电激励hfdf化学激光器放电管管径优化实验研究

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1、第３３卷第２期国防科技大学学报Ｖｏｌ．３３Ｎｏ．２２０１１年４月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＮＡＴＩＯＮＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＤＥＦＥＮＳＥＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡｐｒ．２０１１文章编号：１００１－２４８６（２０１１）０２－００１３－０３电激励ＨＦ?ＤＦ化学激光器放电管管径优化实验研究罗威，袁圣付，陆启生，闫宝珠（国防科技大学光电科学与工程学院，湖南长沙４１００７３）摘要：减小现有电激励ＨＦ?ＤＦ化学激光器放电管的内径有利于多模块集成，并可能有利于提高激光器性能。对内径分别为２８ｍｍ、２０ｍｍ、１６ｍｍ的三种

2、放电管的辉光放电特性及激光器运行参数进行了实验研究。注入ＮＦ３后，三种放电管中等离子体发生了不同程度的收缩现象。内径２０ｍｍ放电管收缩比率最小，而且总耗气量最低，激光器输出功率和电光效率最高，副Ｈｅ注入对激光器输出功率提升作用最显著。通过分析对比实验结果，提出等离子体的稳定性和体积大小，是判断放电管性能的两个直观因素。关键词：化学激光器；放电管尺寸；辉光放电；激光器功率中图分类号：ＴＮ２４８５文献标识码：ＡＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｆＤｉｓｃｈａｒｇｅＴｕｂｅＤｉａｍｅｔｅｒＯｐｔｉｍｉｚｅｆ

3、ｏｒＤｉｓｃｈａｒｇｅＤｒｉｖｅｎＨＦ?ＤＦＣｈｅｍｉｃａｌＬａｓｅｒＬＵＯＷｅｉ，ＹＵＡＮＳｈｅｎｇｆｕ，ＬＵＱｉｓｈｅｎｇ，ＹＡＮＢａｏｚｈｕ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒ，ＮａｔｉｏｎａｌＵｎｉｖ．ｏｆＤｅｆｅｎｓｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００７３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＲｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｄｉａｍｅｔｅｒｏｆｔｈｅｄｉｓｃｈａｒｇｅｔｕｂｅｕｓｅｄｉｎｔｈｅｄｉｓｃｈａｒｇｅｄｒｉｖｅｎＨＦ?ＤＦｃｈｅｍｉｃａｌ

4、ｌａｓｅｒｉｓｕｓｅｆｕｌｆｏｒｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｏｆｍｕｌｔｉｍｏｄｕｌｅ，ａｎｄｍａｙｂｅｕｓｅｆｕｌｆｏｒｐｒｏｍｏｔｉｎｇｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｌａｓｅｒａｓｗｅｌｌ．Ｔｈｅｇｌｏｗｄｉｓｃｈａｒｇｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｌａｓｅｒｏｐｅｒａｔｅｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｒｅｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｉｓｃｈａｒｇｅｔｕｂｅｓｗｅｒｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄｔｈｅｄｉａｍｅｔｅｒｏｆｔｈｅｄｉｓｃｈａｒｇｅｔｕｂｅｓｗａｓ２８ｍｍ，２０ｍｍ

5、ａｎｄ１６ｍｍ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＷｈｅｎＮＦ３ｇａｓｗａｓｉｎｊｅｃｔｅｄ，ｔｈｅｐｌａｓｍａｎｅｃｋｉｎｇｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｏｃｃｕｒｒｅｄｉｎａｌｌｔｈｒｅｅｄｉｓｃｈａｒｇｅｔｕｂｅｓ．Ｆｏｒｔｈｅｌａｓｅｒｗｈｉｃｈｕｓｅｄｔｈｅ２０ｍｍｄｉａｍｅｔｅｒｄｉｓｃｈａｒｇｅｔｕｂｅ，ｔｈｅｐｌａｓｍａｎｅｃｋｉｎｇｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｗａｓｔｈｅｗｅａｋｅｓｔ，ｔｈｅｔｏｔａｌｃｏｎｓｕｍｅｏｆｗｏｒｋｉｎｇｇａｓｗａｓｔｈｅｌｅａｓｔ，ｔｈｅｏｕｔｐｕｔｐｏｗｅｒａｎｄｔｈｅｅｌｅｃｔ

6、ｒｏｏｐｔｉｃｔｒａｎｓｆｅｒｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｗｅｒｅｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔ，ａｎｄｔｈｅｌａｓｅｒｏｕｔｐｕｔｐｏｗｅｒｐｒｏｍｏｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｂｙｓｅｃｏｎｄａｒｙＨｅｗａｓｔｈｅｍｏｓｔｏｕｔｓｔａｎｄｉｎｇ．Ｔｈｒｏｕｇｈｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ，ｉｔｉｓｓｕｇｇｅｓｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｖｏｌｕｍｅｏｆｔｈｅｐｌａｓｍａａｒｅｔｗｏｉｎｔｕｉｔｉｏｎｉｓｔｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒｊｕｄｇｉｎｇｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｄｉｓｃｈａｒｇｅｔｕｂｅｓ．Ｋｅｙｗ

7、ｏｒｄｓ：ｃｈｅｍｉｃａｌｌａｓｅｒ；ｉｎｓｉｄｅｄｉａｍｅｔｅｒｏｆｔｕｂｅ；ｇｌｏｗｄｉｓｃｈａｒｇｅ；ｐｏｗｅｒｏｆｌａｓｅｒ放电管为电激励ＨＦ?ＤＦ化学激光器提供游只能通过多模块并联来扩展增益区横向长度，而离态Ｆ原子，是激光器的核心器件之一。对放电限制了增益介质的纵向扩展，长矩形气流通道截管结构参数进行优化，有助于提高放电管性能，进面在高度方向的衍射损耗会限制功率水平的线性而提高激光器整体性能，如提高输出功率和效率、提升，并且会降低光束质量［２］。若适当减小放电缩小体积、减少燃料和能源消耗等。多丽

8、萍等对管管径，则增益区在横向和纵向都可以进行合理放电管在不同电极材料、电极间距、气体流速、镇扩展，提高激光器功率同时不会影响激光的光束流电阻等条件下的直流放电特性及Ｆ原子产量进质量，激光器多模块集成的体积将会大大减小，并［１］行了实验研究。但放电管管径与激光器输出性且为激光器喷管设计提供了方便。此外，在电激能关系的分析测量，目前没有相关的研究成果。励高功率ＣＯ激光器中，为实现大面积均匀放电２对于国防科技大学研制的电激励ＨＦ?Ｄ