연속발진 불화중수소 화학 레이저 출력특성

Abstract

불소원자(F)와 D<TEX>$_2$</TEX> 기체 발열반응에 의해 레이저 이득매질인 DF 여기분자를 생성시키는 구조의 연속발진형 불화중수소 (DF)화학 레이저를 설계, 제작하고 발진 실험을 수행하였다. 불소원자는 F<TEX>$_2$</TEX> 기체와 H<TEX>$_2$</TEX> 기체를 연소시켜 생성시키고, 불소원자를 초음속 노즐을 통과시킨 직후에 D<TEX>$_2$</TEX> 기체를 분사하여 형성된 DF 여기분자 초음속 흐름을 활성 매질로 사용하여 레이저를 발진시켰다. 본 연구에서 얻은 레이저 발진 출력은 101W이며, 최적의 유량조건에서 얻은 화학 효율은 5.12%, 비출력은 96.5 J/g이다. A continuous wave deuterium fluoride (DF) chemical laser was designed and manufactured, and we have achieved DF laser beam generation with the maximum output power of 101 W. The gain medium is vibration-rotationally excited DF molecules produced by F+D<TEX>$_2$</TEX> cold reaction through supersonic diffusion mixing in an optical cavity. F atoms are produced in a combustor by F<TEX>$_2$</TEX>+ H<TEX>$_2$</TEX> reaction and injected into the cavity through a supersonic nozzle. The optimal chemical efficiency was measured to be 5.12% and specific power to be 96.5 J/g.