Устройство ввода ВЧ (согласующее устройство) в газовый лазер с ВЧ накачкой Опции

[BIBIGON]

Народ, кто нибудь заниался или сталкивался с таким вещами именно для лазерной техники?
Что бы не посчитали за оффтоп, обЪясню в кратце, ну а те кто вкурсе о чем я, то тонкости уж знают:
Накачка газового лазера производится ВЧ энергией, на частоте 81.36МГц(в моем случае), соответственно ВЧ тракт нужно подвести к лазерной головке, активная составляющая импеданса которой примерно 1 Ом.
Помогите информацией если кто вкурсе такой экзотической техники.

[khach]

Дык чем помогать, если ничего неизвестно? Задача нестандартная, что бы ее решать требуется знать конфигурацию плазмы, число точек ввода ВЧ мощности в плазменный канал. Сосредоточенные или распределенные антенны итд. А в общем виде уже сказали- П-контур с моторчиками и КСВметр. Антенны- или хеликалы, или петля, или щели, вариантов много. Число антенн определяет распределение параметров плазмы по длине лазерного резонатора. Если возбуждать в одном месте, оно очень неравномерным будет. Приходиться делать многоточечное или распределенное возбуждение, и тогда кроме импеданса надо еще и фазы согласовывать.
Симулировать такую штуку почти бесполезно- симуляторы обламываются на неоднородной плазме.
Зажигать, согласовывать все точки ввода энегрии, прогонять вдоль и поперек трубы световодный зонд и спектрометром снимать интенсивность газовых линий. Строить трехмерную карту интенсивностей свечения (распределние энергии ионов). На основании катры менять прараметры подводимой ВЧ мощи.
Скажите хоть что за рабочее тело в этом лазере, прокачка газа есть или нет, конфигурация резонатора, а то гадаем тут на кофейной гуще...

[BIBIGON]

Дык чем помогать, если ничего неизвестно? Задача нестандартная, что бы ее решать требуется знать конфигурацию плазмы, число точек ввода ВЧ мощности в плазменный канал. Сосредоточенные или распределенные антенны итд. А в общем виде уже сказали- П-контур с моторчиками и КСВметр. Антенны- или хеликалы, или петля, или щели, вариантов много. Число антенн определяет распределение параметров плазмы по длине лазерного резонатора. Если возбуждать в одном месте, оно очень неравномерным будет. Приходиться делать многоточечное или распределенное возбуждение, и тогда кроме импеданса надо еще и фазы согласовывать.
Симулировать такую штуку почти бесполезно- симуляторы обламываются на неоднородной плазме.
Зажигать, согласовывать все точки ввода энегрии, прогонять вдоль и поперек трубы световодный зонд и спектрометром снимать интенсивность газовых линий. Строить трехмерную карту интенсивностей свечения (распределние энергии ионов). На основании катры менять прараметры подводимой ВЧ мощи.
Скажите хоть что за рабочее тело в этом лазере, прокачка газа есть или нет, конфигурация резонатора, а то гадаем тут на кофейной гуще...

Мне и стоит задача сделать многоточечный ввод. Рабочее тело СО2, прокачки газа нет. Может литература есть какая, на эту тему?
Кстати а почему плазму не промоделировать? Ведь ее распределение будет соответствовать рисунку напряженности поля между электродами, и неужели не посчитает прога поле в ближней зоне, ведь посути система электродов (один сигнальный другой земельный) это антенна.

[khach]

Мне и стоит задача сделать многоточечный ввод. Рабочее тело СО2, прокачки газа нет. Может литература есть какая, на эту тему?
Кстати а почему плазму не промоделировать? Ведь ее распределение будет соответствовать рисунку напряженности поля между электродами, и неужели не посчитает прога поле в ближней зоне, ведь посути система электродов (один сигнальный другой земельный) это антенна.

CO2 без прокачки? Это странно (если мощность конечно более десятка ватт ожидается). Для таких лазеров обычно навивали многозаходную геликоидальную антенну вдоль трубы. Посмотрите штатовский патент 4689798 и связанные с ними. Если труба была длинная, то навивали две антенны с противоположных концов трубы. Но тогда ставили два усилителя ВЧ, каждый согласовывали по импедансу, а фазовый сдвиг настраивали перед усилителями. со стороны задающего генератора.
Кстати, усилители ставили в самой трубе, и кабеля 50 ом там как такового небыло- согласующее устройство стояло сразу на выходе усилителя. А согласовалка- звено LC, Зажигали на сильно пониженной мощности, что бы усилитель не сдох от отраженной волны. Ну и была начальная искра (электрод дополнительный впаянный около антенны) На него подавали искру чуть ли не с мопедной катушки зажигания с примитивным транзисторным автогенератором.

[BIBIGON]

CO2 без прокачки? Это странно (если мощность конечно более десятка ватт ожидается). Для таких лазеров обычно навивали многозаходную геликоидальную антенну вдоль трубы. Посмотрите штатовский патент 4689798 и связанные с ними. Если труба была длинная, то навивали две антенны с противоположных концов трубы. Но тогда ставили два усилителя ВЧ, каждый согласовывали по импедансу, а фазовый сдвиг настраивали перед усилителями. со стороны задающего генератора.
Кстати, усилители ставили в самой трубе, и кабеля 50 ом там как такового небыло- согласующее устройство стояло сразу на выходе усилителя. А согласовалка- звено LC, Зажигали на сильно пониженной мощности, что бы усилитель не сдох от отраженной волны. Ну и была начальная искра (электрод дополнительный впаянный около антенны) На него подавали искру чуть ли не с мопедной катушки зажигания с примитивным транзисторным автогенератором.

вообще то ожидаем в луче 3кВт.
Честно говоря то что вы описали я не совсем понял.
у на система такая труба(бочка) в которой расположены параллельно оси симетрии трубы два электрода также паралельныее между собой, один электрод земля, другой сигнальный(на который вч подается). В бочке смесь газов, но излучает именно СО2 под вакуумом.
Вот с антеннами я чето не очень понял как это?

[khach]

вообще то ожидаем в луче 3кВт.
Честно говоря то что вы описали я не совсем понял.
у на система такая труба(бочка) в которой расположены параллельно оси симетрии трубы два электрода также паралельныее между собой, один электрод земля, другой сигнальный(на который вч подается). В бочке смесь газов, но излучает именно СО2 под вакуумом.
Вот с антеннами я чето не очень понял как это?

Блин, КПД в 10% для самоделки это будет очень хорошо... 30 Квт накачки. Порвет бочку...
А вообще у таких лазеров электроды являются конструктивным конденсатором резонансного контура (индуктивность, обычно одновитковая, расположенна где-то сбоку). Поэтому проблем со вводом ВЧ вообще нет- выбираем коэффициент связи с контуром обычным LC звеном. Другое дело, что обычно электроды секционируют, т.е это система связанных контуров, что бы плазма горела равномерно по длине. Ну и подстраивают частоту генератора, следя за частотой колебательного контура, или вообще делают ламповый автогенератор используя внутрирезонаторный контур в качестве частотозадающего.
Форма электродов надеюсь параболическая ( что бы плазма горела в потенциальной яме и не касалась электродов). Ну и кварцевые или керамические прокладки между электродами и плазменным каналом надеюсь есть, а то загадится плазма металлом с электродов мгновенно...

А по поводу антенны- ну устройство для излучения ВЧ энергии из источника куда-либо принято называть антенной. Я грешным делом подумал, что у вас что-то маломощное, до киловатта, там конструктивный резонансный контур сделать трудно, поэтому применят разнообразные антенны вдоль трубы.

[BIBIGON]

Блин, КПД в 10% для самоделки это будет очень хорошо... 30 Квт накачки. Порвет бочку...
А вообще у таких лазеров электроды являются конструктивным конденсатором резонансного контура (индуктивность, обычно одновитковая, расположенна где-то сбоку). Поэтому проблем со вводом ВЧ вообще нет- выбираем коэффициент связи с контуром обычным LC звеном. Другое дело, что обычно электроды секционируют, т.е это система связанных контуров, что бы плазма горела равномерно по длине. Ну и подстраивают частоту генератора, следя за частотой колебательного контура, или вообще делают ламповый автогенератор используя внутрирезонаторный контур в качестве частотозадающего.
Форма электродов надеюсь параболическая ( что бы плазма горела в потенциальной яме и не касалась электродов). Ну и кварцевые или керамические прокладки между электродами и плазменным каналом надеюсь есть, а то загадится плазма металлом с электродов мгновенно...

А по поводу антенны- ну устройство для излучения ВЧ энергии из источника куда-либо принято называть антенной. Я грешным делом подумал, что у вас что-то маломощное, до киловатта, там конструктивный резонансный контур сделать трудно, поэтому применят разнообразные антенны вдоль трубы.

я сам в лазерной технике понимаю столько сколько по физике в универе проходили, сам занимаюсь вч, и неочень понимаю про плазму и ее физику.
в принципе на кпд 10% мы и расчитываем, и на данном этапе так и вводим вч как вы сказали через lc согласующую цепочку, но вот наши лазерщики хотят теперь вводить вч по всей длинне электрода, типа думают, что однородность плазмы повысится. Короче я мудюсь с их лазером и блин они толком ничего не могум сказать и я пока понять ничего не могу.