Исследование механизма генерации столкновительного лазера на самоограниченном переходе 21P01 – 21S0 в атоме гелия

В режимах одиночных и сдвоенных импульсов исследована генерация на самоограниченном переходе в атоме гелия 2¹P₀¹ – 2¹S₀ (λ = 2.058 мкм) при электронно-пучковом возбуждении в чистом гелии и в его смесях с H₂, N₂, O₂, CO₂, H₂O, NH₃ и N₂O. В чистом гелии максимальная длительность импульсов генерации составила ~50 нс, что совпадает с расчетным значением. Восстановление генерации во втором импульсе начинается при временном сдвиге между импульсами более 1.25 мкс. Введение CO₂, N₂O, NH₃ и H₂O увеличивает скорость релаксации населенностей метастабильного состояния He(2 ¹S₀) и уменьшает время задержки восстановления генерации во втором импульсе вплоть до слияния импульсов при добавлении H₂O. При длительности импульса возбуждения 1.2 мкс по основанию в смесях гелия с NH₃ и H₂O получен импульс генерации длительностью ~0.8 мкс, что свидетельствует о реализации столкновительного квазинепрерывного режима. Измерены константы девозбуждения уровня He(2 ¹S₀) молекулярными примесями. Обсуждается механизм столкновительной генерации.