Разработка, создание и исследование высокоэффективных систем электроразрядного возбуждения газовых сред молекулярных СО2-, N2- и F2-лазеров тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.13, доктор технических наук Ямщиков, Владимир Александрович

• Ямщиков, Владимир Александрович
• доктор технических наук
• 2011

Оглавление диссертации доктор технических наук Ямщиков, Владимир Александрович

Оглавление.

Введение.

Список основных публикаций, по диссертации.

Рисунки к введению.

ГЛАВА 1. Описание и анализ работы систем возбуждения электроразрядных СО2-, N2- и Р2-лазеров.

1.1. Введение.

1.1.1. Газоразрядные технологии.

1.1.2. Лазеры.

1.1.3. Молекулярные С02-, N2- и Р2-лазеры.

1.1.4. Способы возбуждения лазеров.

1.1.5. Постановка задачи.

1.2. Принципы устройства электроразрядных систем возбуждения и требования, предъявляемые к их работе.

1.2.1. Состав системы электроразрядного возбуждения.

1.2.2. Образование объемного самостоятельного разряда путем предионизации.

1.2.3. Квазистационарная стадия горения разряда.

1.2.4. Передача электрической энергии от емкостного накопителя к разряду.

1.2.5. Влияние неоднородности электрического поля на устойчивость ОСР.

1.2.6. Источники предыонизации и электродные системы.

1.2.7. Электрические схемы генераторов накачки.

1.2.8. Нестабильности ОСР.

1.2.9. Условие оптимизации оптического резонатора.

1.3. Выбор общего подхода и методики проведения исследования систем возбуждения электроразрядных лазеров.

1.4. Выводы.

ГЛАВА 2. Системы возбуждения УФ лазера на молекулярном азоте.

2.1. Введение.

2.2. Электрическая схема системы возбуждения.

2.3. Исследование эффективности накачки электроразрядного N2лазера.

2.4. ^-лазер с магнитной схемой сжатия импульса накачки.

2.5. Выводы.

ГЛАВА 3. Система возбуждения ^-лазера пучком убегающих электронов, получаемых в объемном самостоятельном разряде.

3.1. Введение.

3.2. Исследование электронного пучка в открытом разряде.

3.2.1. Эффект "убегания" электронов.

3.2.2. Метод получения электронного пучка в открытом разряде.

3.2.3. Экспериментальная установка для получения пучка убегающих электронов в открытом разряде.

3.2.4. Исследование характеристик электронного пучка при аномальном разряде в ускоряющем промежутке.

3.2.5. Метод получения пучка убегающих электронов с режимом дополнительного ускорения УЭ полем плазменного столба аномального самостоятельного разряда.

3.2.6. Другие способы получения убегающих электронов.

3.3. N2- лазер, возбуждаемый пучком убегающих электронов.

3.4. О потенциальной возможности накачки лазеров пучками убегающих электронов для генерации ВУФ излучения.

3.5. Выводы.

ГЛАВА 4. Повышение эффективности генерации ВУФ излучения

Бг-лазера методом оптимизации процесса энерговклада в активную среду.

4.1. Введение.

4.2. Некоторые сведения об особенностях электроазрядного возбуждения Р2~лазера.

4.2.1. Лазерные переходы в молекуле Р2.

4.2.2. Кинетические процессы, происходящие в Р2—лазере с накачкой объемным самостоятельным разрядом.

4.2.3. Особенность требований к накачке.

4.2.4. Подходы к созданию систем возбуждения Р2-лазеров.

4.3. Метод и условия оптимального возбуждения активной среды.

4.4. Экспериментальные исследования условий эффективного возбуждения мощного электроразрядного Бг-лазера.

4.4.1. Экспериментальная установка и методика измерений.

4.4.2. Результаты экспериментов.

4.4.3. Влияние буферного газа неона на работу Р2-лазера.

4.4.4. Обсуждение результатов.

4.4.5. Выводы.

4.5. Малогабаритный ВУФ-лазер на молекулярном фторе.

4.5.1. Введение.

4.5.2. Основные требования к системе возбуждения и условиям накачки лазера.

4.5.3. Экспериментальная установка и результаты экспериментов.

4.5.4. Обсуждение и анализ экспериментов.

4.5.6 Повышение ресурса работы газовой смеси F2- лазера.

4.5.7. Выводы.

ГЛАВА 5. Система возбуждения мощного С02-лазера с инициированием самостоятельного разряда слаботочным пучком ускоренных электронов.

5.1. Введение.

5.2. Объемный самостоятельный разряд, инициируемый слаботочным электронным пучком смесях C02:N2:He.

5.2.1. Введение.

5.2.2. Описание установки.

5.2.3. Характеристики плазмы СЭП в смесях C02:N2:He.

5.2.4. Особенности ОСР, инициируемого СЭП.

5.3. Получение предельно однородного объемного самостоятельного разряда с использованием слаботочного пучка ускоренных электронов.

5.3.1. Введение.

5.3.2. Основные виды неоднородностей, образующихся в ОСР.

5.3.3. Критические условия зажигания предельно однородного разряда.

5.3.4. Экспериментальные исследования условий инициирования слаботочным электронным пучком предельно однородного

ОСР в газовых смесях C02:N2:He.

5.3.5. Выходные характеристики С02-лазеров в условиях предельно однородного разряда.

5.4. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка, создание и исследование высокоэффективных систем электроразрядного возбуждения газовых сред молекулярных СО2-, N2- и F2-лазеров»

Диссертационная работа посвящена решению крупной научно-технической проблемы по разработке и созданию электрофизических установок, предназначенных для эффективной накачки объемным самостоятельным разрядом газовой среды лазеров на молекулах СОг, N2 и ¥2.

В течение нескольких последних десятилетий был достигнут большой прогресс в создании мощных элетрофизических установок, работа которых основана на использовании самостоятельного электрического разряда в газе [111]. Во многом этому способствовало развитие электроразрядных технологий, однако более значительное влияние на разработки высоковольтной импульсной техники и исследования в области физики газоразрядных процессов оказало появление новых источников света - лазеров с накачкой объемным самостоятельным разрядом.

Среди газовых лазеров СОг-лазер является самым мощным источником когерентного излучения, способным генерировать импульсы инфракрасного диапазона (9,3-40,6 мкм) с энергией в несколько кДж.

Азотный лазер (Ыг-лазер), излучающий в ультрафиолетовом диапазоне на длине волны 337,1 нм характеризуется такими достоинствами, как высокий квантовый КПД 19 %), отсутствие деградации и не токсичность рабочей среды, а также простота конструкции.

Мощным источником когерентного вакуумного ультрафиолетового излучения с экстремально короткой диной волны 157 нм служит Бг-лазер. Благодаря уникальным свойствам и достаточно высокой мощности излучения, указанные лазеры получили достаточно широкое применение в промышленности, медицине, микроэлектронике, научных исследованиях, средствах вооружений и информационных средствах.

Быстрый прогресс в области твердотельных лазеров с накачкой от полупроводниковых лазеров привел к развитию компактных лазерных систем с повышенной выходной мощностью, эффективностью и надежностью. Поэтому газоразрядные лазеры, работающие в видимом и близком инфракрасном диапазоне, все чаще заменяются твердотельными лазерами с накачкой от полупроводниковых лазеров зачастую и в комбинации со схемами нелинейного преобразования частоты излучения. Однако в области спектра около 10 мкм и в вакуумном ультрафиолете газовые лазеры не имеют конкурентов со стороны твердотельных лазерных систем из-за недопустимости высокой тепловой нагрузки для лазерных кристаллов и кристаллов для преобразования частоты излучения при высоких мощностях выходного излучения.

Недостаток материалов, пропускающих в вакуумном ультрафиолете, ограничивает длину волны излучения твердотельных лазеров до величины не менее 180 нм. Единственным мощным лазером, работающим в вакуумном ультрафиолете на длине волны 157 им, является Бг-лазер.

Основу мощных С02-, N2- и Р2-лазеров с накачкой объемным самостоятельным разрядом (ОСР) составляет их система возбуждения. Она представляет собой электрофизическую установку, в которой создается объемный самостоятельный разряд с определенными энергетическими, временными, пространственными и частотными характеристиками. Данная система включает в себя устройство возбуждения - технический комплекс высоковольтных средств и элементов конструкции, которые обеспечивают получение и питание ОСР в среде молекулярных газов заданного состава и давления.

Система возбуждения определяет характеристики активной среды, в которой образуется и усиливается лазерное излучение такие, как энергия накачки (или энерговклад), импульсная и средняя мощность накачки, апертура выходного пучка излучения, длина усиливающей среды. В конечном счете, эффективность работы системы возбуждения определяет и многие выходные характеристики лазеров.

Таким образом, одной из важнейших научно-технических проблем, которая остается актуальной и на сегодняшний день, является разработка, создание и исследование высокоэффективных систем электроразрядного возбуждения газовых сред молекулярных СОг-, N2- и лазеров.

В большинстве монографий и обзоров по газовым лазерам и газовому разряду [1-6, 10,11] основное внимание уделяется процессам, происходящим в разрядном промежутке и активной среде лазеров, таким как формирование разряда, протекание тока через плазму, плазмохимические реакции, развитие неустойчивостей, создание инверсии и усиления оптического излучения в активной среде.

Вопросы, относящиеся к системам возбуждения, ограничиваются кратким обсуждением принципиальных элементов конструкции этих систем электродных структур, средств создания начальной концентрации электронов, генераторов высоковольтных импульсов, либо приводится описание конструкции и технических характеристик отдельных лазерных установок [1, 79]. Сведений, приводимых в этих работах, явно не достаточно для разработки и создания новых электроразрядных систем возбуждения с улучшенными параметрами и техническими характеристиками.

Работы по лазерам с накачкой объемным самостоятельным разрядом велись очень интенсивно, тем не менее, многие задачи связанные с электрофизическими явлениями при формировании и горении ОСР, переходными процессами в электрических цепях с нелинейной нагрузкой, которой является разрядная плазма, а также процессами передачи электрической энергии из емкостного накопителя в разрядную плазму и связи этих процессов и явлений с эффективным возбуждением активной среды лазеров оставались не до конца решенными.

Одна из серьезных задач, которую необходимо было решить, связана с довольно низким техническим КПД ^-лазера (менее 0,1 %), большим разбросом его значений (от 0,02 % до более 1 %), приводимых в различных публикациях, а также поиском возможных путей повышения КПД. Поэтому необходимо было выявить причины этих трудно объяснимых фактов и на этой основе предложить и исследовать новые физико-технические подходы к созданию эффективных УФ азотных лазеров.

Усилия большинства исследователей и разработчиков Р2-лазеров были направлены на создание систем возбуждения, работающих при высоких давлениях газовой смеси до 10 бар. По ряду технических причин такие системы сложны, громоздки, недостаточно надежны и имеют высокую стоимость, что делает невыгодным коммерческое производство подобных лазеров. Поэтому необходимо было найти пути создания электроразрядных систем возбуждения Р2-лазеров, эффективно работающих при давлениях газовой смесей НеЛЧе/Рг до 3,5 бар и разрядных напряжениях характерных для работы обычных эксимерных лазеров [9].

Из-за значительных технических трудностей в России отсутствовал опыт создания технологических Рг-лазеров. Поэтому для того, чтобы конкурировать с мировыми фирмами - производителями этих лазеров из США, Японии и ФРГ, необходимо было создать отечественные разработки, не уступающие, а по ряду технических характеристик превышающие мировые аналоги.

Низкие пороги оптического разрушения материалов прозрачных в области 10,6 мкм ограничивают плотность энергии в пучке СОг-лазеров. Набор апертуры пучка параллельным включением отдельных лазерных модулей', нецелесообразен, поскольку требует их фазировки и приводит к неоправданному увеличению габаритов и веса установки в целом. Поэтому достижение энергии ИК излучения в несколько кДж возможно лишь за счет наращивания апертуры пучка и объема активной среды в едином газоразрядном модуле. Для этого необходимо было решить задачу получения ОСР в газоразрядных промежутках с активным объемом в десятки литров и расстоянием между электродами в десятки сантиметров.

Другое препятствие было связано с локальными плазменными неоднородностями, образующимися в объемном самостоятельном разряде. Рост этих неоднородностей приводит к явлению контракции разряда [2, 4, 6, 10, 11], что ограничивает длительность устойчивого горения и энергетику ОСР. В связи с этим, необходимо было решить задачу эффективного подавления развития плазменных неоднородностей во всем разрядном объеме и получения предельно-однородного ОСР, в котором они полностью отсутствуют.

С задачей улучшения однородности и повышения устойчивости горения самостоятельного разряда напрямую связана возможность увеличения выходных характеристик излучения. Поэтому необходимо было провести детальное исследование этой взаимосвязи, а также показать, что при накачке предельно-однородным самостоятельным разрядом может быть достигнута рекордная для электроразрядных систем возбуждения величина эффективности генерации СС^-лазеров ~ 25%.

Метод решения поставленных в диссертации задач заключался в:

- разработке и использовании электроразрядных устройств с оригинальными схемными и техническими решениями и различными вариантами конструкций;

- регистрации осциллограмм высоковольтных и сильноточных импульсов в разрядном промежутке и электрических цепях;

- измерении параметров лазерного пучка- и регистрации осциллограмм импульсов излучения;

- наблюдении однородности ОСР путем фотографирования разрядной > зоны;

- управлении переходными процессами в электрических цепях, характером поведения самостоятельного разряда путем изменения в широких пределах таких параметров, как напряжение на емкостном накопителе энергии, напряжение на разрядном промежутке, энергия, вводимая в разряд, давление и состав газовой смеси; разработке теоретических моделей электрофизических процессов происходящих в системах возбуждения, расчете характерных параметров этих процессов; анализе полученных экспериментальных данных и сопоставлении их с результатами теоретических расчетов;

- оптимизации работы системы возбуждения по максимальной величине лазерного КПД — отношения энергии выходного излучения к энергии накачки (под которой подразумевается энергия, запасенная в емкостном накопителе).

Цель диссертационной работы состоит в разработке, создании и исследовании систем электроразрядного возбуждения газовых сред молекулярных С02-, N2- и Р2-лазеров, изучении электрофизических явлений, механизмов и закономерностей, происходящих в объемном самостоятельном разряде в указанных средах, оптимизации режимов работы этих систем, а также создании на их основе эффективных С02-, N2- и Р2-лазеров, генерирующих в диапазоне ИК, УФ и ВУФ излучений - соответственно.

Более подробно цель работы формулируется следующим образом:

- провести исследование зависимости КПД азотного лазера от базовых параметров существующей схемы возбуждения и характеристик' самостоятельного разряда, а также определить оптимальные условия накачки, при которых достигаются максимальная энергия и КПД лазера;

- предложить и исследовать новые подходы, которые позволяют значительно увеличить энергию электронов, осуществляющих возбуждение высоколежащих уровней азота С П„, и на этой основе разработать систему возбуждения Т^-лазера;

- изучить факторы, влияющие на эффективность работы Р2-лазеров, и решить задачу получения достаточно высокого КПД лазерной генерации (более 0,1 %) при давлениях газовой смеси менее 3,5 бар;

- создать эффективные системы возбуждения Р2-лазеров с выходными параметрами, не уступающими лучшим мировым образцам (т.е. с энергией излучения 25 и 2,5 мДж и частотой следования импульсов от 100 до 1 кГц соответственно), но работающих при пониженных (до ~ 3,5 бар) давлениях газовой смеси;

- найти и исследовать эффективный метод получения объемного самостоятельного разряда в промежутках с активным объемом в десятки литров и межэлектродным расстоянием в десятки сантиметров.

- изучить развитие плазменных неоднородностей и найти возможность их эффективного подавления в ОСР в газовых смесях C02/N2/He атмосферного давления и реализовать в них предельно-однородный объемный самостоятельный разряд, в котором отсутствуют локальные плазменные неоднородности во всей разрядной зоне;

- создать систему возбуждения С02-лазера, позволяющую получить выходную энергию более 2 кДж с КПД около 25 %.

Научная новизна работы состоит в приоритетном характере перечисленных ниже в разделе III основных результатов данной диссертации, позволивших расширить знания о проблеме создания высокоэффективных систем возбуждения газовых сред лазеров на молекулах С02, N2 и F2. Выводы, i содержащихся в защищаемых положениях, получены впервые. Разработанные и созданные автором системы возбуждения не уступают мировым аналогам, а по ряду технических характеристик превосходят их.

Ведущими мировыми производителями газовых лазеров являются фирмы: «Coherent» и «GSI Lumonics - Laser Group» (США); «Kimmon Electric»-(Япония); «TRUMPF» и «Rofin-sinar» (ФРГ); «Оптосистемы» (РФ) и д.р. При создании электроразрядных систем возбуждения ими обычно используются базовые модели, разработанные ранее и прошедшие ряд усовершенствований. Переход же к новому модельному ряду, направленный на кардинальное повышение выходных энергетических характеристик, связан с поиском оригинальных технических решений, проведением достаточно длительной исследовательской работы и новых конструкторских проработок. Поэтому необходим такой научный подход, который позволял бы использовать готовые разработки электрических схем, технических решений и конструкций при создании новых электроразрядных систем возбуждения с возможностью масштабирования их технических характеристик.

Большая практическая польза выбранного в настоящей диссертации подхода состоит в том, что при создании новых систем возбуждения наряду с оригинальными разработками возможно использование готовых разработок электрических схем, технических решений и конструкций, которые доказали эффективность применения в традиционных устройствах возбуждения.

Научная и практическая ценность полученных результатов экспериментальных исследований и теоретических расчетов состоит также в том, что в диссертации:

- разработаны научные основы создания систем возбуждения для ряда широко применяемых лазерных источников;

- проведен поиск и разработка новых методов эффективного возбуждения УФ азотного лазера, основанных на явлении генерации убегающих электронов в газе;

- получены новые знания о механизмах, влияющих на процессы формирования и устойчивого горения объемного самостоятельного разряда в газовых средах;

- выявлены основные факторы, влияющие на эффективность работы электроразрядных систем возбуждения лазеров на молекулах СОг, N2 и f2.

- созданы уникальные лазерные источники света, по ряду технических характеристик превышающие мировые аналоги.

Полученные автором результаты исследований и созданные при его непосредственном участии разработки были использованы или внедрены при создании лазерных установок, как на отечественных институтах и предприятиях: ИОФ РАН им. A.M. Прохорова, г. Москва; ИЭЭ РАН, г. Санкт Петербург; ЦФП, г. Троицк моек, обл.; НПО Алмаз, г. Москва; НПО Астрофизика г. Москва; ФГУП ПО Баррикады, г. Волгоград; ТПУ, г. Томск; ОКБ "Радуга" имени И.С. Косьминова, г. Радужный, Владимирская обл.; компания «Алекслаб» г. Москва; компания «Гленик» г. Москва, так и за рубежом: Лаборатория White Sands Missile Range, Нью Мексико, США; IRPHE

Laboratoire (CNRS), Марсель, Франция; Институт физики твердого тела и оптики (RISSPO), Будапешт, Венгрия.

Защищаемые положения:

1. Энергия УФ излучения лазера на молекулярном азоте пропорциональна мощности накачки, выделяемой в момент максимума импульса разрядного напряжения. Максимальная энергия излучения достигается при таком давлении азота, когда одновременно с максимумом разрядного напряжения осуществляется согласованный режим ввода энергии в объемный самостоятельный разряд. В этих условиях максимальная мощность накачки вводится при максимальной температуре электронов в плазме, необходимой для эффективного возбуждения высоко лежащих уровней азота С3Пи.

2. Новый метод получения пучков убегающих электронов, при котором пучок с энергией Т » Тпшх (где Тпшх - энергия электронов с максимальным значением энергетических потерь) сначала формируется в узком промежутке (~ 1 мм) между катодом и сеткой, а затем ускоряется внешним полем основного промежутка, образованного сеткой и анодом, позволяет получать в молекулярном азоте пучки электронов с энергией ~ 10 кэВ, плотностью тока > 103 А/см2 и длительностью импульса пучка ~ сек при больших значениях параметра pd ~ 100 см-Торр » pdmin ~ 6 см-Торр {pdmm - значение, соответствующие минимуму кривой Пашена).

3. Эффективность разработанного метода накачки активной среды молекулярного азота мощным пучком убегающих электронов для получения генерации лазерного УФ излучения.

4. Используя реакцию диссоциативного прилипания электронов к молекулам фтора F2+e"—>-F"+F можно менять разрядные условия в газовых смесях He/Ne/F2 путем варьирования концентрации фтора и тем самым эффективно управлять процессом энерговклада в активную среду F2-лазера (длина волны излучения 157 нм).

5. Для Рг-лазеров с объемным самостоятельным разрядом оптимальным является такой состав смеси He/F2, при котором в условиях предельных значений напряжения на разрядном промежутке и рабочего давления смеси (определяемых заданной системой возбуждения) реализуется согласованный режим накачки активной среды.

6. В случае небольших добавок в рабочую смесь He/F2 неона (~ 100 мбар) энергия излучения уменьшается незначительно (на ~ 15 %), но при этом существенно улучшается однородность самостоятельного разряда в F2-лазере.

7. Оптимизация процесса ввода энергии в объемный самостоятельный разряд, обеспечивает достаточно высокую мощность накачки Рг-лазеров при пониженном до 3,5 бар давлении газовой смеси He/F2, за счет чего достигается энергия лазерной ВУФ генерации более 25 мДж и коэффициент полезного действия более 0,2 %, а также существенно улучшаются однородность разряда и ресурс работы системы возбуждения.

8. При создании в разрядном промежутке достаточно высокой начальной концентрации плазмы, величина которой зависит от напряженности поля, давления и состава смеси C02/N2/He, возможно получение предельно-однородного объемного самостоятельного разряда. В таком разряде полностью отсутствуют наиболее характерные плазменные неоднородности: нитевидная структура разряда, неравномерное поперечное распределение концентрации плазмы, катодные пятна, искровые каналы.

9. При накачке С02-лазера предельно-однородным объемным самостоятельным разрядом достигается рекордный, для систем с подобной накачкой, коэффициент полезного действия лазера ~ 25 %.

Основные результаты исследований, вошедшие в диссертацию, докладывались на следующих конференциях: Международной конференции по лазерам, Lake Tahoe, USA, 1993 г.; Международной конференции по лазерам, Quebec. Canada, 1994 г.; Международном форуме по мощным лазерам и применениям, Osaka, Japan. 1999 г.; Международной конференции по лазерам, Quebec, Canada, 1999 г.; Международном форуме по мощным лазерам и применениям, Osaka, Japan, 2000 г.; III международной конф. «Физика плазмы и плазменные технологии ФППТ-3», Минск, 2000 г.; XI Международной конференции по лазерной оптике, Санкт-Петербург, 2003 г.; Международной конференции по фоточувствительности оптоволокна Monterey, California, USA, 2003 г.; XII Международной конференции по лазерной оптике, Санкт-Петербург, 2006 г.; 17 Международной конференции по современным лазерам и технологиям, Antalya, Turkey, 2009 г.; X Международной конференции по лазерам и лазерно-информационным технологиям, Smolyan, Bulgaria, 2009 г.; 18 Международной конференции по современным лазерам и технологиям, Amsterdam, Netherlands, 2010 г. 29 Международный конгресс по применениям лазеров и электрооптики, 2010. Anaheim, USA.

Также результаты работы докладывались на научных семинарах ИЭЭ РАН, ИОФ РАН, ЦФП ИОФ РАН, семинарах университета Экс-Марсель-2; (Франция).

Основные результаты диссертации изложены в 16 статьях и 15 материалах международных конференций, список которых приводится в конце автореферата.

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Её полный объем - 268 страниц, включая 81 рисунок, 4 таблицы и 5 списков литературы, насчитывающих в общей сложности 335 наименований.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Ямщиков, Владимир Александрович, 2011 год

1. Г.А. Месяц, В.В. Осипов, В.Ф. Тарасенко. Импульсные газовые лазеры. Москва: Наука, 1991. 272 с.

2. Ю.П. Райзер. Физика газового разряда. 2-е изд. Москва: Наука, 1991. 536 с.

3. Е.П. Велихов, A.C. Ковалев, А.Т. Рахимов. Физические явления в газоразрядной плазме. Москва: Наука, 1987. 160 с.

4. Ю.Д. Королев, Г.А. Месяц. Физика импульсного пробоя газов. Москва: Наука, 1991. 223 с.

5. Газовые лазеры / Под ред. И. Мак-Даниэля, У. Нигэна. Москва: Мир, 1986. 552 с.

6. Г.А. Баранов, A.B. Астахов, А.К. Зинченко. Мощные технологические С02-лазерные комплексы на основе поперечного самостоятельного разряда. Санкт-Петербург: Издательство политехнического университета, 2005. 236 с.

7. D. Basting (editor). Excimer Laser Technology: Laser Sources, Optics, Systems, and Applications. Guttngen: Lambda Physik Publishing AG, 2001. 292 p.

8. В.В Осипов. Объемный самостоятельный разряд. Успехи Физических Наук Том. 170, №3, С. 225-245 (2000).Список основных публикаций по диссертации.

9. В.В.Аполлонов, В.А. Ямщиков. К вопросу об эффективности электроразрядного Ш-лазера. Квантовая электроника. 1997. Том 24. № 6. С. 483-486.

10. V.V. Apollonov, V.A.Yamschikov. "Efficiency of Electrodischarge N2-laser". Proceedings of the International Conference on Lasers'96 Portland, Oregon, USA. 1997. P. 427-436.

11. В.В.Аполлонов, В.А. Ямщиков. Еще раз об эффективности азотного лазера. Квантовая Электроника. 2002. Том 32. № 2. С. 183-184.

12. V.V. Apollonov, V.A. Yamschikov. "Runaway electron beams for pumping of UV range gas lasers". Technical digest of International forum on "Advanced High Power Lasers and Application", Osaka, Japan. 1999. P. 3889-102.

13. V.V. Apollonov, V.A. Yamschikov. "High power UV nitrogen laser with runaway electron beams pumping". Technical digest of International conf. on Lasers'99, Quebec, Canada. 1999. P.3.

14. V.V. Apollonov, V.A. Yamschikov. "High power UV nitrogen laser with runaway electron beams pumping". Proceedings of the International Conference on Lasers Society for Optical and Quantum Electronics. 1999. P. 94-101.

15. V.V. Apollonov, V.A. Yamschikov. "Runaway electron beams for pumping UV-range gas lasers". Advanced High-Power Lasers Proc. SPIE. 2000. V. 3889. P. 739-748.

16. V.V. Apollonov, V.A. Yamschikov. "Powerful beams of runaway electrons for gas lasers pumping". Proc. of III International Conf. on Plasma Physics and Plasma Technologies PPPT-3, Minsk, Belarussia. 2000. V. 2, P. 672-675.

17. В.А. Ямщиков. Получение наносекундных пучков убегающих электронов для накачки газовых лазеров, генерирующих ультрафиолетовое и вакуумное ультрафиолетовое излучения. Препринт ИЭЭ РАН.- М., 2009. -37 с

18. В.Ю. Хомич, В.А. Ямщиков. Развитие методов получения пучков убегающих электронов для накачки газовых лазеров, генерирующих УФ излучение. Прикладная физика. 2010. № 6. С. 84-95.

19. V.A. Yamshchikov "New method of obtaining of runaway electron beams for a gas lasers pumping". Book of abstracts, 18th International conference on advanced laser technologies, Amsterdam, Netherlands. 2010. P. 121.

20. B.B. Атежев, C.K. Вартапетов, A.H. Жуков, M.A. Курзанов, А.З.Обидин, В.А. Ямщиков. Условия эффективного возбуждения электроразрядного Р2-лазера. Квантовая электроника. 2003. Том 33. №. 8. С. 677-683.

21. V.V. Atejev, S. К. V.V. Atejev, S. К. Vartapetov, A.N. Zhukov, M.A. Kurzanov, A.Z. Obidin, V.A. Yamschikov. "Efficient 2 W average power F2-laser". Proceedings of SPIE Laser Optics 2003: High-Power Gas Lasers. 2004. V. 5479. P. 123-134.

22. C.K. Вартапетов, A.A. Жигалкин, К.Э. Лапшин, А.З.Обидин, В.Ю. Хомич,B. А. Ямщиков. Исследование электроразрядного ВУФ лазера на молекулярном фторе. Квантовая Электроника. 2006. Том 36. № 5. С. 393398.

23. V.Yu. Khomich, Е.А. Shershunova, V.A. Yamschikov. Effective Excitation of F2-laser (157 nm) at Active Medium Reduced to 3 Bar Pressure. XII International Conference on Laser Optics St. Petersburg, Russia Technical Program. 2006. P. 45.

24. В.Ю.Хомич, B.A. Ямщиков. Влияние концентрации молекулярного фтора на выходные характеристики электроразрядного F2-лазера. Электронный журнал "Исследовано в России", 152/060403. 2006. С. 1414-1422.

25. В.Н. Токарев, В.Ю. Хомич, В.А. Шмаков, В.А. Ямщиков. Формирование наноструктур при лазерном плавлении поверхности твёрдых тел. Доклады Академии наук. 2008. Том 419. № 6. С. 754-758.

26. К.Э. Лапшин, А.З. Обидин, В.Н. Токарев, В.Ю. Хомич, В.А. Шмаков, В.А. Ямщиков. Формирование наноструктур на поверхности нитрида кремния под воздействием излучения Б2-лазера. Физика и химия обработки материалов. 2008. № 1, С. 43-49

27. Токарев, В.Ю. Хомич, В.А. Шмаков, В.А. Ямщиков. Возможность прямого лазерного наноструктурирования поверхности без оплавления материала Физика и химия обработки материалов. 2008. № 4, С. 18-25

28. С.К. Вартапетов, О.В. Грязнов, М.В. Малашин, С.И. Мошкунов, С.В. Небогаткин, P.P. Хасая, В.Ю. Хомич, В.А. Ямщиков. Электроразрядный ВУФ лазер с твердотельным генератором накачки. Квантовая электроника. 2009. Том 39. № 8. С. 714 718

29. В.В. Аполлонов, И.Г. Кононов, A.M. Прохоров, К.Н. Фирсов, В.А. Ямщиков. Мощный С02-лазер с накачкой объемным самостоятельным разрядом, инициируемый пучком электронов. Письма в ЖТФ. 1986. Т. 12. №7, С. 401-405.

30. В.В. Аполлонов, Г.Г. Байцур, И.Г. Кононов, К.Н. Фирсов, В.А. Ямщиков. Коэффициент усиления слабого сигнала в С02-лазерах при накачке самостоятельным разрядом. Квантовая электроника. 1988. Т. 15. №3. С. 506-508.

31. V.V. Apollonov, I.G. Kononov, K.N. Firsov, V.A. Yamschikov. "Transformation of electron-Beam Sustained Discharge C02-lasers to a Volume Self-Sustained Discharge". Technical digest of Intern. Conf. Lasers'94 Quebec, Canada. 1994. P.18.

32. В.А. Ямщиков. Получение предельно однородного объемного самостоятельного разряда с использованием слаботочного пучка-ускоренных электронов. Препринт ИЭЭ РАН.-М., 2008. -27 с.

33. В.Ю. Хомич, В.А. Ямщиков. «Образование плазменных неоднородностей и поиск возможностей их полного подавления в объемном самостоятельном разряде». Прикладная физика. 2011. № 1. С. 43-51