نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشگاه علوم و فنون هسته­ ای، پژوهشکده فوتونیک و فناوری کوانتومی، تهران، ایران

2 پژوهشگاه علوم و فنون هسته ­ای، پژوهشکده فوتونیک و فناوری کوانتومی

چکیده

در این مقاله، مدل سینتیک شش دمایی بر اساس معادلات تعمیم یافته لاندائو-تلر برای بهینه سازی برخی پارامترهای ورودی یک لیزر تپی CO2 TEA به کار رفته است. این مدل با در نظر گرفتن معادلات حاکم بر محیط تخلیه الکتریکی برای محاسبه چگالی الکترونها، به صورت عددی حل شده‌ است. در این پژوهش، برای اولین بار تفکیک مولکول CO2 و تولید CO به صورت یک معادله تحول زمانی با سایر معادلات دینامیکی آهنگ لیزر جفت شده است. رفتار زمانی جریان و ولتاژ تخلیه و توان تپ خروجی‌ لیزر، در نسبت آمیزه گازهای CO2:N2:He به ترتیب 1:1:3شبیه سازی شد. همچنین، مقدار بهینه پارامترهای ورودی شامل بازتابندگی آینه خروجی، ظرفیت خازن پیش یونش و ظرفیت و ولتاژ شارژ خازن ذخیره برای بدست آوردن بیشینه قله توان خروجی محاسبه گردید. نتایج بدست‌آمده در طراحی بهینه نوسانگرهای CO2 TEA بسیار حائز اهمیت می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Optimization of some input Parameters of a pulsed TEA CO2 Laser based on the generalized Landau-Teller equations

نویسندگان [English]

  • Azizmorad Koushki 1
  • Somayeh Panahibakhsh 2
  • Zohreh Rajabi 2

1 Photonic and Quantum Technologies Research school, Nuclear Science and Technology Research Institute., Tehran, Iran

2 Photonic and Quantum Technologies Research school, Nuclear Science and Technology Research Institute

چکیده [English]

In this paper, the six-temperature kinetic model based on the generalized landau-Teller equations is used to optimize a pulsed TEA CO2 laser input parameters. This model was numerically solved by regarding the equations governing the electrical discharge media to obtain density of electrons. In this study, for the first time, the dissociation of the CO2 molecule and the production of CO as a time evaluation equation were dynamically coupled with other rate equations. The time behavior of the discharge current and voltage and laser output pulse power was simulated for CO2:N2:He gases mixture ratio, which are 1:1:3, respectively. Also, the optimum values of the input parameters including the reflectivity of the output mirror, the capacity of the pre-ionization capacitor, and the capacity and charging voltage of the storage capacitor were calculated to obtain the maximum output peak power. The obtained results are significant in the optimum design of TEA CO2 oscillators.

کلیدواژه‌ها [English]

  • : TEA CO2 laser
  • gas ratio
  • CO2 dissociation
  • six-temperature kinetic model
  • the Landau-Teller equations

تحت نظارت وف ایرانی