DE102009033590A1

DE102009033590A1 - Gaslaseroszillator

Info

Publication number: DE102009033590A1
Application number: DE102009033590A
Authority: DE
Inventors: Takanori Sato; Takafumi Murakami; Yuji Nishikawa
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2008-07-17
Filing date: 2009-07-17
Publication date: 2010-01-21
Anticipated expiration: 2029-07-18
Also published as: JP2010045336A; JP4565045B2; CN101630809A; US8135051B2; US20100014552A1; DE102009033590B4; CN101630809B

Abstract

Ein Gaslaseroszillator, der aufweist: eine Mehrzahl Entladungsröhrenarrays, wobei jedes eine Mehrzahl elektrischer Entladungsröhren aufweist, die in einer axialen Richtung derselben ausgerichtet sind; einen Haltemechanismus, der die Entladungsröhrenarrays hält, wobei die Achsen derselben sich in zueinander parallele Richtungen erstrecken; und ein optisches Bauteil, das die Entladungsröhrenarrays optisch miteinander verbindet, wobei jede der elektrischen Entladungsröhren optisch in Reihe angeordnet ist. Das optische Bauteil weist auf: einen Ausgangsspiegel und einen rückwärtigen Spiegel, die an einem Paar elektrischer Entladungsröhren eingerichtet sind, die sich an entgegengesetzten Enden einer optisch seriellen Anordnung der Entladungsröhrenarrays befindet, die durch den Haltemechanismus gehalten werden; und einen Rückkehrspiegel, der an einer optischen Verbindung zwischen den Entladungsröhrenarrays, die durch den Haltemechanismus gehalten werden, eingerichtet ist. Der Haltemechanismus weist auf: einen Entladungsröhren-Verbindungshalter, der die elektrischen Entladungsröhren jedes Entladungsröhrenarrays wechselseitig verbindet und in einem Zustand hält, in dem die axiale Richtung ausgerichtet ist; ein Paar Endplatten, das an axial entgegengesetzten Enden jedes Entladungsröhrenarrays angeordnet ist und das die Entladungsröhrenarrays hält, wobei die Achsen sich in zueinander parallele Richtungen erstrecken; einen Haltestab, der an seinen entgegengesetzten Enden an den ...

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gaslaseroszillator, der einen Laserstrahl durch Anregen eines in eine elektrische Entladungsröhre eingebrachten Lasergases durch eine elektrische Entladung erzeugt.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Ein Gaslaseroszillator (oder eine Gaslaserkavität) für beispielsweise einen Kohlenstoffdioxidlaser bietet einen Hochleistungs-Laserstrahl mit einer guten Strahlcharakteristik bei hoher Effizienz und kann demnach vorteilhaft für eine präzise Laserstrahlbearbeitung eingesetzt werden. In jüngster Zeit wird ein Gaslaseroszillator weit verbreitet in einer Laserbearbeitungsmaschine verwendet, die in der Lage ist, ein Werkstück in eine komplizierte Form bei einer hohen Geschwindigkeit maschinell zu bearbeiten, wobei diese mit einer numerischen Steuereinheit zum Steuern der Strahlungsposition eines erzeugten Strahls auf dem Werkstück kombiniert wird.
Die 7A und 7B zeigen schematisch die allgemeine Konfiguration eines herkömmlichen Gaslaseroszillators (eine Konfiguration, die ähnlich dem veranschaulichten Gaslaseroszillator ist, der in dem japanischen Patent Nr. 3614450 ( JP-B-3614450 ) beschrieben ist). Der veranschaulichte Gaslaseroszillator ist beispielsweise ein Kohlenstoffdioxid-Gaslaseroszillator und weist, wie in 7A gezeigt, zwei elektrische Entladungsröhren 151, 152 auf, in die Lasergas zugeführt wird, versehen mit Elektroden (nicht abgebildet) zum Bewirken einer elektrischen Entladung in dem zugeführten Lasergas. Die Entladungsröhren 151, 152 sind wechselseitig über einen Entladungsröhren-Verbindungshalter 155 verbunden, wobei ihre Achsen zueinander linear ausgerichtet sind.
Eine mit einem Ausgangsspiegel 161 versehene Endplatte 165 ist über einen Entladungsröhrenhalter 156 an dem Ende einer Entladungsröhre 151 gegenüber dem Entladungsröhren-Verbindungshalter 155 angebracht. In ähnlicher Weise ist eine mit einem rückwärtigen Spiegel 162 versehene Endplatte 166 über einen Entladungsröh renhalter 157 an dem Ende der anderen Entladungsröhre 152 gegenüber dem Entladungsröhren-Verbindungshalter 155 befestigt.
Auf diese Weise wird ein Fabry-Perot-Resonator gebildet, bei dem der Ausgangsspiegel 161 und der rückwärtige Spiegel 162 einander gegenüberstehend eingerichtet sind. Um den Ausgangs- und den rückwärtigen Spiegel 161, 162 so wechselseitig gegenüber mit hoher Genauigkeit einzurichten, d. h., um eine gute Ausrichtung der optischen Achsen derselben sicherzustellen, sind die Endplatten 165, 166 miteinander durch einen Haltestab 170 verbunden. Der Haltestab 170 ist aus einer Invar-Legierung hergestellt, die einen kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten besitzt, um zu verhindern, dass die optischen Achsen des Ausgangs- und des rückwärtigen Spiegels 161, 162 aufgrund einer Veränderung in der Umgebungslufttemperatur oder einer Erhöhung der internen Temperatur des Laseroszillators voneinander abweichen.
Der Entladungsröhren-Verbindungshalter 155, der die Entladungsröhren 151, 152 wechselseitig verbindet, wird an dem Haltestab 170 durch eine Halterklemme 175 befestigt, die integral mit dem Halter 155 ausgebildet ist, und zwangsweise durch beispielsweise eine Wasserkühlung gekühlt wird. Das Lasergas strömt in einer durch einen Pfeil in der Zeichnung dargestellten Richtung. Die Temperatur des Entladungsröhren-Verbindungshalters 155 steigt aufgrund der Strömung des Lasergases, das durch die elektrische Entladung aufgeheizt wird, während die Halterklemme 175 zwangsweise gekühlt wird. Demnach ist es möglich, eine Positionsabweichung des Entladungsröhren-Verbindungshalters 155 relativ zu dem Haltestab 170 zu verhindern und demnach einen Einfluss auf die Ausrichtung der optischen Achsen des Ausgangs- und des rückwärtigen Spiegels 161, 162 aufgrund der Positionsabweichung des Entladungsröhren-Verbindungshalters 155 zu eliminieren.
7B zeigt einen Hochleistungslaseroszillator in der obigen Grundkonfiguration. Bei dem veranschaulichten Hochleistungslaseroszillator sind eine Mehrzahl Entladungsröhrenarrays 153A, 153B, 153C parallel zueinander angeordnet, die jedes ein Paar elektrischer Entladungsröhren 151a, 152a, 151b, 152b, 151c, 152c aufweisen, wobei der Ausgangsspiegel 161 und der rückwärtige Spiegel 162 jeweils an den Enden der Entladungsröhrenarrays 153A, 153C eingerichtet sind, die sich an den lateralen Enden der parallelen Anordnung befinden, und wobei Rückkehrspiegel bzw. Umkehrspiegel 163, 164 zwischen den jeweiligen Enden der parallel angeordneten Entladungsröhrenarrays 153A, 153B, 153C eingerichtet sind. In dieser Konfiguration wird die optische Achse des Laserstrahls in mehreren Stufen umgekehrt, wodurch alle Entladungsröhren 151a, 152a, 151b, 152b, 151c, 152c optisch seriell verbunden sind. Das Paar elektrischer Entladungsröhren 151a, 152a, 151b, 152b, 151c, 152c jedes Entladungsröhrenarrays 153A, 153B, 153C ist wechselseitig durch den Entladungsröhren-Verbindungshalter 155 verbunden, der bei allen Entladungsröhrenarrays 153A, 153B, 153C vorhanden ist, und der Entladungsröhren-Verbindungshalter 155 ist an dem Haltestab 170 durch die Halteklemme 175 befestigt.
In dem obigen Stand der Technik werden Überlegungen angegeben, um die Positionsabweichung des Entladungsröhren-Verbindungshalters relativ zu dem Haltestab aufgrund eines Temperaturanstiegs des Gaslaseroszillators in Verbindung mit einer elektrischen Entladung zu verhindern, um somit einen Einfluss auf die Ausrichtung der optischen Achsen des Ausgangs- und des rückwärtigen Spiegels zu eliminieren. Insbesondere jedoch bei einem Hochleistungslaseroszillator, der eine Mehrzahl Entladungsröhrenarrays aufweist, werden keine ausreichenden Überlegungen hinsichtlich eines Einflusses auf die Ausrichtung der optischen Achsen des Ausgangs- und des rückwärtigen Spiegels aufgrund der thermischen Deformation des Entladungsröhren-Verbindungshalters, die mit einer elektronischen Entladung verbunden ist, und auch nicht hinsichtlich der Positionsabweichung des Entladungsröhren-Verbindungshalters aufgrund der auf den Gaslaseroszillator ausgeübten Beschleunigung angegeben, wenn der Gaslaseroszillator physisch verlagert wird.
Abriss der Erfindung
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Gaslaseroszillator (oder eine Gaslaserkavität) anzugeben, der eine Mehrzahl Entladungsröhrenarrays bzw. -anordnungen aufweist und der in der Lage ist, eine thermische Deformation eines eine Mehrzahl elektrischer Entladungsröhren jedes Entladungsröhrenarrays wechselseitig verbindenden Entladungsröhren-Verbindungshalters und eine Beschleunigung zu berücksichtigen, die auf den Entladungsröhren-Verbindungshalter ausgeübt wird, wenn der Gaslaseroszillator verlagert wird und somit die Zuverlässigkeit einer Ausrichtung einer optischen Achse eines Ausgangs- und rückwärtigen Spiegels sowie die Stabilität der Ausgangsleistung eines Laserstrahls zu verbessern.
Die vorliegende Erfindung gibt einen Gaslaseroszillator an, der eine Mehrzahl Entladungsröhrenarrays, umfasst, wobei jedes Entladungsröhrenarray eine Mehrzahl elektrischer Entladungsröhren aufweist, die sich in einer axialen Richtung derselben ausrichten; einen Haltemechanismus, der die Mehrzahl von Entladungsröhrenarrays hält, wobei sich die Achsen der Entladungsröhrenarrays in Richtungen parallel zuein ander oder miteinander schneidend erstrecken; und ein optisches Bauteil umfasst, das die Mehrzahl von Entladungsröhrenarrays optisch miteinander verbindet, wobei jede der Mehrzahl von elektrischen Entladungsröhren der Entladungsröhrenarrays optisch in Reihe angeordnet ist; wobei das optische Bauteil einen Ausgangsspiegel und einen rückwärtigen Spiegel umfasst, die an den entsprechenden Enden eines Paares elektrischer Entladungsröhren angeordnet sind, die sich an gegenüberliegenden Enden einer optischen seriellen Anordnung aller der Mehrzahl elektrischer Entladungsröhren der Entladungsröhrenarrays befinden, die durch den Haltemechanismus gehalten werden; und einen Rückkehrspiegel bzw. Umkehrspiegel, der an einer optischen Verbindung zwischen den Entladungsröhrenarrays, die durch den Haltemechanismus gehalten werden, eingerichtet ist; wobei der Haltemechanismus einen wechselseitig die Mehrzahl elektrischer Entladungsröhren jedes Entladungsröhrenarrays verbindenden und stützenden Entladungsröhren-Verbindungshalter umfasst, wobei die elektrischen Entladungsröhren in der axialen Richtung ausgerichtet sind; ein Paar Endplatten, die an axial gegenüberliegenden Enden jedes Entladungsröhrenarrays eingerichtet sind, wobei die Endplatten die Mehrzahl von Entladungsröhrenarrays halten, wobei sich die Achsen in parallelen oder einander schneidenden Richtungen erstrecken; einen Haltestab, der an seinen entgegengesetzten Enden an dem Paar Endplatten befestigt ist und sich dazwischen erstreckt; und ein elastisches Element umfasst, das den Entladungsröhren-Verbindungshalter mit dem Haltestab koppelt.
Gemäß der obigen Konfiguration ist es möglich, da der Entladungsröhren-Verbindungshalter an den Haltestab durch das elastische Element gekoppelt ist, die Positionsabweichung des Entladungsröhren-Verbindungshalters aufgrund der Trägheit, die auftreten kann, wenn eine Beschleunigung auf den Gaslaseroszillator ausgeübt wird, durch die elastische Rückstellkraft des elastischen Elements zu unterdrücken. Auch wenn der Entladungsröhren-Verbindungshalter sich thermisch aufgrund von Wärme ausdehnt, die in Verbindung mit einer elektrischen Entladung in den elektrischen Entladungsröhren erzeugt wird, ist es möglich, die Deformation des Entladungsröhren-Verbindungshalters aufgrund der thermischen Ausdehnung durch die elastische Deformation des elastischen Elements zu absorbieren. Demnach ist es möglich, zu verhindern, dass der Haltestab einer Belastung oder einer Positionsabweichung unterliegt.
Bei der obigen Konfiguration kann, um die Ausrichtung der optischen Achse des Ausgangsspiegels und des rückwärtigen Spiegels aufrechtzuerhalten, der Haltemechanismus eine Mehrzahl von Haltestäben aufweisen, die sich zwischen dem Paar Endplatten erstreckt. Bei dieser Anordnung kann der Haltemechanismus das den Entladungsröhren-Verbindungshalter an einen ersten Haltestab koppelnde elastische Element und ein den Entladungsröhren-Verbindungshalter an einem zweiten, von dem ersten Haltestab unterschiedlichen Haltestab befestigendes steifes Element aufweisen. Gemäß dieser Anordnung ist es möglich, dann wenn eine Beschleunigung auf den Gaslaseroszillator ausgeübt wird, den Entladungsröhren-Verbindungshalter an einer Position relativ zu dem Haltestab durch die Befestigungsfunktion des steifen Elementes stabil zu halten und demnach wirksam die Positionsabweichung des Entladungsröhren-Verbindungshalters aufgrund von Trägheit zu unterdrücken. Andererseits ist es möglich, da der Entladungsröhren-Verbindungshalter durch das elastische Element an den zweiten Haltestab gekoppelt ist, wirksam die thermische Ausdehnung des Entladungsröhren-Verbindungshalters durch die Deformation des elastischen Elements zu absorbieren, wenn der Laserstrahl erzeugt wird und demnach zu verhindern, dass der Haltestab einer Belastung oder einer Positionsabweichung unterworfen wird, die aufgrund der thermischen Ausdehnung des Entladungsröhren-Verbindungshalters auftreten kann.
Eine Feder oder ein Metallblech können als elastisches Element verwendet werden.
Üblicherweise wird ein Gaslaseroszillator mit einem Zirkulationssystem zum Zirkulieren des Lasergases durch die elektrischen Entladungsröhren versehen. Bei einer Konfiguration, bei der eine Mehrzahl von Entladungsröhren-Verbindungshaltern vorgesehen sind, kann das Zirkulationssystem so konfiguriert sein, dass das Lasergas durch zumindest einen ersten Entladungsröhren-Verbindungshalter den Entladungsröhrenarrays zugeführt wird und es durch zumindest einen zweiten Entladungsröhren-Verbindungshalter von den Entladungsröhrenarrays abgeführt wird. Bei dieser Anordnung wird das Lasergas durch die elektrische Entladung in den elektrischen Entladungsröhren erwärmt und das Hochtemperaturlasergas wird demnach von den Entladungsröhrenarrays abgeführt, und somit wird der zweite Entladungsröhren-Verbindungshalter, der an einer Stelle angeordnet ist, bei der das Lasergas abgeführt wird, geheizt, während der erste Entladungsröhren-Verbindungshalter, der an einer Stelle angeordnet ist, an der das Lasergas zugeführt wird, nicht signifikant erwärmt wird. Somit kann bei dieser Anordnung der Haltemechanismus eine Konfiguration besitzen, bei der der zweite Entladungsröhren-Verbindungshalter durch das elastische Element an den Haltestab gekoppelt ist, um es zu ermöglichen, dass eine thermische Ausdehnung des Entladungsröhren-Verbindungshalters aufgrund von Wärme von dem elastischen Element absorbiert wird. Andererseits unterliegt der erste Entladungsröhren-Verbindungshalter einer geringen thermischen Ausdehnung und ist demnach nicht notwendigerweise durch das elastische Element an den Haltestab gekoppelt, sondern kann vielmehr durch das steife Element an dem Haltestab fixiert sein, um den Effekt eines Unterdrückens der Positionsabweichung des Entladungsröhren-Verbindungshalters aufgrund der auf den Gaslaseroszillator ausgeübten Beschleunigung zu verbessern.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen deutlicher, wobei:
1A eine schematische Vorderansicht ist, die einen Gaslaseroszillator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
1B eine schematische Draufsicht des in 1A gezeigten Gaslaseroszillators ist;
1C eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie I-I des in 1A gezeigten Gaslaseroszillators ist;
2A eine schematische Vorderansicht ist, die eine Abwandlung des Gaslaseroszillators zeigt;
2B eine schematische Draufsicht des in 2A gezeigten Gaslaseroszillators ist;
3 eine schematische Vorderansicht ist, die eine weitere Abwandlung des Gaslaseroszillators zeigt;
4 eine schematische Vorderansicht ist, die einen Haltemechanismus einer weiteren Abwandlung des Gaslaseroszillators zeigt;
5A eine schematische Schnittansicht ist, die einen Haltemechanismus einer weiteren Abwandlung des Gaslaseroszillators zeigt;
5B eine schematische Vorderansicht des in 5A gezeigten Haltemechanismus ist;
6A eine schematische Draufsicht ist, die eine weitere Abwandlung des Gaslaseroszillators zeigt, bei der ein einzelner Rückkehrspiegel bzw. Umkehrspiegel an einer optischen Verbindung zwischen Entladungsröhrenarrays vorgesehen ist;
6B eine schematische Draufsicht des in 6A gezeigten Gaslaseroszillators ist, bei der zwei Rückkehrspiegel vorgesehen sind;
6C eine schematische Draufsicht des in 6A gezeigten Gaslaseroszillators ist, bei der drei Rückkehrspiegel vorgesehen sind;
6D eine schematische Seitenansicht der in 6C gezeigten optischen Verbindung des Gaslaseroszillators ist;
7A eine schematische Vorderansicht ist, die einen herkömmlichen Gaslaseroszillator zeigt; und
7B eine schematische Draufsicht des in 7A gezeigten Gaslaseroszillators ist.
Detaillierte Beschreibung
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unten im Detail unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen werden gleiche oder ähnliche Komponenten durch gemeinsame Bezugszeichen bezeichnet.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen sind die 1A bis 1C eine schematische Vorderansicht, eine schematische Draufsicht bzw. eine schematische Schnittansicht entlang einer Linie I-I, die einen Gaslaseroszillator (oder eine Gaslaserkavität) 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen (im Folgenden einfach als ein Laseroszillator 10 bezeichnet).
Der Laseroszillator 10 der veranschaulichten Ausführungsform weist eine Mehrzahl von (in den Zeichnungen: drei) Entladungsröhrenarrays bzw. -anordnungen 3A, 3B, 3C auf, von denen jedes eine Mehrzahl (in der Zeichnung: ein Paar) elektrischer Entladungsröhren 1a, 2a, 1b, 2b, 1c, 2c aufweist, die in einer axialen Richtung der selben ausgerichtet sind; einen Haltemechanismus 4, der die Entladungsröhrenarrays 3A, 3B, 3C hält, wobei sich die Achsen der Entladungsröhrenarrays 3A, 3B, 3C in parallelen Richtungen zueinander erstrecken; und ein optisches Bauteil 9, das die Entladungsröhrenarrays 3A, 3B, 3C optisch miteinander verbindet, wobei alle elektrischen Entladungsröhren 1a, 2a, 1b, 2b, 1c, 2c der Entladungsröhrenarrays 3A, 3B, 3C optisch in Reihe angeordnet sind.
Das Paar elektrischer Entladungsröhren 1a, 2a, 1b, 2b, 1c, 2c jedes Entladungsröhrenarrays 3A, 3B, 3C ist wechselseitig, wobei die Achsen derselben in einem linearen Array angeordnet sind, durch einen Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 verbunden ist (eine Komponente des Haltemechanismus 4), der gemeinsam für drei Entladungsröhrenarrays 3A, 3B, 3C vorgesehen ist. Der Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 ist mit einem hohlen Innenraum versehen und bildet so eine Vakuumkammer. Der Innenraum des Paares elektrischer Entladungsröhren 1a, 2a, 1b, 2b, 1c, 2c jedes Entladungsröhrenarrays 3A, 3B, 3C korrespondiert axial miteinander durch den Entladungsröhren-Verbindungshalter 5, wodurch sich Licht zwischen dem Paar elektrischer Entladungsröhren in axialer Richtung ausbreiten kann.
Eine Endplatte 15 (eine Komponente des Haltemechanismus 4) ist durch einen gemeinsamen Entladungsröhrenhalter 6 an einem Ende einer elektrischen Entladungsröhre 1a, 1b, 1c in jedem Entladungsröhrenarray 3A, 3B, 3C an einer dem Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 gegenüberliegenden Seite angebracht. Eine Endplatte 16 (eine Komponente des Haltemechanismus 4) ist durch einen gemeinsamen Entladungsröhrenhalter 7 an einem Ende der anderen elektrischen Entladungsröhre 2a, 2b, 2c in jedem Entladungsröhrenarray 3A, 3B, 3C an einer dem Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 gegenüberliegenden Seite angebracht. Jeder der Entladungsröhrenhalter 6, 7 bildet ähnlich dem Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 eine Vakuumkammer. Die Endplatten 15, 16 sind an axial entgegengesetzten Enden jedes Entladungsröhrenarrays 3A, 3B, 3C eingerichtet und stützen die Entladungsröhrenarrays 3A, 3B, 3C durch die Entladungsröhrenhalter 6, 7, wobei die Achsen der Entladungsröhrenarrays sich in parallelen Richtungen zueinander erstrecken.
Das optische Bauteil 9 weist einen Ausgangsspiegel 11 und einen rückwärtigen Spiegel 12 auf, die an entsprechenden Enden eines Paares elektrischer Entladungsröhren 1c, 2a eingerichtet sind, die sich an gegenüberliegenden Seiten einer optischen seriellen Anordnung aller elektrischer Entladungsröhren 1a, 2a, 1b, 2b, 1c, 2c der Entladungsröhrenarrays 3A, 3B, 3C befinden, die durch den Haltemechanismus 4 gehalten sind; und Rückkehrspiegel 13, 14, die an optischen Verbindungen 8 zwi schen den Entladungsröhrenarrays 3A, 3B, 3C, die durch den Haltemechanismus 4 gehalten sind, eingerichtet sind. Bei der veranschaulichten Konfiguration ist die Endplatte 15 mit einem Satz Rückkehrspiegel 13 und dem Ausgangsspiegel 11 versehen, die sich jeweils auf der Achse der elektrischen Entladungsröhren 1a, 1b, 1c befinden und den Enden der elektrischen Entladungsröhren 1a, 1b, 1c gegenüberliegen. Die Endplatte 16 ist mit dem rückwärtigen Spiegel 12 versehen und einem Satz Rückkehrspiegel 14, die sich jeweils auf den Achsen der elektrischen Entladungsröhren 2a, 2b, 2c befinden und einem Ende der elektrischen Entladungsröhren 2a, 2b, 2c gegenüberliegen. Auf diese Weise wird ein Fabry-Perot-Resonator gebildet, bei dem der Ausgangsspiegel 11 und der rückwärtige Spiegel 12 an den gegenüberliegenden Enden eines lichterzeugenden Abschnitts angeordnet sind, der durch alle elektrischen Entladungsröhren 1a, 2a, 1b, 2b, 1c, 2c der Entladungsröhrenarrays 3a, 3b, 3c gebildet wird, so dass sie sich gegenüberliegen. Als Ausgangsspiegel 11 wird ein Halbspiegel verwendet, um den Laserstrahl auszukoppeln. Ein total reflektierender Spiegel kann als der rückwärtige Spiegel 12 verwendet werden.
Das Paar Endplatten 15, 16 ist miteinander durch vier Haltestäbe 21, 22, 23, 24 (eine Komponente des Haltemechanismus 4) verbunden, die sich parallel zu den Entladungsröhrenarrays 3A, 3B, 3C erstrecken. Jeder Haltestab 21, 22, 23, 24 ist an seinen entgegengesetzten Enden an dem Paar Endplatten 15, 16 fixiert und erstreckt sich dazwischen. Wie in 1C gezeigt, besitzen die Endplatten 15, 16 eine rechteckige Querschnittsform in einer Ebene senkrecht zu den Achsen der Entladungsröhrenarrays 3A, 3B, 3C (d. h., der optischen Hauptachse des Laseroszillators 10), vier Haltestäbe 21–24 sind nahe den entsprechenden vier Ecken der Rechteckform angeordnet. Da die Endplatten 15, 16 aneinander durch die Haltestäbe 21–24 fixiert sind, sind der Ausgangsspiegel 11 und der rückwärtige Spiegel 12 so eingerichtet, dass sie sich wechselseitig mit hoher Genauigkeit gegenüberliegen, und es ist sichergestellt, dass ihre optischen Achsen exakt ausgerichtet sind. Somit ist der Laseroszillator 10 durch vier Haltestäbe 21–24 und zwei Endplatten 15, 16 so eingerichtet, dass er eine Kastenform bildet, die die Entladungsröhrenarrays 3A, 3B, 3C (die elektrischen Entladungsröhren 1a, 2a, 1b, 2b, 1c, 2c), die Entladungsröhrenhalter 6, 7 und den Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 aufnimmt.
Es ist bevorzugt, dass die Haltestäbe 21–24 aus einer Invar-Legierung mit einem geringen thermischen Ausdehnungskoeffizient hergestellt sind, um zu verhindern, dass die optischen Achsen des Ausgangsspiegels 17 und des rückwärtigen Spiegels 12 aufgrund einer Veränderung in der Umgebungslufttemperatur oder einem Anstieg der internen Temperatur des Laseroszillators voneinander abweichen. Andere Materi alien können für das Material der Haltestäbe 21–24 verwendet werden, vorausgesetzt, dass die Materialien innerhalb eines gewöhnlichen Betriebstemperaturbereichs einen ausreichend kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und eine zufriedenstellende thermische Deformationsgröße besitzen.
Der Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 wird durch Klemmen 25, 26, 27 mit den Haltestäben 21–24 gekoppelt. Bei der veranschaulichten Konfiguration ist der Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 an zwei Haltestäbe 21, 22 gekoppelt, die an der unteren Seite bezüglich der Schwerkraftrichtung durch eine gemeinsame (einzelne) Klemme (d. h., ein steifes Element) 25, die aus einem steifen Material gebildet ist, angeordnet ist. Der Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 hingegen ist jeweils an die anderen zwei Haltestäbe 23, 24, die an der oberen Seite bezüglich der Schwerkraftrichtung durch getrennte (zwei) Klemmen (d. h., elastische Elemente) 26, 27, die aus einem elastischen Material gebildet sind, gekoppelt. Entsprechende Klemmenpaare 25, 26, 27 sind eines nach dem anderen an gegenüberliegenden Endbereichen der Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 in der Richtung der optischen Achse angeordnet. Das für die Klemme 25 verwendbare steife Material ist beispielsweise eine Aluminiumlegierung, etc. Das für jede der Klemmen 26, 27 hingegen verwendbare elastische Material ist beispielsweise Federstahl, etc., es wird jedoch eine Klemme mit einer Verbundkonstruktion, wie unten beschrieben, bevorzugt verwendet
Wie in 1A gezeigt, ist ein Lasergaszirkulationssystem an den Innenraum des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5 und den Entladungsröhrenhaltern 6, 7 angeschlossen. Rohrleitungen 31, 32, 33 erstrecken sich von dem Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 bzw. dem Entladungsröhrenhalter 6, 7 und sind mit einem Gebläse 35 verbunden. Das Gebläse 35 ist beispielsweise ein Turbogebläse und ist dazu ausgelegt, zwangsweise das Lasergas von der einlassseitigen Rohrleitung 31 zu den auslassseitigen Rohrleitungen 32, 33 zu fördern. Somit strömt das Lasergas in allen elektrischen Entladungsröhren 1a, 1a, 1b, 2b, 1c, 2c der Entladungsröhrenarrays 3A, 3B, 3C von dem Entladungsröhrenhalter 6, 7 nahe den Endplatten 15, 16 in Richtung des Zentrums des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5, wie schematisch durch einen Pfeil 40 gezeigt. Wärmetauscher 36, 37, 38 zum Kühlen des Lasergases sind jeweils in Lasergaspassagen vorgesehen, die durch die Rohrleitungen 31, 32, 33 gebildet werden.
Obwohl es in der Zeichnung nicht gezeigt ist, sind Elektroden in jedem Entladungsröhrenarray 3A, 3B, 3C angeordnet, um eine elektrische Entladung in dem Lasergas zu bewirken und um dadurch das Lasergas anzuregen, und eine Hochfrequenzstrom quelle ist mit den Elektroden verbunden. Der Laseroszillator 10 ist an einem Rahmen (nicht gezeigt) durch Lager (nicht gezeigt) an zwei Punkten an einem Ende und an einem Punkt an einem anderen Ende (insgesamt drei Punkten) fixiert.
Bei dem veranschaulichten Laseroszillator 10 wird eine elektrische Hochfrequenzentladung in allen elektrischen Entladungsröhren 1a, 2a, 1b, 2b, 1c, 2c der Entladungsröhrenarrays 3A, 3B, 3C bei einem Zustand bewirkt, bei dem das Lasergas durch die elektrischen Entladungsröhren 1a, 2a, 1b, 2b, 1c, 2c in einer durch einen Pfeil 40 gezeigten Richtung durch den Betrieb des Gebläses 35 strömt. Das Lasergas wird dadurch angeregt, Licht zu emittieren. Das emittierte Licht wird mittels Resonanz verstärkt, die zwischen dem Ausgangsspiegel 11 und dem rückwärtigen Spiegel 12 stattfindet, und ein Laserstrahl mit einer gewünschten Intensität wird von dem Ausgangsspiegel 11 ausgekoppelt, wie schematisch durch einen Pfeil 45 gezeigt.
Während eines Zeitraums, in dem der Laserstrahl erzeugt wird, wird das Lasergas durch die elektrische Entladung in den elektrischen Entladungsröhren 1a, 2a, 1b, 2b, 1c, 2c der Entladungsröhrenarrays 3A, 3B, 3C erwärmt. Das erwärmte Lasergas wird durch den Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 zu der Rohrleitung 31 befördert, durch den Wärmetauscher 36, der in der durch die Rohrleitung 31 gebildeten Passage angeordnet ist, gekühlt und tritt danach in das Gebläse 35 ein. Dem von dem Gebläse 35 herausgeführten Lasergas ist die Kompressionswärme desselben durch die Wärmetauscher 37, 38, die in der durch die Rohrleitungen 32, 33 gebildeten Passage angeordnet sind, entzogen, so dass es auf einer vorbestimmten Temperatur eingestellt ist, und es wird in die Entladungsröhrenhalter 6, 7 geführt.
Obwohl es in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, kann der Laseroszillator 10 eine Steuereinrichtung zum Steuern der dem Gebläse 35, den Wärmetauschern 36–38 und den elektrischen Entladungsröhren 1a, 2a, 1b, 2b, 1c, 2c der Entladungsröhrenarrays 3A, 3B, 3C zugeführten elektrischen Leistung auf der Basis beispielsweise einer gewünschten Laserausgangsleistung, etc. zu steuern. Die Ausgangsleistung des Laseroszillators 10 kann in vorteilhafter Weise für eine Laserstrahlbearbeitung eines Werkstücks verwendet werden. In diesem Fall befindet sich der Laseroszillator 10 in einer Laserbearbeitungsmaschine (nicht abgebildet), wobei der Laserstrahlausgang von dem Laseroszillator 10 in bestimmte Richtungen durch einen in einen Laserbearbeitungsabschnitt einzubringen Umlenkspiegel der Laserbearbeitungsmaschine bewegt werden kann und auf das Werkstück appliziert wird. Um eine gewünschte Position an dem Werkstück mit dem Laserstrahl zu bestrahlen, werden zu diesem Zeitpunkt die Position und die Ausrichtung des Werkstücks, der Ablenkspiegel und/oder der Laser oszillator durch einen Aktuator, wie benötigt, ausgerichtet. Eine derartige Ausrichtung kann bekanntermaßen durch Verwendung einer numerischen Steuereinheit erreicht werden. Die numerische Steuereinheit kann mit der Steuereinrichtung des Laseroszillators 10 zusammenwirken oder alternativ kann die Steuereinrichtung des Laseroszillators 10 als Teil der numerischen Steuereinheit konfiguriert sein.
Bei dem veranschaulichten Laseroszillator 10 ist der Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 an vier Haltestäbe 21–24 gekoppelt und von diesen gehalten, die an den vier Ecken des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5 positioniert sind, durch die Klemme (oder das steife Element) 25 und die Klemmen (oder die elastischen Elemente) 26, 27. Somit ist es möglich, wenn der Laseroszillator 10 bewegt wird, beispielsweise durch den oben beschriebenen Aktuator oder für den Zweck einer Installation an einer gewünschten Ausrüstung, zu verhindern, dass der Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 einer Positionsabweichung aufgrund einer auf den Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 ausgeübten Beschleunigung unterliegt. Insbesondere fungiert die Klemme (oder das steife Element) 25, wenn die Beschleunigung auf den Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 ausgeübt wird, hauptsächlich dahingehend, dass sie den Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 an einer regulären Position relativ zu den Haltestäben 21–24 hält. Zu diesem Zeitpunkt ermöglichen die Klemmen (oder elastischen Elemente) 26, 27 eine leichte Versetzung des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5 aufgrund der Trägheit, aber bewirken schnell ein Zurücksetzen des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5 an die reguläre Position durch eine elastische Rückstellkraft. Ferner ist es bei der veranschaulichten Konfiguration möglich, bei der der Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 an den vier Ecken der Haltestäbe 21–24 gehalten wird, wirksam eine Positionsabweichung des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5, wie etwa ein Verkippen desselben um einen Haltepunkt zu verhindern, was bewirkt werden könnte, wenn der Haltepunkt an einer nicht ausgeglichenen Stelle eingestellt wurde. Folglich ist es bei dem Laseroszillator 10 möglich, zu verhindern, dass entsprechende trägerförmige Komponenten, wie etwa die Haltestäbe 21–24, die elektrischen Entladungsröhren 1a, 2a, 1b, 2b, 1c, 2c, etc. einer Belastung aufgrund einer Positionsabweichung des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5 unterworfen werden, die durch eine darauf ausgeübte Beschleunigung bewirkt werden, eine Positionsabweichung (eine Neigung, etc.) zwischen den Endplatten 15, 16 zu unterdrücken, die aufgrund der Belastung in den trägerförmigen Komponenten bewirkt werden könnte, und damit zu verhindern, dass die optischen Achsen des Ausgangsspiegels 11 und des rückwärtigen Spiegels 12 eine Fehlausrichtung erfahren, und somit die Stabilität der Laserstrahlausgangsleistung sicherzustellen.
Wie hingegen oben beschrieben, erfährt der Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 mit der Zeit seit des Starts der Erzeugung eines Laserstrahls eine thermische Ausdehnung aufgrund eines Kontakts mit dem Lasergas, das durch die elektrische Entladung in den Entladungsröhrenarrays 3A, 3B, 3C erwärmt wird. Bei dem dargestellten Laseroszillator 10 sind unter den Klemmen 25, 26, 27, die den Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 an die Haltestäbe 21–24 koppeln, zwei obere Klemmen 26, 27 unter Verwendung eines elastischen Materials ausgebildet. Somit kann die thermische Ausdehnung des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5 dann, wenn der Laserstrahl erzeugt wird, durch die elastische Deformation (oder elastische Kontraktion) der Klemmen (oder elastischen Elemente) 26, 27 absorbiert werden und wird demnach nicht auf den Haltestab 21–24 übertragen. Folglich kann bei dem Laseroszillator 10 verhindert werden, dass entsprechende trägerförmige Komponenten, wie etwa die Haltestäbe 21–24, die elektrischen Entladungsröhren 1a, 2a, 1b, 2b, 1c, 2c, etc. einer Belastung aufgrund der thermischen Deformation des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5 unterworfen werden, eine Positionsabweichung (eine Neigung, etc.) zwischen den Endplatten 15, 16, die aufgrund der Belastung in den trägerförmigen Komponenten bewirkt werden könnte, zu unterdrücken und somit zu verhindern, dass die optischen Achsen des Ausgangsspiegels 11 und des rückwärtigen Spiegels 12 eine Fehlausrichtung erfahren, wodurch die Stabilität der Laserstrahlausgangsleistung sichergestellt wird.
Die veranschaulichte Konfiguration, bei der der Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 durch die Klemme (oder das steife Element) 25, die aus einem steifen Material gebildet ist, an die unteren zwei Haltestäbe 21, 22 befestigt ist, während er durch die Klemmen (oder elastischen Elemente) 26, 27, die aus einem elastischen Material gebildet sind, an die oberen zwei Haltestäbe 23, 24 gekoppelt ist, ist insbesondere geeignet für eine Konfiguration, bei der eine vertikale Beabstandung der Haltestäbe 21–24 (d. h., ein Abstand zwischen den Haltestäben 21, 23 oder zwischen den Haltestäben 22, 24) größer als eine horizontale Beabstandung der Haltestäbe 21–24 (d. h., ein Abstand zwischen den Haltestäben 21, 22 oder zwischen den Haltestäben 23, 24) ist. Bei dieser Konfiguration wird der Einfluss der thermischen Ausdehnung des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5 wahrscheinlicher in einer vertikalen Richtung ausgeübt, in der die Stabbeabstandung größer ist und somit die Belastung jedes Haltestabs 21–24 eher in der Form einer Neigung des Paares der Endplatte 15, 16 bezüglich der vertikalen Richtung (d. h., eine Rotation um eine horizontale Achse) auftritt. Somit ist es möglich, gemäß der Konfiguration, bei der der obere Endbereich des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5, der durch die Schwerkraft weniger beeinflusst wird, durch die Klemmen (oder elastischen Elemente) 26, 27, die aus einem elastischen Material gebildet sind, an die oberen zwei Haltestäbe 23, 24 gekoppelt ist, um es dem oberen Endbereich zu ermöglichen, relativ zu den Haltestäben 23, 24 versetzt zu werden, dann wenn der Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 sich thermisch ausdehnt, die Neigung der Endplatten 15, 16 bezüglich der vertikalen Richtung zu unterdrücken. Im Ergebnis ist es möglich, eine Veränderung der Parallelität zwischen den Endplatten 11, 12 zu unterdrücken und somit wirksam das Auftreten der Fehlausrichtung der optischen Achsen des Ausgangs- und des rückwärtigen Spiegels 11, 12 zu verhindern.
Als Element zum Koppeln des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5 mit jedem der Haltestäbe 21–24 kann entweder das elastische Element oder das steife Element geeignet zur Verwendung ausgewählt werden, in Übereinstimmung mit der Anordnung oder der Anzahl an Haltestäben 21, 24, der Konfiguration des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5, etc.. Diesbezüglich ist es notwendig, den Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 mit zumindest einem der Haltestäbe 21–24 durch das elastische Element zu koppeln, um wirksam die Positionsabweichung des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5 aufgrund der Trägheit, wenn eine Beschleunigung auf den Laseroszillator 10 ausgeübt wird und die sich ergebende Belastung, die auf die trägerförmigen Elemente ausgeübt wird, sowie die thermische Ausdehnung des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5 während der Zeit, während der der Laserstrahl erzeugt wird und die sich ergebende Belastung, die auf die trägerförmigen Elemente ausgeübt wird, zu unterdrücken. Wie bereits beschrieben ist die Positionsabweichung des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5 aufgrund der Trägheit eine vorübergehende Angelegenheit. Der Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 kann an alle Haltestäbe durch elastische Elemente gekoppelt werden, ungeachtet der Anzahl der Haltestäbe. Bei einer Konfiguration, bei der eine Mehrzahl von Haltestäben, wie bei der veranschaulichten Konfiguration gezeigt, verwendet wird, ist es bevorzugt, dass das steife Element dazu verwendet wird, den Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 zumindest an einen ersten Haltestab zu koppeln, und das elastische Element dazu verwendet wird, den Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 an zumindest einen zweiten Haltestab zu koppeln, um Zuverlässigkeit der Funktion bezüglich eines Verhinderns der Positionsabweichung des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5 zu verbessern.
Die 2A und 2B zeigen eine abgewandelte Konfiguration des Laseroszillators 10 der 1A–1C, wobei jede der drei Entladungsröhrenarrays 55A, 55B, 55C vier elektrische Entladungsröhren 51a, 52a, 53a, 54a; 51b, 52b, 53b, 54b; 51c, 52c, 53c, 54c aufweist, die in der axialen Richtung derselben ausgerichtet sind. Bei dieser Abwandlung sind vier von insgesamt zwölf elektrischen Entladungsröhren 51a–54c wechselseitig, wobei die Achsen derselben in einem linearen Array angeordnet sind, durch drei Entladungsröhren-Verbindungshalter 61, 62, 63 verbunden, die gemeinsam für drei Entladungsröhrenarrays 55A, 55B, 55C vorgesehen sind. Bei der in den 2A–2B gezeigten Abwandlung werden Komponenten, die den in den 1A–1C gezeigten Komponenten entsprechen, mit Bezugszeichen bezeichnet, die mit den in den 1A–1C verwendeten identisch sind und detaillierte Erläuterungen derselben werden nicht wiederholt.
Bei der in den 2A und 2B gezeigten Konfiguration wird jeder der Entladungsröhren-Verbindungshalter 61, 62, 63 an den unteren Haltestäben 21, 22 durch die Klemme (oder das steife Element) 25, gebildet aus einem steifen Material, befestigt und wird an die oberen Haltestäbe 23, 24 durch die Klemmen (oder die elastischen Elemente) 26, 27, gebildet aus einem elastischen Material, gekoppelt. Gemäß dieser Konfiguration können drei Entladungsröhren-Verbindungshalter 61, 62, 63 in einem stabilen Zustand durch vier Haltestäbe 21–24 gehalten werden. Insbesondere ist es möglich, wenn eine Beschleunigung auf den Laseroszillator 10 ausgeübt wird, die Positionsabweichung jedes Entladungsröhren-Verbindungshalters 61, 62, 63 aufgrund der Trägheit durch das Zusammenwirken der Klemme (oder dem steifen Element) 25 und den Klemmen (oder elastischen Elementen) 26, 27 zu unterdrücken und somit eine Fehlausrichtung der optischen Achsen des Ausgangs- und des rückwärtigen Spiegels 11, 12 zu verhindern, und es ist somit möglich, dann wenn sich jeder Entladungsröhren-Verbindungshalter 61, 62, 63 thermisch während eines Zeitraums ausdehnt, währenddessen der Laserstrahl erzeugt wird, die thermische Ausdehnung jedes Entladungsröhren-Verbindungshalters 61, 62, 63 durch die elastische Deformation der Klemmen (oder elastischen Elemente) 26, 27 zu absorbieren und somit eine Fehlausrichtung der optischen Achsen des Ausgangs- und des rückwärtigen Spiegels 11, 12 zu verhindern.
Bei einer Konfiguration wie der obigen Abwandlung, die eine Mehrzahl von Entladungsröhren-Verbindungshalter aufweist, kann dann, wenn ein nicht signifikant erwärmter Entladungsröhren-Verbindungshalter vorgesehen ist, ein derartiger nicht erwärmter Entladungsröhren-Verbindungshalter an die Haltestäbe unter Verwendung lediglich des steifen Elements gekoppelt werden, ohne das elastische Element zu verwenden. 3 zeigt eine weitere Abwandlung des Laseroszillators 10 mit einer derartigen Konfiguration. Bei der in 3 gezeigten Abwandlung werden Komponenten, die den in den 1A–1C, 2A und 2B gezeigten entsprechen, durch Bezugs zeichen bezeichnet, die mit den in den 1A–1C, 2A und 2B verwendeten identisch sind und detaillierte Erläuterungen derselben werden nicht wiederholt.
Bei der in 3 gezeigten Abwandlung strömt Lasergas in einer durch einen Pfeil 65 gezeigten Richtung in drei Entladungsröhrenarrays 55A, 55B, 55C (es ist lediglich das Entladungsröhrenarray 55C gezeigt). Insbesondere wird Lasergas von dem oben beschriebenen Zirkulationssystem den Entladungsröhrenhaltern 6, 7 zugeführt, die mit den gegenüberliegenden Endplatten 15, 16 und auch mit dem zentralen Entladungsröhren-Verbindungshalter 62 jeweils verbunden sind. Das den Haltern 6, 7, 62 zugeführte Lasergas strömt durch die elektrischen Entladungsröhren 51a, 52a, 53a, 54a; 51b, 52b, 53b, 54b; 51c, 52c, 53c, 54c der Entladungsröhrenarrays 55A, 556, 55C in Richtung der Zwischen-Entladungsröhren-Verbindungshalter 61, 63, die sich zwischen dem Entladungsröhren-Verbindungshalter 62 und den entsprechenden Entladungsröhrenhaltern 6, 7 befinden, und wird von den Entladungsröhren-Verbindungshaltern 61, 62 zu dem Zirkulationssystem abgeführt.
Bei dieser Verbindung, wie bereits beschrieben, wird das Lasergas zu dem Zirkulationssystem zurückgeführt, nachdem es durch die elektrische Entladung in den Entladungsröhrenarrays 55A, 55B, 55C erwärmt worden ist, und wird von dem Zirkulationssystem zu den Entladungsröhrenhaltern 6, 7 und dem Entladungsröhren-Verbindungshalter 62 zugeführt, nachdem es gekühlt und auf eine vorbestimmte Temperatur eingestellt worden ist. Somit empfängt unter den drei Entladungsröhren-Verbindungshaltern 61–63 der zentrale Entladungsröhren-Verbindungshalter 62 nur das gekühlte Lasergas von dem Zirkulationssystem und kontaktiert kein erwärmtes Lasergas in den elektrischen Entladungsröhren, so dass der zentrale Entladungsröhren-Verbindungshalter 62 kaum erwärmt wird.
Somit wird bei der in 3 gezeigten Konfiguration der zentrale Entladungsröhren-Verbindungshalter 62 durch eine Klemme (oder ein steifes Element) 67, die aus einem steifen Material gebildet ist, an den oberen Haltestäbe 23, 24 auf eine Weise ähnlich der Klemme (oder dem steifen Element) 25 für die unteren Haltestäbe 21, 22 befestigt. Die Klemme 67 kann eine Konfiguration besitzen, die der unteren Klemme 25 entspricht. Der Entladungsröhren-Verbindungshalter 62 wird an die vier Haltestäbe 21–24 durch die Klemmen (steifes Element) 25, 67 gekoppelt, die aus einem steifen Material gebildet sind, und durch diese gehalten und wird dadurch in einem stabileren Zustand als die in den 2A und 2B gezeigte Konfiguration bewahrt, so dass es möglich ist, wirksam die Positionsabweichung des Entladungsröhren-Verbindungshalters 62 zu unterdrücken, wenn eine Beschleunigung auf den Laseroszilla tor 10 ausgeübt wird. Ferner wird der zentrale Entladungsröhren-Verbindungshalter 62 während eines Zeitraums gering erwärmt, wenn der Laserstrahl erzeugt wird, so dass es auch möglich ist, das Auftreten der Fehlausrichtung der optischen Achsen des Ausgangs- und des rückwärtigen Spiegels 11, 12 aufgrund der thermischen Ausdehnung des Entladungsröhren-Verbindungshalters 62 zu verhindern.
Bei der in der 3 gezeigten Konfiguration hingegen wird bezüglich der Zwischen-Entladungsröhren-Verbindungshalter 61, 63 die Klemme (oder das steife Element) 25, gebildet aus einem steifen Material, an einer unteren Seite verwendet und die Klemmen (oder die elastischen Elemente) 26, 27, gebildet aus einem elastischen Material, an der oberen Seite verwendet. Somit ist es möglich, was die Entladungsröhren-Verbindungshalter 61, 63 anbelangt, wirksam die Fehlausrichtung der optischen Achsen aufgrund der Positionsabweichung aufgrund der Trägheit, wenn eine Beschleunigung ausgeübt wird, und auch die Fehlausrichtung der optischen Achsen aufgrund der thermischen Ausdehnung während eines Zeitraums zu verhindern, währenddessen der Laserstrahl erzeugt wird.
Bei der in den 1A–3 gezeigten Konfigurationen sind die Elemente zum Koppeln der Entladungsröhren-Verbindungshalter 5, 61–63 an die Haltestäbe 21–24 nicht auf die Klemmen 25, 26, 27 beschränkt, die lediglich beispielhaft als einteilige Elemente veranschaulicht sind. Insbesondere brauchen die elastisch deformierbaren Klemmen (oder elastischen Elemente) 26, 27 nicht vollständig aus einem elastischen Material gebildet sein, sondern können so ausgelegt sein, dass sie zumindest teilweise elastisch deformiert werden, um es zu ermöglichen, dass der obere Endabschnitt des Entladungsröhren-Verbindungshalter 5, 61–63 versetzt wird (z. B. eine Konfiguration, bei der ein elastisches Element teilweise in einer Klemmeneinheit angeordnet ist, die zwischen den Entladungsröhren-Verbindungshalter 5, 61, 63 und den Haltestäben 21–23 eingebracht ist).
Bezüglich des vorstehend beschriebenen elastischen Elements, das teilweise in der Klemmeneinheit angeordnet ist, kann eine Feder oder ein geeignet geformtes Metallblech verwendet werden. 4 zeigt eine Konfiguration des abgewandelten Haltemechanismus 4, der eine Klemmeneinheit 70 aufweist, die eine Feder (oder ein elastisches Element) als ein Teil desselben verwendet. 4 zeigt lediglich einen Randbereich des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5, und die verbleibenden Abschnitte des Gaslaseroszillators können eine Konfiguration besitzen, die der in den 1A–1C gezeigten entspricht. Bei der in 4 gezeigten Abwandlung werden Komponenten, die denen entsprechen, die in den 1A–1C gezeigt sind, mit Bezugszeichen bezeichnet, die mit denen identisch sind, die in den 1A–1C verwendet wurden und detaillierte Erläuterungen derselben werden nicht wiederholt.
Bei der in 4 gezeigten Konfiguration ist die Klemmeneinheit 70 anstelle der oben beschriebenen Klemme 27 vorgesehen und besitzt eine Konfiguration, bei der Vorsprünge 73, 74 jeweils an einer oberen Oberfläche des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5 an wechselseitig entsprechenden Positionen in gegenüberliegenden Endbereichen des Halters 5 in einer laseroptischen Achsrichtung gesehen, gebildet sind, wobei die Klemmen 75, 76 jeweils an den oberen Haltestab 24 an Positionen befestigt sind, die denen der Vorsprünge 73, 74 entsprechen, und wobei die Vorsprünge 73, 74 jeweils durch Federn (oder elastische Elemente) 71, 72 mit den Klemmen 75, 76 verbunden sind. Obwohl es nicht gezeigt ist, kann auch eine Klemmeneinheit, die ähnlich der Klemmeneinheit 70 konfiguriert ist, anstelle der oben beschriebenen Klemme 26 zwischen der oberen Oberfläche des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5 und dem oberen Haltestab 23 vorgesehen sein. Gemäß der in 4 gezeigten Konfiguration ist es möglich, die thermische Ausdehnung des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5 in der vertikalen Richtung und der Richtung der optischen Achse durch die elastische Deformation der Federn 71, 72 zu absorbieren und so eine Fehlausrichtung der optischen Achsen des Ausgangs- und des rückwärtigen Spiegels 11, 12 zu verhindern.
Die 5A und 5B zeigen eine weitere Konfiguration des abgewandelten Haltemechanismus 4, der eine Klemmeneinheit 80 unter Verwendung eines Metallblechs (oder eines elastischen Elements) als ein Teil derselben aufweist; 5A ist eine Teilschnittansicht, die die Klemmeneinheit 80 in einer Richtung der optischen Achse des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5 zeigt, und 5B ist eine Vorderansicht, welche die Klemmeneinheit 80 in einer Richtung orthogonal zu der optischen Achse zeigt. Bei dieser in den 5A–5B gezeigten Abwandlung werden Komponenten, die denen in den 1A–1C gezeigten entsprechen, durch Bezugszeichen bezeichnet, die denen identisch sind, die in den 1A–1C verwendet wurden, und eine detaillierte Erläuterung derselben wird nicht wiederholt. Ferner zeigt 5A keine Komponenten, wie etwa Metallbleche 91–94, die in der 5B zu sehen sind, während 5B keine Komponenten, wie etwa Metallbleche 81–84 zeigt, die in 5A zu sehen sind.
Um es zu ermöglichen, dass der obere Endabschnitt des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5 in einer horizontalen (oder senkrecht zu der Richtung der Schwerkraft) Richtung versetzt wird, die auch senkrecht zu einer laseroptischen Ach se ist (d. h., in linker und rechter Richtung in 5A) und auch um eine Haltekraft in dieser Richtung sicherzustellen, werden bei der veranschaulichten Konfiguration, wie in 5A gezeigt, Metallbleche 81–84 verwendet, wobei jedes einen elastisch deformierbaren Abschnitt aufweist mit einer Plattendicke, der sich in horizontaler Richtung senkrecht zu der laseroptischen Achse anordnet. Insbesondere ist die Klemmeneinheit 80 anstelle der oben beschriebenen Klemmen 26, 27 vorgesehen und besitzt eine Konfiguration, bei der die Metallbleche 81, 82, die nach oben sich erstreckende elastische deformierbare Abschnitte aufweisen, jeweils an die entgegengesetzten Endbereiche der oberen Oberfläche des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5, in einer Richtung senkrecht zu der laseroptischen Achse gesehen, fixiert sind, bei der eine einzelne Klemme 101 an die oberen Haltestäbe 23, 24 fixiert ist, bei der die Metallbleche 83, 84, die nach unten sich erstreckende elastische, deformierbare Abschnitte aufweisen, jeweils an den entgegengesetzten Endbereichen der unteren Oberfläche der Klemme 101, gesehen in einer Richtung senkrecht zu der laseroptischen Achse, fixiert sind, bei der das Metallblech 81 mit dem Metallblech 83 durch eine Befestigungsschraube 85 verbunden und das Metallblech 82 mit dem Metallblech 84 durch eine Befestigungsschraube 86 verbunden ist.
Wie in 5B gezeigt, ist eine weitere Klemme 102, ähnlich der Klemme 101, auch an den Haltestäben 23, 24 befestigt, wobei die Klemmen voneinander in der Richtung der laseroptischen Achse beabstandet sind. Um es zu ermöglichen, dass der obere Endabschnitt des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5 in der horizontalen Richtung senkrecht zu der laseroptischen Achse versetzt wird und auch um eine Haltekraft in dieser Richtung sicherzustellen, können bezüglich der Klemme 102 Metallbleche 81–84 verwendet werden, um den Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 an die Klemme 102 zu koppeln.
Ferner können bei der veranschaulichten Klemmeneinheit 80, wie in 5B gezeigt, um es zu ermöglichen, dass der obere Endabschnitt des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5 in einer Richtung parallel zu der laseroptischen Achse (d. h., in linker und rechter Richtung in 5B) versetzt wird und auch um eine Haltekraft in dieser Richtung sicherzustellen, Metallbleche 91–94 verwendet werden, wobei jedes einen elastisch deformierbaren Abschnitt mit einer Plattendicke desselben aufweist, der in der Richtung parallel zu der laseroptischen Achse orientiert ist. Insbesondere ist die Klemmeneinheit 80 anstelle der oben beschriebenen Klemme 26, 27 vorgesehen und besitzt eine Konfiguration, bei der die Metallbleche 91, 92, die sich nach oben erstreckende elastisch deformierbare Abschnitte aufweisen, jeweils an den gegenüberliegenden Endbereichen der oberen Oberfläche des Entladungsröhren-Verbindungs halters 5, gesehen in einer Richtung parallel zu der laseroptischen Achse, fixiert sind, und bei der die Metallbleche 93, 94, die sich nach unten erstreckende elastische deformierbare Abschnitte aufweisen, jeweils an die unteren Oberflächen der Klemmen 101, 102 fixiert sind, die an den oberen Haltestäben 23, 24 befestigt sind.
Die Metallbleche 91, 94 dienen auch dazu, eine Haltekraft in einer vertikalen Richtung sicherzustellen und es gleichzeitig zu ermöglichen, dass der obere Endabschnitt des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5 in der vertikalen Richtung versetzt werden kann. Zu diesem Zweck besitzen die Metallbleche 91, 92, die an den Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 fixiert sind, eine kurbelförmig gebogene Konfiguration, wobei elastisch deformierbare Abschnitte 91b, 92b, die sich in der Richtung der laseroptischen Achse erstrecken, an die oberen Enden der Abschnitte 91a, 92a gekoppelt sind, die sich nach oben von dem Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 erstrecken, und wobei elastisch deformierbare Abschnitte 91c, 92c, die sich nach oben erstrecken, an die anderen Enden der Abschnitte 91b, 92b gekoppelt sind. Die Metallbleche 93, 94 hingegen, die an die Klemmen 101, 102 fixiert sind, besitzen eine L-förmig gebogene Konfiguration, wobei elastisch deformierbare Abschnitte 93b, 94b, die sich in Richtung der laseroptischen Achse erstrecken, an die unteren Enden der Abschnitte 93a, 94a gekoppelt sind, die sich nach unten von den Klemmen 101, 102 erstrecken. Die elastisch deformierbaren Abschnitte 91b, 92b, die sich in Richtung der laseroptischen Achse erstrecken, der Metallbleche 91, 92, die an den Entladungsröhren-Verbindungshalter fixiert sind, sind jeweils durch Befestigungsschrauben 95, 96 mit den elastisch deformierbaren Abschnitten 93b, 94b, die sich in Richtung der laseroptischen Achse erstrecken, der Metallbleche 93, 94 verbunden, die an die Klemmen 101, 102 fixiert sind; und die sich nach oben erstreckenden elastisch deformierbaren Abschnitte 91c, 92c der Metallbleche 91, 92 sind jeweils mittels Befestigungsschrauben 97, 98 mit dem sich nach unten erstreckenden elastisch deformierbaren Abschnitten 93a, 94a verbunden.
Die Metallbleche 91–94 sind an einer Stelle angeordnet, die gewährleistet, störende Wechselwirkungen mit den Metallblechen 81–84 zu eliminieren (z. B. bei der Mitte jeder Klemme 101, 102 (eine Stelle zwischen zwei oberen Haltestäben 23, 24 in 5A)). Bei dieser Konfiguration kann ein Satz Metallbleche 83, 84, 93, befestigt an der Klemme 101, aus einem einstückigen Element gebildet werden, und ein Satz Metallbleche 81, 82, 91, jeweils damit verbunden und an den Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 fixiert, kann aus einem weiteren einteiligen Element gebildet werden. Auf ähnliche Weise kann ein Satz von Metallblechen 83, 84, 94, fixiert an der Klemme 102, aus einem einteiligen Element gebildet werden, und ein Satz von Metallblechen 81, 82, 92, jeweils damit verbunden und fixiert an dem Entladungsröhren-Verbindungshalter 5, kann aus einem weiteren einteiligen Element gebildet werden.
Gemäß der in den 5A und 5B gezeigten Konfiguration ist es möglich, die thermische Ausdehnung des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5 in der vertikalen Richtung, in der Richtung der optischen Achse und in einer Richtung orthogonal zu der Vertikalen und zu der Richtung der optischen Achse durch die elastische Deformation der Metallbleche 81–84, 91–94 zu absorbieren und somit eine Fehlausrichtung der optischen Achsen des Ausgangs- und des rückwärtigen Spiegels 11, 12 zu verhindern. Bei dieser Konfiguration ist es bevorzugt, dass die Klemmeneinheit 80 auf eine Weise konfiguriert ist, dass die Metallbleche 81–84, 91–94 geeignet gebogen und vorbelastet sind, wenn der Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 sich auf einer normalen Temperatur befindet, und dass die auf das Metallblech 81–84, 91–94 ausgeübte Vorbelastung reduziert wird, wenn der Entladungsröhren-Verbindungshalter 5 sich thermisch ausdehnt. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, die Belastung signifikant zu reduzieren, die auf den Haltemechanismus 4 während eines normalen Betriebs des Gaslaseroszillators ausgeübt wird.
Die Konfiguration des Gaslaseroszillators gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann verschieden, innerhalb eines technischen Geltungsbereichs verändert oder abgewandelt werden, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist. Beispielsweise können die Anzahl der Entladungsröhrenarrays, die der Gaslaseroszillator aufweist, oder die Anzahl der elektrischen Entladungsröhren, die jedes Entladungsröhrenarray aufweist, anders als in den Zeichnungen gezeigte Anzahlen gewählt werden. Die 6A–6D zeigen verschiedene Abwandlungen des Laseroszillators 10 der 1, einschließlich verschiedener Arten von Entladungsröhrenarrays. Bei den in den 6A–6D gezeigten Abwandlungen werden Komponenten, die denen in den Figuren 1A–1C gezeigten entsprechen, durch Bezugszeichen bezeichnet, die identisch zu denjenigen sind, die in den 1A–1C verwendet wurden, und detaillierte Erläuterungen derselben werden nicht wiederholt.
6A zeigt einen Gaslaseroszillator, der so konfiguriert ist, dass zwei Entladungsröhrenarrays 3A, 3B durch einen Haltemechanismus 4 gehalten sind, wobei jedes ein Paar elektrische Entladungsröhren 1a, 2a, 1b, 2b aufweist, die in der axialen Richtung derselben ausgerichtet sind, wobei sich die Achsen der Entladungsröhrenarrays 3A, 3B in Richtungen erstrecken, die sich miteinander schneiden. Bei dieser Konfigu ration ist ein einzelner Rückkehrspiegel bzw. Umkehrspiegel 13 an einer optischen Verbindung 8 zwischen den Entladungsröhrenarrays 3A, 3B eingerichtet. Die 6B und 6C zeigen Gaslaseroszillatoren, wobei jeder derselben so konfiguriert ist, dass zwei Entladungsröhrenarrays 3A, 3B, von denen jedes ein Paar elektrischer Entladungsröhren 1a, 2a, 1b, 2b aufweist, die in der axialen Richtung derselben ausgerichtet sind, durch einen Haltemechanismus 4 gehalten sind, wobei sich die Achsen der Entladungsröhrenarrays 3A, 3B in parallelen Richtungen zueinander erstrecken. Bei der in 6B gezeigten Konfiguration sind zwei Rückkehrspiegel 13 an einer optischen Verbindung 8 zwischen den Entladungsröhrenarrays 3A, 3B angeordnet. Bei der in 6C gezeigten Konfiguration hingegen sind die drei Rückkehrspiegel 13 an einer optischen Verbindung 8 zwischen den Entladungsröhrenarrays 3A, 3B angeordnet. Bei der in 6B gezeigten Doppelrückkehrspiegelstruktur wird ein 90° linear polarisierter Laserstrahl von dem Ausgangsspiegel 11 ausgekoppelt, wohingegen bei der in den 6C und 6D gezeigten Dreifachrückkehrspiegelstruktur ein 45° linear polarisierter Laserstrahl von dem Ausgangsspiegel 11 ausgekoppelt wird. Bei jeder Konfiguration ist es möglich, das Auftreten der Fehlausrichtung der optischen Achsen des Ausgangs- und des rückwärtigen Spiegels 11, 12 aufgrund der Trägheit und der thermischen Ausdehnung des Entladungsröhren-Verbindungshalters 5 durch die oben beschriebene charakteristische Konfiguration des Haltemechanismus 4 zu verhindern.
Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, wird gemäß der vorliegenden Erfindung der Entladungsröhren-Verbindungshalter an den Haltestab durch das elastische Element gekoppelt, so dass es möglich ist, die Positionsabweichung des Entladungsröhren-Verbindungshalters aufgrund der Trägheit, die zu einem Zeitpunkt auftreten kann, wenn eine Beschleunigung auf den Gaslaseroszillator ausgeübt wird, zu unterdrücken und auch die Deformation des Entladungsröhren-Verbindungshalters aufgrund der thermischen Ausdehnung, die zu einem Zeitpunkt auftreten kann, wenn ein Laserstrahl erzeugt wird, durch die elastische Deformation des elastischen Elements zu absorbieren. Folglich ist es möglich, zu verhindern, dass der Haltestab einer Belastung oder einer Positionsabweichung unterliegt, wenn eine Beschleunigung auf den Entladungsröhren-Verbindungshalter ausgeübt wird und auch wenn der Entladungsröhren-Verbindungshalter thermisch deformiert wird, eine Positionsabweichung (eine Neigung, etc.) zwischen den Endplatten, die aufgrund der Belastung, der der Haltestab, etc. unterliegen, zu unterdrücken und somit eine Fehlausrichtung der optischen Achsen des Ausgangsspiegels und des rückwärtigen Spiegels zu verhindern. Somit ist es gemäß der Erfindung möglich, dann wenn der Gaslaseroszillator versetzt wird oder wenn der Gaslaseroszillator in Betrieb ist, eine Parallelität und eine Positionskorrelation zwischen den Endplatten hochwertig und genau aufrechtzuerhalten und somit einen Laserstrahl mit einer gewünschten Qualität stabil auszugeben.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist es dem Fachmann offensichtlich, dass verschiedene Veränderungen und Abwandlungen daran vorgenommen werden können, ohne von dem Geltungsbereich der folgenden Ansprüche abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 3614450 [0003]
- JP 3614450 B [0003]

Claims

Gaslaseroszillator, umfassend eine Mehrzahl Entladungsröhrenarrays (3A–3C; 55A–55C; 3A–3B), wobei jedes Entladungsröhrenarray eine Mehrzahl elektrischer Entladungsröhren (1a–1c, 2a–2c; 51a–51c, 52a–52c, 53a–53c, 54a–54c; 1a–1b, 2a–2b) aufweist, die in einer axialen Richtung derselben ausgerichtet sind; einen Haltemechanismus (4), der die Mehrzahl Entladungsröhrenarrays (3A–3C; 55A–55C; 3A–3B) hält, wobei sich Achsen der Entladungsröhrenarrays in einander parallele oder einander schneidende Richtungen erstrecken; und ein optisches Bauteil (9), das die Mehrzahl Entladungsröhrenarrays (3A–3C; 55A–55C; 3A–3B) miteinander verbindet, wobei alle der Mehrzahl elektrischer Entladungsröhren (1a–1c, 2a–2c; 51a–51c, 52a–52c, 53a–53c, 54a–54c; 1a–1b, 2a–2b) der Entladungsröhrenarrays optisch in Reihe angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Bauteil (9) umfasst: einen Ausgangsspiegel (11) und einen rückwärtigen Spiegel (12), die an entsprechenden Enden eines Paares elektrischer Entladungsröhren (1c, 2a; 51c, 54a; 2b, 2a) angeordnet sind, die an gegenüberliegenden Enden einer optisch seriellen Anordnung aller der Mehrzahl elektrischer Entladungsröhren (1a–1c, 2a–2c; 51a–51c, 52a–52c, 53a–53c, 54a–54c; 1a–1b, 2a–2b) der Entladungsröhrenarrays (3A–3C; 55A–55C; 3A–3B) vorgesehen sind, die durch den Haltemechanismus (4) gehalten sind, und einen Rückkehrspiegel (13, 14; 13), der an einer optischen Verbindung (8) zwischen den Entladungsröhrenarrays (3A–3C; 55A–55C; 3A–3B) angeordnet ist, die durch den Haltemechanismus (4) gehalten sind, wobei der Haltemechanismus (4) umfasst: einen Entladungsröhren-Verbindungshalter (5; 61, 62, 63), der wechselseitig die Mehrzahl elektrischer Entladungsröhren (1a–1c, 2a–2c; 51a–51c, 52a–52c, 53a–53c, 54a–54c; 1a–1b, 2a–2b) jedes Entladungsröhrenarrays (3A–3C; 55A–55C; 3A–3B) verbindet und hält, wobei die elektrischen Entladungsröhren in der axialen Richtung ausgerichtet sind, ein Paar Endplatten (15, 16), die an axial entgegengesetzten Enden jedes der Entladungsröhrenarrays (3A–3C; 55A–55C; 3A–3B) angeordnet sind, wobei die Endplatten die Mehrzahl Entladungsröhrenarrays (3A–3C; 55A–55C; 3A–3B) stützen, wobei sich die Achsen in einander parallele oder einander schneidende Richtungen erstrecken, einen Haltestab (21, 22, 23, 24), der an seinen entgegengesetzten Enden an dem Paar Endplatten (15, 16) fixiert ist und sich zwischen diesen erstreckt und ein elastisches Element (26, 27; 71, 72; 81, 82, 83, 84, 91, 92, 93, 94), das den Entladungsröhren-Verbindungshalter (5; 61, 62, 63) an den Haltestab (23, 24) koppelt.
Gaslaseroszillator nach Anspruch 1, wobei der Haltemechanismus eine Mehrzahl Haltestäbe (21–24), die sich zwischen dem Paar Endplatten (15, 16) erstrecken, wobei das elastische Element den Entladungsröhren-Verbindungshalter (5; 61, 62, 63) an einen ersten Haltestab (23, 24) koppelt, und ein steifes Element (25) umfasst, das den Entladungsröhren-Verbindungshalter (5; 61, 62, 63) an einem von dem ersten Haltestab verschiedenen zweiten Haltestab (21, 22) befestigt.
Gaslaseroszillator nach Anspruch 1 oder 2, wobei das elastische Element eine Feder (71, 72) umfasst.
Gaslaseroszillator nach Anspruch 1 oder 2, wobei das elastische Element ein Metallblech (81, 82, 83, 84, 91, 92, 93, 94) umfasst.
Gaslaseroszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Haltemechanismus eine Mehrzahl Entladungsröhren-Verbindungshalter (61, 62, 63), die einen ersten Entladungsröhren-Verbindungshalter (62), der an einer Stelle angeordnet ist, an der Lasergas der Mehrzahl Entladungsröhrenarrays (55A–55C) zugeführt wird, und einen zweiten Entladungsröhren-Verbindungshalter (61, 63) aufweisen, der an einer Stelle angeordnet ist, an der Lasergas von der Mehrzahl Entladungsröhrenarrays (55A–55C) abgeführt wird, ein steifes Element (25, 67), das den ersten Entladungsröhren-Verbindungshalter (62) an dem Haltestab (21, 22) befestigt, und das elastische Element (26, 27; 71, 72; 81–84, 91–94) umfasst, das den zweiten Entladungsröhren-Verbindungshalter (61, 63) an den Haltestab (23, 24) koppelt.