1.4 Використання та сутність со-лазерів(лазерів на монооксиді вуглецю)
Лазери на монооксиді вуглецю вимагають додаткового охолодження, проте мають велику потужність - до 500 кВт.
Використання: винахід відноситься до пристроїв зі стимульованим випромінюванням.
Сутність: газорозрядний СО-лазер високого тиску з дозвуковим потоком робочого газу містить теплообмінник, розрядну камеру з різнополярними електродами, підключеними до високовольтного генератора, і резонатор, встановлений на виході розрядної камери, в якості електродів використана система провідників, кожен з яких розміщений всередині капілярної діелектричної трубки. Зазор між капілярними трубками менше їх діаметра. Осі трубок перпендикулярні вектору потоку робочого газу. Теплообмінник суміщений з капілярними трубками шляхом з'єднання їх порожнини з джерелом хладагента, в якості провідника може бути застосоване проводить покриття на внутрішній поверхні трубки. Технічним результатом винаходу є збільшення ККД лазера і досягнення зсуву енергії в спектрі випромінювання в бік коротких хвиль.
Відома конструкція газорозрядного CO-лазера , що містить розрядну камеру, виконану у вигляді трубки, стінки якої охолоджуються. У цій конструкції відвід тепла із зони розряду здійснюється за рахунок дифузії частинок робочого газу на охолоджувані стінки. Недоліком конструкції є те, що зі збільшенням тиску (понад 30 тор) або енерговкладу відбувається інтенсивний нагрів газу, виникає нестійкість розряду, а зменшення діаметра трубки приводить до збільшення розсіювання випромінювання.
Відомий газорозрядний CO-лазер з роздільним накачуванням з дозвуковим потоком робочого газу, вибраний в якості прототипу, містить теплообмінник, розрядну камеру з різнополярними електродами, підключеними до високовольтного генератора, електронний прискорювач для предіонізаціі і резонатор, встановлений на виході розрядної камери. У цьому лазері стійке горіння розряду в CO активному середовищі високого тиску підтримується електронним пучком. Охолоджена в теплообміннику робоча суміш надходить в розрядну камеру, де в процесі порушення через нагрівання газу змінюється його щільність і в результаті в каналі з постійним перерізом газового тракту в кінці зони розряду спостерігається зростання параметра E / N, де E - напруженість поля, a N - щільність частинок в см3, що істотно обмежує енерговклад. У прототипі застосоване розкриття каналу в зоні розряду на 6o, що дозволило трохи збільшити енерговклад і ККД за рахунок більш рівномірного і стійкого горіння розряду уздовж всієї розрядної зони.
Однак це рішення не зменшило температуру збудженого газового середовища і не призводить до зміщення енергії в спектрі її випромінювання в бік коротких хвиль.
Результат підвищення ККД CO-лазера високого тиску з дозвуковим потоком газу і зсувом енергії в спектрі його випромінювання в бік коротких хвиль досягається шляхом дифузійного охолодження активного середовища в процесі його збудження за рахунок конструктивного удосконалення відомого газорозрядного CO-лазера високого тиску з дозвуковим потоком робочого газу, що містить теплообмінник, розрядну камеру з різнополярними електродами, підключеними до високовольтного генератора, і резонатор, встановлений на виході розрядної камери.
Удосконалення полягає в тому, що в якості електродів використана система провідників, кожен з яких розміщений всередині капілярної діелектричної трубки, зазор між капілярними трубками менше їх діаметра, осі трубок перпендикулярні вектору потоку робочого газу, при цьому теплообмінник суміщений з капілярними трубками шляхом їх з'єднання з джерелом хладагента. В якості провідника може бути застосоване покриття на внутрішній поверхні трубки.