183527. lajstromszámú szabadalom • Transzverziálisan gerjesztett nitrogén impulzuslézer
I 183527 amelyek közül a 3 elektróda rögzített, a 2 elektróda pedig a 3 elektródához képest 18A, illetve 18B mikrométer csavarral finoman állítható. Az 1 lézercső szigetelő anyagú, pl. plexiüvegből készített 30 házban van elhelyezve, amelyen a hosszanti 1 lézercsőre keresztirányban 31A és 31B gázbevezetéseken keresztül áramlik a nitrogén gáz. Ennél a kialakításnál az 1 lézercső tere nincs elválasztva a 30 ház terétől, az 1 lézercsövet lényegében a 2 és 3 elektródák között lévő aktív tartomány alkotja. A transzverzális irányú gázáramlás lehetőséget ad — alkalmas + Uo tápfeszültségű tápforrás felhasználásával — 100 Hz-nél nagyobb, egészen kb. 3 kHz ismétlődési frekvenciájú lézerfény impulzusok előállítására. Az 1 lézercsövet két végén 15A és 15B kvarcablakok zárják ,le, amelyeken keresztül a lézerfény kiléphet. Pyz egyik 15A kvarcablak mellett a lézerfényt reflektáló, állítható távolságú 16 záró tükör van elhelyezve, ennek megfelelően a lézerfény impulzus a 19 nyíl irányában lép ki az 1 lézercsőből. A 30 házban egymással párhuzamosan kapcsolt kerámia 32A, ... 32H kondenzátorok, pl. 8 dar^b szovjet KVI—3 típusú 0,5 nF kapacitású impulzuskondenzátor, vannak elhelyezve. A 32A, ... 32H kondenzátorok fegyverzetei 33A és 33B fémlemezekkel — pl. 0,1—0,5 mm vastagságú ezüst vagy rézlemezekkel — vannak egymáshoz és a megfelelő 2, ill. 3 elektródához villamosán kapcsolva, és ezek a 33A és 33B fémlemezek — áthaladva a 30 ház falán — csatlakoznak a gerjesztőáramkör többi eleméhez. A 33A fémlemez villamosán egyrészt F földpontra, másrészt a vezérelhető 4 gáztöltésű elektroncső — például tirátron — 6 katódjára van csatlakoztatva, amely 6 katódot a 8 fűtéskivezetésre adott Uf fűtőfeszültség fűti. A 33B fémlemez változtatható, pl. 10—500 pH induktivitású L tekercsen és pl. 10 nF kapacitású C6 kondenzátoron keresztül a 4 gáztöltésű elektroncső 5 anódjára van csatlakoztatva, amely 5 anód + Uo tápfeszültségre van kapcsolva. A 33A és 33B fémlemezek közé R ellenállás van beiktatva. A 4 gáztöltésű elektroncső bekapcsolása a 7 rácskivezetésére adott feszültségimpulzussal történik. A 4. ábra szerinti elrendezés villamos helyettesítő képét az 5. ábra mutatja. A C5 kondenzátor megfelel a párhuzamosan kapcsolt 32A, ... 32H kondenzátorok együttes kapacitásának, a nagyáramú és nagyfeszültségű 20 kapcsolóelem a 4 gáztöltésű elektroncsőnek. A C5 és C6 kondenzátor, az L induktivitás, az R ellenállás és a 20 kapcsolóelem alkotják az 1 lézercső 21 gerjesztőáramkörét. Amikor a 20 kapcsolóelem nyitva van, a C6 kondenzátor +Uo tápfeszültségre töltődik fel, a C5 kondenzátor pedig nem töltődik. A 20 kapcsolóelem zárásakor á C6 kondenzátor töltése gyorsan átkerül a C5 kondenzátorra, így a 2 és 3 elektródákra növekvő feszültség jut. A 2 és 3 elektródák közötti átütéskor nagy áramimpulzus halad át az 1 lézercsövön, melynek hatására lézerfény impulzus lép ki a 19 nyíl irányában. Az L induktivitás beállításával finoman szabályozhatjuk a C5 kondenzátoron a 20 kapcsolóelem zárásakor megjelenő nagyfeszültség időbeli felfutását, és ezzel beállíthatjuk az impulzuslézer optimális működését (maximális energia, minimális szórás). Az L tekercs induktivitása pl. úgy változtatható, hogy abba állítható helyzetű ferrit vasmagot teszünk. Az L tekercs alkalmazása azt is eredményezi, hogy az 1 lézercsövön változik a feszültség felfutása, és így válatoztatható a 20 kapcsolóelem zárását indító jel és a lézerfény impulzus közötti késleltetés. A találmány szerinti TEA nitrogén impulzuslézerben alkalmazott vezérelhető 4 gáztöltésű elektroncsövek (pl. H2 töltésű tirátronok) nagy áramot képesek gyorsan kapcsolni (1000—5000 A-t 5—10 ns felfutással), mégpedig 500 V/ps stabil felfutású, imvítójelhez képest 1 ns-nál kisebb csúszással. A kapcsolt áramimpulzus amplitúdója csak a +Uo tápfeszühségtől és az Uf fűtőfeszültségtől függ. A kereskedelemben kapható egyes tirátron típusoknál, pl. a szovjet TGI1—16/500 típusnál, a tirátron katódjának fűtését az előírt néveleges érték (6,3 V; 50 Hz) fölé célszerű emelni, pl. 7,3 V-ra, azaz a tirátron forszírozott fűtéssel üzemel. A 7. ábrán látható, hogyan növekszik a 40 görbe szerint a lézerfény E impulzusenergiája, illetve hogyan csökken a 41 görbe szerint a lézerfény impulzusenergia AE/E szórása az Uf fűtőfeszültség növelésével. A diagram az 1. és 2. ábra szerinti kivit élű TEA nitrogén impulzuslézeren, +Uo= 13 kV tápfeszültség és 100 kPa nitrogén gáznyomás mellett, az említett szovjet tirátron alkalmazásával mért értékeket ad meg. Mivel a tirátront még ilyen forszírozott üzemmódban sem terheltük a megengedhető átlagteljesítmény 1%-ával, az élettartamában mérhető csökkenést nem tapasztaltunk. A találmány szerinti TEA nitrogén impulzuslézerrel az alábbi paraméterek érhetők el: Hullámhossz 337,1 nm Csúcsteljesítmény 0,5—1 MW Impulzusszélesség 0,6—1 ns Impulzusenergia szórás <3 % 1 Impulzusfrekvencia 0—100 Hz. , Indítási bizonytalanság < 1 ns Lézerfény nyaláb divergencia 2 mrad x 6 mrad. , Szabadalmi igénypontok 1. Transzverzálisán gerjesztett nitrogén irr.pulzuslézer, amelynek 50—1000 kPa nyomású nitrogén gázt tartalmazó lézercsöve és a lézercső elektródáira nagyáramú impulzust rákapcsoló gerjesztőáramköre van, azzal jellemezve, hogy a lézercső (1) elektródáira (2, 3) kapcsolódó gerjesztőáramkör (21) nagyáramú kapcsolóelemét (20) vezérelt gáztöltésű elektroncső (4) alkotja. . 2. Az 1. igénypont szerinti impulzuslézer kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a lézercső (1) egyik elektródája (3) első és második kondenzátor (Cl, C2) közösített egyik fegyverzetéhez van kapcsolva, másik elektródája (2) egyrészt harmadik kondenzátoron (C3) át az első kondenzátor (Cl) másik fegyverzetéhez, másrészt negyedik kondenzátoron (C4) át a második kondenzátor (C2) másik fegyverzetéhez van kapcsolva, és a vezérelt gáztöltésű elektroncső (4) katódjával (6) és anódjával (5) a másik elektróda (2), valamint az első és a második kondenzátor (Cl, Cl) közösített másik fegyverzete közé van csatlakoztatva. 3. A 2. igénypont szerinti'impulzuslézer kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az első, második, harmadik és negyedik kondenzátort (Cl, C2, C3, C4) kétoldalún fodrozott lemezből (11, 12, 13, 14) készült síkkondenzátorok alkotják. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 fiO 65 4
