Лампы накачки в технологических лазерах

Лазеры используются в технологических процессах резки, сварки, наплавки, скрабирования, очистки и т.д. Для выполнения этих операций в России разработано большое количество технологических установок. Одним из конструктивных элементов таких установок являются лампы накачки.  Лампы накачки - наиболее распространенный способ накачки твердотельных лазеров. Лампы характеризуются высоким КПД преобразования электрической энергии в световую. В лазерах, работающих в импульсном режиме, для накачки используют импульсные лампы. Импульсные лампы наполняются обычно ксеноном. В качестве тоководов применяется тонкая молибденовая фольга, вакуум плотно вваренная в толщу кварцевых ножек ламп. Наибольшее распространение в современных конструкциях лазеров получили прямолинейные трубчатые лампы. Применяются трубчатые лампы с длиной межэлектродного промежутка от 40 мм до нескольких метров с внутренним диаметром трубок 2-30 мм. Оптимальные давления ксенона в импульсных лампах находятся в пределах 300-600 мм р. с.  Для накачки лазера непрерывного действия применяют дуговые лампы постоянного горения. Так как в лазерах непрерывного действия применяются активные среды с невысоким порогом возбуждения генерации, интенсивность излучения дуговых ламп может быть значительно ниже, чем у импульсных ламп. Поскольку при этом значительно снижается плотность ионизированной плазмы.  Для накачки лазера на иттриево-алюминиевом гранате с неодимом наиболее целесообразными являются криптоновые лампы высокого давления. Интенсивность генерации иттриево-алюминиевого граната с неодимом примерно в два раза выше при накачке криптоновой лампой, чем ксеноновой.  При эксплуатации импульсных ламп в лазерах остро встает проблема их долговечности. Наиболее существенное влияние на долговечность оказывает величина энергии вспышки, точнее, отношение рабочей энергии вспышки Е к предельной энергии лампы Е_пред, которую она может выдержать. Отношение Е/Е_пред носит название коэффициента нагрузки, предел энергии определяется размерами лампы и длительностью приложенного импульса.  Для достижения максимального срока службы необходимо, чтобы фактор нагрузки не превышал 0.2-0.3.  По мере увеличения времени наработки лампы уменьшается доля энергии, излучаемая лампой, от общей электрической энергии накопителя. Уменьшение энергии излучения обусловлено возрастанием потерь в элементах конструкции лампы. В результате эрозии электродов на внутренней поверхности оболочки лампы образуются налеты и микротрещины, что в конечном счете приводит к уменьшению ее прозрачности и к дальнейшему нарастанию потерь. Одной из причин разрушения ламп, наряду с термоударом и действием эрозии электродов, может быть ударная волна при средней скорости нарастания тока, превышающей 100А/мкс. Для импульсных ламп в качестве критериев долговечности указывается обычно верхний допустимый предел напряжения зажигания лампы и нижний допустимый предел свечения вспышки.  В лазерах часто вместо одной лампы приходится применять несколько ламп с их последовательным или параллельным соединением, а также с раздельным включением. Выбор схемы включения ламп в каждом конкретном случае определяется условиями согласования ламповой нагрузки с накопителем при учете потерь энергии на внутреннем сопротивлении накопителя и в подводящих проводах.  Компания «Латиком» предлагает следующие типы ипульсных и дуговых ламп накачки:  ИНП 6/90;ДНП 6/90; ИНП 6/120; ДНП 6/120; ДНП 6/60; ИНП 7/90; ИНП 7/120; ИНП 5/90 и многие другие.