Мощные импульсно-периодические эксимерные лазеры тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.08, доктор физико-математических наук Христофоров, Олег Борисович

• Христофоров, Олег Борисович
• доктор физико-математических наук
• 1998

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Христофоров, Олег Борисович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ПОДХОД К СОЗДАНИЮ МОЩНЫХ ЭКСИМЕРНЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ

1.1. Принципы построения импульсно- периодических эксимерных лазеров

1.1.1. Системы импульсного питания

1.1.2. Концепция мощного эксимерного лазера с универсальным газодинамическим контуром

1.1.3. Обеспечение большого времени жизни газовой смеси. 3

1.2. Оптимизация лазерных систем на основе расчетного моделирования электрических полей

1.3. Методики исследований

1.3.1. Измерения лазерных характеристик

1.3.2.Методики изучения импульсных самостоятельных разрядов

1.4. Выводы к главе I

ГЛАВА II. ИССЛЕДОВАНИЕ СКОЛЬЗЯЩЕГО РАЗРЯДА ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ В ГАЗОВЫХ ЛАЗЕРАХ

2.1. Формирование однородных плазменных слоев большой площади

2.2. Динамика формирования завершенного многоканального СР

2.3. Структура электрического поля в плазме СР на стадии пробоя

2.4. Влияние скорости нарастания электрического поля на напряжение газового пробоя

2.5. Эффект сохранения однородной формы СР при высокой частоте следования импульсов в отсутствие продува газа

2.6. Условия достижения высокого ресурса систем формирования импульсно-периодического СР

2.7. Излучательные характеристики сильноточного скользящего разряда. Применение СР для фотоинициирования НЕ- лазера

2.8. Концентрация фотоэлектронов, создаваемых излучением СР в газовых средах эксимерных лазеров

2.9. Мощные высокоэффективные эксимерные лампы, возбуждаемые скользящим и барьерным разрядами

2.9.1. Экспериментальные сапфировые эксилампы

2.9.2. Выход флюоресценции КгБ* импульсного разряда

2.9.3. Интенсивность излучения КгБ* в квазинепрерывном режиме

2.9.4. Ограничения на среднюю мощность флуоресценции КгБ* в долговременном режиме возбуждения

2.10. Выводы к главе П

ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ОБЪЕМНОГО РАЗРЯДА В ГАЗОВЫХ СРЕДАХ ЭКСИМЕРНЫХ ЛАЗЕРОВ

3.1. Импульсный самостоятельный разряд в инертных газах. 101 3.1.1. Однородный объемный разряд в Не и Ne в отсутствие предыонизации

3.2. Разряд в смесях инертных газов с галогенами

3.2.1. Влияние состава газа на характер протекания разряда

3.2.2. Эволюция разряда с ростом амплитуды напряжения

3.2.3. Результаты экспериментального и расчетного исследования развития неоднородностей в плазме объемного разряда

3.3. Неустойчивость однородной формы самостоятельного разряда в газовых средах эксимерных лазеров

3.4. Закономерности флуоресценции эксимерных молекул KrF* в объемном разряде

3.4.1. Временные и энергетические характеристики флуоресценции KrF* в зависимости от условий ввода энергии и состава газовой смеси

3.4.2. Причины ограничения мощности и энергии флуоресценции KrF* в импульсном объемном разряде

3.5. Увеличение выхода флуоресценции эксимерных молекул в разряде с плазменными электродами

3.6. Выводы к главе Ш

ГЛАВА IV. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ДОСТИЖЕНИЯ ВЫСОКОЙ СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ KrF- ЛАЗЕРОВ

4.1. Лазеры с плазменными электродами

4.2. Основные принципы достижения высокой средней мощности электроразрядных лазеров на фторидах инертных газов

4.3 Широкоапертурный импульсно- периодический KrF- лазер с накачкой встречными электронными пучками

4.3.1. Исследование теплового режима охлаждаемых выпускных окон электронных пушек лазера

4.3.2. Влияние внешнего магнитного поля на характеристики накачки и генерации

4.3.3. Эффект разрушения широкоалертурных оптических CaF2- окон при выводе лазерного УФ излучения высокой средней мощности

-44.5. Эксимерные лазеры с диффузионным охлаждением

4.5.1. Экстраполяция результатов исследования KrF- ламп в направлении создания импульсно- периодических эксимерных лазеров

4.5.2. Щелевой KrF- лазер с возбуждением двойным скользящим разрядом

4.6. Выводы к главе IV

ГЛАВА V. МОЩНЫЕ ШИРОКОАПЕРТУРНЫЕ XeCI- ЛАЗЕРЫ С УФ

ПРЕДЫОНИЗАЦИЕЙ ИЗЛУЧЕНИЕМ СКОЛЬЗЯЩЕГО РАЗРЯДА

5.1. Исследование эффективных режимов УФ предыонизации

5.1.1. ХеС1-лазеры с УФ предыонизацией искровыми и скользящим разрядами

5.1.2. Оптимальный режим предыонизации. 179 5.1.2.1. Зависимость от условий возбуждения активной среды

5.2. Широкоапертурный XeCI- лазер с энергией генерации 20 Дж

5.2.1. Пространственно- энергетические характеристики излучения

5.2.2. Неустойчивость объемного разряда как причина ограничения длительности генерации

5.3. Первый XeCI- лазер со средней мощностью излучения 1 кВт

5.4. Создание компактных электродных систем с однородным распределением энергии генерации по сечению пучка

5.4.1. Компактная электродная система с предыонизацией симметричным СР

5.4.2. Конфигурация полупрозрачного электрода высокоэффективных лазеров

5.4.3. Метод управления пространственным профилем излучения

5.5 Лазеры киловаттного уровня мощности

5.5.1. Новая система накачки лазера со средней мощностью 1 кВт

5.5.2. Исследование условий возбуждения активной среды

5.5.3. Электроразрядный лазер "Гефест"

5.5.4. К вопросу о построении мощной лазерной линейки с расходимостью, близкой к дифракционному пределу

5.6. Компактный широкоапертурный XeCI- лазер со средней мощностью излучения 600 Вт

5.6.1. Особенности компактной конфигурации широкоапертурного лазера

5.6.1.1. Структура электрического поля

5.6.1.2. Распределение скорости газового потока

5.6.2. Характеристики излучения

5.7. Выводы к главе V. 227 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА.

236

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Мощные импульсно-периодические эксимерные лазеры»

Введение.

Исследования в области мощных лазеров и применений лазерного луча являются одним из приоритетных направлений современной физики. Во многих областях человеческой деятельности, таких как промышленность, медицина, экология и наука, внедрение процессов взаимодействия мощного лазерного излучения с веществом обеспечивает качественное изменение существующих технологий.

Актуальность проблемы создания и исследования высокоэнергетичных эксимерных лазеров определяется возможностью получения в них значительно

и __и и

большей, по сравнению с другими источниками, импульснои и средней мощности излучения на селективных длинах волн в УФ области спектра с высоким качеством лазерного луча, а также широким кругом сформировавшихся и потенциальных применений мощного лазерного УФ излучения.

Впервые механизм инверсной заселенности на эксимерных молекулах, существующих только в возбужденном состоянии, был реализован в 1970 г. Н.Г. Басовым с сотрудниками при накачке среды жидкого ксенона пучком электронов [1]. В 1975 г. было показано, что эксимерные молекулы галогенидов благородных газов могут эффективно создаваться при тушении метастабильных атомов инертных газов галогено содержащими молекулами [2]. Эта работа наметила перспективы получения мощного лазерного излучения в УФ диапазоне и явилась основой для развития эксимерных лазеров на галогенидах инертных газов.

Использование электронных пучков является универсальным способом накачки мощных высокоэнергетичных газовых лазеров, особенно эффективным для больших объемов активной среды [3-5]. Максимальная для эксимерных лазеров энергия генерации 10 кДж получена в КгБ-лазере (>.=248 нм) с активным объёмом 1x1x2 м3, возбуждаемом встречными пучками быстрых электронов

[6]. Одним из наиболее впечатляющих достижений в этой области стало создание на основе электронно-пучкового KrF-усилителя установки Nike для исследования лазерного термоядерного синтеза, в которой получен лазерный пучок высокого качества, с неравномерностью распределения интенсивности излучения по апертуре <0.5 %, и энергией 4-5 кДж в импульсе длительностью лишь 4 не, [7]. Полученные к настоящему времени результаты определили преимущества применения высокоэнергетичных эксимерных лазеров на галогенидах инертных газов для решения проблемы лазерного термоядерного синтеза.

Одно из направлений развития эксимерных лазеров, накачиваемых электронными пучками, связано с осуществлением режима их действия с высокой частотой следования импульсов, наиболее эффективного для ряда применений. Создание мощных импульсно-периодических электронно-пучковых лазеров осложняется нагревом, возможностью радиационных повреждений и механическими нагрузками фольги, отделяющей вакуумный объем электронной пушки от газовой среды лазера высокого давления, необходимостью поддержания достаточно высокого, ~ 10"5 Topp, вакуума в пушке с большой, 10-20 А/см2, плотностью тока пучка, применением систем питания с напряжением в сотни киловольт и частотой следования импульсов -100 Гц. В настоящее время известно об единственном действовавшем эксимерном импульсно-периодическом XeF-лазере EMRLD с накачкой электронными пучками, проектная средняя мощность которого равна 4кВт (40 Дж, 100 Гц) при расходимости лазерного луча близкой к дифракционной [8-10].

В настоящей работе представлены результаты начальных исследований по созданию первого в нашей стране импульсно-периодического KrF-лазера с накачкой встречными электронными пучками и энергией генерации 100 Дж/ импульс.

Эксимерные лазеры, возбуждаемые самостоятельным объёмным разрядом, конструктивно проще, более надежны в эксплуатации, обеспечивают возможность получения больших средних мощностей в режиме с высокой частотой повторения импульсов [11]. К настоящему времени наиболее полно исследованы и реализованы принципы эффективного достижения генерации в лазерах субкиловаттного уровня средней мощности излучения с характерной энергией в импульсе < 1 Дж и частотой следования 100-300 Гц. При использовании простой искровой УФ предионизации, оптимальном выборе режимов ввода энергии, материалов электроразрядной системы и газодинамического контура достигается ресурс лазера -2-109 импульсов и время жизни газовой смеси -5-107 импульсов [12].

В середине 1980-х годов в Европе (проект EUREKA) и в Японии (проект AMMTRA) стартовали программы по развитию эксимерных электроразрядных лазеров с высокой, >1 кВт, средней мощностью [13,14].

Исследования в рамках общеевропейской программы EUREKA нацелены на создание ХеС1-лазеров (А,=308 нм), возбуждаемых объемным разрядом с предварительной ионизацией рентгеновским излучением. Наиболее значительным достижением в этом направлении в последние годы стало создание французского широкоапертурного импульсно-периодического ХеС1-лазера VEL (Very Large Excimer Laser), на котором в 1993 г. было продемонстрировано в кратковременном (~1 секунды) режиме достижение средней мощности 1 кВт (10 Дж, 100 Гц) [15]. Как следует из публикаций,[16], переход к долговременному режиму возбуждения так и не был осуществлен.

В рамках японского национального проекта к 1995 г. была создана ХеС1-лазерная установка со средней мощностью излучения 2.1 кВт при частоте следования импульсов 800 Гц [17]. Для возбуждения активной среды

использовался объемный разряд с высоковольтным предымпульсом и УФ предыонизацией излучением слаботочного незавершенного (коронного) разряда по поверхности диэлектрика. Достаточно низкий (~107 электронов/см3) уровень фотоионизации, обеспечиваемый таким предыонизатором, не позволяет увеличить апертуру основного объёмного разряда и ограничивает возможности эффективного повышения энергии генерации в отдельном импульсе. В связи с этим в [17] для получения энергии генерации 2,6 Дж использовалось три идентичных лазера, объединенных одним каскадным резонатором.

Развитое нами направление возбуждения импульсно-периодических лазеров объёмным разрядом в сочетании со вспомогательным завершенным скользящим разрядом по поверхности диэлектрика в качестве мощного протяженного источника УФ предионизации позволило снять указанные проблемы и впервые, в 1991 г., достичь уровень средней мощности излучения ХеС1-лазера 1 кВт (10 Дж, 100 Гц), [18]. В последствии, с использованием усовершенствованных схемы питания и электродной системы был осуществлен переход к режиму устойчивой долговременной работы лазера с высокой однородностью пространственного распределения интенсивности излучения [19,20].

В настоящее время в принципе отсутствует подход к решению проблемы эффективного увеличения энергии генерации в импульсе и достижения киловаттного уровня средней мощности излучения в электроразрядных КгБ-лазерах, КПД которых при определенных условиях не уступает КПД ХеС1-лазеров, а энергия кванта излучения (5 эВ) существенно выше, что предпочтительно для ряда применений. В диссертационной работе на основании проведенных исследований и анализа имеющихся экспериментальных данных развита концепция мощного, ~1 кВт, КгГ-лазера с высокой, около 103 Гц, частотой повторения импульсов. В этой концепции принципы эффективного достижения

высокой средней мощности в электроразрядном лазере универсальны для генерации на различных длинах волн в УФ диапазоне спектра (АгР*, А=193нм; КгС1*, А,=222нм; КхР*, Х=248 нм; ХеС1*, ^=308 нм; ХеР*, А,=351 нм).

Исследования по созданию мощных лазеров на моногалогенидах инертных газов были начаты автором по плановой теме ИАЭ им. И.В. Курчатова "Разработка импульсно-периодических эксимерных лазеров" (номер гос. регистрации У99060) в 1978 г. К началу работы средняя мощность импульсно-периодических эксимерных лазеров не превышала 10 Вт [21].

Целью работы было создание и исследование импульсно-периодических УФ лазеров с высокими импульсной (>107 Вт) и средней 1кВт) мощностью излучения и ресурсом, приемлемым для практических применений, на основе решения проблемы получения и устойчивости пространственно протяженных (>1л) однородных форм низкотемпературной плазмы с большой (~103 Вт/л) плотностью мощности излучения на переходах эксимерных молекул.

Основными задачами работы, решение которых необходимо для достижения поставленной цели, было исследование закономерностей излучения эксимерных молекул в активных газовых средах и определение эффективных способов их возбуждения в импульсном и импульсно- периодическом режимах. Разработка высокоресурсных систем накачки высокой импульсной и средней мощности для электроразрядных и электронно-пучковых эксимерных лазеров с большой частотой следования импульсов, замкнутых газодинамических контуров данного класса лазеров с системами обеспечения большого времени жизни агрессивных галогеносодержащих газовых сред. Создание способов формирования лазерного луча высокого качества. Особое внимание в работе уделялось созданию и исследованию мощных широкоапертурных эксимерных лазеров с предыонизацией УФ излучением вспомогательного скользящего

разряда (СР) по поверхности диэлектрика.

Методы исследований. В качестве метода исследования в работе принят физический эксперимент с привлечением методов численного моделирования изучаемых физических процессов и интерпретации полученных экспериментальных данных на основе их теоретического анализа.

Научная новизна состоит в следующем.

1. Решена проблема получения и устойчивости в импульсно- периодическом режиме самостоятельного объемного разряда высокого давления в газовых смесях ХеС1-лазеров при осуществлении предыонизации больших («10 см) межэлектродных промежутков УФ излучением скользящего разряда и впервые получена средняя мощность лазерного излучения 1 кВт на Х= 308 нм.

2. Проведено исследование скользящего разряда высокого давления в инертных газах и их смесях с галогенами, на основании которого:

- определены уровни концентрации фотоэлектронов, создаваемых излучением СР при качественно различных условиях его возбуждения и установлены преимущества завершенной формы СР для предыонизации в эксимерных лазерах;

- установлены и аналитически описаны закономерности динамики распространения волны ионизации и распределения напряженности электрического поля в плазме СР на стадии его формирования;

- определены и реализованы условия полного однородного заполнения поверхности диэлектрика большой площади плазмой скользящего разряда; обнаружен эффект сохранения однородной формы СР при высокой частоте следования импульсов без продува газа;

- установлены энергомощностные режимы возбуждения, при которых достигается максимальный оптический выход СР в полосе прозрачности воздуха,

при этом плотности энергетического потока УФ излучения с поверхности протяженного плазменного слоя, характеризующегося высокой (> 1 кК) яркостной температурой, достигают величин ( > 0.3 Дж/см2 ), являющихся пороговыми для ряда технологических процессов поверхностной обработки материалов;

- предложена и осуществлена схема химического Н2/Б2- лазера с фото инициированием цепной реакции фторирования водорода УФ излучением сильноточного многоканального СР, обеспечивающая однородное распределение энергии генерации по сечению луча;

- определены режимы возбуждения, при которых СР излучает на селективных длинах волн, соответствующих переходам эксимерных молекул; в незавершенном СР реализованы близкие к граничным по кинетике газовой среды выход флуоресценции КгР* импульсного разряда, превышающий 30 %, и интенсивность излучения КгР* около 100 Вт/см3 - в квазинепрерывном режиме;

- теоретически и экспериментально обоснованы принципы создания импульсно- периодических эксимерных лазеров с накачкой скользящим разрядом, устойчиво работающих с высокой, >100 Гц, частотой следования импульсов без принудительного продува газа и охлаждения;

3. Обнаружены новые режимы существования самостоятельного разряда: однородный разряд без предварительной ионизации в Не и Ые, реализуемый в больших объемах, ~ 10 л, при ограниченной частоте следования импульсов (< 10 Гц ), а также слаботочный объемный разряд с допробойным ионизационным размножением в газовых средах эксимерных лазеров, характеризующийся высокими длительностью ( ~ 1 мкс) и выходом флуоресценции ( « 10% для КгР*).

4. Установлен механизм нарушения пространственно однородной формы

самостоятельного объемного разряда в газовой среде эксимерного лазера и определены основные факторы, повышающие ее устойчивость.

5. Обоснованы различия в методах эффективного достижения высокой средней мощности излучения КгР- и ХеС1- лазеров, обусловленные различной скоростью нарушения в них пространственной однородности разряда.

6. Предложен и развит новый подход к решению проблемы повышения устойчивости однородной формы объемного разряда в импульсных эксимерных лазерах, заключающийся в использовании плазменных анода и катода в виде завершенных скользящих разрядов по поверхности диэлектрика.

7.Определен и обоснован эффективный режим предыонизации в эксимерных лазерах, заключающийся в ее осуществлении на определенном временном интервале вблизи момента достижения ионизационно-прилипательного равновесия в изменении концентрации электронов на стадии роста разрядного напряжения с оптимально сформированным фронтом.

8. Предложен и реализован метод управления распределением плотности энергии генерации в сечении лазерного пучка за счет профилирования интенсивности направленного потока излучения источника предыонизации, осуществляемой через полупрозрачный электрод лазера.

9. Впервые в нашей стране создан импульсно-периодический эксимерный лазер с накачкой встречными электронными пучками и энергией генерации на КгБ* 100 Дж/импульс.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, заключения и списка литературы, содержит 200 страниц текста, 99 рисунков, 7 таблиц и список литературы из 186 наименований.

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель работы и задачи, решаемые для ее достижения. Кратко рассмотрено

содержание диссертации, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, новизна и практическая значимость полученных результатов.

В главе I "Экспериментальный подход к созданию мощных эксимерных излучателей" рассмотрены основные принципы их функционирования и представлена концепция построения мощного импульсно- периодического эксимерного лазера с различными способами возбуждения активной среды на основе универсального газодинамического контура. Показано, что реализованная в контуре объемная скорость циркуляции газа 3 м3/с при его давлении 5 атм обеспечивает возможность достижения средней мощности УФ излучения 3 кВт при накачке электрическим разрядом. Коротко рассмотрены развитые методы обеспечения большого времени жизни газовой смеси, содержащей такие высокоагрессивные компоненты, как молекулярный фтор или хлористый водород и разработанные для достижения высоких уровней мощности излучения системы импульсного питания лазеров.

Показано, что применявшееся в работе расчетное моделирование электрических полей различных лазерных компонент: электронных пушек, электродных систем, и коммутаторов, - позволило оптимизировать их характеристики и обеспечить компактность разработанных лазерных установок.

Описаны аппаратура и методики, применявшиеся для исследования радиационной плазмодинамики активных газовых сред и регистрации пространственно энергетических характеристик лазерного УФ излучения.

Глава II "Исследование скользящего разряда применительно к использованию в газовых лазерах" посвящена результатам экспериментального и теоретического исследования СР преимущественно в газовых средах эксимерных лазеров.

Представлены результаты исследований условий формирования

однородных плазменных слоев слоев большой площади (>0.1 м 2) и изучения устойчивости однородной формы СР при высокой, до 5104 Гц, частоте следования импульсов.

Описаны результаты исследования распространения поверхностных волн ионизации, позволившие определить основные закономерности и разработать модель динамики формирования скользящего разряда.

Изучено и аналитически описано распределение приведенной напряженности электрического поля Е/И в приповерхностном слое плазмы на стадии формирования СР. Проведен анализ зависимости ЕЛМ при пробое газа высокого давления от скорости нарастания электрического поля, на основании которого объясняются высокие значения ЕЛЧ, реализующиеся в тонком слое плазмы СР.

Представлены экспериментально определенные излучательные и фотоионизацинные характеристики плазмы, распределенной по поверхности диэлектрика, в зависимости от вкладываемой плотности мощности и энергии, позволившие установить оптимальные режимы возбуждения СР для применений в качестве источников предыонизации в эксимерных лазерах, фотоинициирования в химическом Н2/Г2 лазере и для возбуждения мощных высокоэффективных эксиламп. Приведены основные характеристики указанных разработанных источников излучения с применением различных форм СР.

Важнейшим аспектом применения СР является необходимость достижения высокого, > 108, импульсов ресурса при большой, 102-103 Гц, частоте их следования. Приведены результаты исследования допустимых электрических, тепловых и механических нагрузок на диэлектрик, выбора материалов системы формирования СР, режимов ее охлаждения, позволившего решить указанную

задачу применительно к разработанным источникам предыонизации мощных импульсно- периодических лазеров.

Глава III "Исследование объемного разряда в газовых средах эксимерных лазеров" посвящена результатам экспериментального и теоретического изучения процессов формирования и устойчивости самостоятельного объемного разряда высокого давления в смесях инертных и галогеносодержащих газов, а также связанных с ними закономерностей флуоресценции эксимерных молекул.

Обнаружено, что в легких инертных газах, гелии и неоне, однородный объемный разряд может быть осуществлен без предварительной ионизации газа и минимальном перенапряжении только за счет увеличения межэлектродного расстояния и выбора оптимально высокого давления газа. Проведен анализ основных элементарных процессов и их временной эволюции, на основе которых качественно интерпретированы наблюдаемые зависимости увеличения пробивных напряжений и ухудшения однородности объемного разряда при переходе от легких инертных газов (Ые, Не) к тяжелым (Аг, Кг, Хе). Установлен и проанализирован противоположный характер этих зависимостей по сравнению с наблюдаемыми в скользящем разряде.

Экспериментальные исследования показали, что в объемном разряде в смесях инертных и галогеносодержащих газов, также как и в СР, можно выделить две последовательные стадии: слаботочную, с концентрацией электронов пе = 1012-1013 см"3, соответствующую допробойному ионизационному размножению, и сильноточную сп = 1015-1016 см"3. При определенных условиях можно реализовать самостоятельный объемный разряд, содержащий только стадию допробойного ионизационного размножения. Приведены результаты исследования особенностей этой формы объемного разряда в газовой среде КгБ- лазера.

Представлены результаты экспериментального и теоретического изучения закономерности протекания тока самостоятельного объемного разряда в трехкомпонентных газовых смесях при условиях возбуждения, характерных для эксимерных лазеров. Развитие неоднородностей в разряде моделировалось выделением токовых шнуров с флуктуацией концентрации электронов пе или ЕЛМ. Результаты этих исследований позволили впервые установить механизм контрагирования объемного разряда в газовой среде КгГ- лазера.

Представлены результаты экспериментального и теоретического исследования устойчивости однородной формы объемного разряда в газовых средах КгР-, ХеС1- лазеров в зависимости от состава трехкомпонентной газовой смеси и условий ввода энергии, на основании которого выработаны аналитические критерии устойчивости и определены основные факторы ее повышения.

Описаны результаты исследования, в результате которого были определены закономерности ограничения интенсивности и энергии флуоресценции КгБ* с увеличением плотности вкладываемой мощности и длительности ввода энергии в разряд.

Представлены результаты экспериментального исследования разряда с плазменными электродами, показывающие, что их применение вместо металлических позволило существенно увеличить длительность и, соответственно, энергию флуоресценции эксимерных молекул.

Глава IV посвящена "исследованию условий достижения высокой средней мощности излучения КгР- лазеров".

Приведены результаты исследований характеристик электроразрядных ЮГ-лазеров в зависимости от типа электродной системы, уровня УФ предыонизации и объема (от 0.2 до 4 л) активной газовой среды. Рассмотрены вопросы

эффективного достижения высокой средней мощности в лазерах данного типа.

Представлено обоснование концепции достижения киловаттного уровня средней мощности излучения электроразрядных КгБ- лазеров за счет повышения частоты следования импульсов до >1 кГц при ограниченной, < 1 Дж, энергии генерации в импульсе и высоком для данного типа лазеров КПД, до 4%.

Эффективным способом повышения импульсной энергии и мощности лазерного излучения является применение другого вида возбуждения -импульсными электронными пучками. Этот вид возбуждения исследован при создании импульсно-периодического лазера с накачкой активной среды встречными электронными пучками, управляемыми внешним магнитным полем. Представлены характеристики системы накачки лазера и полученные на начальном этапе исследований энергетические характеристики лазера. Приведены результаты исследования влияния внешнего магнитного поля на характеристики накачки и генерации. На основании результатов исследования тепловых режимов охлаждаемых выпускных окон электронных пушек лазера обоснованы допустимые режимы их частотной работы. Проанализирован обнаруженный эффект разрушения широкоапертурных оптических СаР2- окон при выводе лазерного УФ излучения высокой средней мощности.

Кратко изложены результаты исследования, на основании которого теоретически и экспериментально обоснована возможность создания нового типа импульсно периодических эксимерных лазеров- с диффузионным охлаждением активной среды. В ходе исследования способов их накачки впервые созданы щелевые КгБ- лазеры с возбуждением двойным скользящим разрядом. Представлены результаты исследования их пространственно- энергетических характеристик в импульсном и импульсно- периодическом режиме без продува газа. Рассмотрены перспективы развития данного класса лазеров.

Глава V "Мощные широкоапертурные ХеС1- лазеры с УФ предыонизадией излучением скользящего разряда" посвящена созданию и исследованию электроразрядных эксимерных лазеров киловаттного уровня средней мощности.

Проведены исследования, показавшие, что применение для предыонизации УФ излучения СР позволяет получить однородный самостоятельный разряд в больших (до 10 л) объемах при электродных промежутках свыше 10 см и рекордный для лазеров с УФ предыонизацией уровень энергии генерации 20 Дж. На основании теоретического анализа установлено, что неустойчивость однородной формы лазерного разряда, обусловленная ступенчатой ионизацией ксенона, служит причиной ограничения длительности импульса генерации.

Представлены результаты экспериментального и теоретического исследования, позволившего обосновать режим эффективной предыонизации, заключающийся в ее осуществлении на оптимальном временном интервале роста напряжения на разрядном промежутке лазера. Показано, что в оптимизированном режиме энерговклад во вспомогательный СР не превышает 0,03 % от энергии накачки высокоэффективных ХеС1- лазеров с активным объемом ~ 1 л.

Изложены результаты исследования характеристик объемного разряда и распределения энергии генерации по апертуре в мощных ХеС1- лазерах с УФ предыонизацией. Полученные данные стали отправной точкой для создания новых компактных электродных систем с УФ предыонизацией через полупрозрачный электрод, отвечающих требованиям обеспечения эффективной работы широкоа-пертурных ХеС1- лазеров и получения однородного распределения энергии генерации по сечению пучка. Анализируется обнаруженный для разработанных электроразрядных систем, содержащих электрод с щелевыми окнами прозрачности, малый коэффициент смены газа в активном объеме при высокой частоте следования импульсов.

Представлены обоснование и результаты применения предложенного метода

Автор защищает:

1. Найденное решение проблемы получения однородного объемного разряда высокого давления 5 атм) в газовых средах эксимерных лазеров, основанное на осуществлении предыонизации больших (-10 см) межэлектродных промежутков излучением скользящего разряда.

2. Установленные условия формирования и устойчивости однородных плазменных слоев большой площади на основе импульсно- периодического скользящего разряда; выявленные закономерности динамики развития и полученные данные об излучательных характеристиках скользящего разряда при различных режимах возбуждения в инертных газах и их смесях с галогенами.

3. Разработку научных основ и создание нового класса широкоапертурных импульсно- периодических ХеС1- лазеров киловаттного уровня мощности с предыонизацией излучением завершенного скользящего разряда.

4. Установленные закономерности и раскрытие механизма ограничения выхода излучения КлР7* с увеличением разрядного объема, плотности вкладываемой мощности и длительности ввода энергии. Развитую на этой основе концепцию создания мощных электроразрядных КгР-лазеров с высокой для данного типа излучателей эффективностью.

5. Создание и результаты исследования нового типа излучателей УФ диапазона: эксимерных лазеров и ламп с возбуждением импульсно-периодическим скользящим разрядом.

6. Обоснование наиболее эффективного режима предыонизации в эксимерных лазерах, реализуемого на определенном временном интервале стадии роста разрядного напряжения с оптимально сформированным фронтом.

управления пространственным профилем пучка в ближней зоне широкоапертурного электроразрядного лазера.

Приведены результаты исследований по созданию первого эксимерного электроразрядного лазера со средней мощностью излучения 1 кВт (10 Дж, 100 Гц).

Представлены результаты исследований по развитию данного класса лазеров. Их результатом стало создание мощного широкоапертурного ХеС1- лазера "Гефест" с высокими частотой следования импульсов, до 300 Гц, и энергией генерации в импульсе, -10 Дж. Обосновывается возможность создания узкополос-ной лазерной линейки с расходимостью, близкой к дифракционной, при использовании в качестве конечных усилительных каскадов электроразрядных модулей "Гефест".

Определены условия, при которых энергия генерации ХеС1- лазера увеличивается при переходе от импульсного к импульсно- периодическому режиму благодаря установлению оптимальной повышенной температуры газа.

Развитое в работе направление возбуждения активных сред мощных широко-апертурных лазеров объемным разрядом в сочетании со вспомогательным СР снимает проблему биологической опасности, присущую высокоэнергетичным лазерам с рентгеновской предыонизацией и препятствующую их широкому распространению. Представлены результаты исследования мощного (4,2 Дж, 150Гц) компактного ХеС1 -лазера с автоматической предыонизацией УФ излучением СР, разработанного для промышленных применений с использованием компактного (диаметром 0,4 м) газодинамического контура. Проанализированы особенности и реализованные в работе новые подходы к созданию компактных конфигураций широкоапертурных лазеров.

Общие выводы сформулированы по результатам диссертационной работы, полученным впервые.

В заключении кратко сформулированы основные результаты диссертации.

Практическая значимость работы определяется созданием компактных эксимерных электроразрядных лазеров киловаттного уровня мощности с высокой стабильностью энергии генерации (а < 1%), в качестве одного из применений которых планируется лазерный отжиг в производстве плоских цветных дисплеев.

Решена проблема снижения биологической опасности мощных эксимерных лазеров, присущая широкоапертурным лазерным системам с рентгеновской предыонизацией и препятствующая их широкому внедрению.

Разработаны электродные системы и способ управления распределением энергии генерации по апертуре, обеспечивающие высокое качество луча в ближней зоне широкоапертурного лазера.

На основании результатов исследования влияния частоты повторения импульсов на расходимость ХеС1- лазеров и изучения методов ее управлением определены подходы к решению проблемы получения узкополосного лазерного УФ излучения киловаттного уровня мощности с расходимостью (10- 15 мкрад), близкой к дифракционному пределу.

Результаты работы могут быть использованы при создании новых импульсно-периодических электроннопучковых и электроразрядных лазеров, а также ламп и лазеров с диффузионным охлаждением.

Работа выполнялась по тематическим планам ИАЭ им. И.В. Курчатова и ТРИНИТИ, государственным и зарубежным контрактам ТРИНИТИ.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на международных конференциях по явлениям в ионизованных газах (Минск, 1981; Белград 1989); III Всесоюзной конференции "Оптика лазеров" (Ленинград, 1982); международных конференциях по лазерам (Lasers'81 Baltimore; '87 Lake Tahoe), Всесоюзной конференции "Проблемы преобразования энергии"

Москва, 1983; II Всесоюзном совещания по физике электрического пробоя газов, Тарту, 1984; Всесоюзных конференциях по физике газового разряда (Киев, 1986; Омск, 1990); международной конференции по лазерам и электрооптике (CLEO'87, Baltimore; '94, Netherlands; '95, Baltimore); 3-м международном симпозиуме по современной оптике (OPTICA'88, Budapest); международной конференции по мощным газовым лазерам (Los Angeles, 1990); международном симпозиуме "Коротковолновые лазеры и их применение" (Самарканд, 1990); 8 международном симпозиуме по газовым и химическим лазерам (Madrid, 1990); международных симпозиумах по оптической науке и инженерии (Hague, 1991; San Jose, 1997).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано более 60 работ, включая авторские свидетельства и патенты на изобретения.

Вклад автора в совместные работы является определяющим при постановке и проведении экспериментов, в определении задач теоретического исследования, анализе результатов и формулировке выводов.

Заключение диссертации по теме «Физика плазмы», Христофоров, Олег Борисович

Общие выводы диссертационной работы кратко могут быть сформулированы по результатам, полученным впервые.

1. Предложен и развит подход к проблеме создания объемного разряда в импульсных эксимерных лазерах, заключающийся в использовании плазменных анода и катода в виде завершенных скользящих разрядов по поверхности диэлектрика. Его достоинство состоит в обеспечении пространственной однородности разряда при повышенных энерговкладах, давлениях, апертурах и длительностях ввода энергии за счет высокого однородного уровня предыонизации и принципиального отсутствия катодных и анодных пятен, на которых может происходить локализация тока объемного разряда, приводящая к его контраги-рованию. Однако, применение таких систем ограничено малым ресурсом плазменных электродов в импульсно-периодическом режиме, что определило актуальность поиска новых эффективных методов возбуждения активных газовых сред.

2. Проведено исследование импульсного скользящего разряда применительно к созданию эксимерных источников излучения, на основании которого:

- установлены режимы возбуждения СР, оптимальные для его использования в качестве источника УФ предионизации в широкоапертурных эксимерных лазерах, определена и реализована совокупность условий, при которых достигнут высокий (> 108 импульсов) ресурс систем формирования СР;

- определены и аналитически описаны закономерности динамики распространения волны напряжения и структура электрического поля в плазме СР на стадии пробоя; показано, что реализующиеся в плазме многоканального СР высокие значения напряженности электрического поля обусловлены высокой скоростью его нарастания, > 1013 В/(см-с), в субмиллиметровом слое газа;

- установлены и реализованы условия полного однородного заполнения поверхности диэлектрика большой площади плазмой СР;

- обнаружен эффект сохранения однородной формы СР при высокой (до 50 кГц) частоте следования импульсов без продува газа, при этом высокие пороги возникновения перегревных неустойчивостей (>10 Вт/см2 по плотности средней мощности возбуждения) обусловлены эффективностью процессов диффузионного охлаждения тонкого поверхностного слоя газа, в котором развивается разряд;

- теоретически и экспериментально обоснованы принципы создания нового класса импульсно- периодических эксимерных лазеров- с накачкой завершенным скользящим разрядом, устойчиво работающих с высокой, >100 Гц, частотой следования импульсов без принудительного продува газа и охлаждения ;

- предложено и обосновано применение незавершенной формы СР для возбуждения мощных высокоэффективных эксиламп .

3. Развит новый подход к рассмотрению устойчивости самостоятельного объемного разряда (СОР) при котором ее критерием является сохранение пространственно однородной формы разряда на временном интервале ввода энергии. Результаты теоретического анализа и расчетного моделирования неустойчивости пространственно- однородного состояния разряда относительно возмущений плотности электронов и параметра Е/Ы позволили качественно и количественно интерпретировать результаты экспериментального исследования основных закономерностей контракции разряда в эксимерных лазерах, в частности, в зависимости от состава газа. Установлено, что механизм контрагирования СОР в КгГ- лазере заключается в развитии ступенчато- ионизационной неустойчивости, проявляющейся в уменьшении разрядного объема за счет стягивания тока в области с повышенными значениями Е/Ы и его трансформации за время менее 100 не (при 1 МВт/см3 ) во множество токовых шнуров с характерным поперечным размером -100 мкм. Показано, что развитие неоднородностей разряда более критично к малым относительным возмущениям параметра ЕЛЧ, которые в импульсно- периодическом режиме могут быть вызваны изменениями плотности газа N из- за акустических возмущений.

4. Определены обусловленные кинетикой газовой среды и неустойчивостью СОР закономерности ограничения выхода излучения КгГ* с увеличением объема активной среды, плотности вкладываемой мощности и длительности ввода энергии. Установлены ограничения возможности эффективного повышения энергии генерации свыше 1 Дж/импульс, что позволило обосновать концепцию мощных КгР-лазеров с высоким для данного типа излучателей КПД (3-н4 %). В ходе ее реализации созданы электроразрядные КгБ- лазеры с рекордной для данного класса лазеров средней мощностью излучения 630 Вт.

5. Впервые в нашей стране создан уникальный импульсно-периодический эксимерный лазер с накачкой активной среды встречными электронными пучками, управляемыми внешним магнитным полем. На начальном этапе исследований получена энергия лазерного импульса 100 Дж при генерации на КгР* и обоснована возможность достижения проектной частоты следования импульсов > 80 Гц.

6. В работе решена проблема получения и устойчивости в импульсном и импульсно- периодическом ( до 300 Гц) режимах объемного разряда высокого (5 атм) давления в газовых смесях высокоэнергетичных (до 20 Дж/импульс) ХеС1-лазеров при осуществлении предыонизации больших межэлектродных промежутков УФ излучением скользящего разряда.

7. Экспериментально и теоретически обоснован режим эффективной предыонизации в эксимерных лазерах, заключающийся в ее осуществлении вблизи момента ионизационно- прилипательного равновесия в изменении концентрации электронов на стадии роста разрядного напряжения. Определены параметры фронта разрядного напряжения, при которых достигается наибольшая эффективность предыонизации.

8. Выявлены условия, при которых КПД ХеС1- лазера увеличивается при переходе от импульсного к импульсно- периодическому режиму в результате установления оптимальной (32-7-22 °С) повышенной температуры газа.

9. Предложен и реализован способ формирования пространственного профиля луча в ближней зоне широкоапертурного электроразрядного лазера за счет управления распределением интенсивности излучения предыонизатора.

Заключение.

В диссертационной работе на основании выполненных экспериментальных и теоретических исследований осуществлено решение актуальной в области физики и химии плазмы научной проблемы получения и устойчивости в долговременном импульсно-периодическом режиме пространственно однородных, протяженных излучающих газовых сред с высоким выходом интенсивного УФ излучения на переходах эксимерных молекул КгБ*, ХеС1*. При этом впервые: реализованы близкие к граничным по кинетике газовой среды выход флуоресценции КгБ* импульсного разряда, превышающий 30 % и интенсивность излучения КгБ* около 100 Вт/см3 в квазинепрерывном режиме, а также получена средняя мощность ХеС1- лазерного излучения 1 кВт в импульсно-периодическом режиме.

Результатом выполнения этой работы является создание высокоэнергетичных импульсно- периодических УФ лазеров киловаттного уровня средней мощности излучения. В разработанных для промышленных применений мощных компактных ХеС1- лазерах использование УФ предыонизации излучением скользящего разряда снимает проблему биологической опасности, присущую высокоэнергетичным лазерам с применением альтернативного вида предыонизации: рентгеновским излучением.

Развито новое научное направление- мощные импульсно- периодические эксимерные лазеры с предыонизацией излучением скользящего разряда.

БЛАГОДАРНОСТИ

Автор считает своим приятным долгом выразить глубокую благодарность члену- корреспонденту РАН В.Д. Письменному за поддержку и внимание к работе, профессору В.М. Борисову, создавшему школу экспериментаторов, представителем которой является автор, и сотрудникам Лаборатории импульсных лазерных систем Ю.Б. Кирюхину, А.Ю. Виноходову, A.M. Давидовскому, A.B. Прокофьеву , А.И. Демину за многолетнее творческое участие в совместной работе, результаты которой легли в основу диссертации, а также A.M. Шакутину, И.С. Маркову, A.B. Страхову, М.И. Дьяконенко за обеспечение работы на этапах ОКР. Автор благодарен члену- корреспонденту РАН В.Ю. Баранову, Д.Д. Малюте, Ф.И. Высикайло, В.П. Новикову, Д.Н. Молчанову, В.Б. Михайлову, К.В. Воскрецову, A.B. Ельцову, В.А. Водчицу за помощь и участие на различных этапах работы; Н.Д. Крупиной, Г.В. Козодой- за помощь, оказанную при оформлении диссертации. Кроме того, автор глубоко признателен В.М. Шашкову и другим сотрудникам ТРИНИТИ, ознакомившимся с диссертацией и высказавшим свои замечания.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Христофоров, Олег Борисович, 1998 год

Литература.

1. Басов Н.Г., Данилычев В.А., Попов Ю.М., Ходаевич Д.Д. Квантовый генератор в вакуумной области спектра при возбуждении жидкого ксенона электронным пучком. Письма в ЖЭТФ, 1970, т.12, 473-474.

2. Brak С.А., Ewing J.J. 354-nm laser action on XeF. Appl. Phys. Lett. v.27,pp.435-437,1975.

3. Басов Н.Г., Вадковский А.Д., Зворыкин В.Д., Метревели Г.Е., Сучков Л.Ф. Инжекционное управление параметрами излучения мощного KrF- лазера с электронно- пучковой накачкой. Квантовая электроника, 21, 15 (1994).

4. Абдуллин Э.Н., Горбачев С.И., Ефремов A.M., Ковальчук Б.М., Логинов С.В., Скакун B.C., Тарасенко В.Ф., Толкачев B.C., Фезенев А.В., Фомин Е.А., Щапин П.М. Мощный компактный лазер Х= 308 и 249 нм, накачиваемый радиально сходящимся электронным пучком. Квантовая электроника, 21, 652 (1993).

5. Клементов А.Д., Морозов Н.В., Сергеев П.Б. Работа KrF-ЭПЛ в режиме высоких удельных мощностей и энергий возбуждения. Квантовая электроника 15,276-282(1988).

6. Rosocha L.A. Aurora: a short-pulse multikilojonte KrF inertial fusion laser system. Dig. Techn. Paper of CLEO' 85, USA, Baltimore, 1985, pp.186-188.

7. Odenschain S.P.,Bodner S.E., Colombant D. etal. The Nike KrF laser facility; Performance and initial target experiments. Phys. Plasmas,Vol.3, 5, ,pp.2098-2107, 1996.

8. Zahnow C.F. A 1- kW e- beam pumped excimer laser. Int. Congress on Optical science and Engineering, paper No 1023-09, Hamburg, Germany, Sept. 1988, p.56-65.

9. Smile G. Review of high power excimer lasers. Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., vol 1225 High-Power Gas lasers, 1990, p. 2-21.

10. Эмануэл Дж., Гастинг Д.Э., Грабовский У.Р. Установки, изготовленные по

программе СОИ- определяющий фактор мощности лазерного оружия. Аэрокосмическая техника, 1989, No 7, с. 215-217.

11. Баранов В.Ю., Борисов В.Н., Степанов Ю.Ю. Электроразрядные эксимерные лазеры на галогенидах инертных газов. М. Энергоатомиздат, 1988.

12. Frowein Н., Patzel R., Rebhan U., Basting D. High-Power, High Repetition Rate Excimer Laser to Meet Industrial Reliability Standarts such as 2x 109pulses-Parameter Studies of KrF and XeCl Lasers in the 250-500 W Power Range. In L.D. Lande (ed.) "Excimer Lasers", Kluwer Academic Publishers, Netherland, 1994, p.2-9.

13. Schmidt U., Rath W. High average power excimer laser development in Europe. Proc. CLEO'90, Anaheim, C.A. May 1990, paper CTHB4.

14. Maeda M. Progress on the AMMTRA project for excimer laser development. Proc. CLEO'92, Anaheim, CA, May 10- 15, 1992, Paper CTuDl.

15. Godard В., Murer P. et al. Realization of 1 kW XeCl laser, GCL 92 Conference, Heraklion, Greet, 1992.

16. Stehle M. X-ray preionized excimer lasers: innovative technologies of new excimer lasers. L.D. Lande (ed.), Excimer Lasers, Kluwer Academic Publishers, the Netherlands, pp. 15-25,1994.

17. Sato Y., Inoue M., Fujikawa S., Saito Y., Suruki A., HarutaK., Nagai H. Development of a 2 kW XeCl laser with a surface corona preionization scheme and a spiker-sustainer circuit. IEEE. J. of Selected topics in Quantum Electronics, vol.1, №3, pp.811-824,1995.

18. Borisov V.M., Khristoforov O.B., Kirykhin Yu.B., Kuznetsov S.,G., Vinokhodov A.Yu., The kilowatt range high repetition rate excimer lasers. Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng. vol. 1503 Excimer Lasers and Applications III, pp. 40-47, 1991.

19. Борисов B.H., Дмитриев A.A., Прокофьев A.B., Христофоров О.Б. Об условиях возбуждения широкоапертурного ХеС1-лазера со средней мощностью излучения 1кВт. Квантовая электроника т.22, с.433-435 (1995).

-23820. Borisov V.M., Bragin I.E., Khristoforov O.B., Kirykhin Yu.B., Vinokhodov A. Yu. Development of 1 kW average power excimer laser with UV preionization. Proc CLEO/ EUROPE"94, p.p. 80-81,1994.

21. Muller-Horsche E., Oesterling P. Highest power excimer lasers. Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng. Vol.1225 High- Power Gas Lasers. (1990), pp.142-145.

22. Rosocha., K.B. Riepe. Electron- Beam Sources for Pumping Large Aperture KrF-lasers. Fusion Technology, v. 11, pp. 576-611,1987.

23. Watanabe S., Endoh A. Wide aperture self- sustained discharge KrF and XeCl lasers. Appl. Phys. Lett.1982, vol.41, pp. 799-801.

24. Борисов B.M., Брагин И.Е., Дмитриев A.A., Сандомиров M.A., Толстов В.Ф. Сильноточный ускоритель электронов импульсно-периодического действия. ПТЭ, 1990, 5, с. 162-165.

25. Frank К., Boggasch Е., Christiansen J., et al. High-Power Pseudospark and BLT Switches. IEEE Transactions on Plasma Sei: ,1988 vol. 16, №2, pp.317-323.

26. Basting D. et al. Thyratrons with magnetic switches: the key to reliable excimer lasers. Lasers and optoelectronik, 1984, v.16, p. 128.

27. Борисов B.M., Христофоров О.Б. Устройство для возбуждения объемного разряда в импульсном лазере. Патент РФ. № 2031501, Приоритет от 06.10.92, Бюл. №8 20.03.95.

28. Христофоров О.Б. Устройство для возбуждения газового лазера, Патент РФ № 2069929, приоритет 06.10.92, Бюл.№33 27.11.96.

29. Witteman W.J., Timmermans J.C.M., Van Goor F.A., Analysis of high power XeCl excimer lasers. Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng. vol. 2773 (1996), pp. 85-97.

30. Борисов B.M., Брагин И.Е., Виноходов А.Ю., Водчиц В.А. Об интенсивности накачки электроразрядных эксимерных лазеров. Квантовая электроника, 22, № 6 (1995), с.533-536.

31. Борисов В.М., Демьянов A.B., Кирюхин Ю.Б. Теоретическое и

экспериментальное исследование возникновения крупномасштабной неустойчивости в разряде ХеС1-лазера с УФ-предыонизацией. Квантовая электроника, 24, с.25-30 (1997).

32. Borisov V.M., Khristoforov О.В., Kirykhin Yu.B., Vinokhodov A.Yu., Demin A.I., Dem'janov A.V. Theoretical and experimental investigations of the 1 kW XeCl-laser with UV preionization. Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., vol.2987 Gas and Chemical Lasers and Applications II (1997), pp. 94-104.

3 3. Газовые лазеры: перевод с англ. Под редакцией И. Мак- Даниэля и У.Нигена-М:Мир,1986,552 с.

34. Буткевич Г.В., Белкин Г.С., Ведешенков Н.А. и др. Электрическая эрозия сильноточных контактов и электродов. М.: Энергия, 1978, 256 с.

35. Кржижановский В.И., Кузмичев А.И., Левченко Г.В., Лубан Р.Б., Шендаков А.И. Влияние включений LaB6 в материале катода на его эрозию и параметры импульсного дугового разряда. ТВТ, 27, №6,1990, с. 1219.

36. Harris D.B. et al. Future development and applications of KrF laser fusion systems. Fusion technology, v.ll,p.705,1987.

37. Борисов B.M., Куряпин K.A., Рыбин E.M., Христофоров О.Б. Генератор импульсов высокого напряжения для электронной накачки эксимерного лазера. ПТЭ №2,1991, с.122-125.

38. Chang N.Y. Improved uniform- field electrode profiles for TEA laser and highvoltage applications. Rev. Sci. Instrum. v.44,p.405,1973.

39. Ernst G.J., Compact uniform- field electrode profiles. Opt. Commun., 47,47,1983.

40. Stappaerts E.A. A new analitical desing method for discharge laser electrode profiles Appl. Phys Lett., v.40, p. 1018, 1982.

41. Khristoforov O.B., Kuzmichev A.A, Merkulova S.R. Numerical simulation ofthe electric field for electrophysics design and optimization. Proc. of Soviet- American Symp. "Research, Technology and Trade", p. 109, SanFrancisco, 13-16 march, 1991.

-24042. Борисов В.М., Высикайло Ф.И., Кочетов И.В., Молчанов Д.Н., Христофоров О.Б. Объемный разряд в трехкомионентных смесях инертных газов с галогеносодержащими молекулами. Препринт ИАЭ-4246/7. М.,1986.

43. Dem'janov A.V., Kochetov I.V., Napartovich А.Р., Longo S., Capitelly M. Theoretical Studies on Microscopic and Macroscopic Nonuniformities in Electric- Discharge- Excited XeCl Lasers. Plasma Chemistry and Plasma Processing, vol.16, № l,pp. 121-140,1996.

44. Brown A.J.W., Sergoyan E.G., White F.E., Von Dadelszen M., Fisher C.H. A 20-J Flow-Compatible XeCl Laser. IEEE Photonics Technology Lett., Vol.3, № 5,1991,pp.433-435.

45. Баранов В.Ю., Борисов B.M., Виноходов А.Ю., Кирюхин Ю.Б., Молчанов Д.Н., Новиков В.П., Христофоров О.Б.. Расходимость излучения электроразрядного XeCl- лазера в импульсно периодическом режиме. Квантовая электроника, 15, 1712 (1988).

46. Борисов В.М., Давидовский В.М., Христофоров О.Б. Экспериментальное исследование характеристик плоского скользящего разряда. Квантовая электроника, 1982, 9, с. 2159-2167.

47. Борисов В.М., Высикайло Ф.И., Христофоров О.Б. О флюоресценции KrF* в объемном разряде на стадии допробойного ионизационного размножения. Квантовая электроника, 1985,12, с. 1311-1313.

48. Борисов В.М., Высикайло Ф.И., Христофоров О.Б. Закономерности флюоресценции KrF*, XeF* в объемном разряде. Квантовая электроника, 1985, т. 12, с. 1196-1203.

49. Chatterjee U.K., Shikarhane N.S., Yanoly U. Novel method of compensating shunts for measuring kiloampere currents. Rev. Sci. Instrum. 1981, v.52, p.618-620.

50. Гришин Ю.М., Козлов Н.П., Кузенов B.B. Об особенностях спектрально-яркостных характеристик импульсных излучающих поверхностных разрядов

-241в плотных газах. ТВТ, 1998, 60, №2, 67-71.

51. Дашук П.Н., Кулаков С.А. Ренгеновское излучение многоканального скользящего разряда. Письма в ЖТФ., 1981, т.7, 14, с.853-857.

52. Beverly III R.E. Modeling of x-ray generation during the breakdown phase of surface discharges. J. Appl. Phys., 1988, v.64, N 4, p 1753-1757.

53. Дашук П.Н., Кулаков C.JI. Формирование электронного пучка в плазме скользящего разряда. Письма в ЖТФ, 1981, т.7, 21, с. 1315-1320.

54. Дашук П.Н., Кулаков С.Л. Накачка газового лазера электронным пучком, формируемым в плазме наносекундного скользящего разряда. Письма в ЖТФ, 1981, т.7, с. 1307-1311

55. Дашук П.Н., Дементьев В.А., Ярышева М.Д. Электрооптические исследования развития скользящего разряда и формирования обратного лидера. Письма в ЖСТФ, 1983, т.9, N 2, с.89-94

56. Баранов В.Ю., Борисов В.М., Высикайло Ф.И., Кирюхин Ю.Б., Христофоров О.Б. Исследование процессов формирования и протекания скользящего разряда. Препринт ИАЭ- 34721. М., 1981.

57. Борисов В.М. Высикайло Ф.И, Христофоров О.Б., Исследование условий однородного развития скользящего разряда. В сб.: Физика процессов в газоразрядной плазме. Ленинградский гос. университет Л., 1982.

58. Борисов В.М. Высикайло Ф.И., Христофоров О.Б. Исследование условий формирования однородного сильноточного скользящего разряда. ТВТ, 1984, т.22, с.661.

59. Христофоров О.Б. Лазерные электроразрядные системы со скользящим разрядом в смесях инертных газов с галогеносодержащими молекулами. Диссертация на соискание уч. степени к.ф.- м.н. ИСЭ СО АН СССР, Томск, 1985.

60. Ванюков М.П., Даниэль Е.В. К вопросу о развитии канала поверхностного разряда. ЖТФ, 1967, 37, с. 1529.

-24261. Импульсные источники света. Под ред. И.С. Маршака, М. Энергия, 1978,472с.

62. Борисов В.М., Высикайло Ф.И., Мамонов С.Г., Напартович А.П., Степанов Ю.Ю. Исследования характеристик фотоионизационных эксимерных лазеров. Квантовая электроника, 1980, 7, с.593.

63. Борисов В.М. Высикайло Ф.И., Христофоров О.Б. Исследование однородного сильноточного скользящего разряда. ТВТ, 1983, 21, с.844.

64. Руткевич Б.И. К теории распространения скользящего разряда. Тезисы докладов II Всесоюз. совещания по физике электрического пробоя газов. Тарту, 1984, с.423-425.

65. Taylor R.S., Leopold К.Е., Magnetic-spiker excitation of gas- discharge lasers, Appl. Phys. B,1994,59,p.479-508.

66. Борисов B.M., Высикайло Ф.И., Кохан В.И., Христофоров О.Б. О связи ионизационных процессов с пространственными параметрами импульсного разряда в гелии. Квантовая электроника, 1985, т.11, с.2317-2323.

67. Райзер Ю.П. Основы современной физики газоразрядных процессов. М. Наука, 1980, с. 121.

68. Борисов В.М., Высикайло Ф.И., Кирюхин Ю.Б., Христофоров О.Б., Исследование характеристик скользящего разряда по поверхности диэлектрика с высокой частотой повторения. Тезисы XV Межд. конф. по явлениям в ионизованных газах, 1981, Минск, II с.Р-1111.

69. Борисов В.М., Высикайло Ф.И., Кирюхин Ю.Б., Христофоров О.Б., Скользящий импульсно-периодический разряд. Квантовая электроника, 1983, т. 10, с. 2110-2112.

70. Baranov V.Yu., Borisov V.M., Khristoforov O.B., et al. UV-preionized rare gas halide lasers with plasma electrodes. Proc. of the Int Conf on Laser'81,1981, Baltimor, USA, pp.968-974.

71. Атанасов П.А., Брънзалов П.П., Изотов И.Н., Карлова E.JI., Ковалев И.О.,

Кузьмин Г.П., Нестеренко А.А. Исследования эффективности предыонизации плазменными электродами в С02 лазерах. Крагк. сооб. по физике, 1987, N 7, с.27-

72. Тарковский В.П., Карлов Н.В., Ковалев И.О., Ковальчук В.Н., Кузьмин Г.П., Месяц Г.А., Прохоров A.M. Мощный импульсный С 02 лазере плазмеными электродами. Квантовая электроника, 1984, т. 11, N9, с. 1867-1869.

73. Борисов В.М., Давидовский A.M., Мамонов С.Г., Христофоров О.Б., Химический HF-лазер, инициируемый скользящим по поверхности диэлектрика разрядом. Квантовая электроника, №10, с. 1065 (1983)

74. Фольтрат К. Искровые источники света и высокочастотная кинематография. -В кн.: Физика быстропротекающих процессов, Т.1.М., Мир, с.135.

75. Watanabe К., Obara М., Fujioka Т.A. Surfase spark discharge UV light source. J. Appl. Phys.,1980, v.51,p.2355.

76. Watanabe K., Obara M.,Fujioka Т.,Sato Y., AnHz (Dr) F2 Chemical Laser Initiated with anovel Teflon Surface Spark UV Flash. Jap.Jof Appl. Phys., 19,2175(1980).

77. Sze R.C. Large-area Surface Discharge UV Light Source for Materials Processing Applications. Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., vol.2992, pp. 88-93,1997.

78. Steehle M. X., Godard В., Stehle J.L. Processing of amorphous silicon flat panal dislays with large-area excimer lasers. Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., vol. 2992, pp. 74- 79,1997.

79. Quigley G.P., Harrison R.F., Shimada T. Surface discharge pumped chemical lasers. Conf on Lasers and Electrooptics, Technical Digest paper CIHB2, Baltimore,MD, Vay1993.

80. Лонард С. Оновные микроскопические измерения. - В кн.: Диагностика плазмы (Под ред. Р. Хадстоуна и С. Леонарда). -М.: Мир, 1967, с. 14-19.

81. Ceglio N.W., Lawrence J.D.,Spark Photoionization of C02laser gases. J. Appl. Phys., 48,4176(1977).

82. Липатов Н.И., Пашинин П.П., Прохоров A.M., Юров В.Ю.,Измерение плотности фотоэлектрорнов при ионизации рабочей смеси С02-лазера излучением

поверхностного разряда. Препринт ФИАН №45.М, 1979.-c.39.

83. Борисов В.М., Гладуш Г.Г., Степанов Ю.Ю., Фотоионизация в импульсном С02-лазере, -Квантовая электроника, №4, 809(1977).

84. Борисов В.М., Водчиц В.А., Ельцов A.B., Христофоров О.Б.Мощные высокоэффективные KrF-лампы с возбуждением скользящим и барьерным разрядами. Квантовая электроника, 25, 308 (1998).

85. U. Kogelschatz and Н. Esrom, "New Incoherent Ultraviolet Excimer Sources for Photolotytic Material Deposition", Laser and Optoelectronics.22, pp.55-59,1990.

86. Yokotani A., Takezoel N., Kurosawa K. et al, "Etching of organic optical materials by photo-material processing using an excimer lamps", Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., vol.3092,pp.394-397,1997.

87. Kumagai H. and Obara M."New High-efficiency Quasi-continuous Operation of KrF (B-X) Excimer Lamp Excited by Microwave Dischrge". Appl. Phys.Lett.54, pp.2619-2621,1989.

88. B. Geliert and U. Kogelschatz, "Generation of Excimer Emission in Dielectric Barrier Discharge", Appl. Phys. B,52, pp. 14-21,1991.

89. ВизирьВ.А., Скакун B.C., СморудовГ.В., Фомин Е.А.,ТарасенкоВ.Ф., Червяков В.В.Коаксиальные эксилампы накачиваемые барьерным и продольным разрядами. Квантовая электроника, 22, 519,1995.

90. Т. Gerber, W. Luthy and Р. Burkhard, "High Efficiency KrF Excimer Flashlamp", Opt. Commun.35, pp.242-244,1980.

91. Головицкий А.П., Кан C.H. Kan, "Характеристики эксимернош УФ излучения непрерывного тлеющего разряда низкого давления. Оптика и спектроскопия, 75, 604,(1993).

92. Алехин A.A., Баринов В.Н., Герасько Ю.В., Костенко О.Ф., Любченко Ф.Н., Тюкавкин A.B., Шалапжов В.И. Непрерывные плазмохимические источники света М.:Биор, 1997,160 с.

-24593. V.F. Tarasenko, M.I. Lomaev, A.N. Panchenko, E.A. Sosnin, "Coaxial, cylindrical and planar UV excilamps, pumped by glow or barrier discharge", Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., vol.2992, pp.24-34,1997.

94. Елецкий A.B., Смирнов Б.М. Физические процессы в газовых лазерах. М.: Энергоатомиздат, 1985, 152 с.

95. Баранов В.Ю., Борисов В.М., Христофоров О.Б. и др. Исследование характеристик разряда и генерации эксимерных лазеров. 4.1. Баланс энергии и скорости возбуждения отдельных уровней в смесях F2:Xe:He. Препринт ИАЭ-3080, М.,1979,35 с.

96. Баранов В.Ю., Борисов В.М., Христофоров О.Б. и др. Ч.П. Расчет разряда в Не, лазеры на XeF* и KrF*. Препринт ИАЭ- 3081, М.,1979,38 с.

97. Борисов В.М., Высикайло Ф.И., Кочетов И.В., Христофоров О.Б. и др. Объемный разряд в инертных газах и их трехкомпонентных смесях с галогеносодержащими молекулами. Препринт ИТЭФ №2, М., 1985,44 с.

98. Борисов В.М., Высикайло Ф.И., Христофоров О.Б. О некоторых закономерностях пробоя и флуоресценции в газовой смеси KrF лазера. Тезисы П Всесоюзн. совещ. по физике электрического пробоя газов. Тарту, 1984, ч.П, с.400.

99. Борисов В.М., Высикайло Ф.И., Виноходов А.Ю., Кирюхин Ю.Б. О влиянии ступенчатых процессов на устойчивость объемного разряда при увеличении частоты импульсов в XeCl лазере. Тезисы докладов 6 Всес. конф. по физике низкотемпературной плазмы. Т. П. С. 390.

100. Levatter J.I., Shao-Chi Lin. Necessary conditions for the homogeneous formation of pulsed avalanche discharges at high pressures. J. Appl. Phys., 51,210, (1980).

101. Королев Ю.Д., Месяц Г.А. Автоэмиссионные и взрывные процессы в газовом разряде. Новосибирск: Наука, 1982, 255с.

102. Баранов В.Ю.,Борисов В.М., Высикайло Ф.И., Виноходов А.Ю., Кирюхин Ю.Б. Об особенностях импульсно-периодического режима эксимерных лазеров.

Квантовая электроника, 10, 540,1983.

103. Баранов В.Ю., Борисов В.М., Новиков В.П., Молчанов Д.Н., Христофоров О.Б. Неустойчивость самостоятельного объемного разряда в широкоапертурном ХеС1-лазере. Тезисы докладов Ш Всесоюзн. конф. по физике газового разряда, 4.3,294, Киев, 1986.

104. Борисов В.М., Новиков В.П., Христофоров О.Б. О неустойчивости однородной формы самостоятельного разряда в эксимерных лазерах. ТВТ, 24, 1072,(1986).

105. Борисов В.М., Виноходов А.Ю., Кирюхин Ю.Б., Новиков В.П., Христофоров О.Б. Самостоятельные объемные разряды в эксимерных лазерах. Тезисы докладов V Всесоюзн. конф. по физике газового разряда, Т.1, 9, Омск, 1990.

106. Daugerty J.D., Mangano J.A., Jacob J.H. Attachment domination electron beam-ionized discharges. Appl. Phys. Lett., 1976, v.28, №10, p.581.

107. Борисов B.M., Молчанов Д.Н., Новиков В.П., Христофоров О.Б. Эффективный режим предыонизации в разряде широкоапертурного ХеС1-лазера. Тезисы докладов V Всесоюзн. конф. по физике газового разряда, Т.1, 64, Омск, 1990.

108. Борисов В.М., Молчанов Д.Н., Новиков В.П., Христофоров О.Б. Широкоапертурный XeCl- лазер с УФ предыонизацией и энергией генерации 20 Дж. Квантовая электроника, 14,1542,1987.

109. Bruzzese R., Hogan D., Webb C.E. Discharge stability of electrically excited rare- gas halide lasers system. Nuovo Cimento B. 1984, v.81B, №l,p.54-61.

110. Rothe D.E., Gibson R.A. Analysis of a spark- preionized large- volume XeF and KrF laser. Opt. Comm., 22,265,1977.

111. Баранов В.Ю., Борисов B.M., Давидовский A.M., Христофоров О.Б. Использование разряда по поверхности диэлектрика для предыонизации в эксимерных лазерах. Квантовая электроника, 8, 77, 1981.

112. Лакоба И.С., Яковленко С.И. Активные среды эксиплексных лазеров (обзор). Квантовая электроника, 7, 677,1980.

-247113. MaedaM., Takashi A., Mizunami T. Kinetic model for self- sustained discharge lasers. Jap. J. Appl. Phys., 21,1161, (1982).

114. Green A.E., Brau C.A. Theoretical Studies of UV- preionized Transverse Discharge KrF ArF Lasers. IEEE J. of QE-14, 951 (1978).

115. Trainor D.W., Jacob J.H. Electron quenching of KrF* and ArF*. Appl. Phys. Lett., 37,675(1980).

116. Елецкий A.B., Смирнов Б.М. Тушение электронно возбужденных молекул электронным ударом. ЖЭТФ, 84, 1639 (1983).

117. Борисов В.М., Давидовский А.М., Христофоров О.Б. Устройство для возбуждения импульсного разряда. Авторское свидетельство №810031, НО 1S 3/09, (1979).

118. Бычков Ю.И., Мельченко С.В., Тарасенко В.Ф., Федоров А.И. Квазистационарная генерация в смеси HCl-Xe-Ne при возбуждении электрическим разрядом. Квантовая электроника, 9, 1481 (1982).

119. Бычков Ю.И., Мельченко С.В., Месяц Г.А., Суслов А.И., Тарасенко В.Ф., Федоров А.И., Ястремский А.Г. Квазистационарный режим возбуждения электроразрядных эксиплексных лазеров. Квантовая электроника, 9, 2423 (1982).

120. Tonshoff Н.К., von Alvensleben F., Heekenjann P.B., Willmann G. Excimer laser machining of advanced materials, Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., Vol. 2992, p. 17,1997.

121. Rowan C. "Excimer lasers make better holes", Laser Focus World, August, 1995.

122. Basting D. "Inkjet nozzle drilling using excimer line beam illuminated mask" Lambda Industrial No. 10, A publication by Lambda Physik GmbH, 1996.

123. Inoue N., Ozaki Т., Monnaka Т., Kashiwabara S. Improved off-axis pulsed laser deposition method, Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., Vol. 2992, p. 10, 1997.

124. Matthews L.R., Parkhill R.L., Knobbe E.T. Optical characterization of binary, tertiary, and quaternary П-VI semiconductor thin films prepared by pulsed excimer laser deposition [2992-], Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., Vol. 2992, p. 11,1997.

125. Langston J., Dao G. Extention of Optical Lithography to 0.25 um and Below. Pro-

ceedings 1994 Lithography Workshop, August 28- September 4, Quebec City, Canada.

126. Andrews W. "IBM said to be lead for deep UV development", Electronic News 48, Januaiy23,1995.

127. Suzuki K., Matsuda M., Ogino Т., Hayashi N., Terebayashi Т., Amemiya K. Excimer ablation lithography (EAL) for TFT-LCD (invited Paper) [2992-], Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., Vol. 2992, p. 16, 1997.

128. Buerhop C., Lutz N., Weissman R. Surface treatment of glass and ceramics using XeCl laser radiation. Glasstechnische Berichte 66, No. 3, pp. 61-67,1993.

129. Farley R J., Dyer P.E., Giedl R. Excimer-laser-irradiated phase masks for grating formation. Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., Vol. 2992, p. 21, 1997.

130. Rizvi N.H., Gower M.C., Goodall F.C., Arthur G. and Herman P., "Excimer-laser writing of submicrometer period fiber Bragg gratings using phase-shifting mask projection", Electron. Lett. 31, pp.901-902,1995.

131. Shields H., Powers M., Turcu I.C.E., et. al. "High power excimer laser-generated source for x-ray microlithography", Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., v. 2523, pp. 122-128, 1995.

132. Von Bergman H.N., Brederkamp G.L., Swart R.H. High repetition rate high power excimer lasers. Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., v. 1023, 20 (1988).

133. Баранов В.Ю., Борисов B.M., Христофоров О.Б. Эксимерный электроразрядный лазер с плазменными электродами. Квантовая электроника, 8, 165, 1981.

134. Борисов В.М., Ельцов А.В., Христофоров О.Б. Импульсно- периодические эксимерные лазеры с диффузионным охлаждением. Препринт ТРИНИТИ - 0041 -А, 1998,12 с.

135. Кузьмин Г.П. Импульсные С02- лазеры с плазменными электродами. Диссертация на соискание ученой степени д.ф.-м.н. ИОФ АН СССР, М.; 1989.

136. Bourne O.L., Dyer Р.Е., Tait B.L. Influence of Circuit and UV preionizer Parameters on the Perfomance of a Discharge Pumped KrF Laser. Appl. Phys., 18, 357 (1979).

-249137. Hsia J. A model for UV preionization in electric discharge- pumped XeF, KrF lasers. Appl. Phys. Lett., 30, 101 (1977).

138. Midorikawa K., Obara M., Fujioka T. X-ray Preionization of Rare- Gas- Galide Lasers. IEEE J. Quantum. Electron. QE-20, 198- 205 (1984).

139. Pronko M.S. Controlling Output Gain Uniformity by Spatial Variation of X-Ray Preionization in a Large-Aperture Discharge- Pumped KrF Amplifier. IEEE J. of Quantum Electronics, v.30, pp. 2147- 2156, (1994).

140. Баранов В.Ю., Борисов B.M., Высикайло Ф.И., Кирюхин Ю.Б. Об оптимизации средней мощности эксимерных импульсно-периодических лазеров на KrF* и XeCl*. Квантовая электроника, 8, 1909 (1981).

141. Patzel R, Stamm U., Bragin I., Vo(3 F, Basting D., et al. Excimer lasers for material ablation cross the 1.5 kHz mark. Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., v. 2992, pp. 2- 6, 1997.

142. Борисов B.M., Христофоров О.Б. Газовый лазер. Патент Р.Ф. №2064720. Приоритет от 06.10.92. Бюл. №21, 27.07.96.

143. Борисов В.М., Борисов А.В., Брагин И.Е., Виноходов А.Ю., Водчиц В.А. Эффекты ограничения средней мощности в импульсно-периодических KrF-лазерах. Квантовая электроника, 22, № 5,446 (1995).

144. Борисов В.М., Виноходов А.Ю., Водчиц В.А., Демин А.И., Ельцов А.В., Basting D., Stamm U., Vo{3 F. Компактный 600 Вт KrF лазер. Квантовая электроника, 25, (1998).

145. Макаров М.К., Бычков Ю.И. Развитие пространственных неоднородностей импульсного электрического разряда в эксимерной газовой смеси Ne/HCl/Xe.

Физика плазмы (1996) 22, № 4, с. 378- 384 .

146. Hunter A.M., Hunter R.O., Jonson Т.Н. Scaling of KrF- lasers for inertial confinement fusion. IEEE J. 1986. v. QE-22. № 3, pp. 386- 404.

147. Абрамян E.A. Промышленные ускорители электронов. M.' Энергоатомиздат, 1986. 285 с.

-250148. Николаев В.Б. Прохождение электронов с энергиями 150-400 кэВ через вакуумноплотные фольги из алюминия и титана. ЖТФ,№7, с. 1555- 1556, 1976.

149. Eninger J.E. Broad Area Electron Beam Technology for Pulsed High Power Gas Lasers. Digest of Technical Papers, 3rd Int. Pulsed Power Conf., USA, pp. 499- 503, 1981.

150. Loda J., Forcier D. Phase Transition Cooled Window Studies for High Average Power Electron Guns. Final Report, DARPA Contract DAAK 44- 79- C- 02858, Dec. 1980.

151. A. Suda, M. Obara, A. Noguchi. Atmospheric Pressure Operation of a KrF Laser Oscillator and Amplifier with a Krypton- Rich Mixture and a Kr/F2 Mixture. Fusion technology, v.ll, № 3, pp. 548- 560,1987.

152. J.A. Hanlon, J. McLeod. The Aurora Optical System. Fusion technology, v.ll, № 3, pp. 634- 654, 1987.

153. Ю.П. Райзер, M.H. Шнейдер, H.A. Яценко. Высокочастотный емкостной разряд: Физика. Техника эксперимента. Приложения. М.: Изд- во Моск. физ.-техн. ин- та; Наука- Физматлит. 1995,- 320с.

154. Брънзалов П.П., Зикрин Б.О., Карлов Н.В., Ковалев И.О., Кораблев А.В., Кузьмин Г.П., Перов В.Ф. Азотный лазер на основе скользящего по поверхности диэлектрика разряда. Квантовая электроника, 15, 946- 949 (1988).

155. Prokhorov A.M., Kuzmin G.P., Kisletsov A.V., et al. "Al'mitsm" Laser Medical Apparatus for the Treatment of Destructive Forms of Pulmonary Tuberculosis. Laser Physics, Vol. 6,1996, pp. 420-422.

156. Christensen C. P., Gordon III C., Moutoulas C., Feldman B. J. High- repetition rate XeCl waveguide laser without gas flow. Optics Letters, 12,169-171,1987.

157. Звелто О. Физика лазеров. М.: Мир, 1993, 370 с.

158. В.А. Басов, И.Н. Коновалов. Электроразрядный XeCl- лазер с КПД 4% и энергией генерации 14 Дж. Квантовая электроника, 23, 787- 790, 1996.

159. D. Basting. Kilowatt Excimer Lasers: A European Joint Efforts. Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng. Vol.1023 Excimer Lasers and Applications, pp. 268- 272, 1988.

-251160. Baranov V.Yu., Borisov V.M., Khristoforov O.B., Kiryukhin Yu.B., Novikov V.P., Stepanov Yu.Yu., Vinokhodov A.Yu. Repetitively- Pulsed Excimer Lasers. Proc. of the Int. Conf. Lasers'87; Lake Tahoe, Nevada, Dec.7-11, 1987.STS PRESS, Mc Lean, VA, 1988, p.176-181.

161. Борисов B.M., Виноходов А.Ю., Кирюхин Ю.Б., Степанов Ю.Ю., Христофоров О.Б.. Компактный импульсно- периодический XeCl- лазер. ПТЭ, №4,157- 159(1988).

162. Makarov М. Parametric optimization of discharge pumped XeCl lasers. Rev. Sci/ Instrum. 68 (11), pp. 3975- 3988 (1997).

163. Baikov Yu., Baranov V.Yu., Borisov V.M., Kapitanov A.V., Khristoforov O.B. et al. Stratospheric Ozone Concentration Measurment using a Lidar Based on a Powerfull Excimer Laser With SRS Cell. Laser Physics, v.2, №3, pp. 383- 385,1992.

164. Shields H., Alcock A .J., Taylor R.S. Preionization kinetics of an x- ray preionized XeCl gas discharge laser. Appl. Phys., В 31, 27- 35, (1983).

165. Месяц Г.А., Королев Ю.Д. Объемные разряды высокого давления в газовых лазерах. УФН, 1986, 148, вып. 1, стр. 101- 122.

166. Pfeufer V., Vo[3 F., Becker- de Mos, Stam U., Enhert H., Basting D. Optimisation of 200 W excimer laser for TFT annealing. Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., Vol. 2992, p. 35, 1997.

167. Борисов B.M., Молчанов Д.Н., Прокофьев А.В., Христофоров О.Б. Простой компактный десятиджоулевый XeCl- лазер с двойной формирующей линией Блюмляйна. Квантовая электроника, 16, 2170- 2172, 1989.

168. Baranov V.Yu., Borisov V.M., Khristoforov О.В., Novikov V.P., Vinokhodov A.Yu. Energy and average power limitations in UV preionized XeCl- lasers. Proc. CLEO- 87, Baltimore, USA, 1987, v. 14, FH7, p. 328- 329.

169. Borisov V.M., Khristoforov O.B., Novikov V.P., Molchanov D.N., Prokofev A.V. Problem of Stable Diffuse Preionized Discharges Production in Wide- Aperture

Excimer Lasers. Proc. XXIX Int. Conf. On Phenom. In Ionized Gases, Belgrade, 1989, v.3, p. 640-641.

170. Баранов В.Ю., Напартович А.П., Старостин A.H. Тлеющий разряд в газах повышенного давления. В кн. "Итоги науки и техники",сер. Физика плазмы. ML: ВИНИТИ, 1984, т. 5, с. 90- 177.

171. Демьянов А.В., Кочетов И.В., Напартович А.П. Расчетно- теоретическое исследование влияния электрон- электронных соударений и ударов второго рода на кинетику эксимерного XeCl- лазера. Препринт ИАЭ- 4093/12. М., 1985, 21 с.

172. Борисов В.М., Кирюхин Ю.Б., Кочетов И.В., Новиков В.П. Кинетика электронов и вызванные акустическими возмущениями неоднородности энерговклада в импульсно- периодическом XeCl- лазере. Квантовая электроника, 1985, 12, 1641- 1649.

173. Александров H.JL, Кончаков A.M., Сон Э.Е. Влияние электрон-электронных столкновений на кинетические коэффициенты электронов в плазме инертных газов. ЖТФ, 50, №3, 481 (1980).

174. Борисов В.М., Виноходов А.Ю., Кирюхин Ю.Б., Молчанов Д.Н., Христофоров О.Б. Импульсно- периодический электроразрядный XeCl- лазер. Квантовая электроника, 17, 163- 165, 1990.

175. Борисов В.М., Христофоров О.Б. Устройство для УФ предыонизации в импульсном лазере. Патент Р.Ф. № 2055429, Приоритет от 06.10.92, Бюл. №6 27.02.96.

176. Христофоров О.Б. Способ управления пространственным профилем излучения импульсного электроразрядного лазера и устройство для его реализации. Патент Р.Ф. № 2064722, Приоритет от 06.10.92, Бюл. №21. 27.07.97.

177. Champagne L.F., Dudas A.J. Current rise- time limitation of the large volume x-ray preionized discharge- pumped XeCl laser. J. Appl. Phys., 1987, 62(5), 1 576- 1584.

178. Taylor R.S., Leopold K.F. Magnetic- spiker excitation of gas lasers. Applied Phyics

В59, pp. 479- 508, 1994.

179. Бычков Ю.И. Объемные импульсные разряды в плотных газах и их применение для возбуждения мощных лазеров. Диссертация на соискание ученой степени д.ф.-м.н. ИСЭ СО АН СССР, Томск, 1981.

180. Letardi Т., Bollanti S., Di Lazzaro P., Flora F., et al. Some Design Limitations for Large- Aperture High- Energy Per Pulse Excimer Lasers. Nuovo Cimento 15D, pp. 495-507,1993.

181. Brotherton S.D., McCulloch D.J., Edwards M.J. Beam shape effects with excimer laser crystallisation of plasma enhanced and low pressure chemical vapor deposited amorphous silicon. Solid State Phenomena Vols. 37- 38 (1994) pp. 299- 304.

182. Mann K., Hopfmuller A., Gorzellik P., et al. Monitoring and Shaping of Excimer Laser Beam Profiles. Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., Vol. 1834, pp. 184- 194, 1992.

183. Turner M.M. Relations between preionization density distribution, electrode design, and efficiency in high- pressure discharge- excited gas lasers. Appl. Phys. Lett. 63 (21),pp. 2886- 2888, 1993.

184. Борисов B.M., Виноходов А.Ю., Кирюхин Ю.Б., Морозов А.Н. Широкоапертурная электроразрядная система с УФ предыонизацией для импульсно- периодического электроразрядного XeCl- лазера. Квантовая электроника, 14, 2168- 2178, 1987.

185. Kovacs G. Spatial discharge narrowing of wide-aperture discharge pumped lasers. Meas. Sci. Technol. (Printed in the UK) 3 (1992), pp. 552-556.

186. Борисов B.M., Чернышев Jl.E., Христофоров О.Б. Взаимосвязь пространственной и временной когерентности широкополосных эксимерных источников. Изв. Акад. Наук, сер. Физическая, 56, №12, с. 115- 120, 1992.

187. Лиманов А.Б., Борисов В.М., Христофоров О.Б. и др. Исследование пленок кремния, полученных методом последовательного латерального роста (SLS' с использованием 3- кГц эксимерного лазера с ленточным пучком излучения.

- -254-

Микроэлектроника, 28, № 1, 17-26 (1999). 188. Борисов В.М., Демин А.И., Ельцов A.B., Новиков В.П., Христофоров О.Б. Эффективная предыонизация в XeCl- лазерах. Квантовая электроника, 26, № 3, 628 -632 (1999).