Выпуск 16/2011

РАЗДЕЛ 5. ФИЗИКА ЛАЗЕРОВ

УДК 621.3.038.8.: 621.378.8
С. Д. Великанов, П. А. Евдокимов, А. Ф. Запольский, Б. Е. Кодола, Д. В. Соколов ИМПУЛЬСНО-ПЕРИОДИЧЕСКИЙ HF(DF)-ЛАЗЕР АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ С ЧАСТОТОЙ ПОВТОРЕНИЯ ИМПУЛЬСОВ ДО 2200 Гц
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»

Экспериментально изучена работа электроразрядного импульсно-периодического HF(DF)-лазера замкнутого цикла на рабочих смесях SF₆ + H₂(D₂) с добавкой Не и без него. Приведены основные параметры лазера и описание экспериментов. Показано, что применение предыонизации УФ-излучением барьерных разрядов в сочетании с лезвийными электродами и значительным разбавлением рабочей смеси гелием (вплоть до атмосферного давления) позволяет получить высокую объемную однородность энерговклада в основной разряд. Достигнуты следующие показатели: средняя мощность излучения HF-лазера ~ 40 Вт при частоте повторения импульсов до 2000 Гц и техническом КПД ~ 2 %; для DF-лазера соответственно ~ 33 Вт, 2200 Гц и КПД ~ 1,6 %.

УДК 53.082.532
О. Л. Антипов*, С. Д. Великанов, О. Н. Еремейкин*, Н. Г. Захаров*, Г. М. Мищенко, А. П. Савикин*, Ю. Н. Фролов, В. В. Шарков* ЭФФЕКТИВНАЯ ГЕНЕРАЦИЯ НА ДЛИНЕ ВОЛНЫ 1908 нм В ЛАЗЕРЕ НА КРИСТАЛЛЕ Tm:YLF С ДИОДНОЙ НАКАЧКОЙ
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»
* Институт прикладной физики РАН, г. Нижний Новгород

Исследованы характеристики генерации на длине волны 1908 нм в лазере на кристалле Tm:YLF с продольной диодной накачкой. Проведена оптимизация параметров этого лазера с целью получения максимальной мощности непрерывного излучения в пучке хорошего качества. Достигнута выходная мощность пучка ~ 27 Вт при дифференциальной эффективности ~ 50 % и полной эффективности преобразования оптической накачки ~ 41 %.

УДК 621.373:535
Ф. А. Стариков, М. О. Колтыгин, Г. Г. Кочемасов, С. М. Куликов, А. Н. Маначинский, Н. В. Маслов, А. В. Огородников, С. А. Сухарев, В. П. Аксенов*, И. В. Измайлов*, Ф. Ю. Канев*, В. В. Атучин**, И. С. Солдатенков** РЕГИСТРАЦИЯ ВОЛНОВОГО ФРОНТА ОПТИЧЕСКОГО ВИХРЯ И ЕГО КОРРЕКЦИЯ В ЗАМКНУТОЙ АДАПТИВНОЙ СИСТЕМЕ С БИМОРФНЫМ ЗЕРКАЛОМ
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»
* Институт оптики атмосферы СО РАН, Томск, Россия.
** Институт физики полупроводников СО РАН, Новосибирск, Россия.

Работа посвящена измерению волнового фронта и фазовой коррекции вихревого лазерного пучка, который генерируется в форме моды Лагерра – Гаусса LG¹₀ с помощью геликоидальной фазовой пластины. Датчиком волнового фронта Гартмана – Шака восстановлена фазовая поверхность вихревого пучка по измерениям локальных наклонов фазового фронта, для чего разработана новая техника реконструкции. Точность восстановления сингулярной фазовой поверхности составила γ/20 при числе пятен в гартманограмме 8 x 8. Продемонстрирована коррекция вихревого пучка в замкнутой адаптивной системе, включающей датчик Гартмана – Шака и биморфное адаптивное зеркало на пьезокерамике. Эксперименты показали, что с помощью гибкого биморфного зеркала можно скорректировать оптический вихрь практически, т. е. сфокусировать торообразный вихревой пучок в пучок с ярким осевым пятном, что радикально увеличивает число Штреля.

УДК 621.386
В. И. Анненков, М. А. Баринов, С. А. Бельков, А. В. Бессараб, С. В. Бондаренко, С. Г. Гаранин, Р. В. Гаранин, В. Ф. Ермолович, Н. В. Жидков, В. П. Коваленко, Г. Г. Кочемасов, А. Г. Кравченко, В. А. Кротов, С. И. Петров, А. В. Пинегин, Н. А. Суслов, О. О. Шаров ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРАЛЬНЫХ ПРОБЕГОВ В Al И Ge В ЭКСПЕРИМЕНТАХ НА ЛАЗЕРНОЙ УСТАНОВКЕ "ИСКРА-5"
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»

Представлены результаты экспериментов на лазерной установке "Искра-5" по исследованию спектральных пробегов рентгеновского излучения в нагретых до температуры 30–50 эВ образцах из Al и Ge. Описаны конструкция мишени, постановка измерений и условия экспериментов. Представлены результаты измерений спектров поглощения рентгеновского излучения в области hv ~ 1,2–1,6 кэВ в Al и Ge. Приведены результаты теоретического моделирования и их сравнение с результатами экспериментов.

УДК 621.031.585
А. А. Пикулев, В. М. Цветков, П. В. Соснин, А. А. Синянский ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ СХЕМЫ ГЕНЕРАТОР-УСИЛИТЕЛЬ ПРИ НАКАЧКЕ СМЕСИ He-Ar-Xe ОСКОЛКАМИ ДЕЛЕНИЯ УРАНА. ДЛИНА ВОЛНЫ 2,03 мкм
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»

Исследованы эффективность схемы генератор-усилитель и возможность ее использования в многоканальных лазерных системах с ядерной накачкой. В процессе выполнения работы методом генератор-усилитель экспериментально определены начальный коэффициент усиления и параметр насыщения для смеси He-Ar-Xe (380 : 380 : 1) при давлении 1 атм на длине волны 2,03 мкм. Результаты экспериментов показывают, что начальный коэффициент усиления линейно возрастает с увеличением мощности накачки и для 40 Вт/см³ равен 1,2 м^–1. Параметр насыщения практически не зависит от мощности накачки и составляет 70–90 Вт/см². Установлено, что при прохождении через усилитель в максимуме импульса реактора ВИР-2М мощность лазерного излучения увеличивается на 100 %.

УДК 621.031.585
А. А. Пикулев, В. М. Цветков, П. В. Соснин, А. А. Синянский ИССЛЕДОВАНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО СЛОЖЕНИЯ ПОЛЕЙ ИЗЛУЧЕНИЯ ДВУХ ЛАЗЕРНЫХ КАНАЛОВ ПРИ ВОЗБУЖДЕНИИ СМЕСЕЙ He-Ar-Xe (2,03 мкм) И Аr-Хe (1,73 мкм) ОСКОЛКАМИ ДЕЛЕНИЯ УРАНА
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»

Проведено экспериментальное и расчетное исследование эффективности работы схемы последовательного сложения полей излучения двух лазерных каналов при возбуждении активной среды осколками деления урана-235. Для активной среды He-Ar-Xe (380 : 380 : 1, давление 1 атм, длина волны генерации λ = 2,03 мкм) максимальная мощность генерации составного канала (1 кВт) почти вдвое превышает мощность генерации одинарного канала (540 Вт). Расчеты показывают, что в случае идеального сложения (при отсутствии потерь на зеркалах) мощность генерации составного канала может быть повышена до 1,2 кВт. Для смеси Ar-Xe (380 : 1, давление 0,5 атм, λ = 1,73 мкм) максимальная мощность генерации составного канала (620 Вт) лишь незначительно превышает мощность одинарного канала (520 Вт), что связано с потерями на алюминиевых зеркалах, использованных в качестве элементов сложения, и негативным влиянием оптических неоднородностей. В случае идеального сложения мощность генерации может быть повышена до 830 Вт. 

РАЗДЕЛ 6. ПРИБОРЫ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

УДК 537.5
Л. П. Бабич, Т. В. Лойко ДЕТЕРМИНАЦИЯ МИНЕРАЛОВ ПО ДЛИТЕЛЬНОСТИ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ, ВОЗБУЖДАЕМОЙ СУБНАНОСЕКУНДНЫМИ ИМПУЛЬСАМИ УСКОРЕННЫХ ЭЛЕКТРОНОВ, ГЕНЕРИРУЕМЫМИ РАЗРЯДАМИ В АТМОСФЕРЕ
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»

Измерена длительность люминесценции минералов, возбуждаемых слаботочными субнаносекундными импульсами убегающих электронов, генерируемых высоковольтными разрядами в открытой атмосфере при высоких перенапряжениях. Поскольку длительность люминесценции – характерная особенность конкретного минерала, она может использоваться для селекции минералов. Отмечены преимущества газоразрядного
источника ускоренных электронов по сравнению с обычными вакуумированными ускорительными трубками.