Многокомпонентный газовый KrF-лазер высокого атмосферного давления

Исследована зависимость энергии излучения коаксиального КгF-лазера с накачкой электронным пучком от состава и давления газовой смеси. Измерения проводились для двухкомпонентной (Kr–F₂), трехкомпонентной (Ar–Kr–F₂) и четырехкомпонентной (Ar–Kr–Ne–F₂) рабочих газовых смесей, максимальное общее давление в смеси составляло 12 атм. Активный объем лазера равнялся 16 см³, диаметр анодной трубки –1 см. Эксперименты проводились при зарядном напряжении 280 кВ, токе 7,5 кА и длительности импульсов 30 нс. Исследование двухкомпонентной смеси показало, что максимум выхода энергии излучения соответствует парциальному давлению F₂ 10 мбар, поэтому это давление использовалось во всех остальных измерениях. Оптимальное давление трехкомпонентной смеси газов при плотности тока около 250 А/см² составляет 4,5 атм Ar и 0,5 атм Kr, в то время как для двухкомпонентной смеси оптимальное давление Kr составляет 2 атм. Исследование четырехкомпонентной смеси выявило положительное воздействие Ne на выход энергии излучения, причем последняя была тем выше, чем ниже концентрация Аг и больше общее давление рабочей смеси газов. Наибольшая выходная энергия достигалась при давлениях P_Ar = 490 мбар и P_Kr= = 500 мбар, а ее максимум должен наблюдаться при общем давлении смеси, превышающем допустимые 12 атм. Физический КПД лазера, соответствующий максимальной выходной энергии излучения, составил 7 %.