第一章 脉冲气体放电物理学 1
§1-1 气体放电中的基本过程 1
1-1-1 平均自由程 1
1-1-2 弹性碰撞和非弹性碰撞 3
1-1-3 碰撞截面 4
§1-2 离化机构 6
1-2-1 单电子碰撞离化 6
1-2-2 串级电子碰撞离化 7
1-2-3 彭宁离化 7
1-2-4 光离化 7
1-2-5 X射线和其它射线引起的气体电离 8
§1-3 吸附和复合 10
1-3-1 吸附 10
1-2-6 电荷转移过程 10
1-3-2 离子-离子复合 11
目录 11
绪论 11
序 11
1-3-3 离子-电子复合 13
1-3-4 离子的扩散 14
§1-4 激发和猝灭过程 14
1-4-1 电子碰撞激发 15
1-4-2 共振激发能量转移 18
1-4-3 电荷转移激发 20
1-4-4 彭宁效应 20
1-4-5 分解激发机构 21
§1-5 电子能量分布函数 23
1-5-1 统计量的平均 24
1-5-2 玻耳兹曼输运方程 25
1-5-3 玻耳兹曼输运方程的简化 28
1-5-4 一个例子——CO2激光等离子体中的电子能量分布函数 31
§1-6 脉冲气体放电的形成 32
1-6-1 低气压下的汤生击穿理论 33
1-6-2 高气压下的击穿理论 35
1-6-3 非自持放电理论 41
1-6-4 脉冲气体放电的稳定性和均匀性 43
参考文献 46
第二章 横向激励大气压（TEA）CO2激光器 47
§2-1 TEA CO2激光器的基本特征 47
§2-2 高气压均匀辉光放电技术 51
2-2-1 针电阻型横向放电技术 51
2-2-2 双放电型TEA CO2激光器 52
2-3-1 紫外光源 55
§2-3 紫外预电离TEA CO2激光器 55
2-3-2 紫外光源的光谱特性 59
2-3-3 紫外光电离机构 60
2-3-4 紫外预电离TEA CO2激光器 63
§2-4 典型紫外光预电离TEA CO2激光器的设计 64
2-4-1 横向放电均匀场电极的设计 64
2-4-2 放电回路的设计 67
2-4-3 TEA CO2激光器对真空系统的要求 77
2-4-4 谐振腔及模的控制 77
§2-5 紫外预电离TEA CO2激光器的特性和参量 82
测量 82
2-5-1 电学测量 84
2-5-2 光学测量 87
2-6-1 短脉冲TEA CO2激光器 92
§2-6 各种特殊的TEA CO2激光器 92
2-6-2 重复频率和封离型TEA CO2激光器 95
2-6-3 超高气压TEA CO2激光器 96
§2-7 TEA CO2激光器的动力学过程 97
参考文献 104
第三章 电子束控制放电的气体激光器 105
§3-1 概念与分类 105
§3-2 电子束传播的物理过程 106
3-2-1 电子束的用途 106
3-2-2 电子束的能量损耗 106
3-2-3 较高能的电子束传播 113
3-2-4 二次电子的产生与分布 114
§3-3 泵浦过程 121
3-3-1 泵浦模型 121
3-3-2 激发效率 127
3-3-3 泵浦的均匀性 130
§3-4 受激过程的建立 131
3-4-1 光强公式的导出 131
3-4-2 快泵浦激光特性 134
3-4-3 上激光能级长寿命的激光特性 135
3-4-4 任意泵浦函数的增益 137
3-4-5 激光放大 138
§3-5 激光器和放大器的运转特性 138
3-5-1 结构与运转过程 138
3-5-2 CO2激光器运转特性 139
3-5-3 放大器运转特性 145
§3-6 激光系统设计与参量测量 150
3-6-1 总体设计考虑 150
3-6-2 典型器件设计参数 151
3-6-3 小型器件的设计 159
3-6-4 放大器设计 161
3-6-5 系统参量测量 171
§3-7 常用电子枪特性 172
3-7-1 冷阴极电子枪 173
3-7-2 二次发射枪 179
3-7-3 其它类型电子枪 181
3-7-4 各种枪特性比较 183
3-7-5 常用的枪电源 185
参考文献 187
第四章 金属蒸气激光器 189
§4-1 概述 189
4-2-1 一般考虑 192
§4-2 自终止跃迁激光器 192
4-2-2 自终止跃迁有效反转的条件 194
§4-3 铜蒸气激光器 196
4-3-1 铜原子能级 196
4-3-2 器件分类方式 198
4-3-3 纯铜蒸气激光器 199
4-3-4 卤化铜激光器 202
4-3-5 电源线路 205
§4-4 铜蒸气激光器工作特性 210
4-4-1 铜蒸气密度 210
4-4-2 工作参数 212
4-4-3 工作寿命 215
4-4-4 光束质量 216
4-5-1 理论模型 217
§4-5 基本动力学过程 217
4-5-2 动力学过程的实验研究 225
§4-6 其它脉冲金属蒸气激光器 230
4-6-1 铅蒸气激光器 230
4-6-2 锰蒸气激光器 232
4-6-3 金蒸气激光器 233
4-6-4 钡蒸气激光器 235
参考文献 237
第五章 准分子激光器 238
§5-1 准分子的发现及其定义 238
§5-2 准分子激光器发展简介 239
5-2-1 准分子能级结构及其特性 239
5-2-2 准分子激光器的发展 240
5-3-1 最小泵浦功率与激活体系的关系 241
§5-3 准分子激光器的泵浦装置 241
5-3-2 电子束泵浦 243
5-3-3 电子束控制放电泵浦 244
5-3-4 放电泵浦 245
§5-4 稀有气体准分子激光器 248
5-4-1 位能曲线和辐射跃迁 249
5-4-2 准分子的形成和猝灭 250
5-4-3 Xe2准分子激光器 252
5-4-4 Kr2和Ar2准分子激光器 254
§5-5 稀有气体单卤化物准分子激光器 255
5-5-1 稀有气体单卤化物的光谱 255
5-5-2 增益系数、饱和强度和感应辐射截面 259
5-5-3 动力学过程 262
5-5-4 典型器件 266
5-5-5 输出特性研究和器件性能改进 272
§5-6 其它准分子激光器 289
5-6-1 汞卤化物准分子激光器 289
5-6-2 金属-稀有气体及金属-金属准分子激光器 291
5-6-3 稀有气体氧化物准分子激光器 291
5-6-4 三元体系准分子激光器 292
参考文献 293
第六章 氮分子激光器 294
§6-1 工作原理 295
6-1-1 工作能级及其跃迁 295
6-1-2 粒子数反转条件 296
6-1-3 Franck-Condon因子和谱线相对强度 298
§6-2 氮分子激光器的输出特性 301
6-2-1 辐射功率密度与参数间的关系 301
6-2-2 辐射谱 304
6-2-3 相干性 307
§6-3 氮分子激光器的泵浦装置 309
6-3-1 氮分子激光器对泵浦源的要求 309
6-3-2 Blumlein电路 310
6-3-3 电路方程 312
6-3-4 放电参数测量 313
§6-4 氮分子激光器的典型器件 318
6-4-1 纵向激发 318
6-4-2 横向激发 319
参考文献 329
第七章 化学激光器 330
§7-1 化学激光器的工作原理 330
7-1-1 反转机理 331
7-1-2 HF化学激光器原理 334
7-1-3 弛豫过程 336
§7-2 脉冲HF激光器的结构 338
7-2-1 电引发脉冲HF激光器 338
7-2-2 电子束引发HF激光器 341
7 2-3 重复频率HF激光器 345
§7-3 脉冲HF激光器的特性 348
7-3-1 电特性 348
7 3-2 气体参数 351
7 3-3 辐射谱及方向性 353
7-3-4 动力学过程 355
§7-4 其它化学激光器 357
参考文献 360
8-1-1 概念与分类 361
§8-1 基本概念 361
第八章 光泵气体激光器 361
8-1-2 共振光泵泵浦函数和增益 367
§8-2 典型的光泵气体激光器 368
8-2-1 光泵耦合方法 368
8-2-2 光泵NH3激光器 371
8-2-3 光泵CF4激光器 373
8-2-4 其它光泵气体激光器 374
§8-3 光泵四波混频-受激拉曼激光器 377
8-3-1 光泵非线性激光器原理 377
8-3-2 拉曼散射增益 378
8-3-3 光泵四波混频方法 382
8-3-4 H2拉曼激光器结构 384
8-3-5 H2拉曼激光器的一些参数和运转特性 387
8-3-6 其它光泵非线性激光器 389
参考文献 390
第九章 脉冲气体激光器的应用 391
§9-1 脉冲气体激光器在激光武器中的应用 391
§9-2 脉冲气体激光器在激光核聚变中的应用 394
9-2-1 短脉冲短波长振荡的获得 397
9-2-2 大口径放大器的研制 398
9-2-3 紫外高功率窗口材料及膜层研究 399
§9-3 脉冲气体激光器在激光分离同位素中的应用 400
§9-4 脉冲气体激光器在激光测距和通信中的应用 402
9-4-1 激光测距 402
9-4-2 激光通信 404
§9-5 脉冲气体激光器在工业中的应用 406
9-5-1 激光与材料表面相互作用的物理过程 407
9-5-2 激光标记 408
9-5-3 激光微调 409
9-5-4 激光退火 410
9-5-5 激光光刻 411
9-5-6 激光掺杂 412
9-5-7 激光沉积 413
§9-6 脉冲气体激光器在科学研究中的应用 414
9-6-1 激光光谱学用的光源 414
9-6-2 用非线性过程扩展激光波段 416
9-6-3 激光化学合成 417
§9-7 脉冲气体激光器在医学上的应用 419
9-7-1 利用激光光化学作用诊断和治疗癌症 419
9-7-2 紫外光刀和镇痛应用 420
参考文献 421