确定SF6-CO2预放电参数的激光脉冲方法

在均匀电场中,用高能激光脉冲释放初始电子以研究负电性气体的电子崩的发展,决定预放电过程的基本参数(游离系数α,吸附系数η和漂移速度v等)是一个有用的方法,本文对此方法做了详细的分析。采用这种方法对SF₆-CO₂混合气体做了研究,获得了10⁸个以上的初始电子及其分布,并给出了α/P,η/P和ν与E/P(E=电场强度,P=气体压力)的关系。本文还对所用的测量系统做了讨论,提出了改进办法。 关键词：     

电激励脉冲HF激光SF_6/C_2H_6工作气体的放电特性

研究了电激励脉冲HF激光工作介质SF6/C2H6混合气体的放电特性。通过对放电等离子体荧光图像和放电波形的测量,分析比较了不同条件下放电稳定性、剩余电压、能量沉积效率等特性参数的变化情况。实验结果表明:混合气体的放电过程存在主放电、剩余电压维持和电弧放电3个阶段,各阶段的放电特性有所差异;提高充电电压有利于放电能量的有效沉积,也会使不稳定的电弧放电提前;增加C2H6原子分数能起到抑制电弧放电的作用;混合气体总压的增加会导致剩余电压的提高以及辉光放电的能量沉积效率的降低;最佳的能量沉积出现在电弧放电阶段与辉光放电阶段即将融合的临界状态。     

毛细管放电X光激光中的预脉冲研究

 为研究毛细管放电X光激光中预脉冲放电对增益的影响，用简化的XDCH程序，模拟计算了聚乙烯毛细管充Ar气、2μs脉宽的预脉冲放电过程，把预放电之后的等离子体温度、密度和电离度作为初始条件，输入XDCH程序，进行40kA典型主脉冲放电的计算模拟，给出了一些典型预放电幅度下的增益和电子密度分布情况。比较分析的结果发现，对2μs脉宽的预脉冲，100A的电流将得到较好的增益，并且预言激光线时间谱可能出现双峰结构，空间谱会出现环状结构。     

毛细管放电X光激光装置中的预脉冲电源

针对目前毛细管放电X 光激光装置产生的预脉冲电流幅值过大、持续时间较短的问题，提出了增加预脉冲开关抑制原有预脉冲，再外加由脉冲成形网络组成的预脉冲发生器，产生所需预脉冲的改造方案。可在主脉冲来临之前产生幅度10~50A，持续时间约17μs的方波预脉冲电流，来满足毛细管放电泵浦类氖氩X光激光实验的需要。     

毛细管放电X光激光装置中的预脉冲电源

 针对目前毛细管放电X 光激光装置产生的预脉冲电流幅值过大、持续时间较短的问题，提出了增加预脉冲开关抑制原有预脉冲，再外加由脉冲成形网络组成的预脉冲发生器，产生所需预脉冲的改造方案。可在主脉冲来临之前产生幅度10~50A，持续时间约17μs的方波预脉冲电流，来满足毛细管放电泵浦类氖氩X光激光实验的需要。     

毛细管放电X光激光装置中的预脉冲电源

针对目前毛细管放电X 光激光装置产生的预脉冲电流幅值过大、持续时间较短的问题,提出了增加预脉冲开关抑制原有预脉冲,再外加由脉冲成形网络组成的预脉冲发生器,产生所需预脉冲的改造方案。可在主脉冲来临之前产生幅度10~50A,持续时间约17μs的方波预脉冲电流,来满足毛细管放电泵浦类氖氩X光激光实验的需要。     

脉冲放电金属蒸气激光

评述了脉冲放电激励的金属蒸气激光的发展历程和现状，根据激光发射过程，分别阐述了自终止跃迁激光和碰撞辐射复合激光的机理，报道了作者课题组最近在相关领域研究取得的新进展：包括共振－亚稳跃迁激光和复合激光的交替振荡现象，不同介质多谱线激光同时振荡现象以及碱土金属卤化物多谱线激光的实现和新发现的M－M跃迁激光。     

飞秒激光引导高压放电下的SF_6等离子体时间分辨光谱特性

SF_6作为气体绝缘介质广泛应用于气体绝缘设备中,其电弧等离子体得到广泛研究,但对SF_6电弧等离子体时间分辨光谱特性的研究还未见报道.本文在SF_6环境中利用飞秒激光自聚焦产生的光丝引导高压放电,诱导产生SF_6等离子体;利用光谱系统采集300—820 nm波长范围内的SF_6等离子体光谱,对光谱谱线开展了识别和归属研究, S和F谱线主要分布在300—550 nm和600—800 nm波段,分析认为S和F原子主要由SF_6被高能电子碰撞直接或间接产生, S离子由S原子被高能电子撞击产生.给出了SF_6等离子体的时间分辨光谱,等离子体光谱强度先增大后减弱,均由带状光谱和分立光谱叠加而成,带状光谱主要是由轫致辐射和复合辐射共同作用导致,基于时间分辨光谱得到了部分S和F的荧光寿命.给出了电子温度和电子密度随时间的演化规律,二者演化规律基本相同,且都随延迟时间呈指数衰减.最后,利用Mc Whirter准则得到SF_6等离子体处于局部热平衡.研究结果对于开展SF_6分解机理和高压设备运行状态在线监测技术研究具有重要意义.     

毛细管放电软X光激光预-主脉冲延时电路

 以预-主脉冲方式工作的激励软X光激光毛细管放电装置，其预-主脉冲先后触发时间间隔的控制，直接影响了泵浦能量转换为X射线激光能量的效率。运用光电耦合及脉冲变压器隔离等技术，将集成芯片构成的延时电路用于快速高压放电装置中。实验结果表明，预-主脉冲协调工作，延时触发2～50μs，为产生软X光激光提供了条件。     

预脉冲在毛细管快放电软x射线激光中的作用

在一台毛细管快放电软x射线激光实验装置上，在相同主脉冲条件下（电流峰值18—30kA，半周期80ns），通过观测放电产生的软x射线辐射，研究了该装置固有的高幅值（2—5kA）和外加的低幅值（10—20A）两种预脉冲，对聚乙烯毛细管和高纯度陶瓷毛细管（99.9%）放电的管壁烧蚀及等离子体状态的影响.采用装置固有的几kA预脉冲和聚乙烯毛细管，放电 过程中产生了大量的管壁烧蚀，并且这种情况下的等离子体均匀性差，没有可能获得激光输 出.而采用20A的预脉冲和高纯度陶瓷毛细管，管壁烧蚀量大大减少，预电离等离子体的均匀 性好，在这种情况下，实验上利用x射线二极管观测到了激光尖峰信号. 关键词： 预脉冲 毛细管放电 软x射线激光     

激励软X光激光的毛细管预-主脉冲放电装置

 介绍了主脉冲和预脉冲的产生电路、预-主脉冲延时触发的方案以及对预-主脉冲的联调结果。毛细管放电X光激光装置经改造后，抑制了原有电流幅值过大的预脉冲，外加预脉冲发生器可以提供幅值几十A的预脉冲。预 主脉冲的联调结果表明，预脉冲的电流为20A，主脉冲的第一个峰的峰值电流为40.1kA，前沿为26.6ns，脉宽38ns，预-主脉冲之间的触发延时在3～50μs之间可调。     

激励软X光激光的毛细管预-主脉冲放电装置

介绍了主脉冲和预脉冲的产生电路、预-主脉冲延时触发的方案以及对预-主脉冲的联调结果。毛细管放电X光激光装置经改造后,抑制了原有电流幅值过大的预脉冲,外加预脉冲发生器可以提供幅值几十A的预脉冲。预 主脉冲的联调结果表明,预脉冲的电流为20A,主脉冲的第一个峰的峰值电流为40.1kA,前沿为26.6ns,脉宽38ns,预-主脉冲之间的触发延时在3～50μs之间可调。     

NF_3预放电参数的研究

本文采用脉冲漂移管——质谱仪方法研究了在准分子激光和电气设备中有重要应用的NF_3气体的预放电参数,包括电子的电附系数、电附速率、负离子种类和质量以及负离子的迁移率等,还测量了电附速率与电子平均能量的关系。     

脉冲HF化学激光体系中的放电模式分析

采用面阵滑闪火花预电离诱导的平行板放电结构,研究了SF6-C2H6混合气体中的脉冲放电模式,确认了不同放电条件下存在自持体放电(SSVD)和电弧放电两种模式,且两种模式可以互相转化.SSVD模式放电电流波形主要由电容电压和气压决定,气体混合比和储能电容值对其影响很小.SSVD电流峰值随电容电压增加基本线性增加,随气压增...     

脉冲放电激励的钡蒸气激光的研究

设计和制作了新型结构的金属蒸气激光放电管.用钡为激光介质,通过纵向高频快脉冲放电激励,在国内首次实现波长为113μm和150μm的红外钡蒸气激光振荡,激光成分主要集中在150μm这条谱线上,激光输出功率和功率密度分别达12W和333mWcm3.测量并讨论了各工作参量和激光输出特性之间的关系     

脉冲放电激励的钡蒸气激光的研究

设计和制作了新型结构的金属蒸气激光放电管.用钡为激光介质,通过纵向高频快脉冲放电激励,在国内首次实现波长为1.13μm和1.50μm的红外钡蒸气激光振荡,激光成分主要集中在1.50μm这条谱线上,激光输出功率和功率密度分别达1.2W和33.3mW/cm3.测量并讨论了各工作参量和激光输出特性之间的关系.     

2焦耳脉冲雪崩放电XeCl激光器

通过对激光参量最优化选择,采用低电感电容作为激光放电电源获得单位体积、单位大气压的输出能量大于2焦耳。     

脉冲激光烧蚀中电声弛豫时间的确定

为了提高脉冲激光制备薄膜的质量,准确掌握电声弛豫时间是关键,它对脉冲激光脉宽和能量密度的选取起着决定性的作用. 文中以铝靶材为例,利用经典的双温方程通过时域有限差分法(FDTD)得到电子、离子亚系统的温度随时间和位置演化的图像,进而得到电声弛豫时间的准确值. 这样便能准确划分热烧蚀和非平衡烧蚀,从而更好地控制激光的烧蚀过程. 同时找出了电声弛豫时间随激光脉宽以及能量密度变化的规律. 关键词： 飞秒激光 电声弛豫时间 双温方程 激光能量密度     

放电泵浦XeCl激光的X-射线预电离动力学

本文给出了放电泵浦XeCl激光器X-射线预电离动力学的负离子模型,发现预电离条件与气体成分的比例有关,这个模型与我们最近的实验结果符合.     

紫外预电离放电引发的非链式脉冲DF激光器

采用紫外预电离的横向放电方式和稳定光学谐振腔,使用无毒无腐蚀性的六氟化硫(SF6)和氘气(D2)作为工作物质,研究了工作气体配比、总气压对放电引发非链式脉冲氟化氘(DF)激光器输出能量的影响。实验发现SF6与D2的最佳比例为10:1,最佳总气压为10.5 kPa。使用DF激光谱线分析仪对激光输出谱线进行了测量,得到了17条P支跃迁谱线,激光能量集中在3.876μm附近的几条谱线。利用烧蚀光斑的方法测得输出激光束水平方向、垂直方向的发散角均为1 mrad。在最佳工作条件下,充电电压为39 kV时,激光单脉冲输出能量达到最大值3.58 J,此时激光脉冲宽度为215 ns,峰值功率为16.65 MW,电光转换效率为2.08%。