横向脉冲S气体放电激光器模型的建立

摘要

本文首先从S2气体放电激光器的物理特性出发，全面微观地描述了气体放电过程，研究了放电激励产生S2分子激光的基本理论：S2分子粒子数密度的确定、电子碰撞激发速率、S2分子的电子碰撞激发截面。描述了完成一次脉冲快放电泵浦的动力学过程。在物理分析的基础上，建立了激光器放电过程的第二阶段—激光器两端电压迅速下降过程的计算模型和电路模型。在计算模型的基础上，分别建立了放电瞬间等效电阻和等效电感的子电路模型，且基于此建立了S2激光器的电路模型。 然后，利用计算模型及曲线拟合的方法拟合出模型中的各参数，实现了激光器放电电路的仿真。 最后，通过对充电电压为8kV和13kV两种放电电路的仿真，得出了充电电压的变化对激光器放电的影响，也为激光器电源的参数选择提供了依据。并给出以上情况的实验波形，通过仿真波形与实验波形的对比表明：本论文所建立的横向脉冲S2气体放电激光器的计算模型、电路模型均达到了预期目的，可应用于含有此激光器的电路仿真中。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题背景和意义

1.2激光器模型的研究发展概况

1.3激光器的电路模型

1.4S2激光器的结构

1.5课题的主要研究内容及内容安排

第2章脉冲放电激励S2的基本理论

2.1纳秒脉冲气体放电机理

2.2放电激励产生S2分子激光的理论基础

2.2.1S2分子的获得

2.2.2S2分子粒子数密度的确定

2.2.3电子碰撞激发速率

2.2.4S2分子的电子碰撞激发截面

2.3脉冲放电S2分子激光的动力学分析

2.4本章小结

第3章横向脉冲S2气体放电激光器模型的建立

3.1S2激光器的子电路原理模型的建立

3.2S2激光器的计算模型

3.2.1S2激光器放电瞬间的计算模型

3.2.2等离子体充分形成时激光器的计算模型

3.3S2激光器在Pspice中的电路模型

3.3.1 Pspice中的非线性电阻模型

3.3.2 Pspice中的非线性电感模型

3.3.3S2激光器的Pspice子电路模型

3.4本章小结

第4章横向脉冲S2气体放电激光器的仿真研究

4.1S2激光器放电电路的仿真

4.1.1放电瞬间等效电阻的仿真

4.1.2放电瞬间等效电感的仿真

4.1.3S2激光器放电电路的仿真

4.2参数变化对激光器放电的影响

4.3本章小结

第5章激光器放电的实验分析

5.1实验分析

5.2本章小结

结论

参考文献

致谢

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