紫外光预电离ArF与KrF准分子激光器：105mJ与185mJ输出性能研究

紫外光预电离ArF和KrF准分子激光器是一种先进的光源技术，它利用紫外光的能量来预先离子化稀有气体如氩和氪，随后激发这些气体形成准分子激光。这种激光器的关键特性在于其产生的中等能量紫外光辐射，这对于众多应用领域具有重要意义，如泵浦染料激光器、激光同位素分离、激光化学以及非线性光学研究。 上官诚等人在1979年首次实现了ArF准分子激光器的实验，通过模形电极玻璃结构，使用NF3作为氟原子提供者，达到了1.5毫焦耳的脉冲能量输出。然而，他们的研究并未止步于此，随着技术的改进，他们将电极材料换成更有效的介质，如氩气，使得激光器性能得到了显著提升，最终在ArF激光器上获得了105毫焦耳的最大脉冲能量，而在KrF激光器方面，能量更是达到了185毫焦耳。 激光器的结构设计对于性能至关重要。该激光器采用玻璃钢筒作为放电室，内径8.4厘米，长94厘米，电极则是张氏均匀场型面电极，宽度8厘米，有效平区宽度仅为5毫米，这样可以保证高效的能量转换和放电。电极之间的距离为2.1厘米，通过螺钉连接并使用氟O形垫圈密封，确保了高真空度，通常达到10-3托级别。火花隙板作为预电离的重要组件，被安置在电极两侧，距离主放电电极中心3.8厘米，其结构由玻璃制成，火花间隙则由29个27毫米长、5毫米宽、0.3厘米厚的元件构成。 文章详细讨论了不同参数如何影响激光器的性能，这包括电极材料的选择、预电离方法、真空度控制、以及结构优化等因素。预电离过程中的紫外光强度、放电室的设计、电极间距等都直接影响着激光输出的稳定性和能量效率。这项研究对于推动紫外光预电离准分子激光器的发展以及在实际应用中的优化具有重要的科学价值。 紫外光预电离ArF和KrF准分子激光器的研究不仅展示了科技进步带来的激光输出能力的提升，也为我们理解和优化这类高性能激光器提供了深入的认识。