В США первым саморазогревным ЛПМ был лазер, который сконструировал Т.С.Фален (1974 г.), на полом медном катоде со средней мощностью излучения 270 мВт, ЧПИ 12 кГц и КПД 0,025%. Этот ЛПМ в 1975 г. впервые был использован для накачки ЛРК. Об обычном саморазогревном ЛПМ сообщено в работах Т.В.Карраса с сотр. (1975 г.). Один из ЛПМ, диаметр и длина разрядного канала АЭ которого 8,5 и 350 ммсоответственно, генерировал излучение со средней мощностью 1,3 Вт при ЧПИ 6,8 кГц. В 1973 г. в Ливерморской национальной лаборатории им.Лоуренса была начата программа лазерного разделения изотопов урана — АУЫЗ. Назначение программы — обеспечение экономически выгодного процесса крупномасштабного обогащения урана с целью его использования в качестве топлива ядерных реакторов. Для осуществ ления трехступенчатой селективной фотоионизации при выделении изотопа 23511 был выбран ЛРК с накачкой излучением ЛПМ, поскольку эти лазеры имеют потенциально высокую суммарную мощность и КПД [10]. В историческом отношении программа АУЫЗ послужила стимулом для разработок высокомощных ЛПМ, работающих в качестве усилителей в системах З Г - У М . Уже в 1976 г. в Ливерморской национальной лаборатории на установке Уепиз для накачки ЛРК использовалась система из 8 саморазогревных ЛПМ с мощностью 5 Вт (диаметр разрядного канала 25 мм), в 1979 г. — из 21 ЛПМ с общей выходной средней мощностью излучения 260 Вт, в 1980 г. — из 32 ЛПМ с мощностью до 400 Вт, а в 1984 г. отдельный ЛПМ в режиме усилителя на ЧПИ 5 кГц генерировал мощность 200 Вт (диаметр разрядной трубки 80 мм). Благодаря применению в модулято ре источника питания звеньев магнитного сжатия импульсов накачки (тока) мощность усилителей была поднята с 200 до 300 Вт [98]. В это же время появились ЛРК с общей выходной мощностью 50-100 Вт и шириной линии ±30 МГц. В 1985 г. была продемонстрирована систе ма из 6 цепочек на ЛПМ с мощностью 2 кВт, в 1991 г. — из 12 цепочек с мощностью 8-9 кВт. Каждая цепочка состояла из одного ЗГ и трех УМ, съем мощности с одного УМ достигал 220-250 Вт. Применение в такой цепочке в качестве УМ Л П М нового поколения позволило получить мощность 1,5 кВт [99]. Съем мощности излучения с от дельного усилителя составлял более 750 Вт при КПД ~ 1%. Система ЗГ-УМ на ЛРК генерировала излучение мощностью свыше 2,5 кВт (1992 г.). По мере увеличения в 1990-х гг. запасов обогащенного урана лазеры начали применяться и в других областях. К этим областям относятся ставшие актуальными лазерная микрообработка материалов, получение изотопов, необходимых для увеличения эффективности реактора. В 1998 г. американская корпорация по обогащению изотопов представила план работ по созданию АУЫЗ-установки коммерческого уровня (к началу 2001 г.) с выходом на полную производственную мощность в 2005 г. Средняя мощность излучения ЛПМ составит сотни, а ЛРК — десятки киловатт. |
