуществ в эксплуатации.

Электроразрядные ТЕ-СОг-лазеры высокого давления принципиально практически не отличаются по конструкции от ТЕА-СОг-лазеров. Однако, при переходе к высоким давлениям возникают особенности, состоящие в следующем:

1.С ростом давления растет пробойное напряжение и напряжение, необходимое для поддержания Е/р на оптимальном уровне (~ 20-60 кВ/сматм). Здесь Е -напряженность электрического поля в рабочем промежутке, р - давление рабочей газовой смеси. При этом возрастают требования к однородности поля в промежутке.

2.При повышении давления возникает проблема обеспечения равномерной предыонизации разрядного промежутка вследствие сильного поглощения УФ-излучения в активной среде. Поэтому использование УФ источников, таких как открытая искра и скользящий поверхностный разряд, находит применение только в случаях малых апертур ~ 10x10мм. Предыонизация рентгеновским излучением позволяет формировать объемный разряд в системах с большими апертурами.

3.Повышение давления приводит к сокращению времени формирования локализации разряда тл. Для формирования однородного разряда длительность стадии основного ввода энергии должна быть меньше тл. Радикальным методом борьбы с контрагированием разряда в лазерах с самостоятельным разрядом является ограничение времени энерговклада.

Создание широкоапертурного 10x1 Ох 100см) ТЕ-С02-лазерного усилителя высокого давления (<10атм), кроме вышеперечисленных особенностей, имеет также и особенности, связанные с конструктивным решением разрядной камеры большого объема, в которой рабочая газовая смесь находится под высоким давлением, в связи с чем при разработке конструкции необходимо учитывать требования, предъявляемые к сосудам и аппаратам, работающим при избыточном внутреннем давлении. Необходимость повышения рабочего напряжения так же накладывает дополнительные требования к обеспечению электрической прочности изоляционных промежутков и элементов разрядной камеры.

Целью настоящей работы является исследование условий для получения объемного самостоятельного разряда и оптимизация элементов широкоапертурного ТЕ-СОг-лазерного усилителя с рабочим объемом 10x1 Ох 100см при давлении рабочей смеси до Юатм. Создание эффективного предыонизатора. Создание и исследование нового широкоапертурного ТЕ-СОг-лазерного усилителя высокого давления.

Научная новизна:

1. Впервые разработан и создан образец широкоапертурного (100x100мм) ТЕ-СОг-лазерного усилителя высокого давления (до 10 атм) с рентгеновской предыонизацией.

2. Проведен сравнительный анализ результатов численного моделирования и результатов экспериментальных исследований эффективности рентгеновской предыонизации разрядного объема широкоапертурного ТЕ-С02-лазерного усилителя высокого давления. Продемонстрирована возможность получения начальной концентрации электронов ~109-см"3 в разрядном промежутке большой апертуры при высоком давлении рабочей газовой смеси с использованием рентгеновской предыонизации.

3. Экспериментально исследован коэффициент усиления слабого сигнала в широкоапертурном ТЕ-СОг-лазерном усилителе высокого давления с рентгеновской предыонизацией в зависимости от давления и состава рабочей газовой смеси.

Практическая значимость. Работа по созданию и исследованию широкоапертурного ТЕ-С02-лазерного усилителя высокого давления проводилась в рамках «Программы по реализации альтернативных методов ускорения заряженных частиц» для ООО «НИФ ОПТОЭЛ». Акт о внедрении результатов диссертационной работы прилагается.

Полученные в диссертации результаты могут быть использованы при разработке широкоапертурных ТЕ-СОг и эксимерных лазерных усилителей высокого давления с рентгеновской предыонизацией.

Основные результаты, выносимые на защиту:

- новое схемное решение разрядной камеры широкоапертурного ТЕ-СОг-лазерного усилителя высокого (£10атм) давления с рентгеновской предыонизацией, при котором камера вакуумного диода размещается внутри оболочки корпуса разрядной камеры, что позволяет оптимизировать расстояние от выводного окна вакуумного диода до разрядного промежутка, а также использовать оболочку корпуса разрядной камеры в качестве дополнительной защиты в случае разрушения разделительной фольги выводного окна вакуумного диода;

- система формирования коротких высоковольтных (-1MB) импульсов основного разряда широкоапертурного ТЕ-СОг-лазерного усилителя высокого давления с рентгеновской предыонизацией, включающая в себя перестраиваемую водяную формирующую линию, обеспечивающая возможность эффективного согласования импедансов разрядного контура с разрядным объемом; результаты численного моделирования эффективности рентгеновской предыонизации при давлении газовой смеси в рабочем объеме усилителя до Юатм;

- анализ особенностей расчета профиля высоковольтного электрода в контуре основного разряда широкоапертурной лазерной системы, предполагающий использование результатов расчета распределения напряженности электростатического поля с учетом влияния металлического корпуса разрядной камеры, в дополнение к традиционной методике;

- результаты экспериментальных исследований работы рентгеновского предыонизатора, продемонстрировавшие возможность получения начальной концентрации электронов ~109-см"3 в разрядном промежутке большой апертуры при высоком давлении рабочей газовой смеси с использованием рентгеновской предыонизации;

- результаты оптимизации электрических параметров системы формирования высоковольтных импульсов, позволившие впервые получить устойчивый объемный самостоятельный разряд в диапазоне давлений газовой смеси 5-10атм при разрядном объеме 10х10х100см3=10л; I

- исследования коэффициента усиления слабого сигнала широкоапертурного ТЕ-С02-лазерного усилителя высокого (<10атм) давления с рентгеновской предыонизацией, составивший 0,019см"1 для давления газовой смеси Юатм.

ООО "Научно-инновационная Scientific&lnnovation company фирма "Оптоэл" Optoel Ltd.

197101, Санкт-Петербург, Россия, ул. Саблинская, 14 14, Sablinskaya str., St Petersburg, 197101, Russia tel./fax: (812) 233-6388

• АКТ о внедрении результатов диссертационной работы Дюблова А.А. «Широкоапертурный ТЕ-СОг - лазерный усилитель высокого давления»

Разработанный в рамках диссертации Дюблова А.А. лазерный усилитель с апертурой 10x10x1 ООсмЗ и давлением рабочей газовой смеси до Юатм установлен и сдан в эксплуатацию в Брукхэвенской национальной лаборатории, США. Упомянутый усилитель используется в международных программах по исследованию взаимодействия электронов с электромагнитным излучением оптического диапазона.

Выводы f /

1. Проведены исследования эффективности формирования рентгеновского излучения рентгеновским предыонизатором в зависимости от материала окна. Исследования показали, что в данном случае оптимальным является использование Ti фольги толщиной 80мкм.

2. Проведены исследования рентгеновского предыонизатора. Определены оптимальные значения накопительной емкости и зарядного напряжения высоковольтного генератора рентгеновского предыонизатора. Определен оптимальный зазор вакуумного диода.

3. Определены требования ' к взаимному позиционированию взрывоэмиссионного катода и сеточного анода вакуумного диода предыонизатора.

4. Проведены исследования и оптимизация параметров системы формирования высоковольтных импульсов основного разряда, что позволило получить устойчивый объемный разряд.

5. Впервые получен устойчивый объемный самостоятельный разряд в диапазоне давлений газовой среды 5-Юатм при разрядном объеме 8,5х10х100см3=8,5л.

6. Исследован коэффициент усиления широкоапертурного импульсного ТЕ-С02-лазерного усилителя высокого давления с рентгеновской предыонизацией.

Заключение

1. Проведен анализ конструктивных вариантов исполнения разрядной камеры широкоапертурного ТЕ-СОг-лазерного усилителя высокого давления. Предложена новая компоновка основных элементов широкоапертурного ТЕ-СОг-лазерного усилителя высокого давления.

2. Разработана структурная схема высоковольтного генератора импульсов основного разряда (~1 MB) с использованием формирующей водяной линии. Определены требования к основным основным элементам разрядного контура. Показана необходимость использования расчетов распределения напряженности электростатического поля с учетом влияния металлического корпуса разрядной камеры при определении профиля высоковольтного электрода в дополнение к традиционным методам расчета.

3. Впервые создан широкоапертурный (10x1 Ох 100см3) ТЕ-СОг-лазерный усилитель высокого (до Юатм) давления с рентгеновской предыонизацией.

4. Проведено численное моделирование процессов рентгеновской предыонизации. Проведены исследования рентгеновского предыонизатора. Показана эффективность использования титановой фольги толщиной 80мкм для изготовления выводного окна рентгеновского предыонизатора. Продемонстрирована возможность получения начальной концентрации электронов порядка ~109-см"3 в разрядном промежутке большой апертуры при высоком давлении рабочей газовой смеси с использованием рентгеновской предыонизации.

5. Проведены исследования и оптимизация параметров системы формирования высоковольтных импульсов основного разряда. По результатам экспериментальных исследований определены оптимальные значения накопительной емкости (35 нФ) и обостряющей емкости (14 нФ) водяной формирующей линии.

6. Впервые получен устойчивый объемный самостоятельный разряд в диапазоне давлений газовой среды 5-Юатм при разрядном объеме 10х10х100см3=10л.

7. Исследован коэффициент усиления широкоапертурного импульсного ТЕ-СОг-лазерного усилителя высокого давления с рентгеновской предыонизацией.

Максимальное значение коэффициента усиления, полученное при давлении Юатм, составило 0,019см"1 для удельного энерговклада порядка 58Дж/л-атм. Состав газовой смеси для максимального значения на Юатм СОг^гНе = 1:0,5:18,5.

1. Pogorelsky I.V., Ben-Zvi I., Meshkovsky I.K., Pavlishin I.V., Dyublov A.A. et. al.// " The first picosecond terawatt C02 laser". Int. Conf. Laser Optics'98. June 22-26. 1998. St. Petersburg. Proc. SPIE. 1998- V.3683.-p. 15-24.

2. Arnesson J., Kneubuhl F. K." Future laser-driven particle accelerators".// Infrared Phys.- 1985.-V.25.-p.121.

3. Corkum P.B., Burnett N.H., Brunei F. // Phys. Rev. Lett.- 1989.-V.62.- p. 1259.

4. Летохов В. С. Нелинейные селективные фотопроцессы в атомах и молекулах.- М.: Наука, 1983.- с.408.

5. Платоненко В. Т., Таранухин В. Д. Когерентное усиление световых импульсов в средах с дискретным спектром.// Квантовая электроника.- 1983.- т. 10.- N11.- с. 2246-2257.

6. Орловский В. М., Осипов В. В., Соловьев В. С. // Квантовая электроника.- 1981.8.- с. 389.

7. Alcock A., Fedosejevs J., Walker A., Gain'characteristics of a Multiatmosphere UV-preionized C02 laser. // IEEE J. Quantum Electron.- 1975.- V.QE-II.-p.767.

8. Midorikawa K., Wakabayashi K., Nakamura K. et. al. Discharge parameters of a high-pressure, ultraviolet-preionized, transversely excited C02 laser. //J. Appl. Phys.- 1982.-V.53.- p.3410-3417.

9. Карлов H.B., Кислецов А. В., Ковалев И. О. и др. Плавно перестраиваемый по частоте С02 лазер высокого давления с плазменным катодом. // Квантовая электроника.- 1987.- т. 14.- N1.- с.216-218.

10. ЬМазуренко Ю. Т., Рубинов Ю. А., Шахвердов П. А. Импульсный СОг лазер с плавной перестройкой частоты излучения. // Оптико-мех. Промышленность.-1979.- N6.-C.25-28.

11. Bonnie R. G. М., Witteman W. J., High pressure X-ray preionized TEMA-C02 laser. // Appl. Phys. В.- 1987.- V.44.- p.37-39.

12. Baranov G. A., Kuchinskii A. A., Tomashevitch V. P., Tomashevitch P. V. Development of exitation system for a large area high pressure C02 amplifier. // Plasma device and operations.- 1997.-V.5.- p.199-213.

13. Биглов 3. А., Гордиенко В. M. Мощные пикосекундные лазеры десятимикронного диапазона. • '

14. A. J. Beaulieu, Transversely exited atmospheric pressure C02 lasers. Appl. Phys. Lett., v. 16, p. 504-505, June 1970.

15. Борисов B.M., Гладуш Г.Г., Степанов ЮЛО. Фотоионизация в импульсном С02 -лазере.// Квантовая электроника, 1977,Т. 4, № 4, с. 809-813.

16. Баранов В.Ю., Борисов В.М., Веденов А.А. и др. Получение распределенного электрического разряда в импульсном С02 лазере и некоторые особенности лазерного излучения - Препр. ИАЭ - 2248, м. 1972.

17. Лафламм А.К. Возбуждение лазеров на С02 двойным разрядом при атмосферном давлении // ПНИ, 1970, т. 41, № 11, с, 48-51.

18. Мазуренко Ю.Т., Рубинов Ю.А., Шахвердов П.А. Новый метод возбуждения однородного разряда в С02 лазерах повышенного давления // Квантовая электроника, 1975, т. 2, № 10, с. 2335-2338.

19. Richardson М.С., Alcock A.J., Leopold К.А. А 300-J multigigawatt С02 laser // IEEE J. Quant. Electron., 1973, v. 9,1 2, p. 236-243.

20. Павловский А.И., Босамыкин B.C., Карелин В.И., Никольский B.C. Электроразрядный ОКГ с инициированием в активном объеме// Квантовая электроника, 1976, т. 3, № 3, с. 601-604.

21. Басманов В.Ф., Босамыкин B.C., Карелин В.И. и др. Высокоэффективный электроразрядный С02- лазер с энергией излучения 500 Дж // ЖТФ, 1982, т. 52,в. 1, с. 128-130.

22. Андреев С.И., Белоусова И.М., Дашук П.Н. и др. Плазмолистовой С02- лазер // Квантовая электроника, 1976, т. 3, № 8, с. 1721-1726.

23. Бычков Ю.И., Зарослов Д.Ю., Карлов Н.В., Кузьмин Г.П., и др. Инициирование мощного несамостоятельного разряда в молекулярных газах ультрафиолетовым излучением от плазменного катода // Квантовая электроника, 1982, т. 9, № 8, с.1718-1721.

24. Баранов В. Ю., Борисов В. М., Ратников Е. В., Сатов Ю. А., Судаков В. В. Об изменении параметров фотоионизационного С02-лазера при увеличении давления до Юатм. //Квантовая электроника.- 1976.- т.З.- № 3.- с. 651-653.

25. Карнюшин В.Н., Солоухин Р.И. Макроскопические и молекулярные процессы в газовых лазерах. М., АТОМИЗДАТ, 1981,200 с.

26. Ефимовский С. В., Жигалкин А. К. Электроразрядный С02-лазер высокого давления с плавной перестройкой частоты и узкой линией генерации. // Квантовая электроника.- 1982.- т.9- № 1.- с. 158-160.

27. Дашук П.Н., Кулаков С.Д., Кучинский А.А. и др. Использование мягкого рентгеновского излучения наносекундного скользящего разряда в системах предыонизации // ЖТФ, 1987, Т. 57, в.1, с. 5057.

28. Василевский М.А., Родичкин В.А., Ройфе И.М., Янкин Е.Г. Создание потока излучения с использованием взрывоэмиссионного катода большой площади // ЖТФ, 1985, т. 55, в. 6, с. 1118- 1122.

29. Агалаков Ю. Г., Рубинов Ю. А. // ЖТФ.- 1988.- 58.- с. 1933.- № 1.- с. 158-160.

30. Басов Н.Г., Беленов Э.М., Данилычев В.А. Электроионизационные лазеры. // ЖЭТФ, 1973, т. 64, в.1, с. 108-121.

31. Бычков Ю.И., Карлова Е.К., Карлов Н.В. и др. Импульсный СОг- лазер с энергией излучения 5 кДж // Письма в ЖТФ, 1976, -по 2, в.5, с. 212-216.

32. Бугаев С.П., Бычков Ю.И., Ковальчук Б.М. и др. СО2- лазер с несамостоятельным разрядом в импульсно- периодическом режиме // Квантовая электроника, 1977, т. 4, № 4, с. 897-899.

33. Попонин В.П, Шанский В.Ф. Импульсные С02- лазеры с несамостоятельным разрядом / Обзор ОК-9, Л. ННИИЭФА, 1976.

34. R. Wood: Proc. IEEE. 62. -р.355- 1974.

35. Manes R. R., Seguin H. S. // Journ. Appl. Phys. 1972. V.43. p.5073.

36. Hoffman J. M., Bingham F. W., Noreno J. В. I I Journ. Appl. Phys. 1974. V.45 p. 1798.

37. Баранов В. Ю., Борисов В. М., Напартович А. П. И др. // Публ. Курчатовского Института Атомной Энергии. 1974. Препринт №2398.

38. Пономаренко А. Г., Солоухин Р. И., Тищеико М. Н. // Прикладная Механика и Техническая Физика. 1975. №5 (93). с. 120.

39. Judd О.Р.//Journ. Appl. Phys. 1974. V.48. p. 4572.

40. Смит К., Томсон Р. Численное моделирование газовых лазеров.// М. Изд. «Мир», 1981,515с.

41. Аверьянов Н. Е., Балошин Ю. А. // Журнал технической спектроскопии. 1981. т.35. №1. с.47-53.

42. Аверьянов Н. Е., Балошин Ю. А. // Журнал технической физики. 1980. т.50. №9. с. 1929-1934.

43. Feldman B.J.//IEEE Journ. Quant. Electr. 1973. V.9. №11. P. 1070-1078.

44. Физические величины: Справочник/ Бабичев А.П., Бабушкина Н.А. и др.; под. ред. Григорьева И.С., Мейлихова Е.З./ М.; Энергоатомиздат, 1991, с.550.

45. К выбору оптимальных форм изоляторов высоковольтных импульсных устройств с водяной изоляцией./ Ушаков В.Я., Муратов В.М. и др.// Электричество. 1980. №5. с. 167-171.

46. Горячкин Д.А., Иртуганов В.М., Калинин В.П. и др. С02- лазеры атмосферного и сверхатмосферного давления с самостоятельным разрядом.// Изв. АН СССР. Сер. Физическая, 1982, т. 46, №10, с. 1877-1885.

47. Carlson L.R. et al. Helios: a 15 TW carbon dioxide laser fusion facility. IEEE J. Quant. Electr. 1981, v.QE-17, No. 9, p. 1662-1667.

48. Yamanka Ch. Et al. IEEE J. Quant. Electr., 1981, v. QE-17, p. 1678-1688.

49. Yamagiwa Т., Endo F., Ozawa J. Effect of ribs on surface discharge in sulfur hexaftoride gas.// Gaseous Dielec. Proc. Int. Symp., Knoxville, Tenn., May 3-7, 1987. New York, 1987.Vol.5, p.560-566.

50. Ушаков В.Я. Изоляция установок высокого напряжения. М.: Энергоатомиздат, 1994,496 с.

51. Chang T.Y. Improved uniform-field electrode profiles to TEA laser and high voltage application // Rev. Sci. Instrum., 1973, v. 44, №4, p.405-407.

52. Ernst G.J. Uniform-field electrodes with minimum width. // Jpt. Commun., 1984, v.49, №4, p.275-277.

53. R.J.M. Bonnie at al., J.Appl.Phys. 65 (12) 1989, p.4521.

54. Wm.J. Weigele, Atomic Dfta Tables, 5,1973, p.51.

55. Ищенко В. H., Лисицын В. Н. и др. Электроразрядный С02-лазер высокого давления. // Квантовая электроника. 1975. т. 2. №7. с. 1374-1378.

56. Гордейчик А. Г., Кучинский А. А. и др. Импульсный СОг-лазер с накачкой объемным самостоятельным разрядом и предыонизацией мягким рентгеновским излучением.//Квантовая электроника. 1991. т. 18. №10. с. 1173-1175.

57. Апполонов В. В., Байцур Г. Г. И др. Письма в ЖТФ, 1985, 12, с. 1262.

58. Апполонов В. В., Байцур Г. Г. И др. Квантовая электроника, 1987,14, с. 135.I

59. Апполонов В. В., Байцур Г. Г. И др. Квантовая электроника, 1987,14, 220.

60. Иванов В.И. Курс дозиметрии. Изд. 2-е. М. Атомиздат, 1970. с. 57.