Parametrische Untersuchung eines C02-Lasers mit einer elektronenstrahlvotlonisierten unselbständigen Entladung

摘要

Eine der Möglichkeiten zur Steigerung der spezifischen Energie von Gaslasern besieht darin, den Druck des Arbeitsgasgemis hes zu erhöhen. Dabei erweist sich eine Vorionisation als notwendig, da diese die Möglichkeit gibt, die Elektronendichte des Plasmas weitgehend von dessen Elektronentemperatur zu entkoppeln. Dies ist vorteilhaft wegen der für eine hohe Pumprate erforderlichen hohen Stossfrequenz sowie wegen der bei CO2-Lasern relativ niedrig liegenden anzuregenden Laserniveaus (0,292 eV), für welche in erster Linie langsame Elektronen grosse Stossquerschnitte aufweisen.nDie vorliegende Arbeit betrifft die parametrische Untersuchung eines kleinen Modellaufbaus eines CO2-Laseroszillators. Die Vorionisation wird erzeugt durch die Injektion eines Elektronenstrahls durch eine äussere, von einem Marx-Generator gespeiste Quelle. Der Einschuss erfolgt durch ein nur wenige um starkes AI-Fenster. Die hierdurch erzeugten Sekundärelektronen des Plasmas werden durch ein zur PrimärStrahlung senkrecht stehendes elektrisches Feld beschleunigt. Untersucht wird die Abhängigkeit der auszukoppelnden Laserenergie sowie des zeitlichen Impulsverlaufes als Funktion der in das Plasma eingespeisten Energie sowie als Funktion des Gasmischungsverriältnisees. Der Laserresonator verwendet einen mehrfach gefalteten Strahlengang. Aus dem (bezüglich Auskopplungsreflexionskoeffizient sowie des Verhältnisses aktives Modenvolumen zu Entladungsvolumen) nicht optimierten System konnten (bezogen auf das Modenvolumen) bereits Energiedichten von 20 J/l realisiert werden.