Мощные импульсные лазеры и лазерные системы высокого давления ИК-диапазона тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, доктор физико-математических наук Орловский, Виктор Михайлович

• Орловский, Виктор Михайлович
• доктор физико-математических наук
• 2001

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Орловский, Виктор Михайлович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Создание активной среды в импульсных лазерах высокого давления.

§ 1.1. Анализ режима ввода энергии в газ.

§1.2.Экспериментальная аппаратура и методика измерения.

§ 1.3.Возбуждение газовой среды С02-лазеров высокого давления.

ГЛАВА 2. Энергетические характеристики импульсных С02лазеров высокого давления в режиме свободной генерации.

§2.1. Выбор состава газовой смеси при создании активной среды несамостоятельным разрядом различной длительности.

§ 2.2. Предельные энергии С02-лазера высокого давления при формировании когерентного излучения короткой длительности.

§ 2.3. Формирование многочастотных импульсов когерентного излучения короткой длительности.

ГЛАВА 3. Энергетические и спектральные характеристики излучения

С02- лазера и усилителя высокого давления в режиме селекции частоты.

§3.1. Расчет характеристик перестраиваемых по частоте С02лазеров высокого давления.

§ 3.2. Энергетические и спектральные характеристики излучения

С02-лазерных систем высокого давления.

§ 3.3. Усиление в С02-лазерных системах высокого давления.

ГЛАВА 4. Малогабаритные электроионизационные С02-лазеры с автономной газовой средой.¡

§4.1. Возбуждение малогабаритных электроионизациониых С02 лазеров высокого давления.

§4.2. Контракция объемного разряда при работе импульсного С02лазера с автономной газовой средой.

§4.3. Особенности работы импульсных электроионизационных лазеров с автономной газовой средой.

ГЛАВА 5. Мини С02-лазеры в гибридных системах.

§5.1 Мини-С02-лазеры с разрядом инициируемым УФ излучением.

§5.2. Генерация наносекундных импульсов в малогабаритных

С02-лазерах с отпаянным источником электронов.

§5.3.Гибридный С02-лазер и его использование в атодинном лидаре.

ГЛАВА 6. Мощные HF лазеры с накачкой неценной химической реакцией.

§6.1 Аппаратура и методики исследования HF лазера с накачкой нецепной химической реакцией, инициируемой потоком электронов.

§6.2.Амплитудно временные и спектральные характеристики HFлазеров при инициировании химических реакций потоком электронов.

§6.3 Эффективность лазера на смеси SF6-H2 при инициировании химических реакций потоком электронов.

§6.4.Рабога FlF-лазера в автономном режиме.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Мощные импульсные лазеры и лазерные системы высокого давления ИК-диапазона»

С появлением лазеров на двух и многоатомных молекулах удалось существенно увеличить эффективность газовых лазеров ИК диапазона. Особое место здесь принадлежит С02 , МР (ОР) лазерам и усилителям. Темпы их развития весьма значительны: после первых сообщений о получении генерации на молекулах С02 и Ш [.206,234] средняя мощность выросла в 108, а энергия в импульсе в 106 раз.

Увеличение мощности и энергии излучения импульсных С02 , НР (ОР) лазеров и лазерных систем на их основе, а также расширение областей их применения осуществлялось во многом благодаря увеличению рабочего давления используемых газовых смесей. К настоящему моменту наибольшие успехи достигнуты при возбуждении активной среды для С02 лазеров в процессе разряда инициируемого и (или) контролируемого потоком электронов, а также самостоятельного разряда при предварительной ионизации рабочей смеси. Использование внешнего источника ионизации, и в первую очередь потока электронов, позволило существенно увеличить давление газовой смеси. Взаимное перекрытие вращательных линий молекулы С02 при высоком давлении позволяет осуществлять плавную перестройку частоты С02 - лазера в области 9-11 мкм, получать и эффективно усиливать импульсы когерентного излучения короткой длительности. Получена высокая эффективность импульсной генерации на фтороводородных смесях высокого давления с использованием для инициирования химической реакции потока электронов, а также разряда инициированного потоком электронов и УФ иредионизацией в частотном диапазоне 2-4 мкм.

С развитием методов возбуждения объемных разрядов, получения электронных пучков и исследования химико-физических процессов в активных средах получили развитие квантовые генераторы, в которых отсутствует обновление рабочей смеси в газовой кювете. Этот подход позволяет существенно упростить их эксплуатацию.

Эффект использования возврата части генерируемого сигнала в его же резонатор существенно изменяет характер лазерного излучения и получен ряд результатов использующих его в высокочувствительных экспериментах по спектроскопии газовой среды.

Лазеры на колебательно-вращательных переходах молекул нашли широкое применение при решении таких задач как разделение изотопов, стимулирование плазмохимичееких реакций, атмосферной оптике, локации, а также в технологии и экспериментах по воздействию когерентного излучения на вещество, и т.д. Такой широкий круг применений накладывает целый ряд условий к параметрам мощных импульсных лазеров ИК диапазона и в первую очередь к длительности импульса, энергии в импульсе, частотному диапазону, диапазону плавной перестройки частоты и их эффективности.

Однако используемый в первых экспериментах диапазон длин волн для молекулы СО2 был весьма далек от часто гной полосы молекулы, а интенсивность генерации была мала. Трудности при решении задач расширения диапазона плавной перестройки частоты излучения СЮ2-лазера или получения мощных импульсов малой длительности заключаются в поддержании высокого коэффициента усиления. При этом важно работать при повышенных давлениях, иметь большой активный объем лазера и сохранять условия накачки, необходимые для получения высокой эффективности активной среды.

При создании малогабаритных импульсно периодических лазеров с автономной газовой средой, возбуждаемой в процессе разряда инициируемого потоком электронов или УФ излучением исследование влияние активной среды на выходные характеристики излучения и динамика контрагирования разряда весьма актуальны.

Основные исследования по влиянию эхо сигнала на характеристики лазера направлены на исследование непрерывных лазерных секций и создания на их основе автодинных лидаров. В то же время лидары с импульсными лазерами оказываются удобнее для многих применений. Целесообразно рассматривать задачу использования преимущества обоих подходов в гибридных лазерах.

Как мы уже отмечали выше, интерес к химическим лазерам с активной средой возбуждаемой в процессе нецепной химической реакции обусловлен новыми возможностями их использования в ИК диапазоне спектра. Для практического применения важно не только большие энергии, но и КПД (не менее 1%). При этом эффективность и возможность работать в автономном режиме становится актуальной задачей. Цель работы

Целью настоящей работы является исследование условий создания оптимальной активной среды и условий получения эффективной и стабильной генерации в мощных импульсных СОг и НР лазерах и лазерных системах. Задачи исследований

В рамках поставленной цели решались следующие задачи: 1.Создание мощных импульсных С02 - лазеров и лазерных систем высокого давления, возбуждаемых разрядом, контролируемым и инициируемым электронным пучком различной плотности и длительности. 2.Экспериментальное и теоретическое исследование физических причин, ограничивающих предельные энергетические, временные и спектральные характеристики С02- лазеров и лазерных систем высокого давления.

3.Исследование формирования многочастотных импульсов короткой длительности С02 -лазеров и С02- лазеров с плавной перестройкой частоты излучения в широком частотном интервале при создании активной среды с высоким уровнем поглощаемой энергии.

4.Исследование характеристик импульсно-периодических СО 2 —лазеров с накачкой разрядом, инициируемым пучком электронов, работающих в автономном режиме без замены рабочей смеси, и выявление компонент газовой среды, ответственных за локализацию разряда в активной среде.

5.Исследование характеристик гибридного С02 -лазера и отклика его активной среды на собственный эхо сигнал.

6. Исследование динамики образования основных каналов колебательно возбуждённых молекул НР, а также спектральных, временных и энергетических характеристик фтороводородных лазеров с нецепной химической реакцией инициированной радиально - сходящимся и планарным потоками электронов таких лазеров. Работа ДО - лазера в автономном режиме и роль процессов дезактивации.

Результаты, изложенные в диссертации, являются основной частью комплекса работ по созданию и исследованию мощных импульсных лазерных систем ИК диапазона.

Работа состоит из шести глав, заключения и приложения

В первой главе рассматриваются вопросы создания активной среды в импульсных газовых лазерах высокого давления, разрядом контролируемым потоком электронов. Варьируя такими параметрами, как длительность, плотность и энергия потока электронов внешнего ионизатора, исследуются для различных давлений и электрических полей вольгамперные и энергетические характеристики несамостоятельного разряда. Определяется экспериментально область существования объёмого разряда в широком диапазоне изменения давления и различной длительности существования внешнего ионизатора.

Во второй главе исследуются характеристики импульсных С02 - лазеров высокого давления в режиме свободной генерации. При этом рассматриваются вопросы оптимизации газовых компанентов при создании активной среды различной длительности.

Исследуется влияние оптического поля на развитие искрового пробоя в газовой смеси при формировании мощных когерентных импульсов излучения короткой (20-30)10"9с длительности.

Экспериментально и теоретически исследуется возможность формирования импульсов излучения короткой длительности на многих колебательно-вращательных переходах в условиях повышения мощности накачки, давления рабочей смеси газов и изменения добротности резонатора. Показывается возможность формирования импульсов длительностью 10"8с на многих частотах И и Р ветви перехода 00°1-10°0.

В третьей главе приведены результаты исследования энергетических и спектральных характеристик С02 - лазеров и усилителей в режиме селекции частоты.

Рассматривается возможность создания импульсных С02-лазеров с плвноперестраеваемой частотой, при использовании для создания активной среды несамостоятельного разряда, контролируемого пучком электронов длительностью 10"(' с в сравнительно низком диапазоне давлений газовой смеси (4-6>107 Па. При этом, исследуются перестроечные характеристики лазера для различных давлений и показывается, что уже при 5*105 Па они имеют линейный характер во всём исследуемом частотном интервале.

Исследуется область удельных энерговкладов, реализуемых в разряде, где существует возможность реализации С02-лазеров с плавной перестройкой частоты и показывается, что рост энергии излучения с увеличением энергии, рассеянной в газе, ограничен сверхизлучением (режим усиленного спонтанного излучения).

Исследуются также коэффициенты усиления лазерных систем и возможность дальнейшего повышения стимулированного излучения импульсных С02-лазеров высокого давления в системе генератор-усилитель. Показывается возможность эффективного усиления в С02-лазерных системах высокого давления в широком частотном интервале. Показывается, также, что использование генераторно-усилительного каскада в одном возбуждаемом объёме позволяет увеличивать почти на порядок плотность оптического излучения без разрушения оптических элементов системы.

В четвёртой главе приводятся исследования характеристик малогабаритных электроионизационных С02-лазеров работающих с автономной тазовой средой. Рассмотрены характеристики несамостоятельного объемного разряда, инициируемого пучком наносекундной длительности, и показано, что реализующиеся энергетические характеристики (\У/р ~ (0.15-0.20) 10Дж/(м3«Па)) такого разряда удовлетворяют требованиям накачки С02 лазеров высокого давления, а аномальные длительности несамостоятельного объёмного разряда (I >10" с) обусловлены распадом разряда на две облаете. Определены компоненты газовой смеси, ответственные за формирование дугового канала при работе С02-лазера с автономной газовой средой и предложен механизм неустойчивости в межэлектродном объеме.

Исследованы характеристики импульсных электроионизационных С02-лазеров с автономной газовой средой и показана возможность работы таких приборов в импульсно- периодическом режиме с частотой до 50 Гц и найдено,

3 3 что при этом энерговклады могут составлять 200*10 Дж/м , удельная энергия излучения 40*103 Дж/м3, к. п. д. на квазистационарной стадии ~ 20% а длительность излучения может изменяться в зависимости от состава смеси от 30*10"9с до 10«10'6с. Реализована плавная перестройка спектра излучения в диапазоне 45 см"1 при энергии излучения в импульсе до 0.1 Дж и частоте повторения 20 Гц.

Рассмотрена динамика изменения параметров импульсных электроионизационных С(Э2-лазеров с автономной газовой средой обнаружен переходной эффект при работе малогабаритного импульсного лазера с автономной газовой средой, заключающийся в существенном начальном уменьшении вводимой и излучаемой энергий с последующим увеличением и выходом в квазистационарное состояние этих параметров. Дано объяснение данного явления.

Рассматривается возможность уменьшения габаритов электроионизационных лазеров, связанная с использованием электронных пучков наносекундной длительности, для получением электронных пучков в вакуумных диодах отпаянного типа и созданием вакуумных диодов в виде линии с распределенными параметрам.

В пятой главе рассматриваются электроразрядные и электроионизационные мини С02-лазеры и их использование в гибридных С02-лазерных системах.

Для электроразрядных мини-лазеров проведены исследования вспомогательного разряда, используемого для УФ подсветки и показано преимущество использования двухслойного катода как для долговечности использования, так и для минимального разложения газовой смеси. Исследовано влияние УФ предионизации от вспомогательного разряда на энергетические, временные характеристики объемного самостоятельного разряда, когерентного излучения и найдены их энергетические и геометрические соотношения.

Рассмотрена возможность формирования импульсов излучения наносекундной длительности в режиме синхронизации мод для малогабаритного С02-лазера с источником электронов отпаянного типа. Получена для газовой смеси C02:N2=1:1 давлением 10' Па генерация пачки импульсов с длительностью отдельных импульсов ~1()"9 с, энергией 50«10~3Дж и частотой повторения 4Гц.

Проведены исследования гибридного С02-лазера в режиме возврата части сигнала в собственный резонатор и показано что, гибридный автодинный лидар значительно усиливает эхосигнал и, по меньшей мере, на порядок превосходит сигнал, измеряемый прямым детектированием. Показано, что и секция низкою давления и импульсная секция гибридного С02-лазера усиливают внешний сигнал, а долго живущий остаток инверсии населённости ведет к усилению внешних сигналов, поступаемых в лазер с существенной задержкой после возбуждения активной среды и открывает возможность для расширения диапазона автодинных лидаров на основе гибридных С02-лазеров. Отмечено, что для увеличения диапазона действия лидаров возможно использовать режим обнаружения на последующем импульсе зондирования.

В шестой главе приведены результаты исследования возбуждения и излучения мощного HF лазера с накачкой нецепной химической реакцией, инициируемой радиалыю сходящимся и планарным пучками электронов, а также в процессе разряда инициируемого потоком электронов ti УФ излучением. Рассмотрено распределение плотности энергии излучения в выходном пучке широкоапертурного лазера. Установлено влияния поля объёмного заряда па распределение вкладываемой энергии и показано, что при создании активной среды радиально-сходящимся потоком электронов поле объёмного заряда слабо влияет на полную энергию, поглощённую в объёме, а распределение плотности энергии излучения при оптимальном давлении изменяется не более чем на J 5%.

Проанализированы основные каналы образования колебательно-возбужденных молекул ПР. Pía основе спектральных и амплитудно-временных исследований подтверждено, что высокие КПД (-10 %) неценного I1F лазера ю могут достигаться только за счет одновременного образования атомарного и молекулярного фтора при воздействии электронного пучка на рабочую смесь и участия молекулярного фтора в создании инверсии. Показано, что лазерный импульс имеет сложный спектрально-временной состав, обусловленный последовательной генерацией Р-линий и перекрытием во время импульса излучения как вращательных линий одной и той же колебательной полосы, гак и отдельных колебательных полос.

Рассмотрена динамика изменения энергетических характеристик при работе НР-лазера в автономном режиме. Приведены исследования влияния поглотителей на основе цеолита на стабильность сохранения энергии излучения РРР -лазера в процессе работы и получен спад энергии после 1 ()' включений не хуже 15%.

В приложении даются технические характеристики и описание СС)2 и НР лазеров, при разработке которых использовались рекомендации используемые в данной работ е. Защищаемые положения

1. Активная среда импульсных С02 лазеров повышенного давления с высоким уровнем поглощаемой энергии (0,25-1Дж/см"атм) и большой мощностью накачки обеспечивает одновременное формирование в режиме свободной генерации оптических полей наносекундной длительности на многих частотах Р и Я - ветви перехода 00° 1 - 10° 1, а так же расширение диапазона длин волн с плавной перестройкой частоты. Р1ричиной ограничения энергии С02 - лазеров при интенсивной накачке и формировании оптических нолей наносекундной длительности является искровой пробой газоразрядной плазмы в резонаторе, а режим сверхизлучения, возникающий при возрастании мощности накачки, накладывает ограничения как на рост энергии излучения, так и на диапазон плавной перестройки частоты С02 лазеров высокого давления.

2. Уменьшение давления на 40% газовой смеси в усилителе (усилителях) по сравнению с давлением газовой смеси задающего генератора в лазерной системе с плавной перестройкой частоты на молекулах Н Ъ позволяет повысить суммарный КПД и увеличить энергию излучения в импульсе, а компоновка генераторно-усилительного каскада в одном возбуждаемом объёме позволяет существенно (в 6 раз) увеличить плотность выходного лазерного излучения без разрушения оптических элементов системы. 3. Использование потока электронов наносекундной длительности с суммарным внесенным зарядом ~2*10"6К/см2 для инициирования разряда в СОг - лазерах позволяет существенно снизить энергию, затрачиваемую на создание проводимости в газовом промежутке (в оптимальных условиях до 1% от энергии, вложенной в активную среду в процессе основного разряда). При инициировании разряда наносекундным потоком электронов обнаружена аномальная длительность слаботочной фазы основного разряда (более 10" с), обусловленная распадом разряда на отдельные локальные области.

4. Конграгирование разряда в СО2 лазерах с автономной газовой средой происходит из-за наработки в активной среде, вследствие плазмохимических реакций, СО, 02 и С; кроме того при взаимодействии атомов углерода с возбужденными молекулами кислорода в результате ассоциативной ионизации нарабатываются заряженные частицы, ускоряющие контракцию разряда.

5. В С02 лазере с автономной активной средой, создаваемой несамостоятельным разрядом, инициированным импульсно-периодическим потоком электронов наносекундной длительности, существует переходная область, в которой наблюдается существенное уменьшение вводимой и излучаемой энергий; при дальнейшей работе лазера вводимая и лазерная энергии снова возрастают до 50- 85 % от начального уровня в зависимости от состава рабочей смеси, а далее лазер работает в квазистационарном режиме 105 и более импульсов.

6. Активная среда гибридного С02 - лазера, состоящая из двух разрядных секций импульсного и непрерывного действия, может быть использована для приёма и усиления оптического эхо сигнала. При использовании квазистационарного участка инверсии в импульсной секции во время одного импульса возбуждения возможно детектирование эхо сигнала до 10 км, а при использовании последовательности импульсов возбуждения возможно дальнейшее увеличение этого расстояния.

7. Экспериментально установлено, что в НБ-лазере с накачкой нецепной химической реакцией, инициируемой пучком электронов, достижение высоких КПД (более 10%) возможно за счёт одновременного образования атомарного и молекулярного фтора при воздействии электронного пучка на рабочую смесь и участии молекулярного фтора в создании инверсии. При этом использование для инициирования химической реакции в активной среде НР- лазера на смеси 8Рб-Н2 радиально-сходящегося пучка электронов уменьшает влияние объемного заряда и улучшает однородность распределения плотности генерации в выходном пучке.

Заключение диссертации по теме «Оптика», Орловский, Виктор Михайлович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе приведены результаты исследований закономерностей создания активной среды для процессов формирования излучения мощных импульсных лазеров и лазерных систем ИК диапазона. Основные результаты сводятся к следующему.

1.Создан комплекс экспериментальных установок, позволяющих в процессе эксперимента изменять в широких пределах параметры возбуждения и размеры активной среды лазеров.

2.Проведены исследования несамостоятельного разряда в области повышенных давлений. При этом определена область существования сильноточного объемного разряда с высоким уровнем поглощаемой энергии в условия, оптимальных для накачки С02-лазера.

3.Исследованы временные, энергетические и спектральные характеристики импульсных С02-лазеров в режиме свободной генерации. а) Впервые получена генерация одновременно на многих колебательно-вращательных линиях Р и R-ветви перехода 00°1-10°0. б) Экспериментально показана возможность формирования импульсов излучения длительностью (1-3)10"8с в активных средах высокого давления при повышении мощности накачки и уменьшении добротности резонатора. в) Показано, что при формировании оптических полей высокой мощности ИК диапазона внутрирезонаторный искровой пробой в ионизированных газах является основной причиной ограничения энергии, рассеянной в газе, в процессе разряда, а значит и энергии излучения лазера.

4.Проведены исследования плавноперестраевамых по частоте С02-лазеров, возбуждаемых несамостоятельным разрядом высокой мощности. а) Показано, что в условиях предельных энерговкладов диапазон плавной перестройки частоты составляет 86 см"1 (с частичной плавной перестройкой 108 см"1) и энергия излучения достигает 3 Дж в сравнительно низком диапазоне давлений (4-6)*105Г1а. б) Найдено, что с увеличением мощности накачки во всем исследуемом диапазоне давлений реализуется режим усиленного спонтанного излучения (сверхизлучение). Лазер в этом случае становится неуправляем по частоте, что приводит к ограничению, как энергии излучения, так и суммарного диапазона плавной перестройки частоты С02-лазера. в) Реализованы линейные перестроечные характеристики, позволяющие по повороту дифракционной решетки идентифицировать частоту излучения с точностью 0,1 см"1.

5.Предложено для дальнейшего увеличения энергии использовать квантовые усилители на С02 с давлением рабочей смеси более низким по сравнению с давлением задающего генератора, а для увеличения плотности оптического излучения без разрушения оптических элементов системы использовать генераторно-усилительный каскад в одном возбуждаемом объёме. При этом: а) показано увеличение предельной энергии излучения каскада с увеличением давления (в силу увеличения параметра насыщения); б) показано увеличение предельной плотности энергии излучения без разрушения оптических элементов в шесть раз при использовании генераторно-усилительного каскада в одном возбуждаемом объёме. в) показано, что при формировании излучения в генераторно-усилительном каскаде энергосъем с усилителя составляет до 5*104 Дж/м3, что позволило увеличить энергию излучения в режиме плавной перестройки частоты более чем в 10 раз по сравнению с известными С02-лазерами.

6.Исследованы характеристики несамостоятельного объемного разряда, инициируемого пучком наносекундной длительности, и при этом впервые показано: а) реализующиеся энергетические характеристики ( W/p -(0.15-0.20)10

3 "Г~Г

Дж/м Па) такого разряда удовлетворяют требованиям накачки С02 лазеров высокого давления; б) при использовании для возбуждения несамостоятельного объемного разряда наносекундных электронных пучков энергия, затрачиваемая на создание проводимости в промежутке, может составлять 1% от анергии, выделенной активной средой в процессе разряда, что соизмеримо с энергией, расходуемой на предварительную ионизацию в электроразрядных лазерах; в) аномальные длительности несамостоятельного объёмного разряда >Ю'3с) обусловлены распадом разряда на две области, что подтверждено результатами теоретических расчетов и экспериментальных наблюдений; г) определены компоненты газовой смеси, ответственные за формирование дугового канала при работе С02-лазера с автономной газовой средой и предложен механизм неустойчивости в межэлектродном объеме.

7. Исследованы характеристики импульсных электроионизационных С02-лазеров с автономной газовой средой в частности, получены следующие результаты: а) показана возможность работы таких приборов в импульсно-периодическом режиме с частотой до 50 Гц и найдено, что при этом энерговклады могут составлять 200*103 Дж/м3, удельная энергия излучения

3 3

40*10 Дж/м , к. п. д. на квазистационарной стадии ~ 20% а длительность излучения может изменяться в зависимости от состава смеси от 30*10"9с до 10-10"6с; б) реализована плавная перестройка спектра излучения в диапазоне 45 см"1 при энергии излучения в импульсе до 0.1 Дж и частоте повторения 20 Гц; в) обнаружен переходной эффект при работе малогабаритного импульсного лазера с автономной газовой средой, заключающийся в существенном начальной уменьшении вводимой и излучаемой энергий с последующим увеличением и выходом в квазистационарное состояние этих параметров и дано объяснение данного явления; г) предложены и экспериментально обоснованы пути уменьшения габаритов электроионизационных лазеров, связанные с исполъзованием электронных пучков наносекунднсй длительности, получением электронных пучков в вакуумных диодах отпаянного типа и созданием вакуумных диодов в виде линии с распределенными параметрам.

8.Проведены исследования мини-С02-лазеров с УФ предионизацией.

При этом: а) показано преимущество использования двухслойного катода в системе создания вспомогательного разряда, как для долговечности использования, так и для минимального разложения газовой смеси; б) исследовано влияние УФ предионизации от вспомогательного разряда на энергетические, временные характеристики объемного самостоятельного разряда, когерентного излучения и найдены их энергетические и геометрические соотношения; в) создана серия мини-С02-лазеров ЛМИ.

9. Рассмотрена возможность формирования импульсов излучения наносекундной длительности в режиме синхронизации мод для малогабаритного С02-лазера с источником электронов отпаянного типа. Получена для газовой смеси С02 -Ы2=Т-1 давлением 105Па генерация пачки

9 3 импульсов с длительностью отдельных импульсов ~ 10" с, энергией 50*10" Дж и частотой повторения 4Гц.

Ю.Проведены исследования гибридного С02 лазера в режиме возврата части сигнала в собственный резонатор и показано: а) гибридный автодинный лидар значительно усиливает эхосигнал и по меньшей мере на порядок превосходит сигнал, измеряемый прямым детектированием; б) секция низкого давления и импульсная секция гибридного С02 лазера усиливают внешний сигнал, а долго живущий остаток инверсии населённости ведет к усилению внешних сигналов, поступаемых в лазер с существенной задержкой после возбуждения активной среды и открывает возможность для расширения диапазона автодинных лидаров на основе гибридных С02 лазеров; в) для увеличения диапазона действия лидаров возможно использовать режим обнаружения на остатке последующего импульса зондирования.

11.Проведено исследование спектральных и амплитудно-временных характеристик- Ш лазеров с накачкой нецепной химической реакцией, инициируемой радиально-сходящимся и планарным пучком электронов и при этом: а) показана возможность формирования импульсов излучения с энергией -200Дж при КПД -11%; б) показано, что при создании активной среды НР- лазера с накачкой нецепной химической реакцией инициируемой радиально-сходящимся потоком электронов поле объёмного заряда слабо влияет на полную энергию, поглощенную в объёме, а распределение плотности энергии излучения, при оптимальном давлении лазерной смеси в центре лазерной кюветы (диаметр 0.2м) и на расстоянии 0.045м отличается не более чем на 15%. в) проанализированы основные каналы образования колебательно-возбужденных молекул НР и на основе спектральных и амплитудно-временных исследований подтверждено, что высокие КПД (-10 %) нецепного НР лазера могут достигаться только за счет одновременного образования атомарного и молекулярного фтора при воздействии электронного пучка на рабочую смесь и участия молекулярного фтора в создании инверсии. г) показано, что лазерный импульс имеет сложный спектрально-временной состав, обусловленный последовательной генерацией Р-линий и перекрытием во время импульса излучения как вращательных линий одной и той же колебательной полосы, так и отдельных колебательных полос.

12.Проведены исследования энергетических, временных и спектральных характеристиках импульсно- периодического фтороводородного лазера с УФ предионизацией поверхностным разрядом в диапазоне давлений (0.1-0.3)атмосферы.

13.Показано, что, при работе в автономном режиме, использование поглотителей на основе цеолита позволяет стабилизировать энергетические характеристики электроразрядного НР-лазера на уровне (10-15)% после 103 включений при частоте повторения импульсов (1-2)Гц и НР -лазера инициируемого планарным потоком электронов на уровне 13% после 102 включений при частоте повторения импульсов 0,1 Гц.

14. На основании проведенных исследований созданы и внедрены экспериментальные образцы трёх групп лазеров лазеры с активной средой возбуждаемой в процессе импульсного разряда контролируемого потоком

211 электронов микросекундной длительности, имиульсно-периодические лазеры с активной средой возбуждаемой в процессе импульсного разряда инициированного потоком электронов наносекундной длительности и лазеры с активной средой возбуждаемой в процессе импульсного самостоятельного разряда с УФ предионизацией.

В заключение автор благодарит академика Г.А. Месяца, академика С.П. Бугаева, академика Б.М. Ковальчука, профессора Ю.И. Бычкова - за поддержку на различных этапах данной работы; профессора В.Ф. Тарасенко - за поддержку, творческое обсуждение и ценные советы при написании диссертации; профессора В.В. Осипова -за творческое сотрудничество по тематике данной работы; сотрудникам С.Б. Алексееву, В.М. Карпову, Ю.Г. Коневу, В.Г. Потеряеву,В.С. Соловьёву, Е.Х. Бакшту, М.В. Ерофееву А.Н. Панченко, В.С Скакуну, Э.А. Соснину A.B. Феденёву - за участие в проведении экспериментов, создании установок и обсуждении результатов, В.В. Рыжова, В.В.Савина, А.И. Суслова, И.Ю. Турчиновского - за участие в работе.

Автор благодарит сотрудников Института общей физики РАН и Института оптики атмосферы РАН общение с которыми стимулировало получение представленных в работе результатов.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Орловский, Виктор Михайлович, 2001 год

1. Transversely excited- atmospheric pressure C02-laser. // Appl. Phys. batters.- 1970,-Vol. 16,-N 12,-P. 504-505.

2. Jonson D.S. Excitation of an atmospheric pressure CO? : N2: He laser by capacitor discharges. // IEEE J. Quant. Electron. 1971,- QE-8.- P. 185-189.

3. Dumanchin R., Fercy V.C., Miction M. High power density pulsed molecular. -Presented at the 6-th Intern. Quantum electronics conf. Hyoto- Japan-1970.

4. Тарасенко В.Ф., Савин В. В. Характеристики С02-лазера повышенного давления с поперечным разрядом. // Журн. тех. физ. 1973. - Т. 43. - вып. 2. - С. 353 - 354.

5. Gudd О.А., Wada G.G. Investigations of a UV preionised electronical discharges and C02-laser.// IEEE J. Quant.Electron. 1974. - QE-10. - № l.-P. 12-20.

6. La/lame A.K. Double discharge excitation for atmospheric pressure C02-laser. // Rev. Seint. Instruin. 1970. - V. 41.-.P. 1578.

7. Бычков и.И., Кудряшов В.П., Осипов В.В. Импульсный лазер на двуокиси углерода с энергией излучения 15 джоулей. // Квантовая электроника. 1974. - № 5. - С. 1256- 1258.

8. Оришич A.M., Пономаренко А. Г., Солоухин Р. И. О предельных энергетических характеристиках импульсных ТЕА-лазеров на С02. // ПМТФ -1975.-№ 1.-С. 3-12.

9. М.Бычков ЮМ., Осипов В.В., Савин В.В. Электроразрядные импульсные лазеры на двуокиси углерода. // Газовые лазеры. Сб. ст. под ред. Р.И. Солоухина и В.П. Чеботаева. - Новосибирск. - Наука. - 1977. - С. 252 - 271.

10. Reits B.G. and Olbertz A.N.M. Simple TEA-laser geometry with volumetric photoionization. //Appl. Phys. Lett.- 1975,- Vol. 26. P. 335-336.

11. А.Бычков ЮМ., Королев Ю.Д., Гаврилюк П. А. Формирование разряда и образование высокопроводящего канала в наносекундном диапазоне. // Журн. тех. физ. 1972. - Т.42,- вып. 8,- С. 8-14.

12. Месяц Г. А., Бычков ЮМ., Кремнев В.В. Импульсный наносекундный электрический разряд в газе. // УФН. 1972. - Т. 107 - С. 201-208.

13. Mesyats G.A., Bychkov Yu.I., Korolev Yu.D. Investigation of development of discharge in nanosecond range under atmospheric conditions. // 10-th Int. Conf. on Phenomena In Ionized Gases. Oxford. -1971. - P. 1968.

14. M.Hidson D.G., Mahios V., Morrison R.W. Transverse C02-laser action at several atmospheres.//Physics Letters.- 1972. Vol. 40. - № 5,- P. 413 - 415.

15. Alcock A.G., Leopold K., and Richardson M.C. Continuously tunable high-pressure C02-laser with UV photopreionization. //Appl. Phys. Lett.- 1973. Vol. 23 -№10. - P. 562-564.

16. Alcock A.G. and Walker A.C. Generation and detection of 150 psec made loked pulses from a multi-atmosphere C02-laser // Appl. Phys. Lett. 1974. - Vol. 25. - № 5. -P. 229 -301.

17. Электроразрядный С02-лазер высокого давления. / В.Н. Ищенко, В.Н. Лисицын, ВМ. Сафонов, А.Р. Сорокин./! Квантовая электроника. 1975. - Т. 2 - № 7. - С. 1374-1378.

18. Объемный разряд, возбуждаемый коротким электронным пучком, в газе при высоком давлении. / Г.А. Месяц, Ю.И. Бычков, В.В. Кремнёв, Ю.Д. Королев, Ю.А. Курбатов, В.В. Савин. // Препринт ИОА СО АН СССР. 1973. - № 3.

19. Электрический ток в сжатых N2, С02 и их смесях в условиях сильной ионизации электронным пучком. / Н.Г. Басов, Э.М. Беленое, В.А. Даиилычев, О.М. Керимов, И.Б. Ковш, А.Ф. Сучков. // ЖТФ. 1972. - Т. 42. - №12. - С. 25402549.

20. Газовые лазеры на высоких давлениях./ Н.Г. Басов, Э.М. Беленое, В.А. Данилычев, И.Б. Ковш, А.Ф. Сучков.// Письма в ЖЭТФ. 1971. - Т. 14. - С. 121 -126.

21. Инверсия населенностей в активной среде электроионизационного С02-лазера при давлении рабочей смеси до 20 атм. / Н.Г. Басов, В.А.Данилычев, О.М. Керимов, А.С. Подсосонный.И Письма в ЖЭТФ. 1973. - Т. 17. - вып. 3 - С. 147150.

22. Электроионизационные лазеры. / Н.Г. Басов, Э.М, Беленое, В.А. Д&нилычев,О.М.Керимов, И.Б. Ковш, А.С. Подсосонный, А.Ф. Сучков. // ЖЭТФ. 1973.-Т. 17,- вып.З- С. 147-150.

23. Harris N.W., O'Neil Г., and Whiteney W.T. Operation of a 15-atm. electron-beam-controllea C02-laser. // Appl. Phys. Lett. 1974. - Vol. 25. - № 3 - P. 148-151.

24. Мощная электроионизационная лазерная система на С02 для термоядерных исследований. / М. Матоба, X. Нимимура, X. Тойа, X. Фудзита, К. Иба, С. Накал, Ч. Яманака.// Квантовая электроника. 1976. - Т. 3. - №4. - С. 886-896.

25. АХ.Напартович А. П., Наумов В.Г., Шаткое B.M. О распаде плазмы тлеющего разряда в постоянном электрическом поле. / Физика плазмы. 1975. - Т. 1. - вып. 5. - С. 821 -829.

26. Орловский В.М., Осипов В.В. Электроионизационный лазер на С02 с рабочим давлением 10 атмосфер. // Приборы и техника эксперимента. 1978. - № 4. - С. 229-231.

27. Месяц Г.А. Генерирование мощных наносекундных импульсов. // М. -Советское радио. 1973. - С. 145.

28. Генератор высоковольтных наносекундных. импульсов. / В.М. Орловский, Ю.Д. Королев, Ю.А. Курбатов, Ю.И. Бычков, В.Ф. Тарасенко, А.П. Хузесв. И Приборы и техника эксперимента. 1973. - №3. - с. 107-108.

29. Аглинцев К.К. Дозиметрия ионизирующих излучений. //М,- Гостех-издаг-1957.-С. 206.

30. Разряд в газе высокого давления, инициируемый пучком быстрых электронов. / Б.М. Ковальчук, В.В. Кремнев, Г.А. Месяц, Ю.Ф. Поталицын. П ЖПМТФ- 1971. № 6. - С. 21.

31. Поталицын Ю.Ф. Автореферат кандидатской диссертации. // Томск. -Полит, инст. 1971.

32. Gransneory R.K.,Mathios L.E.S., Carmicliall С.Н.Н. Atmospheric-pressure233pulsed G02-laser utilizing preionization by high-energy electrons. // Appl. Phys. Lett.-1974. Vol. 19. - № 12. - P. 506 - 508.

33. Willis C. and Back P. A. Sealed TEA C02-lasers with external control of gas chemistry. // Appl. Phys. Lett.- 1977. Vol. 31. - P. 84 - 86.

34. Мак-Даниель. Процессы столкновений в ионизованных газах . //М. Мир -1967. - С. 459.5Ъ.Рётер Г. Электронные лавины и пробой в газах.// М- Мир 1968. - С. 390.

35. Грановский B.JI. Электрический ток в газе (установившийся ток).//М.- Наука -1971,-С. 543.55Лозанский Э.Л., Фирсов О. Б. Теория искры.- М,- Атомиздат. 1975. - С. 271.

36. Бычков Ю.И., Королев Ю.Д., Орловский В.М. Диффузная и канальная стадии при пробое перенапряженных газовых промежутков. // Известия вузов (Физика) 1971,- № 9. - С. 45 - 49.

37. Электроионизационный СОг-лазер с энергией излучения 2,5 Дж в импульсе. / Ю.И. Бычков, И.Н. Коновалов, Ю.А. Курбатов, В.М. Орловский. IIПТЭ 1974. - № з. с. 165 -167.

38. Бычков Ю.И., Курбатов Ю.А., Орловский В.М. Измерение отношения коэффициентов подвижности и рекомбинации электронов в произвольной газовой смеси. II Известия вузов (Физика) 1975.- № 7,- С. 147 - 149.

39. Бычков ЮИ., Курбатов Ю.А., Орловский В.М. Особенности работы электроионизационного СОг-лазера при высоком давлении. // Известия вузов (Физика) 1976. - № 4. - С. 40 - 44.

40. ССЬ-лазер с несамостоятельным разрядом в импулъсно-периодическом режиме. / С.П. Бугаев, Ю.И. Бычков, Б.М. Ковальчук, И.А. Курбатов, В.И. Манылов, Г.А. Месяц, В.М. Орловский. Н Квантовая электроника 1977,- т. 4. -С. 897 - 899.

41. Beaulien A.G. Transversley excited atmospheric pressure C02 -laser. I I Appl. Phys. Lett.- 1970,- Vol. 16. P. 504 - 505.

42. Dumanchin R. and Rossa-Serra G. Augmentation de I'energie et del la234puissance, fournie par unite de volume daus un laser a C02, en regime pulse. // C.R. Acad. Sei. 1969 - Vol. 269. - P. 916 - 917.

43. Electron-beam-controlled C02 laser ariiplifiers. / T.F.Stratton, G.E.Ericson, C.A.Fensterraacher, and E.O.Switchard. 11 IEEE J. Quant. Slectron. 1973 - Vol. QE-9. - P. 157- 163.

44. Электроионизационный импульсный ОКГ с энергией излучения 200 Дж. / Н.Е.Басов, В.А. Данилычев, A.A. Ионин, И.Б. Ковш, В.А. Соболев II Журн. тех. физ. 1973. - Т.42 - вып. 11 - С. 2357 - 2363.

45. Браун С. Элементарные процессы в плазме газового разряда. // Пер. с англ. М. Госатом из дат - 1961.- С. 321.

46. Лобанов A,M., Сучков А.Ф. Функция распределения и баланс энергии электронов в электроионизационном лазере на двуокиси углерода. // Квантовая электроника 1974. - Т. 1 - № 7. - С. 1527 - 1535.

47. Brídeos V.O., Hans ¡LA., Hoff F.W. Gine small-signal step response of laser amplifiers and measurement of C02 laser linewidt. // IEEE J. Quant. Elektr. 1968. -Vol. QE-4. -№ 11.-P. 777 -781.

48. Vibrational relaxation measurements in C02 using an induced fluorescence technique / Hooker L.O., Iiovacs M.A., Rhodes O.K., Fly nn G.W., Gavan A. 11 Phys. Rev. Lett.- 1966,- Vol. 17. - № 5. - P. 233 - 235.

49. Vibrational energy transfer in C02-laser / Moore C.B., Wood E.R., Ни B.L., Vardley G. T. // J. Chem Phys. 1967. - Vol. 46. - № 11. - P. 4222 - 4229.

50. Gardley G.T., Moore C.B. CO? 00° 1 level lilitime measurement. //J. Chem. Phys.- 1967. Vol. 46. - № 12.- P. 4491 - 4498.

51. Sl.Cheo P.K. Relaxation of C02 laser levels by collisions with foreign gases. / J. Quant. Electron.- 1966. Vol. QE-4. - № 10. - P. 587 - 593.

52. Гордиец Б.Ф., Соболев H.H., Щелепин JI.А. Кинетика физических процессов в ОКЕ на С02. // Журн. экспер. и теор. физ. 1967.- Т. 53. - вып. 5 - С. 1822 - 1834.

53. Бирюков A.C., Гордиец Б.Ф., Шелепин JI.A. Колебательная релаксация, инверсная заселенность уровней молекулы С02 в нестационарных условиях. // Журн. экспер. и теор. физ. 1969. - Т. 57. - вып. 2(9) - С. 585 - 599.

54. Rosses W.A., Wood A.D., Gerry Е.Т. Deactivation and inverser population. // IEEE J. Quant. Electron.- 1968. Vol. QE-4. - № 1. - P. 76 - 79.

55. Влияние параметров активной среды на энергию излучения электроразрядного С02-лазера. / Ю.И. Бычков, В.П. Кудряшов, В.В. Осипов, В.В. Савин. II Квантовая электроника 1976. - Т. 3. - № 7,- С. 1558 - 1563.

56. Berger M.I., Seltzer С.М. In.: Studies in penetration of charge particles in matter. // HAS-NRC Publ. 1964. Washington - P. 1133 - 1143.

57. Комар А.П., Круглое С.П., Лопатин И.В. Измерение полной энергии пучков тормозного излучения от электронных ускорителей. // Ленинград. Наука. - 1972.-С. 172.

58. Предельная энергия электроионизационного С02-лазера. / Н.Г.Басов, В.А. Данилычев, A.A. Ионин, И.Б. Ковш, В.А. Соболев, А.С.Сучков Б.М. Урин. II Квантовая электроника 1974. - № 11. - С. 2529 - 2532.

59. Rockwood. S.D., Gawavav С.Н., and Froctok W.A. WA4-intracavity breakdown in CO, and G02 lasers. // IEEE J.Quant.Electr. 1973. - QE-9. - № 1. - P. 154 - 157.

60. Marquet L., Hull R.I., and Lencioni. Studies in breakdown in air induced by a pulsed C02 laser. // In proc. 7th Int.Quantum Electron. Conf.- paper J-2.

61. Кельвина H.H., Касьян В.М. Импульсные С02 -лазеры с длительностью237имульса 1 не. // Обзоры по электронной технике 1977- серия 4 - вып. 3 (480) - С. 24.

62. Бычков Ю.И., Орловский В.М., Осипов В.В. Особенности работы электроионизационного СО2-лазера в диапазоне давлении 1-10 атм. // Квантовая электроника. 1977. - Т. 4. - № 11. - С. 2435 - 2441.

63. Характеристики излучения С02-лазера при высоком уровне накачки. / Ю. И. Бычков, В,П. Кудряшов, Ю.А. Курбатов, В.М. Орловский, В.В. Осипов, В.В. Савин. // Журн. тех. физ. 1979. - Т. 49. - вып. 7. - С. 1572 - 1574.

64. Импульсный электроионизацконный С02-лазер высокого давления. / Ю.И. Бычков, В.М. Орловский,В.В.Осипов, В.В. Савин. II Лазерные системы. Сб. ст. под ред. В.П. Чеботаева. Новосибирск. - Наука. - 1979. - С. 3 - 13.

65. Кудряшов В.П., Орловский В.М., Осипов В.В. Излучение С02-лазера при высоком уровне накачки. // Тезисы докладов 3 Всесоюзного симпозиума по сильноточной импульсной электронике. Томск. - 1978. - часть 2. - С. 27 - 30.

66. Генерация наносекундных импульсов излучения в С02-лазерах высокого давления. I Н.В. Карлов, Ю.Б. Конев, И.В. Кочетков, В.Г. Певгов. II Письма в Журн. тех. физ. 1977. - т. 3. - вып. 4 - С. 170 - 173.

67. ЮО.Излучение наносекундных импульсов С02-лазером в режиме свободной генерации. / В.Л. Адамович, В.Ю. Баранов, Ю.В. Смаковский, А.П. Стрельцов. II Квантовая электроника. 1978. - вып. 5 - № 4 - С. 918 - 920.

68. Bagratashvili V.N., Knyarev J.N., Lctokhov V.S. On the tunable infrared gas lasers. //Optic. Comni. 1971,-Vol. 4. -№ 2. - P. 154 - 156.

69. Ю2.0 возможности создания перестраиваемых газовых лазеров ИК- диапазона. / Н.Г. Басов, Э.М. Беленое, В.А. Данилычев, А.Ф. Сучков. II Письма в Журн. экспер. и теор. физ. -1971,-Т. 11. С. 515 - 517.

70. Frequency tuning of an e-bean preionized high-pressure C02 laser. / V.N.Bagratashvili, I.N.Knyarev, Ju.A.Kydryavtsev, V.S.Letokhov. II Optic. Comm -1973. Vol. 9. -№2. - P. 135 - 137.

71. Спектр излучения электроионизационного лазера на двуокиси углерода с238высоким давлением. / В.А. Агейкин, В.Н. Баграташвили, И.Н. Князев, Ю.А. Кудрявцев, B.C. Jlemoxoe. // Квантовая электроника. 1974. - № 2. - С. 334 - 340.

72. Harris H.W., O'Neill P. and. Whitney W.T. Wideband interferometric turning of a multiatmosphere C02 laser. // Optic. Comm.- 1976. Vol. 16. - № 1. - p. 57 - 62.

73. Change T.Y. and Wood O.R. Opticaly pumped continuously tunable high-pressure molecular lasers. 11 IEEE J.Quantum. Electron. 1977. - Vol. QE-13 - № 11 - P. 907 - 915.

74. Мощный импульсный С02-лазер с широким диапазоном плавной перестройки частоты излучения. / Ю.И. Бычков, Г.А. Месяц, В.М. Орловский, В.В. Осипов, В.В. Савин. II Квантовая электроника 1978. - Т. 5. - № 7. - С. 1525 -1529.

75. ХМ.Бычков Ю.И, Орловский В.М., Осипов В.В. Генераторно-усилительный каскад на С02 с плавной перестройкой частоты излучения. // Тезисы докл. 9 Всесоюзной конференции по когерентной и нелинейной оптике. Ленинград.2391978. часть!. - С. 76.

76. Годлевский А.П., Копытин Ю.Д. Ионизация и возбуждение эмиссионного спектра вещества аэрозолей излучением лазера на С02. // Журн. прикл. спектр.1979. -Т.31. -№ 4. С. 612-617.

77. Месяц Г.А. Эктоны.(Часть 1) //Екатеренбург. УИФ Наука. - 1993. - С. 184.

78. Генерация мощного СВЧ излучения с использованием сильноточных электронных мини-ускорителей. / А.С. Ельчанинов, С.Д. Коровин, Г.А. Месяц , Шпак В.Г., Яландин М.И. // ДАН СССР,- 1984. Т. 279. - С. 624-626.

79. Оришич A.M., Пономаренко А.Г., Посух П.Г. Распределение электрического поля в объемном газовом разряде, контролируемым электронным пучком. //ПМТФ- 1979. -№ 1. С. 16-21.

80. Особенности возбуждения малогабаритных электроионизационных лазеров240высокого давления. / В.M. Карпов, Г.А. Месяц, В.М. Орловский, В.В. Осипов, А.Г. Потеряев. II Журн. тех. физ. 1987. - Т.57. - вып. 12. - С. 2335 - 2339.

81. Григорьев Г.Ю. Заметаллов В.А., Сенченков А.П. Использование отраженных электронов для повышения эффективности электроионизационных лазеров. // Письма в Журн. тех. физ. 1977. - Т. 7. - С. 430 - 432.

82. Компактный электроионизационный лазер на С02 с излучением 1кДж /

83. A.M. Ориишч, А.Г. Пономаренко, Н.В. Посухи др. II Письма в в Журн. rex. физ. -1977. Т. 3. - вып. 1. - С. 430-432.

84. Электроионизапиопые лазеры на сжатом углекислом газе / Н.Г.Басов, Э.М.Беленов, В.А.Данилычев, Ю.Ф.Сучков // УФН. 1974. - Т. 114. - вып. 2. - С. 213 -247.

85. Инжекционная газовая электроника / Ю.И.Бычков, Ю.Д. Королев, Г.А.Месяц, В.В. Осипов, В.В. Рыжов, В.Ф. Тарасенко. II Новосибирск. Наука.1982 237 С.

86. Малогабаритные импульсные рентгеновские аппараты РАДАН-150 и РАДАН-220 / А.С.Ельчанинов, В.Г.Шпак, Я.Я.Юрике, МЖЯландин II Дефектоскопия.- 1984. № 12. - С. 68 - 70.

87. Генерация мощного СВЧ-излучения с использованием сильноточных электронных МИНИ-ускорителей / А.С.Ельчанинов, С.Д.Коровин, Г.А.Месяц и др. // Докл. АН СССР,- 1984,- Т.279.-№ 3,- С.624,- 626.

88. Русанов В.Д., Фридман A.A. Физика химически активной плазмы. М.: Наука- 1984-415 С.

89. Малогабаритный С02-лазер с источником питания отпаянного типа /

90. B.И.Бычков, Ю.А. Курбатов, Г.А,Месяц, В.М. Орловский, В.В.Осипов II Письма241в Журн. тех. физ. 1982. - Т. 8. - В. 11. - С. 644 - 648.

91. Малогабаритный ускоритель с вакуумным диодом в виде линии с распределенными параметрами / В.М.Орловский, В.В.Осипов, А.Г.Потеряев и др. // Материалы VI Всесоюзн.Симпоз. по сильноточной электронике. Томск. - 1986. - 4.2.- С. 103 - 105.

92. Импульсный малогабаритный С02 -лазер с отпаянным источником электронов / Ю.И.Бычков, В.М.Орловский, В.В.Осипов и др. // Приб. и техн. экспер. 1983. - № 5. - С. 185 -186.

93. Ульянов КН. Теория нормального тлеющего разряда при средних давлеяиях // ТВТ 1972. - Т. 10. - № 5. - С. 931 - 938.

94. Королев Ю.Д., Пономарев В.Б., Сынах B.C. Режимы поддержания тока в катодном слое несамостоятельного объемного разряда, возбуждаемого электронным пучком // ЖПМТФ -1979. № 1. - С. 21 - 25.

95. Хаксли Л, Кромптон Р. Диффузия и дрейф электронов в газах. Пер. с англ. М. : Мир. - 1977. - 472 С.

96. А2.0чкин В.Н. Исследование физико-химических свойств плазмы С02 -лазера // Труды ФИАН СССР -1974. Т. 78. - С. 3 - 59.242

97. Nighort W.L., Wiegand W.J. Influense of negative-ion processes on steady -stage properties and striations in moleqular gas discharges // Phys. Rev. 1974. - Vol. 110. - P. 922-945.

98. Douglas-Hamilton D.A., Mani S.A. An electron attechment plasma instability // Appl. Phys. Lett. 1973,- Vol. 23. - P. 508 - 510.

99. Shields H, Smith A.L.S., Norris B. Negativ-ion effect in TEA-C02 lasers // J. Phys. -D: Appl. Phys. 1976. - Vol. 9. - P. 1587- 1603.

100. Pace P. W., Lacombe M. A sealed high-repetition-rate TEA C02 laser // IEEE J. Quantum. Electronic. - 1978. - Vol. QE. 14. - P. 263 - 274.

101. Willis C., Bask R.A. Sealid TEA C02 lasers with external control of gas chemistry // Appl. Phys. Letters. 1977. -Vol. 31. - № 2. - P. 84-86.

102. Hasson V., Brink D.J. Effective excitation of oxygen-contaminated high pressure carbon dioxide TEA lasers // Joum. Phys.E: Sci. Instrum. 1979. - Vol. 12. - P. 976 - 978.

103. Stark D.S., Harris M.R. Platimum catalysed recombination of CO and 02in sealed C02 TEA laser gases//J. Phys. E: Sci. Instrum.- 1978,-Vol. 11. -P. 316-319.

104. Echer G., Kroll W., Zoller O. Thermal instability of the plasma column // Phys. Fluids. 1964. - Vol. 7 .-№ 12. - P. 2001 - 2006.

105. К вопросу о комбинированной накачке газовых лазеров / Е.П. Велихов, И.В. Новобранцев, В.Д. Письменный и др. // Докл. АН СССР 1972. - Т. 205 - № 6. - С. 1328 - 1330.

106. Напартович А.П., Старостин А.Н. Механизмы неустойчивости тлеющего разряда повышенного давления // Химия плазмы. М.: Атомиздат. -1979. - В. 6. - С. 153 - 175.

107. Ульянов К.Н. Перегревная неустойчивость в молекулярных газах // ТВТ -1975. Т. 13. - В. 3. - С. 656-659.

108. Пашкин С.В. Влияние неупругих потерь энергии электронами на развитие ионизационной неустойчивости в плазме // ТВТ 1972. - Т. 10. - № 3. - С. 475 -480.

109. Ionization explosion of glow discharge / Vedenov A.A., Vitstas A.F., Dykne A.M. et al II In Proc. of XI Intern. Conf. On Phenomena in Ionized Gases. Prague. -1973. P. 108.

110. Контракция объёмного разряда в импульсных С02 лазерах с квазистабильной средой / Академик Месяц Г.А., Орловский В.М., Осипов В.В., Потеряев А.Г., Суслов АЖ IIДАН СССР - 1988. - Т. 303. - № 4. - с. 850 - 852.

111. Русанов В.Д., Фридман А.А. Физика химически активной плазмы М.: Наука. - 1984.-415 С.

112. Козырев А.В., Королёв Ю.Д. Модель формирования канала при контракции импульсных объёмных разрядов // Журн. техн.физ. 1981. - Т. 51.- В. 10. - С. 2210 -2213.

113. Спитцер Л. Физика полностью ионизованной плазмы. М.: ИЛ. - 1963. -212 С.

114. ХбО.Смит К, Томсон Р. Численное моделирование газовых лазеров. М.: Мир. -1981.-515 С.

115. Компактный электроионизационный С02- лазер, работающий в импульсно периодическом автономном режиме / В.М. Карпов, Ю.Г. Конев, В.М. Орловский, В.В. Осипов, В.Б. Пономарёв. II Квантовая электроника. - 1988. - Т. 15. -№3. - С. 465 -470.

116. Kiffir L.J. A compilation of electron collision cross section data modeling gas discharge laser // JILA Inform. Centre. Rept 13. Boulder. - USA. - Univ. Colorado. -1973. - 18 P.

117. Orlovskii V.M., Poteryaev A.G. High pressure C02 lasers with smooth turning of radiation freguency. 11 Proc. Intern. Conf. On Atomic and Molecular Pulsed Laser.244

118. Tomsk. Russia . - 1997,- V. 3403. - p. 59-64.

119. Орловский B.M. Мощные импульсные C02 лазеры высокого давления. // Известия ВУЗов. Физика. - 1999.- № 8,- С. 74-77.

120. Tarasenko V.F., Orlovskii V.M. High Energy C02 - lasers Pumped by E-Beam Controlled Discharge with Different Pulse Duraction. // Pros. Of Intern. Conf. Photonics West. - Can Jose. - California. - USA. -1997,- V. 2987,- P. 62-67.

121. Menyk N. Moulton Р.Е. Development of high repetition rate mini - TEA C02 laser//Rew. Sci. Instrum.- 1980,- Vol. 51. - P. 138 - 140.

122. Корнюшин B.H., Солодкин РЖ Влияние начальных условий на развитие однородного разряда в газах // ДАН СССР. 1977,- Т. 236. - № 2. - С. 347-350.

123. Pearson P.R., Lamberton N.M. Atmospheric pressure C02 laser giving high energy per unit volume // IEEE I.Quantum Electron.- 1972.- Vol. 8. № 2. - part 2,- P. 145-149.

124. Single mode operation of a C02-hybrid laser///. Albrecht, R. Alexandrescu, I. Chis et. el II Rev. Roum. Phys.- 1985,- Vol. 30,- № 10,- P. 831-836.

125. Condhalekar A., Heckenberg N.R., Holzhauer E. The mechanism of single-friquency operation of the hibrid C02 laser // IEEE J. Quantum Electron. QE-11. -1975. -P. 103-108.

126. Mehendale S.C., Harrison R.G. Simultaneous generation of two independently tunable single-mode emissions from a hybrid TEA C02 laser // IEEE J. Quantum Electron. QE-22.-1986.- P.382-386.

127. Стабилизация частоты излучения импульсно-периодического TEA С02 лазера инжекцией сигнала непрерывного лазера низкого давления / Баранов В.Ю., Казаков С.А., Лиханский В.В. и др. // «Квантовая электроника».- 1979,- Т. 6. № 11. - С. 2463-2466.

128. S5KingP.G.R. and Steward G.J.//New Sci. 1963.-V. 17.-P. 180.

129. A Laser Velocimeter for Remote Wind Sensing. /Lawrence T.R., Wilson D.J., Graven C.E.,Jones LP., Huffaker R.M. and Thomson J.A.L. // Rev. Sci. Instrum. 1972.-V. 43.-P. 512-518.

130. Abshire N.L., Schwiesow R.L., Derr V.E. Dopier Lidar Observations jf Hydrometeors.//J. Appl. Meteorol. 1974. - V 13. - №8 - P. 951 - 953.

131. Parametric laser reception lidar. / Godlevsky A.P., Gordov E.P., Ponurovskii Ya. Ya., FazlievA.Z., Sliarin P.P. //Appl. Opt. 1987. V.26. P. 1607 - 1611.

132. Churnside J. N. Laser Dopier velosimentry by modulating a C02 laser with backscatter ligt.// Appl. Opt. 1984. - V. 23.- P. 61 - 66.

133. Churnside J. N. Signal-to-noise in a basckscatter -modulated Dopier velosimeter.// Appl. Opt. 1984. - V. 23. - P. 2097 - 2106.

134. Гибридный автодинный лидар. / Гордое Е.П., Орловский В.М., Потеряев А.Г., Хачатурян А.В., Чурсайд Дж. // Оптика атмосферы и океана,- 1993,- Т. 6,-№ 4,- С. 440 443.

135. Hibrid Autodyne Lidar / Gordov E.P., Khachaturyan A.V., Orlovskii V.M., Poteryaev A.G. // Proc. of 7th conf. on Coherent Laser Radar. Aplications and Technology. July 19-23,- 1993,- Paris.- Franse.- P. 334-351

136. Churnside J.N.y Gordov E.P., Orlovskii V.M. Autodyne lidar system utilizing a hybrid laser // Unite States Patent 5.778.019 July 7. 1998.

137. Potential of the hybrid laser autodining for long range lidar applications / Gordov E.P., Makogon M.M., Fazliev A.Z., Orlovskii V.M. // 9th Conferense on Coherent Radar.- June 23-27,- 1997,- Linkoping.- Sweden.- P. 277-279.

138. Гордое Е.П., Фазлиее A3. Отклик на эхо сигнал гибридного С02 лазера // Оптика атмосферы и океана,- 1993,- Т. 6,- № 4.- С. 469 471.

139. Осипов В.В., Орловский В.М. Импульсные СОг-лазеры высокого давления // Известия ВУЗов. Физика. 2000. - №5. - С. 19-28.

140. Мощный HF лазер с накачкой нецепной химической реакцией, инициируемой пучком электронов. / Э.Н. Абдуллин, A.M. Ефремов, Б.М.247

141. Ковальчук, В.М. Орловский, А.Н. Панченко, Э.А. Соснин, В.Ф. Тарасенко, A.B. Феденёв. H Письма в Журн. тех. физ. 1997. - Т. 23. - № 5. - С. 58 - 64.

142. Лазер на смеси SF6 Н2 с накачкой радиально сходящимся пучком электронов. / Э.Н. Абдуллин, A.M. Ефремов, Б.М. Ковальчук, В.М. Орловский,

143. A.НПанченко, В.В. Рыжов, Э.А. Соснин, В.Ф. Тарасенко, И.Ю. Турчановский. II Квантовая электроника. 1997. - Т. 24. - № 9. - с. 781 - 785.

144. Efficient non chain chemikal HF - lasers initiated by e - beam and self -sustained discharge / V.F. Tarasenko, E.H. Bakht, M.I. Lomaew, V.M. Orlovskii, A.N. Panchenko, E.A. Sosnin II Ph. West. - 98. - Proc. SPIE. - 1998. - Vol. 3268. - P. 228 -235.

145. В.М. Орловский, M.B. Ерофеев, В.Ф. Тарасенко. Лазер на смеси SF6 Н2 с накачкой разрядом, инициированным пучком электронов // IX конф. По физике газового разряда. - Рязань. - 1998. - тезисы докл.Ч.1,- С. 72

146. Эффективность химического лазера на смеси SF6 Н2 с накачкой электронным пучком. / В.М. Орловский, А.Г. Понаморенко, Э.А. Соснин, В.Ф. Тарасенко, Ю.И. Ханов II Журнал технической физики. - 1999. - Т. 69. - № 1. - С. 76-81.

147. Энергетические временные и спектральные характеристики нецепного HF -лазера с накачкой планарным потоком электронов и разрядом, инициируемым потоком электронов I М.В. Ерофеев, В.М. Орловский, B.C. Скакун, Э.А. Соснин,

148. B.Ф. Тарасенко. // Оптика атмосферы и океана. 2000,- Т. 13. - № 3. - С. 232-235. 204.06 эффективности лазера на смеси SF6 - Н2 при инициированиихимических реакций потоком электронов / М.В. Ерофеев, В.М. Орловский, B.C.

149. Скакун, Э.А. Соснин, В.Ф. Тарасенко II Квантовая электроника. 2000. - Т. 30. -№ 6. - С.486 - 488.

150. Лазеры ИК и видимого диапазона с накачкой электронным пучком / B.M. Орловский, B.C. Скакун, В.Ф. Тарасенко, А.В. Феденёв П Известия ВУЗов. Физика. 2000. - №5 - С. 34-44.

151. Kasper J. V., Pimentel G.C. HC1 Chemical Laser. // Phus. Rev. Letts. 1965. -№.14. - P. 352-354.

152. Химические лазеры. / Под редакцией Р. Гросса, Дж. Eomma. II М. Мир.-1980-832 С.

153. Химические лазеры. / Под редакцией Н.Г. Басова // М. Наука. 1982. - 4001. С.

154. Gerber R.A. Patterson E.L. J. Intense Electron-Beam Initiation of a High-Energy Hudrogen fluoride (HF)-Laser.//Quantum Electron. 1974. - №. 10,- C. 333-337.

155. Башкин А.С., Борейко А.С., Лобачёв В.В., Мошков В.П.,Фёдоров И.А. II Квантовая электроника. 1996,- Т. 23. - № 5. - С. 428 - 432.

156. Ковальчук, С.В. Логинов, B.C. Скакун, В.Ф. Тарасенко, В.С. Толкачёв, А.В. Феденёв, Е.А. Фомин, П.М. Щанин // Квантовая электроника.- 1993. Т. 20.- № 7. - С. 652 - 655.

157. Таблици физических величин. Справочник / Под ред. И.К.Кикоина. II М.: Атомиздат.-1976.- 1008 с.

158. Башкин A.C., Ораевский A.H., Томашов B.H. Энергетические характеристики HF лазера, возбуждаемого электронным пучком // Квантовая электроника. 1977. - Т. 4. - № 1. - С. 169 - 171.

159. Тарасенко В.Ф.,Феденёв А.В., Скакун B.C. // Квантовая электроника. -1999.-Т. 26.-№3.-С. 209-213.

160. Энергия разрыва химических связей. Потенциал ионизации и сродство к электрону / Гуревич Л.В., Караченцев Г.В., Кондратьев В.Н. и dp II М. Наука. -1974.-391 с.

161. Karber R.L., Whittier J.S. Chain reaction pulsed HF laser : a simple model.// Appl. Opt. 1976. - Vol. 15. - № 10. - P. 2358 -2366.22A.XanoeЮ.И. //Канд. Дис. Новосибирск,- 1982. 187 с.

162. Gross R. W.F., Wesner F. II Appl. Phys. Lett. 1973. - Vol. 23. - № 10. - P. 559561.

163. Wilkins R.L.J. II Chem. Phys.-1972.-V.-57,- № 2.-p. 912-917.

164. Спектрально-энергетические характеристики импульсного фтороводородного лазера и вращательная релаксация молекул HF /Азаров М.А., Игошин В.И., Пичугин С.Ю., ТрощиненкоГ.А. II Квантовая электроника. 1999. -Т. 29.-№ 1.-С. 21-23.

165. Спектрально временные и энергетические характеристики импульсного250нецепного HF-лазера / Баранов В.Ю., Высикайло Ф.И., Демьянов A.B., Кочетов И.В., Малюта Д.Д., Толстое В.Ф. II Квантовая электроника. 1983. - Т. 10. - № 10,-С. 2075 -2081.

166. Импульсный химический электроразрядный лазер на смеси SF6-H2 / Горюнов Ф.Г., Гурков К.В., Ломаев М.И., Соснин Э.А., Тарасенко В.Ф. Н Квантовая электроника. 1994. - Т. 21. - № 12. - С. 1148 - 1150.

167. Ломаев М.И., Панченко А.Н., Тарасенко В.Ф. // Приборы и техника эксперимента. 1990. - № 1. - с. 179-181.

168. Орловский В.М., Осипов В.В., Соловьёв B.C. / Усиление плавно перестраеваемых по частоте сигналов в С02-усилителях высокого давления // Квантовая электроника.- 1981.- Т. 8. -№ 2. С. 389 - 391.

169. Генерация наносекундных импульсов в малогабаритных С02- лазерах с отпаянным источником электронов / Коваленко Е.С., Мандель А.Е., Орловский В.М., Панарин В.А., Шарангович С.Н. II Оптика атмосферы и океана. 1999. - Т. 12.-№11.-С. 1019-1020.

170. Ivanov N.G., Lacour В., Losev V.F. Pequliarities of a e-beam pumped, non-chain, HF laser // Pros. SPIE -2000,- V. 4184.- P. 145-148.

171. Patel C.K.N. 11 Phus. Rev. Letts. 1964. - №.21. - P. 617