ЛАЗЕР С ОПТИЧЕСКОЙ НАКАЧКОЙ НА МЕТАСТАБИЛЬНЫХ АТОМАХ ИНЕРТНЫХ ГАЗОВ

Цель: создание лабораторной установки лазера с оптической накачкой на метастабильных атомах инертных газов. Задачи: определение времени жизни метастабильных атомов Ar(1s5) и измерение их концентраций в плазме импульсно-периодического разряда атмосферного давления в смеси Ar:He; получение лазерной генерации с поперечной накачкой импульсным узкополосным лазером на красителе; определение порога генерации по интенсивности накачки. Для создания экспериментальной установки потребовалось разработать и изготовить источник питания импульсно-периодического разряда, который вырабатывал импульсы тока с длительностью на полувысоте 80 нс с частотой 70 - 300 кГц. Измерение времени жизни метастабильных атомов аргона позволило подобрать материалы катода и анода, обеспечившие минимальное загрязнение плазмы в разрядном промежутке и наиболее устойчивое горение разряда. Получена генерация ЛОНИГ на атомах аргона в схеме с поперечной накачкой импульсным узкополосным лазером на красителе, что позволило сделать вывод о недостаточном знании кинетических констант для этого лазера. Порог генерации по интенсивности накачки при накачке уровня 2p9 составлял 250 - 150 Вт/см², а уровня 2p8 – 700 - 200 Вт/см². Обнаружено падение энергии лазерного излучения при превышении интенсивности накачки 20 - 30 кВт/см² при накачке уровня 2p9 и 100 кВт/см² при накачке уровня 2p8. Время жизни метастабильных атомов Ar(1s5) в плазме импульсно-периодического разряда атмосферного давления в смеси Ar:He = 1:99 составило 8 с при использовании катода из вольфрама и анода из титана, покрытого платиной. Получены концентрации [Ar(1s5)] = 10¹³ см³ в плазме импульсно-периодического разряда атмосферного давления в смеси Ar:He = 1:99.