High-frequency CuBr brightness amplifier for objects and fast processes visualization

Authors

  • I. S. Musorov National research Tomsk polytechnic university
  • M. V. Trigub National research Tomsk polytechnic university, V. E. Zuev Institute of Atmospheric Optics SB RAS
  • G. S. Evtushenko National research Tomsk polytechnic university, Federal research center for projects evaluation and consulting services

Keywords:

brightness amplifier, visualization of the test object, reduced energy input, amplification characteristics, brightness amplifier

Abstract

The work presents the results of the development of a high-frequency brightness amplifier on copper bromide vapor, built on a high-frequency pump pulse generator. A study was carried out of introduced energy input into the discharge on the active medium amplification characteristics influence. The results of the study of radial profiles of single-pass amplified and laser radiation at frequencies from 100 to 195 kHz are presented. Also, the test object visualizing results at various amplification pulse repetition rates are presented

References

Г. Г. Петраш, Оптические системы с усилителями яркости (Изд. «Наука», Москва, 1991), Т. 206, с. 3-149.

Евтушенко Г. С., Казарян М. А., Торгаев С. Н., Тригуб М. В., Шиянов Д. В. Скоростные усилители яркости на индуцированных переходах в парах металлов. Изд-во STT, Томск. 2016. - 246 с. - ISBN 978-5-93629-562-1.

Юсупов Р. А., Китлер В. Д., Кирдяшкин А. И., Тригуб М. В., Евтушенко Г. С. Динамический мониторинг структурообразования гетерогенных систем в процессах горения с использованием лазерного излучения // Известия вузов. Физика. - 2013 - Т. 56 - №. 9/3. - C. 226-228.

Beloplotov D. V., Trigub M. V., Tarasenko V. F., Evtushenko G. S., Lomaev M. I. Laser monitor visualization of gas-dynamic processes under pulse-periodic discharges initiated by runaway electrons in atmospheric pressure air // Atmospheric and Oceanic Optics - 2016 - Vol. 29. - No. 4. - p. 371–375.

Trigub M. V., Platonov V. V., Evtushenko G. S., Osipov V. V., Evtushenko T. G. Laser monitor for high speed imaging of materials modification and production // Vacuum, 2017. Vol. 143. No 3. pp. 486-490.

Webb C. E., Jones J. D. C. Handbook of Laser Technology and Applications. Taylor & F, 2004. 2752 p.

Barh A., Rodrigo P. J., Meng L., Pedersen C., Tidemand-Lichtenberg P. Parametric upconversion imaging and its applications // Advances in Optics and Photonics. 2019. Vol. 11, No. 4. P. 952-1019. DOI: 10.1364/aop.11.000952.

Абросимов Г. В., Польский М. М., Саенко В. Б. Использование лазерной среды для фотографирования поверхности, закрытой слоем плазмы // Квантовая электроника. 1988. Т. 15, № 4. С. 850–854.

Асиновский Э. И., Батенин В. М., Климовский И. И., Марковец В. В. Исследования областей замыкания тока на электродах слаботочной угольной дуги атмосферного давления с помощью лазерного монитора // Теплофизика высоких температур. 2001. Т. 39, № 5. С. 794–809.

Abramov D. V., Arakelian S. M., Galkin A. F., Klimovskii I. I., Kucherik A. O., Prokoshev V. G. A laser-induced process on surface of a substance and their laser diagnostics in real time // Laser Physics. – 2005. – Vol. 15, – № 9. – P. 1313–1318.

Абрамов Д. В., Аракелян С. М., Галкин А. Ф., Квачева Л. Д., Климовский И. И., Кононов М. А., Михалицын Л. А., Кучерик А. О., Прокошев В. Г., Савранский В. В. Плавление углерода, нагреваемого сконцентрированным лазерным излучением в воздухе при атмосферном давлении и температуре, не превышающей 4000К // Письма в ЖЭТФ. – 2006. – Т. 84, № 5. – С. 315–320.

Buzhinskij O. I., Vasiliev N. N., Moshkunov A. I., Slivitskaya I. A., Slivitsky A. A. Copper vapor laser application for surface monitoring of divertor and first wall in ITER // Fusion Engineering and Design. 2002. Vol. 60, No. 2. P. 141–155. DOI: 10.1016/S0920-3796(01)00610-X.

Исаков Б. К., Калугин М. М., Парфенов Е. Н., Потапов С. Н. Исследование усиления в активных средах на переходах атомов меди и марганца применительно к созданию проекционных систем с усилителями яркости изображения // Журнал технической физики. 1983. Т. 33, № 4. С. 704–714.

Кузнецов А. П., Бужинский Р. О., Губский К. Л., Савелов А. С., Саранцев С. А., Терехин А. Н. Визуализация плазмоиндуцированных процессов проекционной системой с усилителем яркости на основе лазера на парах меди // Физика плазмы. – 2010. – Vol. 36, – № 5. – P. 463–472.

Прокошев В. Г. Микро- наноструктуры и гидродинамические неустойчивости, индуцированные лазерным излучением на поверхности твердых тел, и их диагностика методами лазерной и зондовой микроскопии: дисс. д.ф.-м..н. Новосибирск, 2009. 310 с.

L. Li, A. V. Mostovshchikov, A. P. Ilyin, P. A. Antipov, D. V. Shiyanov, F. A. Gubarev. Imaging system with brightness amplification for a metal-nanopowder combustion study // Journal of Applied Physics. – 2020. – Vol. 127, Art. No 194503. – pp. 194503-1–194503-11.

С. Н. Торгаев, Д. Н. Огородников, И. С. Мусоров, А. Е. Кулагин, Г. С. Евтушенко. Высокочастотный источник накачки активных сред на парах металлов // ПТЭ, 2020, Т.63, № 1, с. 69-74.

Мусоров И. С., Торгаев С. Н., Евтушенко Г. С. CuBr-усилитель яркости с частотой следования импульсов сверхизлучения/усиления до 200 кГц // Письма в ЖТФ, 2021, том 47, вып. 17, с. 18-21.

S. Mohammadpour Lima Various buffer gas effects on amplifying parameters of a copper bromide laser // Laser Physics, 2020, Vol.30, No 3. DOI: 10.1088/1555-6611/ab7013.

Musorov, I. S., Torgaev, S. N., Kulagin, A. E., Evtushenko, G. S. 300 kHz metal vapor brightness amplifier // Optical and Quantum Electronics, 2023, 55(1), article 52, https://doi.org/10.1007/s11082-022-04178-6.

Published

2024-02-01

How to Cite

Мусоров, И. С., Тригуб, М. В., & Евтушенко, Г. С. (2024). High-frequency CuBr brightness amplifier for objects and fast processes visualization. Lasers. Measurements. Information, 3(4), 10-18. Retrieved from https://lasers-measurement-information.ru/ojs/index.php/laser/article/view/67

Issue

Section

Laser physics