Исследование характеристик генерации индукционного УФ азотного лазера тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, кандидат физико-математических наук Чуркин, Дмитрий Сергеевич

• Чуркин, Дмитрий Сергеевич
• кандидат физико-математических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Чуркин, Дмитрий Сергеевич

Введение

Глава 1. УФ электроразрядный азотный лазер. Индукционный разряд

§1.1. Физические процессы в УФ электроразрядном азотном лазере

§ 1.2. Характеристики индукционного разряда

Выводы к Главе

Глава 2. Импульсный индукционный разряд в газовых лазерных средах

§2.1. Аппаратура и методы регистрации

§2.2. Излучатели индукционных газовых лазеров

§2.3. Исследование эффективности систем возбуждения импульсного индукционного FI лазера

Выводы к Главе

Глава 3. Характеристики излучения индукционного УФ азотного лазера

§3.1. Энергетические и пространственные характеристики генерации индукционного УФ азотного лазера

§3.2. Исследование формы и длительности спонтанного и лазерного излучения импульсного индукционного разряда в азоте

§3.3. Спектральные характеристики спонтанного и лазерного излучения импульсной индуктивно связанной плазмы в азоте

Выводы к Главе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование характеристик генерации индукционного УФ азотного лазера»

Азотный лазер с длиной волны 337,1 нм является одним из наиболее распространенных источников мощного УФ излучения и имеет много различных научных и практических применений. Особенностями генерации азотного лазера являются не только УФ диапазон спектра, но и импульсный режим работы, при котором генерируются импульсы наносекундной длительности с мегаваттной мощностью. Для получения генерации на электронных переходах молекул азота обычно используются сильноточные продольный и поперечный импульсные электрические разряды. Такие разряды создаются между металлическими электродами, поэтому в процессе работы лазера происходит распыление материала электродов, приводящее к загрязнению азота. Кроме того, возникают катодные пятна, формируются стримеры, которые ухудшают объемную однородность разряда как активной среды, что приводит к снижению энергии генерации и ухудшению стабильности по амплитуде лазерного излучения и качества луча. Перечисленные выше обстоятельства ограничивают ресурс работы азотных лазеров и область их применений. В результате требуется замена не только рабочего газа, но также электродов и оптических элементов резонатора лазера. Перечисленные выше недостатки являются типичными для большинства газовых лазеров и указывают на необходимость поиска новых, альтернативных, более эффективных способов возбуждения газовых лазеров. В связи с этим проблема поиска новых способов накачки газовых лазеров является актуальной. В результате успешного решения этой проблемы можно достичь более эффективного ввода энергии в газовую среду, повышения качества излучения и существенного увеличения ресурса работы лазеров. В качестве такого способа возбуждения в данной работе предлагается импульсный индукционный разряд. Индукционный разряд отличается от электрического разряда в газах по многим параметрам. Однако наиболее существенным их них является тот факт, что индукционный разряд формируется без использования каких-либо электродов, а, следовательно, он свободен от вышеперечисленных недостатков, ограничивающих применение газовых лазеров. Помимо этого, индукционный разряд представляет самостоятельный интерес, связанный с селективным возбуждением и тушением отдельных состояний в молекулах и реализацией новых механизмов создания инверсии.

Цель работы: создание УФ азотного лазера с накачкой импульсным индукционным разрядом и исследование характеристик его генерации. Задачи исследований:

• Поиск схем формирования импульсного индукционного разряда в газах и создание на их основе систем возбуждения лазерных сред.

Получение инверсии населенностей для достижения режима генерации на самоограниченных электронных переходах молекул азота, оптимизация параметров активной среды и системы возбуждения.

Исследование спектральных и временных характеристик спонтанного излучения импульсного индукционного разряда в азоте.

• Исследование генерации индукционного УФ азотного лазера.

Структура диссертации включает в себя Введение, три главы и Заключение. Диссертация состоит из 122 страниц машинописного текста, включая 54 рисунка, 3 таблицы и список цитируемой литературы из 145 наименований.

Заключение диссертации по теме «Оптика», Чуркин, Дмитрий Сергеевич

Выводы к ГЛАВЕ 3

В результате исследований энергетических, временных, спектральных и пространственных характеристик спонтанного излучения и генерации индукционного УФ азотного лазера был обнаружен ряд особенностей и отличий от аналогичных характеристик электроразрядных азотных лазеров.

Максимальная энергия генерации (4,5 мДж с импульсной мощностью 300 кВт) была получена при низком давлении азота (1,5 - 2 торр). Кпд лазера достигал величины 0,015%. Такое сочетание параметров активной среды и генерации N2 лазера было обнаружено впервые и указывало на различия процессов в плазме импульсных индукционного и электрического разрядов. В экспериментах по исследованию влияния состава активной среды на энергию и мощность генерации, а также кпд индукционного УФ азотного лазера путем добавления к азоту различных инертных (Не, Аг, Н2) и галогенсодержащих газов (F2, NF3, SF6, CF2C12, BCI3) положительных результатов получено не было. При небольших концентрациях (до 2 - 5%) перечисленных добавок, никакого влияния на характеристики лазерного излучения обнаружено не было. При увеличении концентрации добавок выше 5%, в экспериментах регистрировалось снижение, как энергии, так и мощности генерации. Показано, что наибольшая длительность генерации индукционного азотного лазера достигается в отсутствие каких-либо добавок.

Лазерное излучение индукционного УФ азотного лазера в поперечном сечении имело форму кольца, обусловленной формой активной среды в виде полого цилиндра. Диаметр и толщина кольца зависели от внутреннего диаметра разрядной трубки, мощности возбуждения и добротности резонатора. В экспериментах было обнаружено, что лазерное излучение внутри кольца неоднородно по интенсивности и имеет характерную зернистую структуру, произвольную как по ширине, так и по длине кольца, и не воспроизводится от импульса к импульсу. Подобное явление наблюдалось в лазерах с большим коэффициентом усиления, работающих в режиме сверхсветимости. Этот режим имел место и в индукционном азотном лазере.

Спонтанное излучение импульсного индукционного разряда в азоте имело сложную зависимость интенсивности от времени, состоящую из нескольких пиков. Временное поведение этого излучения хорошо соответствовало временному изменению величины 8Jmm/bt тока индукционного разряда. Это позволило определить момент возникновения индукционного разряда и оценить временную зависимость концентрации электронов пе с температурой в области Те > 12 - 16 эВ. Усиление и переход в режим генерации, так же как и максимальная интенсивность спонтанного изучения, были получены вблизи максимума dJ„HB/bt, т. е. при максимальной величине ЭДС индукции в разряде.

Импульс генерации имел структуру, состоящую из двух пиков; интенсивность первого пика была приблизительно в 50 раз больше интенсивности второго пика. Основная часть энергии была сосредоточена в первом пике, имеющем форму симметричного колокола. Длительность импульса генерации на полувысоте этого пика достигала 30 не, а по основанию превышала 70 не, в то время как длительность всего импульса генерации индукционного азотного лазера вблизи основания достигала 130 не.

Исследования спектра спонтанного излучения показали, что все излучение распределено в области 190 - 700 нм. Состав спектра сильно зависел от давления азота и от параметров возбуждения (напряжения на индукторе, энергии, вложенной в разряд). Всего было зарегистрировано излучение девяти полос молекулярного азота и трех полос молекулярного иона азота. Наибольшую интенсивность имели полосы (0-0), X1 = 337,1 нм и (0-1), Л,2 = 357,7 нм 2+ системы электронного перехода С3П„ В3ng молекул N2. Особенностью спектра спонтанного излучения импульсного индукционного разряда в азоте было появление в нем рекомбинационного свечения Льюиса-Рэлея, соответствующего переходам 1+ системы N2 в желто-зеленой области. Факт появления данного свечения при процессе формирования инверсии и генерации на переходе С3П„ —»■ B3Hg в азотном лазере наблюдался впервые. Обычно регистрируемое в электрических разрядах ИК излучение 1+ системы полос, соответствующее низко лежащим колебательным подуровням в области 0,75 - 1,2 мкм в индукционном разряде отсутствовало во всех случаях.

В экспериментах с индукционным азотным лазером генерация была получена на полосах (0-0), А,] = 337,1 нм и (0-1), Х2 = 357,7 нм перехода С5!!,, —> В3ng. При добавлении к азоту инертных газов (Н2, Не, Аг), а также различных хлорсодержащих молекул (CF2C12, ВС13), генерация была только на полосе (0-0). В смесях азота с фторсодержащими молекулами (F2, NF3, SF6) генерация возникала на обеих полосах (0-0) и (0-1). Однако распределение интенсивностей между полосами (0-0) и (0-1) было практически таким же, как в азоте при отсутствии добавок. Таким образом, было показано, что спектр генерации индукционного азотного лазера слабо зависит от состава активной среды.

В экспериментах была измерена ширина спектров генерации полос (0-0) и (01), которая оказалась равной 4,5 А и 1 А, соответственно. В результате сравнения этих данных с литературными, было получено, что спектр генерации индукционного УФ азотного лазера на полосе (0-0) содержит 32 линии, соответствующих 47 вращательным переходам в области от 3366,9 до 3371,4 А. Спектр генерации на полосе (0-1) состоит из 4 линий, соответствующим 12 вращательным переходам в области от 3576,1 до 3576,9 А.

Основной материал главы 3 опубликован в работах [147, 148, 150, 151, 155, 156, 158, 160].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации получены следующие основные результаты:

1. Впервые предложен и экспериментально реализован новый метод возбуждения газовых лазеров - импульсный индукционный цилиндрический разряд.

2. Впервые создан лазер на электронных переходах нейтральных атомов фтора с накачкой импульсным индукционным разрядом смеси He-F2 (NF3, SF6). Спектр лазерного излучения состоял из трех линий с длинами волн 703,75 нм, 712,79 нм и 731,1 нм. Достигнута наибольшая к настоящему времени энергия генерации FI лазера 2,5 мДж. На основании исследований характеристик FI лазера разработаны четыре различные системы формирования импульсного индукционного разряда в газах. Проведено сравнение эффективности этих систем.

3. Впервые получена УФ генерация, соответствующая 2+ системе полос

5 3 электронного перехода С Пи —> В Пг. Исследован спектральный состав спонтанного и лазерного излучения молекул азота, возбуждаемых импульсным индукционным цилиндрическим разрядом. Показано, что спектр спонтанного излучения состоит из ряда переходов между электронно-возбужденными уровнями молекул азота, относящихся, в основном, к системам полос Вегарда-Каплана, 1+, 2+, а также к 1" полосе молекулярного иона азота. Лазерное излучение наблюдалось на двух длинах волн = 337,1 нм и Х2 = 357,7 нм. Показано, что генерация на = 337,1 нм (полоса (0-0)) наблюдалась на 32 линиях, соответствующих 47 вращательным переходам и на А-2 = 357,7 нм (полоса (0-1)) на 4 линиях, соответствующим 12 вращательным переходам.

4. Проведено исследование зависимости интенсивности генерации индукционного УФ N2 лазера от формы импульса возбуждения. Показано, что осциллограмма импульса генерации имеет сложную структуру и состоит из двух пиков с разной интенсивностью. Длительность основного пика излучения на полувысоте изменялась в пределах от 10 до 30 не. Энергия в этом пике составляла более 90% от полной энергии всего импульса. Длительность всего импульса генерации вблизи основания достигала 130 не.

5. Обнаружено, что в импульсном индукционном N2 лазере максимум энергии генерации достигается при низком давлении, около 1 торр. Получена энергия генерации 4,5 мДж, что при длительности импульсов 15 не на полувысоте соответствовало импульсной мощности 300 кВт. Показано, что при стабильной работе системы возбуждения и постоянном давлении азота в разрядной трубке нестабильность амплитуды световых импульсов меньше ±1%.

6. Обнаружены и исследованы особенности пространственных характеристик УФ генерации индукционного азотного лазера. Показано, что в поперечном сечении лазерное излучение представляет собой кольцо с размерами, определяемыми внутренним диаметром разрядной трубки, мощностью накачки и добротностью резонатора, и распространяется с низкой расходимостью 0,8 мрад. Лазерное излучение имеет зернистую структуру, соответствующую режиму сверхсветимости.

7. Продемонстрированы возможности метода возбуждения газовых сред импульсным индукционным разрядом для получения генерации, как на электронных, так и на колебательно-вращательных переходах атомов и молекул. Впервые создан импульсный индукционный ИК Н2 лазер. Спектр излучения Н2 лазера состоял из трех линий с A-i = 889,9 нм, Х2 = 1115,5 нм и Я,3 = 1121,5 нм. Достигнута наибольшая в настоящее время импульсная мощность генерации этого лазера 6,7 кВт. Впервые создан импульсный индукционный С02 лазер на колебательно-вращательных переходах основного состояния молекул С02 в области 10,6 мкм. Получена энергия генерации 150 мДж с длительностью импульсов до 400 мке на полувысоте.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Чуркин, Дмитрий Сергеевич, 2009 год

1. Heard, Н. G. Ultra-Violet Gas Laser at Room Temperature / H. G. Heard // Nature. - 1963. - Vol. 200. - N 4907. - P. 667.

2. Shipman, J. D. Travelling wave excitation of high power gas lasers / J. D. Shipman // Appl. Phys. Let. 1967. - Vol. 10. -N 1. - P. 3-4.

3. Jeunehomme, M. Lifetime Measurements of Some Excited States of Nitrogen, Nitric Oxide, and Formaldehyde / M. Jeunehomme and A.B.F. Duncan // The Jour. Chem. Phys. 1964. -Vol. 41.- N6. -P. 1692-1699.

4. Cartwright, D. C. The Cross Sections for the Excitation of the Triplet States in Molecular Nitrogen / D. C. Cartwright // Phys. Rev. A. 1970. - Vol. 2. - N 4. - P. 1331-1348.

5. Nickolls, R. W. Franck-Condon Factors to High Vibrational Quantum Numbers I: N2 and N2+ / R. W. Nickolls // Jour. Res. NBS-A. 1961. - Vol. 65A. - N 5. - P. 451-460.

6. Benesch, W. Frank-Condon Factors for Observed Transitions in N2 above 6 eV / W. Benesch, J. T. Vanderslice, S. G. Tilford, P. G. Wilkinson // Astrophys. J. -1966. Vol. 143. - P. 236-252.

7. Jobe, J. D. Apparent Cross Sections of N2 for Electron Excitation of the Second Positive System / J. D. Jobe, F. A. Sharpton, R. M. J. St John // J. Opt. Soc. America.- 1967.-Vol. 57.-Is. l.-P. 106-107.

8. Burns, B. J. Absolute cross sections for electron excitation of the second positive bands of nitrogen / B.J. Burns, F. R. Simpson, J. W. McConkey // J. Phys. В., Ser. 2. 1969. - Vol. 2. - N 1. - P. 52-64.

9. Gerry, E. T. Pulsed-molecular-nitrogen laser theory / E. T. Gerry // Appl. Phys. Let. 1965.-Vol. 7.-N l.-P. 6-8.

10. Ali, A. W. Theory of the Pulsed Molecular Nitrogen Laser / A. W. Ali, A. C. Kolb, and A. D. Anderson // Appl. Opt. 1967. - Vol. 6. - N 12. - P. 2115-2119.

11. Ali, A. W. A Study of the Nitrogen Laser Power Density and Some Design Considerations / A. W. Ali // Appl. Opt. 1969. - Vol. 8. - N 5. - P. 993-996.

12. Girardeau-Mountaut, J. P. Calculation of the total power emitted at 3,371 A by A pulsed N2 laser with transverse excitation / J. P. Girardeau-Mountaunt, C. Girardeau-Mountaunt, // C.R. Acad. Sci. 1972. - Vol. 274. - P. 740-743.

13. Girardeau-Mountaut, J. P. Laser Pulse a Asote Moleculiare Emettant dane l'ultraviolet / J. P. Girardeau-Mountaunt, M. Roumy, J. Hamelin // C.R. Acad. Sci. 1971.-Vol. B273.-N9.-P. 725-728.

14. Gundell, H. Zur Anregung und Emission im N2-Impulsgaslaser / H. Gundell, W. Ross // Ann. Phys. 1974. - Vol. 31. - N 3 - P. 263-276.

15. Leonard, D. Saturation of the molecular nitrogen second positive laser transition / D. Leonard // Appl. Phys. Let. 1965. - Vol. 7. - N 1. - P. 4-6.

16. Shipman, J. D. / J. D. Shipman, A. C. Kolb, and A. D. Anderson, A. W. AH // NRL Rep. 6444. 1966.

17. Anderson, H. E. B. An Integrated Pulse Generator and Laser / H. E. B. Anderson // Phys. Scripta. 1971. - Vol. 4. - Is. 4/5. - P. 215-220.

18. Iidholt, L. Versatile 60 kV Switching System for Pulsed Excitation of Lasers / L. Iidholt // Rev. Sci. Inst. 1972. - Vol. 43. - P. 1765.

19. Атежев, В. В. Азотный лазер с частотой повторения импульсов 11 кГц и расходимостью излучения 0,5 мрад / В.В. Атежев, С.К. Вартапетов, А.К. Жигалкин, К.Э. Лапшин, А.З. Обидин // Квант. Электрон. 2004. - Т. 34. - № 9. - С. 790-794.

20. Буранов, С. Н. Электроразрядный .М2-лазер с добавками SF6 и Не / С. Н. Буранов, В. В. Горохов, В. И. Карелин, П. Б. Репин // Квант. Электрон. 1990. -Т. 17.-№2.-С. 161-163.

21. Ищенко, В. Н. Ультрафиолетовый лазер на азоте с мощностью 0,5 Вт / В. Н. Ищенко, В. Н. Лисицын, А. М. Ражев, В. Н. Старинский // Квант. Электрон. -1975.-Т. 2.-№8. -С. 1777-1780.

22. Wang, С. P. Simple fast-discharge device for high-power pulsed lasers / C. P. Wang // Rev. Sci. Instrum. 1976. - Vol. 47. - N 1. - P. 92-95.

23. Аполлонов, В. В. К вопросу об эффективности азотного лазера / В.В. Аполлонов, В.А.Ямщиков//Квант. Электрон. -1997.-Т. 24-№> 6.-С. 483-486.

24. Veith, G. An inexpensive TEA N2 laser as a pump for a dye laser amplifier system /

25. G. Veith, A. J. Schmidt // J. Phys. 1978. - Vol. E 11. - P. 833.

26. Седова, И. В. Лазерная генерация в гетероструктурах Cd(Zn)Se/ZnMgSSe при накачке излучением азотного и InGaN/GaN лазеров / И. В. Седова, С. В. Сорокин, А. А. Торопов и др.// Физ. и техн. полупр. 2004. - Т. 38. - С. 1135.

27. Курниаван, X. Эмиссионный спектрохимический анализ металлов с использованием азотного лазера / X. Курниаван, А. Н. Чумаков, Чунг Джи Ли и др. // ЖПС. 2004. - Т. 71. - вып. 5. - С. 5-9.

28. Аверин, В. Г. Лечение кровеносных сосудов лазерным светом (лазерная ангиопластика) / В. Г. Аверин, Г. С. Баронов, Ф. Е. Чукреев // Физ. обр. в ВУЗах. 2003. - Т. 9. - С. 136.

29. Райзер, Ю. П. Высокочастотный индукционный разряд высокого давления и безэлектродный плазмотрон / Ю.П. Райзер // УФН.-1969.-Т. 99.-№ 4.-С. 687712.

30. Бабат, Г. И. Безэлектродные разряды и некоторые связанные с ними вопросы / Г. И. Бабат // Вестник электропром. 1942. - №2. - С. 1-12; № 3. - С. 2-8.

31. Пупышев, А. А. Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой. Образование ионов / А. А. Пупышев, А. Т. Суриков // Е.: УрО РАН. 2006. -276 с. ISBN 5-7691-1688-9.

32. Piejak, R. В. A simple analysis of an inductive RF discharge / R. B. Piejak, V. A. Godyak, and В. M. Alexandrovich // Plasma Sources Sci. Technol. 1992. - Vol. 1. -P. 179-186.

33. Eckert, H.U. Analysis of Thermal Induction Plasmas between Coaxial Cylinders /

34. H. U. Eckert // J. Appl. Phys. 1972. - Vol. 43. -N 1. - P. 46-52.

35. Holclajtner-Antunovic, I. Parametric analysis of the inductively coupled plasma /

36. Holclajtner-Antunovic, Z. Raspopovic, V. Georgijevic, M. Tripkovic, J. Geogijevic // Fresenius J. Anal. Chem. 1996. - Vol. 356. - P. 471-475.

37. Lee, Y. T. Global model for high pressure electronegative radio-frequency discharges / Y. T. Lee, M. A. Lieberman, and A. J. Lichtenberg // J. Vac. Sci. Technol. A.-1997.-Vol. 15.-N l.-P. 113-126.

38. Lee, H. J. Radiation transport coupled particle-in-cell simulation of low-pressure inductive discharges / H. J. Lee, J. P. Verboncoeur // Physics of Plasmas. 2002. -Vol. 9.-N ll.-P. 4804-4811.

39. Гайнуллин, P. H. Метод диагностики плазмы высокочастотного индукционного разряда / Р. Н. Гайнуллин, А. П. Кирпичников // Прикл. физика. 2008. - № 5. - С. 44-49.

40. Кулумбаев, Э. Б. Модель разряда трансформаторного типа / Э. Б. Кулумбаев, В. М. Лелевкин // ТВТ. 1997. - Т. 35. - № 3. - С. 357-361.

41. Piejak, R. В. The electric field and current density in a low-pressure discharge measured with different B-dot probes / R. B. Piejak, V. A. Godyak, and В. M. Alexandrovich//J. Appl. Phys. 1997. - Vol. 81. -N 8. - P. 3416-3421.

42. Александров, А. Ф. Особенности индуктивного ВЧ-разряда низкого давления. I. Эксперимент / А. Ф. Александров, К. В. Вавилин, Е. А. Кралькина, В. Б. Павлов, В. Ю. Плаксин. А. А. Рухадзе // Физика плазмы. -2007. Т. 33. - № 9. - С. 802-815.

43. Ровинский, Р. Е. Оптимальный частотный диапазон стационарного индуцированного разряда / Р. Е. Ровинский, А. П. Соболев // ТВТ. 1968. - Т. 6.-№2. -С. 219-223.

44. Henriksen, В. В. Electromagnetic Field in Electrodeless Dischage / В. В. Henriksen, D. R. Keefer, and M. H. Clarkson // J. Appl. Phys. 1971. - Vol. 42. -N 13.-P. 5460-5464.

45. Benova, E. Axial distributions of metastable atoms and charged particles in an ultrahigh frequency argon plasma column at moderate pressures / E. Benova, Ts. Petrova, A. Blagoev, and I. Zheyazkov // J. Appl. Phys. 1996. - Vol. 79. - N 8. -P. 3848-3852.

46. Cohen, R. H. Induced magnetic-field in inductively coupled plasmas / R. H. Cohen and T. D. Rognlien // Phys. Plasmas. 1996. - Vol. 3. - N 5. - P. 1839-1847.

47. Герасимов, А. В. О структуре высокочастотного индукционного разряда / А. В. Герасимов, А. П. Кирпичников // ТВТ. 1999. - Т. 37. - № 5. - С. 833-834.

48. Гайнуллин, Р. Н. Обобщенная модель Томсона высокочастотного индукционного разряда конечной длины / Р. Н. Гайнуллин, А. П. Кирпичников // Прикл. физика. 2007. - № 3. - С. 54-61.

49. Lovberg, R. Н. Large Inductive Performance Measurement / R. H. Lovberg, and C. L. Dailey // AIAA. 1982. - Vol. 20. - N 7. - P. 971-977.

50. Daily, C. L. The PIT MkV pulsed inductive thruster / C. L. Daily and R. H. Lovberg // Tech. Report NASA CR-191155. TRW Systems Group. - 1993.

51. Choueiri, E. Y. Faraday acceleration with radio-frequency assisted discharge (FARAD) / E. Y. Choueiri and K. A. Pozlin // In 40th Joint Propulsion Conference, Ft. Lauderdale, FL. 2004. - July 11-14. -AIAA 2004-3940.

52. Pozlin, K. A. Performance Optimization for Pulsed Induative Plasma Acceleration / K. A. Pozlin and E. Y. Choueiri // AIAA 2005-3694.

53. Власов, A. H. Особенности индукционного разряда при однополярном импульсном питании / А.Н. Власов, Д.А. Власов, Ю.В. Киселев // Изв. АН. Сер. Физ. 2003. - Т. 67. - №> 9.-С. 1241-1243.

54. Ambrico, P. F. Nitrogen vibrational excitation in a N2/He pulsed planar-ICP RF discharge / P.F. Ambrico, R. Bektursunova, G. Dilecce, S. De Benedictis //IOP. -2005.-Is. 4.

55. Kim, K. N. Effective plasma confinement by applying multipolar magnetic fields in an internal linear inductively coupled plasma system / K. N. Kim, M. S. Kim, and G. Y. Yeom // Appl. Phys. Let. 2006. - Vol. 88. - 161503. - P. 161503-1 -161503-3.

56. El-Fayoumi, I. M. Measurement of the induced plasma current in a planar coil, low-frequency, RF induction plasma source / I. M. El-Fayoumi and I. R. Jones // Plasma Sources Sci. Technol. 1997. - Vol. 6. - N 2. - P. 201-211.

57. El-Fayoumi, I. M. Theoretical and experimental investigations of the electromagnetic field within a planar coil, inductively coupled RF plasma source /1. M. El-Fayoumi and I. R. Jones // Plasma Sources Sci. Technol. 1998. - Vol. 7. -N2.-P. 162-178.

58. Piejak, R. B. Electromagnetic field structure in a weakly collisional inductively coupled plasma / R. B. Piejak, V. A. Godyak // J. Appl. Phys. 1997. - Vol. 82. -N 12.-P. 5944-5947.

59. Piejak, R. B. Experimental setup and electrical characteristics of an inductively coupled plasma / R. B. Piejak, V. A. Godyak, and В. M. Alexandrovich // J. Appl. Phys. 1999. - Vol. 85. -N 2. - P. 703-712.

60. Ng, К. H. A planar-coil inductively coupled plasma system for thin film deposition / К. H. Ng, W. S. Liew, Roslan Mohd. Nor and C. S. Wong // JURNAL FIZIK MALAYSIA. 2002. - Vol. 23.-N 1 - 4. - P. 51-53.

61. Eckert, H. U. Induction plasmas at low frequencies / H. U. Eckert // AIAA Journal -1971.-Vol. 9.-N8.-P. 1452-1456.

62. Zhang, В. С. A high power radio frequency transformer for plasma production in a toroidal plasma source / В. C. Zhang and R. C. Cross // Rev. Sci. Instrum. 1998. -Vol. 69.-N l.-P. 101-108.

63. Исупов, М. В. Анализ параметров плазмы индукционного разряда трансформаторного типа в неоне / М. В. Исупов, И. М. Уланов // ТВТ. 2005. -Т. 43,-№2.-С. 181-187.

64. Исупов, М. В. Индукционная ультрафиолетовая лампа / М. В. Исупов, С. В. Кротов, А. Ю. Литвинцев, И. М. Уланов // Светотехника. 2007. - № 5. - С. 37-40.

65. Bell, W. Е. Ring discharge excitation of gas ion lasers / W. E. Bell // Appl. Phys. Lett. 1965.-Vol. 7.-N7.-P. 190-191.

66. Goldborough, J. P. RF Induction Excitation of CW Visible Laser Transitions in Ionized Gases / J. P. Goldborough, E. B. Hodges, W. E. Bell // Appl. Phys. Lett. -1966. Vol. 8 - N 6. - P. 137-139.

67. Reed, Т. B. Induction-Coupled Plasma Torch / Т. B. Reed // J. Appl. Phys. 1961. -Vol. 32.-N5. - P. 821 -824.

68. Дымшиц, Б. M. Экспериментальное исследование индукционного разряда / Б. М. Дымшиц, Я. П. Корецкий // ЖТФ. 1964. - Т. 34. - № 9. - С. 1677-1682.

69. Гольдфарб, В. М. Оптическое исследование распределения температуры и электронной концентрации в аргоновой плазме / В. М. Гольдфарб, С. В. Дресвин // ТВТ. 1965. - Т. 3. - № 3. - С. 333-339.

70. Аладьев, И. Т. Исследование безэлектродного кольцевого разряда в аргоне и в воздухе / И. Т. Аладьев, И. Г. Кулаков, О. Л. Магдасиев, А. П. Шатилов //

71. Низкотемпературная плазма: тр. междунар. симп. при XX междунар. конгр. по теор. и прикл. химии, Москва, 15-17 июля 1965 г. М.: Мир. - 1967. - С. 411418.

72. Ровинский, Р. Е. Геометрия безэлектродного разряда, индуцируемого в инертных газах / Р. Е. Ровинский, Л. Е. Белоусова, В. А. Груздев // ТВТ. -1966. Т. 4. - № 3 - С. 328-335.

73. Головицкий, А. П. Индуктивный высокочастотный разряд низкого давления в смеси инертных газов и галогенов для экономичных безртутных люминесцентных источников света / А. П. Головицкий // Письма в ЖТФ. -1998. Т. 24. - № 6 - С. 63-67.

74. Попов, О.А. Эффективный источник света на индуктивном бесферритовом разряде на частотах 300 3000 кГц / О.А. Попов // ЖТФ. - 2007 - Т. 77. - вып. 6.-С. 74-81.

75. Thomson, J. J. Radiation produced by the Passage of Electricity through Gases / J. J. Thomson // Phil. Mag. 1926. - S. 7. - Vol. II. - P. 674-701.

76. Thomson, J. J. The Electrodeless Discharge through Gases / J. J. Thomson // Phil. Mag. 1927. - S. 7. - Vol. 4. - N 25. - P. 1128-1160.

77. Cabannes, F. Etude de la Decharge Electrique par Induction dans les Gaz Rares / F. Cabannes // Ann. De Phys. 1955. - S. 12. - Vol. 10. - P. 1027-1078.

78. Barnes, P. N. Formation of Xel(B) in low pressure inductive radio frequency electric discharges sustained in mixtures of Xe and I2 / P. N. Barnes M. J. Kushner // J. Appl. Phys. 1996. - Vol. 80. - N 10. - P. 5593-5597.

79. Денисова, H. Определение пространственных характеристик плазмы безэлектродного высокочастотного разряда на основе метода эмиссионной томографии / Н. Денисова, Г. Ревалде, А. Скудра // Физ. Плаз. 2006. - Т. 32. -№ 11.-С. 1039-1047.

80. Киселевский, JL И. Применение высокочастотного индукционного разряда для получения лазерной генерации в непрерывном режиме / JI. И. Киселевский, Д. К. Скутов, С. А. Соколов // ЖПС. 1974. - Т. XXI. - вып. 5. -С. 951-955.

81. Zhu, P. Aril Laser Generated by Landau Damping of Whistler Waves at the Lower Hybrid Frequency / P. Zhu and R.W. Boswell // Phys. Rev. Let. 1989. - Vol. 63 -N26.-P. 2805-2807.

82. Zhu, P. A new argon-ion laser based on an electrodeless plasma / P. Zhu and R.W. Boswell // J. Appl. Phys. 1990. - Vol. 68. - N 5. - P. 1981-1984.

83. Kovacs, M. A. Visible Laser Action in Fluorine I / M. A. Kovacs, C. J. Ultee // Appl. Phys. Lett. 1970. - Vol. 17. -N 1. - P. 39-40.

84. Jeffers, W. Q. Laser Action in Atomic Fluorine Based on Collisional Dissociation of HF* / W.Q Jeffers, C.E. Wiswall // Appl. Phys. Lett.-1970.-Vol. 17.-N 10.-P.444.447.

85. Florin, A. E. Pulsed Laser Oscillation af 0.731 from F Atoms / A. E. Florin, R. J. Jensen // IEEE J. Quantum Electron. 1971. - Vol. QE-7. - P. 472.

86. English, J. R. Pulsed Stimulated Emission from N, C, CI, and F Atoms / J. R. English, III, H. C. Gardner, J. A. Merritt // IEEE J. Quantum Electron. 1972. - Vol. QE-8. - N 11.-P. 843-844.

87. Sutton, D. G. Atomic Laser Action in Rare Gas-SF6 Mixtures / D. G. Sutton, L. Galvan, P. R. Valenzuela, and S. N. Suchard // IEEE J. Quantum Electron. 1975. -Vol. QE-U.-P. 54-57.

88. Bigio, I. J. High-power visible laser action in neutral atomic fluorine /1. J. Bigio, R. F. Begley // Appl. Phys. Lett. 1976. - Vol. 28. -N 5. - P. 263-264.

89. Hocker, L. O. Pressure dependence of the atomic fluorine laser transition intensities / L. O. Hocker, and Т. B. Phi // Appl. Phys. Lett. 1976. - Vol. 29. - N 8.-P. 493-494.

90. Loree, T. R. The Atomic Fluorine Laser: Spectral Pressure Dependence / T. R. Loree, R. C. Sze // Opt. Commun. 1977. - Vol. 21. -N 2. - P. 255-257.

91. Лисицын, В. H. Мощный лазер высокого давления на красных линиях фтора /

92. B. Н. Лисицын, А. М. Ражев // Письма в ЖТФ. 1977. - Т. 3. - Вып. 17.1. C.862-864.

93. Hocker, L. О. High-resolution study of the helium-fluorine laser / L. O. Hocker // J. Opt. Soc. Am. 1978.-Vol. 68.-N2.-P. 262-265.

94. Miller, W. H. A unified treatment of Penning ionization and excitation transfer / W. H. Miller and H. Morgan // J. Chem. Phys. 1977. - Vol. 67. - N 11. - P. 49234930.

95. Rothem, A. A Simple, High-Power, TEA Laser Operating in the UV, Visible and IR / A. Rothem and S. Rosenwaks // Opt. Commun. 1979. - Vol. 30. - N 2. - P. 227-230.

96. Sumida, S. Novel neutral atomic fluorine laser lines in a high-pressure mixture of F2 and He / S. Sumida, M. Obara, T. Fujioka // J. Appl. Phys. 1979. - Vol. 50. - N 6.-P. 3884-3887.

97. Lawler, J. E. Experimental Investigation of the Atomic Fluorine Laser /.J. E. Lawler, J. W. Parker, L. W. Anderson, W. A. Fitzsimmons // IEEE J. Quantum.

98. Electron. 1979. - Vol. QE-15. -N 7. - P. 609-613.

99. Crane, J. K. The hollow-cathode helium-fluorine laser / J. K. Crane and J. T. Verdeyen//J. Appl. Phys. 1980.-Vol. 51.-N l.-P. 123-129.

100. Collins, С. B. An atomic-fluorine laser pumped by charge transfer from He2+ at high pressures / С. B. Collins, F. W. Lee, and J. M. Carroll // Appl. Phys. Lett. -1980.-Vol. 37.-N 10.-P. 857-859.

101. Christensen, С. P. Transverse Electrodeless RF Discharge Excitation of High-Pressure Laser Gas Mixtures / C. P. Christensen, F. X. Powell, and Nicholas Djeu // IEEE J. Quantum. Electron. 1980. - Vol. QE-16. -N 9. - P. 949-954.

102. Sadighi-Bonabi, R. Gain and saturation of the atomic fluorine laser / R. Sadighi-Bonabi, F.W. Lee, and C.B. Collins // J. Appl. Phys. 1982. - Vol. 53. - N 5. - P. 3418-3423.

103. Koprinkov, I. G. Intense Laser Generation from an Atomic-Fluorine Laser /1. G. Koprinkov, К. V. Stamenov, and K. A. Stankov // Appl. Phys. B. 1983. - Vol. 33. -P. 235-238.

104. Serafetinides, A. A. Efficient Multi and Single Line Atomic Fluorine Lasers / A. A. Serafetinides // Appl. Phys. B. 1987. - Vol. 44. - P. 119-123.

105. Zaeferani, M. S. Pressure dependence of the spectral lines of a high power, high pressure atomic fluorine laser pumped by a charge transfer from He2+ / M. S. Zaeferani, P. Parvin, R. Sadighi // Opt. & Laser Tech. 1996. - Vol. 28. -N 3. - P. 203-205.

106. Parvin, P. Spectral lines of the atomic-fluorine laser from 2 psi (absolute) to 5.5 atm / P. Parvin, H. Mehravaran, and B. Jaleh // Appl. Opt. 2001. - Vol. 40. - N 21.-P. 3532-3538.

107. Rocca, J. J. cw laser action in atomic fluorine / J.J. Rocca, J.D. Meyer, B.G. Pihlstrom, G.J. Collins //IEEE Quant. Electron.-1984.-Vol. QE-20.-P. 625-628.

108. Ражев, A. M. Влияние интенсивности накачки на эффективность эксимерного электроразрядного KrF-лазера на смеси He-Kr-F2 / А. М. Ражев, А. И. Щедрин, А. Г. Калюжая, А. В. Рябцев, А. А. Жупиков // Квант. Электрон. 2004. - Т. 34. -№ 10.-С. 901-906.

109. Ищенко, В. Н. Импульсный ультрафиолетовый лазер на азоте, В. Н. Ищенко, В. Н. Лисицын, В. Н. Старинский // Оптико-механическая промышленность. -1974.-№3.-С. 32-34.

110. Brito Cruz, С. Н. Characteristics of a Ware preionized nitrogen Laser with Helium as Buffer Gas / C.H. Brito Cruz, V. Loureiro, A.D. Tavares, and A. Scalabrin // Appl. Phys. B. 1984. - Vol. 35. - P. 131-133.

111. Basting, D. A simple, high power nitrogen laser / D. Basting, F.P. Schafer, B. Steyer // Opto-electroncs. 1972. - Vol. 4. - P. 43-49.

112. Ищенко, В. H. Сверхызлучение на 2+ и 1" полосах азота в разряде при давлении свыше 10 атм / В. Н. Ищенко, В. Н. Лисицын, А. М. Ражев, В. Н. Старинский // Письма в ЖЭТФ. 1974. - Т. 19. - вып. 7. - С. 429-433:

113. Armandillo, Е. High-power nitrogen laser / Е. Armandillo, A.J. Kearsley // Appl. Phys. Lett. 1982. - Vol. 41. -N 7. -P. 611-613.

114. Suchard, S. N. Quasi-cw emission from the second positive band of nitrogen / S. N. Suchard, L. Galvan, and D. G. Sutton // Appl. Phys. Lett. 1975. - Vol. 26. -N 9.-P. 521-523.

115. Suchard, S. N. Behavior of First- and Second-Positive Emission in the N2/SF6 Laser / S. N. Suchard, D. G. Sutton, and R. F. Heidner III // IEEE J. Quantum. Electron. 1975. - Vol. QE-ll.-N 11. - P. 908-916.

116. Bergmann, H. M. Travelling-wave corona excitation of high-power uv nitrogen lasers operating at gas pressures ranging from 0 to 3 bar / H. M. von Bergmann, V. Hasson, and J. Brink // J. Appl. Phys. 1976. - Vol. 47. -N 10. - P. 4532-4534.

117. Akins, R. P. Time behavior of second-positive emission from a fast-discharge N2+SF6 laser / R. P. Akins and Shao-Chi Lin // Appl. Phys. Lett. 1976. - Vol. 28. -N4.-P. 221-223.

118. Collier, F. Long-pulse N2 laser from a N2-CF4 mixture / F. Collier, G. Thiell, and P. Cottin // Appl. Phys. Lett. 1978. - Vol. 32. - N 11. - P. 739-741.

119. Simuda, Shin Intense 3371 A laser emission from a fast Blumlein discharge excited N2/F2 mixture / Shin Simuda, Minoru Obara, and Tomoo Fujioka // Appl. Phys. Lett. 1979. - Vol. 34. -N 1. - P. 31-32.

120. Itani, Junichi Intense laser emission at 3577 A using N2-SF6 mixtures in ТЕ nitrogen laser / Junichi Itani, Kiichiro Kagawa, and Yoshitake Kimura // Appl. Phys. Lett. 1975. - Vol. 27. -N 9. - P. 503-504.

121. Judd, O. On the effect of the Addition oSFe to a N2 Electrical Discharge Laser / O. Judd // IEEE J. 1976. - Vol. QE-12. - P. 78-80.

122. Maeda, Mitsuo Effect of SF6 Addition to a High-Pressure Nitrogen Laser / Mitsuo Maeda, Takashi Yamashita and Yasushi Miyazoe // Japan J. Appl. Phys. 1978. -Vol. 17.-N l.-P. 239-240.

123. Godard, B. A Simple High-Power Large-Efficiency N2 Ultraviolet Laser / B. Godard // IEEE J. Quantum. Electron. 1974. - Vol. QE-10. -N 2. - P. 147-153.

124. Ищенко, В. H. О расщеплении линии излучения импульсных лазеров на сверхсветимости / В. Н. Ищенко, В. Н. Лисицын, А. М. Ражев, С. Г. Раутиан, А. М. Шалагин // Письма в ЖЭТФ. 1974. - Т. 19. - вып. 11. - С. 669-672.

125. Fitzsimmonds, W. A. Experimental and Theoretical Investigation of the Nitrogen Laser / W. A. Fitzsimmonds, L. W. Anderson, С. E. Riedhauser, and Jan M. Vrtilek //IEEE J. Quantum. Electron. 1976.-Vol. QE-12.-N 10.-P. 624-633.

126. Pillow, M. E. Some Factors Affecting the Decay of the Lewis-Rayleigh Afterglow in Nitrogen / M. E. Pillow and A. J. Rogers // Proc. Phys. Soc. 1963. - Vol. 81. -P. 1034-1037.

127. Berkowitz, J. Mass Spectrometric Study of the Kinetics of Nitrogen Afterglow / J. Berkowitz, W. A. Chupka, and G. B. Kistiakowsky // J. Chem. Phys. 1956. - Vol. 25.-N3.-P. 457^466.

128. Bayes, K. D. On the Mechanism of the Lewis-Rayleigh Nitrogen Afterglow / K. D. Bayes and G. B. .Kistiakowsky // J. Chem. Phys. 1960. - Vol. 32. - N 4. - P. 9921000.

129. Campbell, I. M. The Recombination of Nitrogen Atoms and the Nitrogen Afterglow / I. M. Campbell and B. A. Thrush // Proc. Roy. Soc. A. 1967. - Vol. 296.-P. 201-221.

130. Benson, S. W. Kinetic and Spectroscopic Constraints on the Origin of the N2 Afterglow / S. W. Benson // J. Chem. Phys. 1968. - Vol. 48. - N 4. - P. 17651768.

131. Becker, К. H. N2 Formation in the Lewis-Rayleigh Afterglow / К. H. Becker, E. H. Fink, W. Groth, W. Jud, and D. Kley // Faraday Discuss. Chem. Soc. 1972. - Vol. 53. -P. 35-51

132. Каслин, В. М. Вращательная структура ультрафиолетовой генерации молекулярного азота, / В. М. Каслин, Г. Г. Петраш // Письма в ЖЭТФ. 1966. -Т. 3.-№2.-С. 88-92.

133. Tsui, К. Н. The optimization of preionization and the temporal behavior of stimulated uv emission of an N2 laser / К. H. Tsui, N. P. Pimentel, P. P. Castro and C. A. Massone // Opt. Commun. 1992. - Vol. 91. -N 5/6. - P. 360-364.

134. Магда, И. И. Мощный импульсный газовый лазер на азоте и неоне / И. И. Магда, Ю. В. Ткач, Е. А. Лемберг, Г. В. Скачек, Н. П. Гадецкий, А. В. Сидельникова, В. В. Дятлова, Я. Я. Бессараб // Квант. Электрон. 1973. № 3(15).-С. 119-122.

135. Ваулин, В. А. Воздушный УФ лазер, возбуждаемый мощным СВЧ импульсом / В. А. Ваулин, В. Н. Слинко, С. С. Сулакшин // Квант. Электрон. 1988. - Т. 15.-№ 11.-С. 2329-2330.

136. Асиновский, Э. И. Двойной пик излучения коаксиального азотного лазера / Э. И. Асиновский, Л. М. Василяк, Ю. М. Токунов // Квант. Электрон. 1988. -Т. 15. -№ 8. - С. 1548-1551.

137. Rothem, A. A Simple, High-Power, TEA Laser Operating in the UV, Visible and IR/A. Rothem and S. Rosenwaks // Opt. Com.-1979.-Vol. 30.-N 2. P. 227-230.

138. Ражев, A. M. FI-лазер в области 703-731 нм с возбуждением индукционным поперечным разрядом / А. М. Ражев, В. М. Мхитарян, Д. С. Чуркин // Письма в ЖЭТФ. 2005. - Т. 82. - вып. 5. - С. 290-294.

139. Ражев, А. М. Индукционный ультрафиолетовый азотный лазер / А. М. Ражев, Д. С. Чуркин // Письма в ЖЭТФ. 2007. - Т. 86. - вып. 6. - С. 479-^83.

140. Ражев, А. М. Исследование параметров генерации индукционного лазера на молекулярном азоте / А. М. Ражев, Д. С. Чуркин, Н. С. Тарасов // Вестник НГУ. Серия Физика. 2007. - Т. 2. - вып. 4. - С. 113-117.

141. Razhev, А. М. Pulsed inductive discharge С02 laser / А. М. Razhev, D. S. Churkin // Opt. Commun. -2009. Vol. 282. - P. 1354-1357.

142. Ражев, A. M. Исследование УФ излучения индукционного азотного лазера / A.M. Ражев, Д.С. Чуркин, А.А. Жупиков // Квант. Электрон. 2009. (принята к печати).

143. Razhev, A. M. Laser emission at X = 337.1 and X = 357.7 nm of N2 molecules in inductively coupled plasma / A. M. Razhev, D. S. Churkin // Digest GEC 2008, Dallas, Texas, USA. P. 29.

144. Ражев, A. M. Импульсный индукционный лазер на молекулярном водороде / A.M. Ражев, Д.С. Чуркин, А.С. Завьялов // Вестник НГУ. Серия Физика. -2009. Т. 4. - вып. 3. - С.-12-19.

145. Razhev, А. М. Excimer KrCl (223 nm) laser with the efficiency of 1.0% and 0.7 J output energy / A. M. Razhev, A. A. Zhupikov, E. S. Kargapol'tsev, D. S. Churkin //Proc. SPIE. -2006. Vol. 6263. - P. 49-53.

146. Razhev, A. M. Laser action on the F, He, Ne, Ar atoms and XeCl and XeF molecules excited by an inductive transverse discharge / A. M. Razhev, V. M. Mekhitarian, A. A. Zhupikov, D. S. Churkin // Proc. SPIE. 2006. - Vol. 6263. - P. 8-17

147. Razhev, A. M. Pulsed gas lasers excited by an inductive discharge / A. M. Razhev, D. S. Churkin, A. A. Zhupikov // Proc. SPIE. 2007. - Vol. 6346. - P. 634603-1 -634603-7.

148. Razhev, A. M. Gas lasers excited by a pulsed inductive discharge / A. M. Razhev, V. M. Mekhitarian, D. S. Churkin, A. A. Zhupikov // Proc. SPIE. 2007. - Vol. 6611 -P. 66110G-1 - 166110G-6.

149. Razhev A. M. Pulsed inductive atomic fluorine laser / A.M. Razhev, D.S. Churkin // Proc. SPIE. 2007. - Vol. 6731. - P. 673119-1 - 6731119-7.

150. Razhev A. M. 337 nm molecular nitrogen laser excited by pulsed inductive discharge / A. M. Razhev, D. S. Churkin // Proc. SPIE. 2007. - Vol. 6731. - P. 67311D-1 -67316D-6.

151. Razhev A. M. High-efficiency discharge-pumped ArF (193 nm) excimer laser with a TPI thyratron as a high-voltage switch / A. M. Razhev, A. A. Zhupikov, D. S. Churkin // Proc. SPIE. 2007. - Vol. 6735. - P. 67350F-1 - 67350F-7.

152. Razhev A. M. Nitrogen, atomic fluorine and C02 lasers excited by pulsed inductive discharge / A. M. Razhev, A. A. Zhupikov, D. S. Churkin // Proc. SPIE. 2008. -Vol. 6938. P. 693803-1 - 693803-10.