He-Ne激光器仿真 lisen • 2024 年 7 月 28 日 • 57阅读 · 项目背景 氦氖激光器是以中性原子气体氦和氖作为工作物质的气体激光器。以连续激励方式输出连续激光。在He-Ne混合气体中发生电子碰撞时,He原子被激发到He(3S)和He(1S)激发态,这两种激发态He原子在和Ne原子的碰撞中会产生Ne(5s)和Ne(4s),当这两种原子自发发生退激发时会产生相应的激光。 · 仿真方法 在低压He-Ne混合等离子体放电中要详细考虑各种激发态的反应过程。 1、He-Ne等离子体机理 本例中He-Ne等离子体放电机理共包含15个电子碰撞反应和15个化学反应,其中包括了He和Ne的主要激发态反应,用以评估激光发生情况。该机理中还包含了相应激发态和离子在壁面处发生的反应。 2、等离子体流体模型 根据漂移-扩散理论建立电子输运方程、电子能量守恒方程和重粒子输运方程,静电场的计算采用泊松方程。其中电子能量分布函数(EEDF)采用麦克斯韦分布,通过对碰撞截面积分计算相关反应速率。 · 仿真结果 激发态Ne退激发反应速率 电子数密度