Непрерывные СО₂-лазеры с диффузионным охлаждением

В таких системах газовая смесь медленно прокачивается вдоль охлаждаемой лазерной трубки для удаления продуктов диссоциации, например СО, и отвода тепла через стенки резонатора. Главным ограничением этого лазера является зависимость выходной мощности от единицы длины разряда (от длины резонатора — l). Удельный энергосъём <jE>_од за счёт диффузии тепла к охлаждаемым стенкам трубки можно оценить из стационарного баланса тепла в разряде:

<jE>_од ≤ κ_e(N_опт − Т_ст)/Λ²,

где κ_e = cρD — теплопроводность газовой смеси; Т_ст — температура стенки трубки; Т_опт — оптимальная температура газовой смеси; D — коэффициент диффузии; Λ = R/2,4 — характерный размер, определяющий теплоотвод в цилиндрической трубке радиуса R (см. схему ЛДО-лазера на рис. 5).

Рис. 5. Схема ЛДО-лазера:
1 — разрядная трубка; 2 — кольцевые электроды; 3 — медленное обновление смеси; 4 — разрядная плазма; 5 — внешняя трубка; 6 — охлаждающая проточная вода; 7 — глухое зеркало; 8 — полупрозрачное зеркало; 9 — выходящее излучение