Измерения концентраций метастабильных атомов аргона для различных конфигураций барьерного разряда и давлений газовой смеси. Зависимости концентраций метастабильных атомов криптона от давления смеси. Лазерная генерация с непрерывной накачкой диодным лазером в смеси Ar/He. Проведение ежегодной международной научной школы "Современные методы квантовой химии в приложениях"

Магистральным направлением построения мощных лазеров в настоящее время стало преобразование и суммирование излучения диодных лазеров. За последнее десятилетие созданы мощные и эффективные диодные лазеры, линейки и стеки на их основе, но их качество излучения заметно хуже дифракционного. Однако излучение диодных лазеров можно использовать в качестве эффективной оптической накачки лазерных сред, обеспечивающих излучение дифракционного качества. Наиболее известной схемой, которая использует оптическую накачку с помощью диодных лазеров, в настоящее время является волоконный лазер. Но в непрерывном режиме при мегаваттных мощностях в твердотельных средах возникают проблемы с оптической однородностью и лучевой прочностью, и только газовые среды могут обеспечить высокое качество лазерного излучения. Поэтому в настоящее время активно изучаются лазеры на парах щелочных металлов (DPAL), несмотря на высокую химическую активность таких сред. Ранее был предложен и реализован экспериментально новый тип лазера на инертных газах с оптической накачкой (ЛОНИГ), использующий метастабильные атомы инертных газов, как химически инертная альтернатива DPAL. Характеристики этих лазерных систем схожи - длины волн излучения лежат вблизи границы между инфракрасной и видимой областями спектра и попадают в окна прозрачности атмосферы, а столкновительная кинетика энергообменных процессов при давлении порядка атмосферного обеспечивает удельный энергосъём лазерного излучения порядка сотен ватт с кубического сантиметра активной среды. Для непрерывного режима работы ЛОНИГ в настоящее время самой важной проблемой является наработка достаточных концентраций метастабильных атомов инертных газов при атмосферном давлении, для чего используется электрический разряд. В отчётный период были созданы экспериментальная установка, проведены отладка процесса получения экспериментальных данных, измерения спектральных характеристик электронных состояний инертных газов, первых измерений концентраций метастабильных атомов аргона и криптона, теоретическая оценка перспектив использования различных смесей инертных газов для создания эффективного лазера с оптической накачкой. Цель научных исследований на этапе 2018 г. - получение новых данных о спектральных характеристиках инертных газов, участвующих в лазерном цикле ЛОНИГ, о влиянии конфигураций барьерного разряда на концентрации метастабильных атомов инертных газов в плазме и об эффективности ЛОНИГ на атомах ксенона. За отчетный периодметодом диодно-лазерной спектроскопии в плазме ВЧ-разряда измерены коэффициенты столкновительного сдвига линий аргона 811,5 и криптона 811,3 нм, значение которых составило (-2,1 ÷ 0,6)•10⁻¹⁰ с⁻¹ cм³. Получены зависимости концентраций метастабильных атомов аргона от параметров электродов барьерного разряда при давлениях порядка атмосферного; зависимости концентраций метастабильных атомов криптона в барьерном разряде от давления газовой смеси при давлениях порядка атмосферного. Получена импульсная лазерная генерация в барьерном разряде в смеси Ar:He.