RU2286631C1 - Method for pumping photodissociation laser, method and device for adjusting photodissociation laser, laser system built around photodissociation lasers, method and device for controlling laser system built around photodissociation lasers - Google Patents
Method for pumping photodissociation laser, method and device for adjusting photodissociation laser, laser system built around photodissociation lasers, method and device for controlling laser system built around photodissociation lasers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2286631C1 RU2286631C1 RU2005104893/28A RU2005104893A RU2286631C1 RU 2286631 C1 RU2286631 C1 RU 2286631C1 RU 2005104893/28 A RU2005104893/28 A RU 2005104893/28A RU 2005104893 A RU2005104893 A RU 2005104893A RU 2286631 C1 RU2286631 C1 RU 2286631C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- photodissociation
- laser
- axis
- truncated cone
- explosive
- Prior art date
Links
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000005086 pumping Methods 0.000 title claims description 5
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 71
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims abstract description 45
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 22
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 5
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000005474 detonation Methods 0.000 claims description 3
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемая группа изобретений относится к области квантовой физики и может быть использована при изготовлении фотодиссоционных генераторов и лазерных систем для формирования импульсов электромагнитного излучения.The proposed group of inventions relates to the field of quantum physics and can be used in the manufacture of photodissociation generators and laser systems for the formation of pulses of electromagnetic radiation.
Известны фотодиссоционные генераторы с накачкой посредством создания ударных волн, воздействующих на рабочую среду, см. B.C.Зуев "Фотодиссоционный лазер с накачкой ударной и тепловой волнами", Академия наук СССР, ФИАН, ПРЕПРИНТ 161, 1990, стр.58, 61 и пат. РФ №(заявка №2003109980/28), решение о выдаче патента от 19.05.04 г., МПК H 01 S 3/03, 3/0937.Known photodissociation pump generators by generating shock waves acting on the working medium, see B.C. Zuev, "Photodissociation laser pumped by shock and heat waves," USSR Academy of Sciences, Lebedev Physical Institute, Preprint 161, 1990, pp. 58, 61 and pat. RF No. (application No. 2003109980/28), decision on the grant of a patent dated 05/19/04, IPC H 01
Недостатком приведенных технических решений является повышенная сложность исполнения, что ведет к понижению технологичности и эксплуатационных характеристик изделия.The disadvantage of the above technical solutions is the increased complexity of execution, which leads to a decrease in manufacturability and operational characteristics of the product.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) к предлагаемым изобретениям является способ накачки фотодиссоционного генератора, основанный на формировании ударной волны путем поджига заряда взрывчатого вещества (ВВ) в виде полого усеченного конуса со стороны его основания с последующим сжатием рабочей среды сформированной ударной волной, см. пат. РФ №(заявка №2003113792/28), решение о выдаче патента от 28.05.04 г., МПК H 01 S 3/03, 3/0937.The closest technical solution (prototype) to the proposed invention is a method for pumping a photodissociation generator based on the formation of a shock wave by igniting an explosive charge in the form of a hollow truncated cone from the side of its base, followed by compression of the working medium by the generated shock wave, see Pat . RF № (application No. 2003113792/28), decision on the grant of a patent dated 05.28.04, IPC H 01
Устройство для реализации описанного способа содержит заряд ВВ в форме полого усеченного конуса с приемником дистанционного управления для поджига ВВ на большем торце, охватывающий капсулу цилиндрической формы, заполненную рабочей средой, и размещенный в рабочей камере с выходным окном напротив одного из торцев заряда ВВ в виде усеченного конуса.A device for implementing the described method comprises an explosive charge in the form of a hollow truncated cone with a remote control receiver for ignition of the explosives at a larger end, covering a cylindrical capsule filled with a working medium, and placed in the working chamber with an exit window opposite one of the ends of the explosive charge in the form of a truncated cone.
Лазерная система на основе фотодиссоционных генераторов содержит пару лазеров, сочлененных торцами своих рабочих камер.A laser system based on photodissociation generators contains a pair of lasers articulated by the ends of their working chambers.
Способ управления лазерной системой основан на формировании коллимированного пучка электромагнитного излучения.The laser system control method is based on the formation of a collimated beam of electromagnetic radiation.
Устройство управления лазерной системой содержит генератор (источник) коллимированного пучка электромагнитного излучения.The laser system control device comprises a generator (source) of a collimated beam of electromagnetic radiation.
Недостатками вышеописанных технических решений являются:The disadvantages of the above technical solutions are:
1. пониженная технологичность и высокая стоимость изделия за счет сложного конструктивного исполнения, обусловленного наличием очень большого количества приемников дистанционного управления у каждого фотодиссоционного генератора;1. reduced manufacturability and high cost of the product due to the complex design, due to the presence of a very large number of remote control receivers for each photodissociation generator;
2. пониженные эксплуатационные характеристики, связанные с невозможностью точного совмещения направлений основного и переотраженного импульсов светового излучения генераторов (за счет технологических погрешностей изготовления и сборки изделия, при отсутствии юстировок для их компенсации);2. reduced operational characteristics associated with the impossibility of accurately combining the directions of the main and reflected light pulses of the generators (due to technological errors in the manufacture and assembly of the product, in the absence of adjustments to compensate for them);
3. повышенная сложность исполнения устройства управления лазерной системой на базе фотодиссоционных генераторов;3. increased complexity of the execution of the control device of the laser system based on photodissociation generators;
4. невозможность (или сложность) создания лазерных систем на базе множества фотодиссоционных генераторов (в количестве более двух).4. the impossibility (or complexity) of creating laser systems based on many photodissociation generators (in an amount of more than two).
Технический результат от использования предлагаемых технических решений заключается в повышении технологичности и эксплуатационных характеристик изделия, а также в обеспечении возможности проведения юстировочных работ по размещению и взаиморасположению оптических элементов конструкции.The technical result from the use of the proposed technical solutions is to improve the manufacturability and operational characteristics of the product, as well as to provide the possibility of adjustment work on the placement and relative positioning of optical structural elements.
В соответствии с предлагаемыми изобретениями указанный технический результат достигается тем, что в способе накачки фотодиссоционного генератора, основанном на формировании ударной волны, путем поджига заряда ВВ в виде полого усеченного конуса со стороны его основания с последующим сжатием рабочей среды сформированной ударной волной, поджиг заряда ВВ осуществляют в одной точке основания полого усеченного конуса, при этом рабочую среду помещают в капсулу цилиндрической формы, располагают ее параллельно оси усеченного конуса в общей плоскости последней и точки поджига ВВ на расстоянии L до оси капсулы от точки поджига ВВ, причем L выбирают исходя из условияIn accordance with the proposed inventions, the technical result is achieved in that in a method for pumping a photodissociation generator based on the formation of a shock wave by igniting an explosive charge in the form of a hollow truncated cone from the side of its base, followed by compression of the working medium by the generated shock wave, ignition of the explosive charge is carried out at one point of the base of the hollow truncated cone, while the working medium is placed in a capsule of cylindrical shape, position it parallel to the axis of the truncated cone in a common the glossiness of the latter and the ignition point of the explosive at a distance L to the axis of the capsule from the ignition point of the explosive, and L is selected based on the condition
R - расстояние от точки поджига ВВ до оси полого конуса;R is the distance from the ignition point of the explosive to the axis of the hollow cone;
V1 - скорость распространения ударной волны в полости усеченного конуса;V 1 - the propagation velocity of the shock wave in the cavity of a truncated cone;
V2 - скорость горения ВВ по торцу основания полого усеченного конуса.V 2 is the burning velocity of the explosives along the end face of the base of the hollow truncated cone.
Фотодиссоционный генератор, содержащий заряд ВВ в форме полого усеченного конуса с приемником дистанционного управления для поджига заряда ВВ на большем торце, охватывающий капсулу цилиндрической формы, заполненную рабочей средой, размещенный в рабочей камере с выходным окном напротив одного из торцев заряда ВВ, дополнительно снабжен плоским отражающим элементом, а ось капсулы цилиндрической формы смещена параллельно оси заряда ВВ в сторону от приемника дистанционного управления, при этом плоский отражающий элемент установлен в рабочей камере напротив дальнего от выходного окна торца цилиндрической капсулы ортогонально оси последней.A photodissociation generator containing an explosive charge in the form of a hollow truncated cone with a remote control receiver for igniting an explosive charge at a larger end, covering a cylindrical capsule filled with a working medium, placed in a working chamber with an exit window opposite one of the ends of the explosive charge, is additionally equipped with a flat reflective element, and the axis of the capsule of a cylindrical shape is offset parallel to the axis of the explosive charge away from the remote control receiver, while the flat reflective element is installed in whose chamber opposite the end of the cylindrical capsule farthest from the exit window is orthogonal to the axis of the latter.
Кроме того, цилиндрическая капсула смонтирована с возможностью углового разворота и линейного смещения относительно заряда ВВ.In addition, the cylindrical capsule is mounted with the possibility of angular rotation and linear displacement relative to the explosive charge.
Кроме того, механизм углового разворота и линейного смещения цилиндрической капсулы выполнен в виде юстировочных тяг, связывающих концы капсулы со стенкой рабочей камеры.In addition, the mechanism of angular rotation and linear displacement of the cylindrical capsule is made in the form of alignment rods connecting the ends of the capsule with the wall of the working chamber.
Кроме того, каждая юстировочная тяга выполнена в виде двух полустержней с резьбовыми участками на близлежащих концах, вкрученных в резьбовую поворотную втулку.In addition, each alignment rod is made in the form of two semi-rods with threaded sections at nearby ends screwed into a threaded rotary sleeve.
Кроме того, резьба на концах полустержней и на участках взаимодйствующей с ними поворотной втулки выполнена одинакового направления и с разным шагом.In addition, the threads at the ends of the half rods and at the sections of the rotary sleeve interacting with them are made in the same direction and with different steps.
Кроме того, генератор дополнительно содержит два фланца с осевыми отверстиями, закрепленных на концах цилиндрической капсулы, при этом одноименные концы юстировочных тяг связаны с капсулой через упомянутые фланцы.In addition, the generator further comprises two flanges with axial holes fixed at the ends of the cylindrical capsule, while the ends of the alignment rods of the same name are connected to the capsule through the said flanges.
Кроме того, плоский отражающий элемент закреплен на дальнем от выходного окна рабочей камеры фланце.In addition, a flat reflective element is mounted on a flange farthest from the output window of the working chamber.
Кроме того, тяги связаны с концами цилиндрической капсулы и/или со стенкой рабочей камеры шарнирно.In addition, the rods are connected pivotally to the ends of the cylindrical capsule and / or to the wall of the working chamber.
Кроме того, юстировочные тяги смонтированы наклонно к оси цилиндрической капсулы.In addition, the adjustment rods are mounted obliquely to the axis of the cylindrical capsule.
Кроме того, на большем торце полого усеченного конуса смонтирован кольцеобразный элемент из ВВ, скорость горения которого больше скорости горения ВВ полого усеченного конуса.In addition, at the larger end of the hollow truncated cone, a ring-shaped element of explosives is mounted, the burning rate of which is greater than the burning velocity of the hollow truncated cone.
Способ юстировки фотодиссоционного генератора включает в себя формирование со стороны выходного окна рабочей камеры генератора пучка лазерного излучения, параллельного оси заряда ВВ в форме усеченного конуса, смещенного от последней в сторону от точки поджига ВВ в общей плоскости оси заряда ВВ и точки его поджига, диафрагмирование центральной части сформированного пучка, совмещение центральной области отражающего элемента с оптической осью диафрагмированного пучка лазерного излучения путем разворота резьбовых втулок близлежащих к отражающему элементу тяг, при этом диафрагмированный пучок лазерного излучения подают на рабочую поверхность отражающего элемента и разворотом резьбовых втулок, близлежащих к выходному окну генератора, осуществляют совмещение оптической оси переотраженного от оптического элемента излучения с центром диафрагмы для диафрагмирования первоначально сформированного пучка лазерного излучения.The method for adjusting the photodissociation generator includes forming, from the side of the output window of the working chamber of the generator, a laser beam parallel to the axis of the explosive charge in the form of a truncated cone, offset from the latter to the side from the ignition point of the explosive in the common plane of the explosive charge axis and its ignition point, central aperture part of the formed beam, combining the central region of the reflecting element with the optical axis of the diaphragmed laser beam by turning the threaded bushings adjacent to the reflective rod element, while the diaphragmed laser beam is supplied to the working surface of the reflecting element and by turning the threaded sleeves adjacent to the output window of the generator, the optical axis of the radiation reflected from the optical element is aligned with the center of the diaphragm to diaphragm the initially formed laser beam.
Кроме того, совмещение центральной области отражающего элемента с оптической осью диафрагмированного пучка лазерного излучения осуществляют с помощью временно устанавливаемого имитатора отражающего элемента с предусмотренным в нем центральным сквозным каналом.In addition, the combination of the Central region of the reflecting element with the optical axis of the diaphragmed laser beam is carried out using a temporarily installed simulator of the reflecting element with a central through channel provided therein.
Устройство для юстировки фотодиссоционного генератора содержит источник лазерного излучения, полупрозрачную пластину, диафрагму и фотоприемное устройство, при этом полупрозрачная пластина и диафрагма последовательно установлены на выходе источника лазерного излучения, а последний оптически сопряжен через отражающий элемент фотодиссоционного генератора, диафрагму и полупрозрачную пластину с входом фотоприемного устройства.A device for adjusting a photodissociation generator contains a laser source, a semitransparent plate, a diaphragm and a photodetector, and a semitransparent plate and a diaphragm are sequentially mounted at the output of the laser radiation, and the latter is optically coupled through a reflecting element of the photodissociation generator, a diaphragm and a translucent plate to the input of the photodetector .
Кроме того, на входе фотоприемного устройства предусмотрен нейтральный фильтр.In addition, a neutral filter is provided at the input of the photodetector.
Лазерная система на основе фотодиссоционных генераторов включает N пар фотодиссоционных генераторов, последовательно сочлененных торцами своих рабочих камер под заряды ВВ в форме усеченных конусов с приемниками дистанционного управления на их основаниях, при этом рабочие камеры генераторов сочленены со сторон одноименных торцев зарядов ВВ в виде усеченных конусов, а приемники дистанционного управления смонтированы с возможностью детонационного воздействия на основания зарядов ВВ соседних рабочих камер каждой из N пар фотодиссоционных генераторов.A laser system based on photodissociation generators includes N pairs of photodissociation generators sequentially articulated by the ends of their working chambers for truncated cones with remote control receivers on their bases, while the working chambers of the generators are articulated on the sides of the same ends of the explosive charges in the form of truncated cones, and the remote control receivers are mounted with the possibility of detonation impact on the base of the explosive charges of the adjacent working chambers of each of the N pairs of photodissociation ny generators.
Способ управления лазерной системой включает формирование коллимированного пучка электромагнитного излучения, разделение коллимированного пучка на N субпучков, при этом каждый из N субпучков подают на приемники дистанционного управления для поджига зарядов ВВ соседних рабочих камер пар фотодиссоционных генераторов.A method for controlling a laser system includes forming a collimated beam of electromagnetic radiation, dividing the collimated beam into N sub-beams, each of the N sub-beams being fed to remote control receivers to ignite explosive charges of adjacent working chambers of pairs of photodissociation generators.
В устройство управления лазерной системой, содержащее источник пучка электромагнитного излучения, введены N полупрозрачных пластин, при этом последние последовательно смонтированы вдоль оптической оси источника электромагнитного излучения, размещены напротив приемников дистанционного управления, а источник пучка электромагнитного излучения оптически сопряжен с последними через вышеуказанные пластины.N translucent plates are inserted into the control system of the laser system containing the source of the electromagnetic radiation beam, the latter being sequentially mounted along the optical axis of the electromagnetic radiation source, placed opposite the remote control receivers, and the electromagnetic radiation source is optically coupled to the latter through the above plates.
Кроме того, устройство дополнительно содержит N фокусирующих элементов, установленных между приемниками дистанционного управления и оптически сопряженными с ними полупрозрачными пластинами.In addition, the device further comprises N focusing elements mounted between the remote control receivers and the translucent plates optically coupled to them.
Кроме того, полупрозрачные пластины выполнены с различными коэффициентами отражения и размещены в порядке его возрастания от первой к источнику электромагнитного излучения пластины к последней.In addition, the translucent wafers are made with different reflection coefficients and are arranged in increasing order from the first to the electromagnetic radiation source of the wafer to the last.
На Фиг.1-Фиг.4 изображены фотодиссоционный генератор и схема распространения ударных волн при его накачке; на Фиг.5-Фиг.7 - устройство для осуществления юстировки фотодиссоционного генератора; на Фиг.8 - лазерная система на основе фотодиссоционных генераторов, способ ее управления и устройство для его осуществления. Фотодиссоционный генератор содержит размещенный в рабочей камере 1 заряд ВВ в форме полого усеченного конуса 2 с приемником дистанционного управления 3 для поджига заряда ВВ на своем большем торце (на основании конуса 2). Угол конусности α полости усеченного конуса 2 выбран из условияFigure 1-Figure 4 shows a photodissociation generator and a shock wave propagation circuit when pumped; figure 5-figure 7 - a device for adjusting the photodissociation generator; on Fig - a laser system based on photodissociation generators, a method for its control and a device for its implementation. The photodissociation generator contains an explosive charge located in the
V1 - скорость распространения ударной волны в рабочей камере;V 1 - the propagation velocity of the shock wave in the working chamber;
V2 - скорость горения ВВ полого усеченного конуса.V 2 is the burning velocity of the explosive of a hollow truncated cone.
В камере 1 размещена капсула 4 (например, из кварцевого стекла) цилиндрической формы, охватываемая полым усеченным конусом 2 и заполненная рабочей газовой средой. Напротив торцев капсулы 4 в камере 1 предусмотрены выходное окно 5 и технологическая крышка 6. Ось капсулы 4 смещена параллельно оси заряда ВВ (конуса 2) в сторону от приемника дистанционного управления 3 и находится от точки поджига на расстоянииIn the
R - расстояние от точки поджига ВВ до оси полого конуса;R is the distance from the ignition point of the explosive to the axis of the hollow cone;
V1 - скорость распространения ударной волны в полости усеченного конуса;V 1 - the propagation velocity of the shock wave in the cavity of a truncated cone;
V2 - скорость горения ВВ по торцу основания полого усеченного конуса.V 2 is the burning velocity of the explosives along the end face of the base of the hollow truncated cone.
(Вывод формулы (2) приводиться ниже)(The derivation of formula (2) is given below)
На концах капсулы 4 установлены фланцы 7 и 8 с осевыми отверстиями (для прохода светового излучения). На фланце 8 смонтирован плоский отражающий элемент 9. Капсула 4 смонтирована с возможностью углового смещения и разворота относительно конуса 2 (для компенсации технологических погрешностей) посредством тяг в виде полустержней 10 и 11, на близлежащих концах которых предусмотрены резьбовые участки, ввинченные в резьбовые юстировочные поворотные втулки 12 (см. Фиг.2). Для повышения чувствительности при юстировочных работах резьбы на концах полустержней 10 и 11 и на участках 13 и 14 взаимодействующих с ними втулок 12 выполнены одинакового направления, но с разными шагами (t1 и t2). Для исключения деформаций элементов конструкции генератора при юстировочных работах фланцы 7 и 8 связаны тягами со стенкой камеры 1 посредством шарниров 15, а для обеспечения юстировочных работ выходное окно 5 закреплено в съемной оправе 16.At the ends of the capsule 4,
Следует отметить, что для ускорения процесса горения ВВ по торцу конуса 2 (после поджига) на последнем может быть смонтирован кольцеобразный элемент из ВВ со скоростью горения большей, чем скорость горения ВВ конуса 2, а для осевого перемещения капсулы 4 ее тяги могут располагаться наклонно к оси конуса 2 (в графических материалах условно не показано).It should be noted that in order to accelerate the combustion process of the explosives at the end of the cone 2 (after ignition), a ring-shaped element from the explosives can be mounted on the latter with a burning rate greater than the burning velocity of the explosive of the
Рассмотрим процесс накачки генератора с помощью графических материалов (см. Фиг.3 и фиг.4), где схематично изображен заряд ВВ в виде усеченного тонкостенного конуса 2, охватывающего капсулу 4 с рабочей средой, и отражающий элемент 9, располагаемые в рабочей камере генератора.Consider the process of pumping the generator using graphic materials (see Figure 3 and figure 4), which schematically shows the explosive charge in the form of a truncated thin-
С помощью импульса электромагнитного излучения I0, подаваемого на приемник дистанционного управления, осуществляют поджиг заряда ВВ в точке С основания (большего торца) конуса 2. В результате чего во время горения ВВ в виде конуса 2 формируется ударная волна с передним фронтом (в продольном сечении конуса 2), параллельным оси (O1O1) капсулы 4, т.к. угол конусности α конуса 2 выбран согласно формуле (1). (Формирование идентичной ударной волны описано, например, в патентах РФ №№ (по заявкам №№2003111841, 2003113792)). Очевидно, что горение ВВ в виде конуса 2 по замкнутому контуру последнего начнется в момент, когда возгорание ВВ достигнет точки В (см. сечение Фиг.4), находящейся на образующей конуса, проходящей через точку поджига С, и точки B1, расположенной диаметрально противоположно точки С на основании конуса. При этом отрезок ВС=πR, где R - радиус основания конуса 2 (расстояние от оси конуса до точки поджига). Для обеспечения одновременного достижения ударной волны по всей длине капсулы 4 и равномерного сжатия ее рабочей среды капсулу 4 (с осью O1O1) располагают параллельно оси (ОО) конуса 2 в общей плоскости последней и точки С на расстоянии L, выбираемом из условияUsing the pulse of electromagnetic radiation I 0 supplied to the remote control receiver, the explosive charge is ignited at point C of the base (larger end) of
R - расстояние от точки поджига ВВ до оси полого конуса;R is the distance from the ignition point of the explosive to the axis of the hollow cone;
V1 - скорость распространения ударной волны в полости усеченного конуса;V 1 - the propagation velocity of the shock wave in the cavity of a truncated cone;
V2 - скорость горения ВВ по торцу основания полого усеченного конуса.V 2 is the burning velocity of the explosives along the end face of the base of the hollow truncated cone.
После сжатия рабочей среды капсулы 4 ударной волной замкнутого кольцевого сечения формируются импульсы световой энергии I1 и I2, которые суммируют с помощью отражающего элемента 9 и выводят через выходное окно 5 (см. Фиг.1) генератора.After compression of the working medium of the capsule 4 by a shock wave of a closed annular section, light energy pulses I 1 and I 2 are formed , which are summed using a reflecting
Приведем вывод формулы (2).We give the conclusion of formula (2).
Определим величину l смещения оси капсулы 4 (O1O1) относительно оси конуса 2 (ОО) в их общей плоскости (СОО). Процесс горения ВВ конуса 2 достигнет одновременно точек В и B1 через промежуток времениWe determine the magnitude l of the displacement of the axis of the capsule 4 (O 1 O 1 ) relative to the axis of the cone 2 (OO) in their common plane (COO). The combustion process of the explosive of
R - радиус основания конуса 2, a V2 - скорость горения ВВ материала конуса 2. За время Т ударная волна пройдет в радиальном направлении полости конуса 2 расстояниеR is the radius of the base of the
V1 - скорость распространения ударной волны в полости усеченного конуса.V 1 - the speed of propagation of a shock wave in the cavity of a truncated cone.
Подставляя (4) в (3), получаемSubstituting (4) in (3), we obtain
Расстояние L от точки С поджига ВВ до оси капсулы 4 равноThe distance L from the point C of the ignition of the explosive to the axis of the capsule 4 is equal to
Поставляя (5) в (6), получаем значение L в окончательном виде:Putting (5) in (6), we get the value of L in the final form:
Рассмотрим способ юстировки фотодиссоционного генератора (ФДГ) с помощью графических материалов (Фиг.5-Фиг.7), где изображена схема его реализации.Consider the method of adjusting the photodissociation generator (FDG) using graphic materials (Fig.5-Fig.7), which shows a diagram of its implementation.
Устройство для юстировки ФДГ (с рабочей камерой 1) содержит источник (генератор) лазерного излучения 17, полупрозрачные пластины 18, диафрагму 19, нейтральный фильтр 20 и фотоприемное устройство 21. Процесс юстировки осуществляется следующим образом. ФДГ устанавливают своим посадочным местом А в отверстие технологической оправки 22. Затем со стороны выходного окна 5 рабочей камеры 1 формируют с помощью генератора 17 пучок I3 лазерного излучения, параллельный оси (ОО) заряда ВВ в форме усеченного конуса 2, смещенный от последней в сторону от точки поджига ВВ (в общей плоскости оси конуса и точки поджига заряда) на величину L согласно формуле (2). Сформированный пучок I3 пропускают через полупрозрачную пластину 18, вырезают из него центральную часть с помощью диафрагмы 19, которую подают на отражающий элемент 9 ФДГ. За счет технологических погрешностей изготовления и сборки (капсула 4 располагается не строго параллельно оси ОО и со смещением в радиальном направлении) диафрагмированный пучок I3 будет подаваться не в центр отражающего элемента 9 и переотражаться от последнего под углом к оптической оси диафрагмированного пучка (см. Фиг.7). Далее осуществляют совмещение центральной области отражающего элемента 9 с диафрагмированным пучком I3 с помощью временно устанавливаемого имитатора 23 с центральным сквозным каналом 24 (при установке имитатора 2 съемная крышка 6 временно удаляется).The device for adjusting the FDG (with a working chamber 1) contains a source (generator) of
После фиксации имитатора 23 резьбовым кольцом 25 производят с помощью поворота резьбовых втулок 102 (близлежащих к элементу 9 тяг) микроперемещения имитатора 23 в двух ортогонально расположенных плоскостях до момента получения максимальной интенсивности прошедшего через канал 24 светового излучения (пучка 14). Этот момент будет свидетельствовать о совмещении оптической оси диафрагмированного пучка I3 с центральной областью (устанавливаемого затем) элемента 9 (а следовательно, и с центральной областью близлежащего торца капсулы 4).After the
Фиксацию максимальной интенсивности пучка 14 производят, например, с помощью фотоприемного устройства или визуально с использованием нейтрального фильтра (в графических материалах условно не показано). Затем на место имитатора 23 устанавливают элемент 9 и монтируют крышку 6.The maximum intensity of the
После совмещения центральной области элемента 9 с оптической осью диафрагмированного пучка I3 и установки крышки 6 пучок I3 подают на отражающую поверхность элемента 9 и путем разворота (близлежащих к окну 5 тяг) осуществляют совмещение переотраженного от элемента 9 пучка I3 излучения с центром диафрагмы 19 (данные операции производят при снятой оправе 16 с окном 5).After combination of the central region of the
Момент вышеуказанного совмещения определяют по максимуму интенсивности отраженного от пластины 18 излучения с помощью фотоприемного устройства 21. Для уменьшения интенсивности излучения, подаваемого на фоточувствительные площадки устройства 21, на входе последнего может быть установлен нейтральный фильтр 20.The moment of the above alignment is determined by the maximum intensity of the radiation reflected from the
После проделанных операций ось капсулы 4 будет располагаться строго параллельно оси ОО конуса 2, находится на расстоянии L от точки поджига ВВ и в общей плоскости последней и оси ОО (чем достигается точное совмещение пучков I1 и I2 для получения максимальной плотности выходного излучения, см. Фиг.1 и Фиг.2).After the operations done, the axis of the capsule 4 will be located strictly parallel to the axis of the OO of the
Лазерная система (см. Фиг.8) содержит N пар 26 ФДГ, последовательно сочлененных большими торцами своих рабочих камер со стороны одноименных концов (торцов) их зарядов ВВ в виде усеченных конусов 2. Между основаниями (большими торцами) конусов 2 каждой из N пар ФДГ установлены приемники дистанционного управления 3 для обеспечения одновременного поджига (за счет детонационного воздействия) оснований конусов 2 и создания ударной волны, воздействующей на рабочую среду капсулы 4, осуществляющей создание световых импульсов (необходимо отметить, что система может быть использована и без капсулы 4, а рабочая среда закачена в полный объем рабочих камер всех ФДГ).The laser system (see Fig. 8) contains N pairs of 26 FDGs, sequentially joined by the large ends of their working chambers from the ends of the same name (ends) of their explosive charges in the form of
Устройство управления лазерной системой на основе ФДГ содержит источник коллимированного пучка электромагнитного излучения 27, N последовательно смонтированных вдоль оптической оси источника 27 полупрозрачных наклонных пластин 28, размещенных напротив приемников дистанционного управления 3 и оптически сопряженных с ними. Между пластинами 28 и приемниками 3 установлены фокусирующие элементы (линзы) 29, повышающие плотность подаваемого электромагнитного излучения. Для обеспечения одинаковой плотности энергии, подаваемой на приемники 3, пластины 28 выполнены с различными коэффициентами отражения и размещены в порядке его возрастания от первой пластины к последней.The control device of the laser system based on FDG contains a collimated beam of
Управление лазерной системой на основе ФДГ осуществляется следующим образом. С помощью источника 27 формируют импульс электромагнитного излучения I5. Пластинами 28 последний разделяют на N субпучков I6, которые фокусируют с помощью линз 29 и подают на приемники дистанционного управления 3 для поджига зарядов ВВ ФДГ. После поджига зарядов ВВ в форме усеченных конусов 2 со стороны их оснований формируется ударная волна (показано радиальными стрелками на Фиг.8), которая воздействует на рабочую среду капсулы 4 и формирует противоположно направленные импульсы световой энергии (для суммирования импульсов может быть использован отражающий элемент 9, см. Фиг.1 и фиг.4).The laser system based on FDG is controlled as follows. Using the
Из вышеприведенного следует, что предложенные технические решения имеют преимущества по сравнению с известными, а именно:From the above it follows that the proposed technical solutions have advantages over the known ones, namely:
1. повышается технологичность и уменьшается стоимость изделия;1. manufacturability increases and the cost of the product decreases;
2. повышаются эксплуатационные характеристики (за счет компенсации погрешностей изготовления и сборки посредством юстировки ФДГ);2. Increased operational characteristics (by compensating for manufacturing and assembly errors by adjusting the FDG);
3. упрощается конструктивное исполнение устройства управления системой на базе ФДГ;3. The design of the system control device based on the FDG is simplified;
4. обеспечивается создание лазерных систем на базе множества ФДГ.4. provides the creation of laser systems based on many FDG.
Следовательно, предложенные технические решения при использовании дают технический результат, заключающийся в повышении технологичности, уменьшении стоимости и повышении эксплуатационных характеристик изделия.Therefore, the proposed technical solutions when used give a technical result, which consists in improving manufacturability, reducing cost and improving the operational characteristics of the product.
В настоящее время по материалам заявки проведены теоретические исследования, подтверждающие достижение вышеуказанного технического результата.Currently, based on the application materials, theoretical studies have been carried out confirming the achievement of the above technical result.
Claims (20)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005104893/28A RU2286631C1 (en) | 2005-02-22 | 2005-02-22 | Method for pumping photodissociation laser, method and device for adjusting photodissociation laser, laser system built around photodissociation lasers, method and device for controlling laser system built around photodissociation lasers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005104893/28A RU2286631C1 (en) | 2005-02-22 | 2005-02-22 | Method for pumping photodissociation laser, method and device for adjusting photodissociation laser, laser system built around photodissociation lasers, method and device for controlling laser system built around photodissociation lasers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2286631C1 true RU2286631C1 (en) | 2006-10-27 |
Family
ID=37438764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005104893/28A RU2286631C1 (en) | 2005-02-22 | 2005-02-22 | Method for pumping photodissociation laser, method and device for adjusting photodissociation laser, laser system built around photodissociation lasers, method and device for controlling laser system built around photodissociation lasers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2286631C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2352037C2 (en) * | 2007-05-21 | 2009-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "НПО Астрофизика" | Photodissosiation generator and system of its guidance |
| RU2565847C1 (en) * | 2014-05-08 | 2015-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Photodissociation quantum generator |
| RU2700721C1 (en) * | 2018-11-06 | 2019-09-19 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ | Portable pulse-periodic semiconductor laser radiator |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4229711A (en) * | 1978-08-23 | 1980-10-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Metal dihalide photodissociation cyclic laser |
| US4599731A (en) * | 1984-04-27 | 1986-07-08 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Exploding conducting film laser pumping apparatus |
| US5745518A (en) * | 1996-02-09 | 1998-04-28 | Hughes Missile Systems Company | Explosively pumped laser apparatus |
| FR2775134B1 (en) * | 1998-02-13 | 2000-09-01 | Tda Armements Sas | SOLID LASER WITH OPTICAL PUMPING |
| RU2240634C1 (en) * | 2003-05-14 | 2004-11-20 | Государственное унитарное предприятие "НПО Астрофизика " | Photodissociation laser, method and device for controlling lasing system built around it |
| RU2241285C1 (en) * | 2003-04-09 | 2004-11-27 | Государственное унитарное предприятие "НПО Астрофизика" | Method for laser manufacture, method and system for its control |
-
2005
- 2005-02-22 RU RU2005104893/28A patent/RU2286631C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4229711A (en) * | 1978-08-23 | 1980-10-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Metal dihalide photodissociation cyclic laser |
| US4599731A (en) * | 1984-04-27 | 1986-07-08 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Exploding conducting film laser pumping apparatus |
| US5745518A (en) * | 1996-02-09 | 1998-04-28 | Hughes Missile Systems Company | Explosively pumped laser apparatus |
| FR2775134B1 (en) * | 1998-02-13 | 2000-09-01 | Tda Armements Sas | SOLID LASER WITH OPTICAL PUMPING |
| RU2241285C1 (en) * | 2003-04-09 | 2004-11-27 | Государственное унитарное предприятие "НПО Астрофизика" | Method for laser manufacture, method and system for its control |
| RU2240634C1 (en) * | 2003-05-14 | 2004-11-20 | Государственное унитарное предприятие "НПО Астрофизика " | Photodissociation laser, method and device for controlling lasing system built around it |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2352037C2 (en) * | 2007-05-21 | 2009-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "НПО Астрофизика" | Photodissosiation generator and system of its guidance |
| RU2565847C1 (en) * | 2014-05-08 | 2015-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Photodissociation quantum generator |
| RU2700721C1 (en) * | 2018-11-06 | 2019-09-19 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ | Portable pulse-periodic semiconductor laser radiator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI258257B (en) | Relax gas discharge laser lithography light source | |
| US8252210B2 (en) | Method and device for explosion forming | |
| GB2129201A (en) | Rapidly tunable laser | |
| JP2007511074A5 (en) | ||
| WO2022160453A1 (en) | Spiral fiber grating and preparation method therefor, and all-fiber orbital angular momentum beam generator | |
| RU2286631C1 (en) | Method for pumping photodissociation laser, method and device for adjusting photodissociation laser, laser system built around photodissociation lasers, method and device for controlling laser system built around photodissociation lasers | |
| CN115210849B (en) | Laser pumped plasma light source and plasma ignition method | |
| TW460686B (en) | Process for reducing the wobbling motion of a rotating rotor body which is mounted so as to be freely floating and the arrangement for carrying out the process | |
| RU2078974C1 (en) | Adjustable detonation chamber of pulsejet engine | |
| US4512639A (en) | Erectable large optic for outer space application | |
| US4349898A (en) | Sonic weapon system | |
| RU2240634C1 (en) | Photodissociation laser, method and device for controlling lasing system built around it | |
| Knystautas et al. | Experiments on the stability of converging cylindrical detonations | |
| CN103746286A (en) | Adjustable and controllable dye laser based on light fluid | |
| CN119304348A (en) | Method and system for online leveling of uneven mass of quartz hemispherical resonator gyroscope | |
| Lindl et al. | The US inertial confinement fusion (ICF) ignition programme and the inertial fusion energy (IFE) programme | |
| RU2003113792A (en) | PHOTODISSIONAL QUANTUM GENERATOR, METHOD FOR MANAGING A LASER SYSTEM ON ITS BASIS AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| RU2241286C1 (en) | Method and device for pumping photodissociation laser | |
| RU2659415C1 (en) | Pulse detonation initiation method | |
| RU2326478C2 (en) | Method of electromagnetic pulse generation during its delivery to object, laser system for its implementation, laser system control method and laser system control device | |
| CN109326948A (en) | A kind of adjustment method of semiconductor laser pumping Solid State Laser refrative cavity | |
| RU2316091C1 (en) | Method for generating electromagnetic radiation pulse for its delivery to equipment, laser, method and system for laser control | |
| RU2580333C1 (en) | Method for initiation of light-sensitive explosive with light pulse of laser radiation | |
| RU2286630C1 (en) | Photodissociation laser and method for its pumping | |
| JP2006009585A (en) | Laser ignition device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090223 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20100910 |
|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20130517 |
|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20130717 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner |