强流质子束驱动的高效XeCl激光器性能优化与过热现象研究

本文主要探讨了强流质子束激励的XeCl激光器的研究进展，尤其是在高输入能量条件下的性能优化。实验研究发现，当气体的比输入能量达到1焦耳/厘米³时，使用He作为缓冲气体替代Ar，可以显著提升激光器的能量和效率。特别地，当混合气体比例设定为He:Xe:CCl4=750:50:1，且比输入能量为15焦耳/升时，激光器已经能够达到1.5焦耳的振荡能量，对应的振荡效率达到了6%。 然而，值得注意的是，随着比输入能量的增大，混合气体可能会出现“过热”现象，导致振荡能量下降并可能导致激光器停止工作。这表明在设计和操作这类激光器时，必须精确控制能量输入，以防止这种不利效应。 对比于微米波段的激光器，如半导体激光器，XeCl激光器在稳定性方面具有优势。半导体激光器的频率响应对温度和注入电流变化较为敏感，需要精密温度控制和调制技术来实现稳定工作。例如，通过南尔贴元件（pellet）和直接注入电流调控，已实现优于10^-10级别的稳定度，这对于频率敏感的计量应用具有重要价值。 然而，文章作者认为还有提升空间，提出未来可能的方向，如利用光的拉姆齐条纹法以及激光冷却与离子储存结合的方法，有望将激光器的稳定度提升到10^-13量级，这是在现有技术基础上的一个重大突破。 总结来说，这篇论文重点介绍了强流质子束激发的XeCl激光器在能量特性和稳定性方面的研究成果，强调了优化操作条件和探索新技术对于提高激光器性能的关键作用。这对于推动激光器在精密测量和光谱分析等领域的应用具有重要意义。