High-power electron beam preionized CO₂ CW laser modelling

Summary

Part I of the paper—devoted to modelling high-power CW lasers—gives a brief description of the investigated device and uses an analytical approximation to Bethe’s formula to calculate the following quantities: the space profiles in the discharge chamber of the electron beam energy, the stopping power and the source term under operating conditions for four-component mixtures of practical interest. The energy loss of the primary beam in travelling through a thin Al foil is calculated. Parts II and III will be published promptly. Part II will be devoted to the plasma characteristics in the discharge chamber and to the kinetic and fluid-dynamic model of the laser. Part III will be devoted to an assessment of the numerical results obtained from the model and their comparison with experimental data.

Riassunto

La parte I del présente lavoro (che tratta della modellistica dei laser di alta potenza continua) descrive dapprima brevemente il tipo di sorgente laser a cui si fa riferimento e tratta poi il problema del calcolo, mediante un’approssimazione analitica della formula di Bethe, dell’andamento spaziale dell’energia del fascio di elettroni nella regione della scarica elettrica, del potere di arresto nel gas e del termine sorgente, considerando condizioni di lavoro con le miscele gassose a quattro componenti più usate nella pratica. Si calcola anche la perdita di energia del fascio primario di elettroni quando attraversa un sottile foglio di Al. Le parti II e III, che saranno pubblicate successivamente, trattano a) le caratteristiche del plasma nella regione della scarica ed il modello cineticofluidodinamico del laser (parte II), b) il complesso dei risultati numerici forniti dal modello ed il confronto di questi con. dati sperimentali (parte III).

Резюме

В первой части работы, посвященной высокоинтенсивным СW лазерам, приводится к раткое описание иссл едуемого прибора и ис пользуетс описание исследуемо го прибора и использу ется аналитическое п риближение формулы Б ете для вычисления сл едующих величин: аналитическое прибл ижение формулы Бете д ля вычисления следую щих величин: вычисления следующи х величин: пространственных пр офилей энергии элект ронов пучка в разрядной камере, тор мозной способности и члена, описывающего и сточник при условиях для четырехкомпон описывающего источн ик при условиях для че тырехкомпонентных с месей, имеющих практи ческий интерес. Вычис ляются энергетическ ие потери первичн четырехкомпонентны х смесей, имеющих прак тический интерес. Выч исляются энергетиче ские потери первично го пучка, проходящего через тонкую пленку а люминия. Части II и III этой работы будут вскоре о пу интерес. Вычисляются энергетические поте ри первичного пучка, п роходящего через тон кую пленку алюминия. Ч асти II и III этой работы бу дут вскоре опубликов аны. Часть II будет посв ящена характеристик ам плазмы в разрядной камере и кинетическо й и г первичного пучка, про ходящего через тонку ю пленку алюминия. Час ти II и III этой работы буду т вскоре опубликован ы. Часть II будет посвящ ена характеристикам плазмы в разрядной ка мере и кинетической и гидродинамической м одели лазера. Часть III б удет посвящена оценк е численных результа тов, получен алюминия. Части II и III это й работы будут вскоре опубликованы. Часть II б удет посвящена харак теристикам плазмы в р азрядной камере и кин етической и гидродин амической модели лаз ера. Часть III будет посв ящена оценке численн ых результатов, получ енных из предложенно й модели, и их сравнени ю с экспериментальны ми результатами. опубликованы. Часть II б удет посвящена харак теристикам плазмы в р азрядной камере и кин етической и гидродин амической модели лаз ера. Часть III будет посв ящена оценке численн ых результатов, получ енных из предложенно й модели, и их сравнени ю с экспериментальны ми результатами. плазмы в разрядной ка мере и кинетической и гидродинамической м одели лазера. Часть III б удет посвящена оценк е численных результа тов, полученных из пре дложенной модели, и их сравнению с эксперим ентальными результа тами. гидродинамической м одели лазера. Часть III б удет посвящена оценк е численных результа тов, полученных из пре дложенной модели, и их сравнению с эксперим ентальными результа тами. посвящена оценке чис ленных результатов, п олученных из предлож енной модели, и их срав нению с эксперимента льными результатами. из предложенной моде ли, и их сравнению с экс периментальными рез ультатами. экспериментальными результатами.