Практические занятия и курсовое проектирование по дисциплине "Квантовые и оптоэлектронные приборы и устройства", страница 16

3.2. Расчет параметров плазмы газоразрядных лазеров

          Поскольку в настоящее время газоразрядные лазеры занимают ведущее место как по обхъему производства, так и по областям применения, то примерно 60 - 70% тем курсовых работ связаны с расчетом лазеров именно этого класса. Среди газоразрядных лазеров выделяется большая группа лазеров тлеющего разряда, к числу которых относятся гелий-неоновые, гелий-кадмиевые и CO2-лазеры. Несмотря на существенные различия механизмов генерации, эти типы лазеров объединяют близость разрядных условий: давления рабочих смесей лежат в пределах ~ (102 - 103) Па, диаметры разрядных трубок порядка единиц миллиметров, разрядные токи составляют единицы-десятки миллиампер. Это позволило создать единую методику расчета параметров плазмы лазеров тлеющего разряда, используемую в настоящее время при проведении курсового проектирования по дисциплине "Квантовые и оптоэлектронные приборы и устройства".

          Расчет электрических параметров лазеров тлеющего разряда предусматривает определение таких параметров плазмы, как температура  Te электронов и продольный градиент потенциала Ez в положительном столбе разряда. Электронная температура для однокомпонентных газовых разрядов, включая дуговой разряд в аргоне и криптоне, может быть найдена с помощью универсальной кривой (рис.3.2).

Рис.3.2. Универсальная кривая для расчета Te

          На графике по оси ординат откладываются значения отношения Te к потенциалу ионизации Ui используемого газа. По оси абсцисс - произведение давления газа р, радиуса разрядного сигнала R и константы С, определяемой родом газа (см. табл.3.2).

Таблица 3.2

Параметры некоторых газов

	Газ
Параметр	H2	He	Ne	Ar	Xe	Kr	N2	CO2
Ui, В	15,4	24,5	21,5	15,7	12,1	14	15,8	14
λeo·102, м·Па	10,04	9,88	8,76	5,84	2,0	4,98	4,77	4,77
Констан-та С	8,0·10-3	2,9·10-3	4,4·10-3	4,0·10-2	-	4,2·10-2	2,6·10-2	-