射频放电CO2激光器放电区物理过程的研究

本文认为射频放电CO₂激光器的高增益区是类法拉第暗区,并利用有质动力计算了阴极区和类法拉第暗区电子的能量及类法拉第暗区的尺寸,最后给出了四极放电CO₂激光器的一些实验结果。     

气体激光器辉光放电及弧光放电的观测

常见的霓虹灯管是最普通的放电管,它那鲜艳的红光是管中氖原子受到电子碰撞激发后所发射的。日常用的日光灯,实际上是汞蒸汽的辉光放电管。He-Ne激光器、CO_2激光器等也都是辉光放电,氩离子激光器虽然是弧光放电,但气压小的弧光则是从辉光放电过渡到大电流密度放电时形成的。工业     

用于气体激光器的双T及行波微波谐振放电腔

提出并分析了两种用于微波泵浦气体激光器的微波谐振放电腔结构，一是双Ｔ谐振腔，一是行波共振腔。其特点是共振增强微波电场的场强和消除微波输入端的反射。特别是行波共振腔，由于消除了驻波状态，可以获得非常均匀的放电，这对改善激光器性能是非常重要的。     

气体激光器放电等离子体管的新设计

文中分析了常用气体激光器采用园柱形放电管时所存在的弊端,提出了按照光腔类型和模体积来设计放电等离子体管的原理。从而可提高激光器的基模输出功率(TEMoo)。文中给出了管型的设计程序和成形工艺,讨论了具有模体积几何形状放电等离子体管的特性。     

微波气体放电等离子体与余辉中的动理学研究

研究了微秒脉冲聚焦微波束气体放电等离子体的动理学过程。数值模型基于自洽求解的微波电场亥姆霍兹方程、粒子连续性方程以及电子能量、气体分子振动能量和平动能量的平衡方程,并与等离子体动理学反应互相耦合。对比了国外报道的近期两项相关实验：次MW级X波段9.4 GHz微波氮气击穿和MW级W波段110 GHz微波大气击穿。在次MW级实验中,计算所得电子激发态N₂(C³Π_u)的数密度与实验所测发射光谱第二正带隙的强度一致;在MW级实验中,模拟结果重复了发射光谱测量所得振动温度和平动温度对放电气压的依赖关系。结果揭示了上述模拟和实验符合的内在物理机制。     

O2中α型射频放电的理论研究

根据射频放电中电流连续性方程、稳态时电子数密度的连续性方程以及电子的能量平衡方程,建立了气体放电氧碘激光器中α型射频放电等离子体的理论模型,通过数值求解得到了射频放电等离子体中电场、电子数密度的空间分布,分析了放电参数对放电特性的影响.结果表明采用频率高的射频放电会使放电空间电场降低,电子数密度增加,从而有利于单重氧的生成,为提高气体放电中单重氧的产率提供了理论依据.     

等离子体喷射触发气体开关多通道放电特性

为了能够形成稳定的多通道放电,研制了一种等离子体喷射触发气体开关。在触发电极的内部嵌入多个微型激励腔以形成多通道等离子体喷射,从而在主间隙中诱导多通道放电。研究了触发电路连接方式、触发能量和极性对多通道等离子体喷射的影响,比较了开关在两种工作模式下各间隙放电通道数量随工作系数的变化规律。实验结果表明：采用触发电路II连接方式,触发电极的多通道放电效果更好;高触发能量、负极性和低气压条件有利于形成多通道等离子体喷射;当开关运行在工作模式Ⅱ,且在较高工作系数时,具有更好的多通道放电特性。     

气体脉冲放电等离子体阻抗的参量研究

在纯净氦气条件下，对高频纵向脉冲放电的等离子体动态阻抗进行了实验研究.测量了放电等离子体阻抗随放电电压、频率以及气体压强之间的变化关系，表明等离子体阻抗随频率和电压的增加而下降，随气压的升高而增大.定性分析了这些宏观参量与等离子体阻抗变化之间的关系，拟合出等离子体阻抗随电压、频率、气压变化的经验公式，并对数值模拟与实验结果进行了比较研究. 关键词： 等离子体阻抗 气体脉冲放电     

非链式HF激光器SF6气体介质放电特性

采用放电图像拍摄和放电波形测量两种方法研究了放电激励HF激光工作介质SF6气体的放电特性。实验结果表明：SF6气体放电可以分为主放电、剩余电压维持和电弧放电3个阶段。主放电阶段为均匀体放电,电容储能大部分在此阶段沉积于放电等离子体中;剩余电压维持阶段无明显放电;在电弧放电阶段激光器以电弧形式消耗剩余储能。通过对放电波形的分析,获得剩余电压及主放电阶段能量沉积效率随充电电压的变化规律。随着充电电压提高,剩余电压下降,沉积效率逐渐提高。沉积效率最大值对应于主放电与电弧放电相接的时刻。     

板条射频放电产生单重态氧实验研究

 通过考察各种放电状态及气流条件下发生器内外物种的自发辐射谱,发现光谱峰值强度与对应物种浓度成正比。分析了主要的等离子体动力学过程,了解了单重态氧及其它物种的浓度变化规律。考察了α放电和γ放电两种不同的放电方式。发现在α放电状态下,体系中有较少氧原子等淬灭性粒子,更有利于O₂(¹Δ)产生。加入He,有效地降低了气体体系的离子化阈能和约化场强,约化场强最小时,产生的O₂(¹Δ)浓度最大,相较于纯氧放电,O₂(¹Δ)浓度提高一倍以上。考察了腔外各物种浓度的变化,O₂(¹Δ)离开放电腔后浓度稳定,沿距离减少较慢,有益于出光。优化了本系统的放电极间距,极间距太大或太小,都不利于单重态氧的产生。