Тема: ВЧ накачка газового лазера (мысли и размышления)

[Случайность]

На форуме уже было верно подмечено что помимо традиционной накачки газовых лазеров при помощи электрического разряда есть еще еще накачка при помощи ВЧ разряда.

Изучение яхухоля показало что ВЧ накачка бывает емкостной и индуктивной.

ВОт примерная схема лазера с индуктивной накачкой

 

по сути разрядная трубка помещенна во внутрь катушки которая является контуром генератора ВЧ.

Емкостная накачка тоже самое только разрядная катшука помещена в поле двух электродов кторые являются конденсатором.

О частоте генератора пока нет смысла говорить. В разных источниках она разная Но в основном это диапазон КВ.

Практических констукций не нашел. а весь материал что есть он имеет отношение к накачке СО2 лазера. да и то особо без конкретики.

Хотелось бы при помощи ВЧ качнуть Гелий-неоновый лазер.

Для этого как можно определиться с длинной и диаметром разрядного капилляра ЧТоб приступить к заказу его на заводе.

ну и вообще нужна вся теория с расчетами такого типа лазеров. Именно для начала по  Ге-Не.

тут валяется документик с какими то цифрами по качу СО2 Но там я так понял импульсный лазер так как используются тиратроны и разрядники.

[sser]

Кто ни будь знает характеристики которыми должен обладать источник ВЧ лазера СО2 на 1кВт?

[sser]

Можно ли применить каскадную ВЧ накачку?

[Gall]

Кто ни будь знает характеристики которыми должен обладать источник ВЧ лазера СО2 на 1кВт?

У Айхлера в учебнике вроде было, у Звелто есть. Мощность нужна большая - это на ВЧ проблема (схема по сути является радиопередатчиком, борьба с паразитным излучением радиоволн в пространство становится проблемой номер 1 - иначе вместо киловаттного лазера получится киловаттная радиостанция).

Можно ли применить каскадную ВЧ накачку?

Конечно, так и делают. Все усилители мощности ВЧ работают от единого задающего генератора или иным образом синхронизированы. Возбуждение чаще не индуктивное (катушкой), а емкостное (конденсатором, электрическим полем сквозь стенки трубки), ибо индуктивность обмотки разумных размеров часто оказывается слишком высокой для данной частоты.

[sser]

Если зажигание лазера происходит на определенной частоте ,то возможно используется резонансная схема возбуждения генератора накачки?

[Gall]

В принципе можно, и реальные схемы работают подобно резонансной. Чисто резонансная силовая электроника (на принципе катушек Теслы) для практических целей слишком нестабильна - резонанс слишком легко теряется.

Частота самого радиосигнала роли обычно не играет. Можно считать, что это просто пропускание тока через трубку, но ток проходит через конденсаторы, в которых газ в трубке играет роль одной из обкладок. Или, аналогично, газ рассматривается как обмотка трансформатора. Частоты выбираются во-первых из геометрии (обычное согласование с антенной, как в любой РЧ-технике), а во-вторых чтобы никому не мешать - то есть на одном из безлицензионных диапазонов, что-нибудь вроде 27 МГц.

[sser]

Получается должно быть так.
А электроды почему вне трубы?
 

[Gall]

Электродам все равно где быть. Если вне трубы, тогда получается как бы конденсатор сквозь стенку. Это экономия - проще электрод снаружи приложить, чем внутрь трубки засовывать.

[sser]

http://www.icquest.ru/upload/bec11d7ab001d23a46a06855cf613369.pdf
тут описание ВЧ  транзисторов и схемы 1квт  (мегагерцы)...
вот еще http://www.rlocman.ru/review/article.html?di=47967

[Gall]

Очень трудно использовать и не очень надежно. К тому же дорого. К тому же одного все равно не хватит. Лучше использовать несколько независимых источников, каждый из которых возбуждает часть трубки.

[sser]

Очень трудно использовать и не очень надежно. К тому же дорого. К тому же одного все равно не хватит. Лучше использовать несколько независимых источников, каждый из которых возбуждает часть трубки.

А какой процент от энергии накачки используется в этом лазере?

[Gall]

А какой процент от энергии накачки используется в этом лазере?

Для такой накачки трудно посчитать. Ожидать надо около 20%.

Вообще КПД лазера считается так. Берется энергия фотона, делится на энергию перехода на верхний уровень накачки. (Тупой закон сохранения: с одного закинутого наверх электрона получается один фотон). В случае оптической накачки это просто отношение длин волн получается, в других случаях надо точно знать, какие уровни в возбуждении участвуют. Это будет идеальный КПД, его еще надо будет помножить на КПД самой накачки.

[sser]

Лазерная труба будет нагрузкой источника ВЧ....
А какое сопротивление газа в работающем лазере, и как его рассчитать?
А точнее, как согласовать нагрузку с источником???

[Gall]

Лазерная труба будет нагрузкой источника ВЧ....
А какое сопротивление газа в работающем лазере, и как его рассчитать?
А точнее, как согласовать нагрузку с источником???

Можно считать газ коротким замыканием и согласовывать, как антенны в передатчиках согласуют.

Такие расчеты очень противные (много неизвестных), поэтому лучше сверяться с какой-нибудь заводской конструкцией. В главном источнике любительской информации - у Сэма - данных негусто: http://www.repairfaq.org/sam/laserco2.htm#co2typ3 Надо искать дальше. К сожалению, книг по расчетам таких конструкций я не знаю, надо искать.

С наступающим!

[товарищ мышъ]

По моему мнению для кустарного изготовления лучше подойдёт не ВЧ накачка, а СВЧ с использованием магнетрона - и проще и дешевле.
Вот несколько вариантов как это сделать - ссылки на патент и для скачки статьи причём и в первом и втором используются магнетроны от бытовых микроволновых печей:
http://findpatent.ru/patent/216/2164048.html
http://files.mail.ru/12F295C783244C79BD2DAA5F688FCDA8
P.S. Да всех С НОВЫМ ГОДОМ!