175118. lajstromszámú szabadalom • Gázlézer, a lézer erősítésének és teljesítményének növelésére
MAGYAR SZABADALMI 175118 NÉPKÖZTÁRSASÁG LEÍRÁS * SZOLGALATI TALALMANY Nemzetközi osztályozás: A bejelentés napja: 1977. III. 10. (MA—2861) H 01 S 3/03 w A közzététel napja: 1979. XI. 28. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1981. II. 28. ‘...........—" F eltalálok : Szabadalmas : Bergou János fizikus, 30%, MTA Központi Fizikai Kutató Forgács Judit technikus, 2%, Intézete, Budapest Csillag László fizikus, 4%, Jánossy Mihály fizikus, 15%, Rózsa Károly vegyészmérnök, 35%, Tóth József technikus, 12%, Budapest, Majorosi Antal technikus, 2%, Pomáz Gázlézer a lézer erősítésének és teljesítményének növelésére 1 Gázlézer, a lézer erősítésének és teljesítményének növelésére. A találmány szerinti gázlézer előnyösen alkalmazható a korszerű interferometrikus méréstechnikában, a geodéziában, a színképes anyagvizsgálatoknál, a holográfiánál, a távközlés és az oktatás területén. Az első gázlézer felfedzése óta igen intenzív kutatás folyik a lézerek teljesítményének növelése és a kisugárzott lézerfények hullámhossztartományának bővítése érdekében. A kutatás célkitűzése az, hogy ezeket a tulajdonságokat minél egyszerűbb felépítésű, megbízható működésű és gazdaságosan előállítható lézerkonstrukcióval érjék el. A gázlézerek konstrukciójának fejlődésében jelentős lépés volt az üreges katódú lézerek felfedezése. Ezekben számos, addig a hagyományos gázkisűlési csövekben csak impulzusüzemben működő lézerátmenetek folyamatos gerjesztése vált lehetővé, így a folyamatosan működő lézerek hullámhossztartománya jelentősen kibővült. A folytonos üzemű gázlézerek hagyományos gerjesztési módja az alacsony nyomású gázban, villamos árammal létrehozott parázs- vagy ívkisülés. A kisülés fenntartásához ezer voltnál nagyobb feszültség szükséges. Fényerősítő közegként a kisülés „pozitív-oszlopnak” nevezett részét használják. Ha a fényerősítő közeg nemes-2 gáz-fémgőz keverék, a fémgőz-ionok egyenletes elosztását a pozitív-oszlopban az áram hatására történő kataforézis hozza létre. A fémgőz kellő nyomását a fémnek külön kályhával, vagy ma-5 gával a villamos kisüléssel történő melegítéssel biztosítják. Például a He-Cd+, vagy a He-Zn+ gázlézernél az optimális nyomás néhány torr, a gerjesztő áram 50—100 mA, a csőfeszültség 1000 —5000 V. 10 Ezeknek a lézereknek előnye a nagy élettartam és az egyszerű kiviteli forma, ugyanakkor a lézerek erősítése és teljesítménye korlátozott. 15 A lézerek teljesítménye ugyanis a lézerműködésben szerepet játszó atomok ill. molekulák számával arányos. Ezt a számot kétféleképpen növelhetjük : 20 1. növeljük az aktív anyag koncentrációját (azaz a gáz nyomását) 2. növeljük a kisülési cső térfogatát (adott hossz esetén az átmérőjét). 25 A gáznyomás és a kisülési cső átmérője azonban csak igen szűk határok között változtatható, ugyanis ezek növelése a kisülés elektronjainak energiáját csökkentené, a lézerek gerjesztéséhez pedig megfelelően nagy energiájú elektronokat 30 kell a kisülésben létrehozni. 175118
