DE19516305A1 - Laseroszillator mit stabilisierter Strahlrichtung - Google Patents

Laseroszillator mit stabilisierter Strahlrichtung

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Laseroszillator, bei welchem die Strahlausrichtung stabilisiert werden soll, nämlich die Strahlungsposition und die Ausstrahlungsrichtung eines Laserstrahls.
Die japanischen Patentveröffentlichungen (Kokoku) mit den Nummern 63-64073 und 64-832 beschreiben jeweils Laseroszillatoren.
Fig. 20 ist eine Perspektivansicht, welche schematisch einen Laseroszillator zeigt, der in der japanischen Patentveröffentlichung (Kokoku) Nr. 63-64073 beschrieben ist.
Wie in Fig. 20 gezeigt ist, strahlt der Oszillator einen Laserstrahl 2 aus. Er weist einen Kanal 3 auf, der als Lasermediumsgaskanal dient, ein Paar Entladungselektroden 4a und 4b, eine erste Laserstrahl-Reflektoreinheit 5a, eine zweite Laserstrahlreflektoreinheit 5b, ein Gebläse 6, einen Wärmetauscher 8, und ein Gehäuse 10, in welchem abgedichtet ein Lasermediumsgas unter einem geringen Vakuum von etwa 1/10 des normalen Atmosphärendrucks enthalten ist. Ein Totalreflektor 26 ist in der zweiten Reflektoreinheit 5b vorgesehen. In der ersten Reflektoreinheit 5a ist ein Teilreflektor 32 vorgesehen.
Fig. 21 ist eine Vorderansicht, welche einen Laseroszillator zeigt, der in der japanischen Veröffentlichung (Kokoku) Nr. 64-832 beschrieben ist. Fig. 22 ist eine Aufsicht auf den Oszillator von Fig. 21. Fig. 23 ist eine Seitenansicht von rechts des Oszillators von Fig. 21. Fig. 24 ist ein vergrößerter Querschnitt entlang der Linie 24-24, der Einzelheiten des Oszillators von Fig. 23 zeigt. Fig. 25 ist ein vergrößerter Querschnitt entlang der Linie 25-25 und zeigt Einzelheiten des Oszillators von Fig. 23. Fig. 26 ist ein vergrößerter Querschnitt entlang der Linie 26-26 und zeigt Einzelheiten des Oszillators von Fig. 23.
Wie in den Fig. 21 bis 26 gezeigt ist, weist der Oszillator einen Metallfederbalg 7 auf, Muttern 9, Kugellager 11, Stützen 12, Gehäuse 13, kugelförmige Lager 14, Flansche 15, Bolzen 16 und 18, Ansätze 17, Basisplatten 20a und 20b, Befestigungsaufnahmen 22, die auf dem Gehäuse 10 angeordnet sind, und Halterungsstangen 24a, 24b und 24c. Ein Einlaßport (Einlaßöffnungsanschluß) 34 und ein Auslaßport 36 sind auf dem Gehäuse 10 vorgesehen, um ein Kühlmittel zum Kühlen des Wärmetauschers 8 hindurchzulassen. Rohre 35 und 37 verbinden den Einlaßport 34 und den Auslaßport 36 mit dem Wärmetauscher 8. Ein Einlaßport 40 und ein Auslaßport 42 sind auf dem Gehäuse 10 vorgesehen, um ein Kühlmedium zum Kühlen eines Paars von Entladungselektroden 4a und 4b hindurchzulassen.
Rohre 41 und 43 verbinden den Einlaßport 40 und den Auslaßport 42 mit den Entladungselektroden 4a und 4b. Ein Rohr 45 verbindet die Entladungselektroden 4a und 4b. Die Befestigungsaufnahme 22 befestigt das Gehäuse 10 an einer anderen Anordnung.
Der Betrieb des Oszillators verläuft wie nachstehend geschildert.
In dem Gehäuse 10 erzeugen die beiden Elektroden 4a und 4b eine Entladung und erregen das Lasermediumsgas, und das Gebläse 6 wälzt das Lasermediumsgas um. Das Lasermediumsgas wird durch den Wärmetauscher 8 gekühlt. Das Lasermediumsgas gelangt zwischen den Entladungselektroden 4a und 4b hindurch und wird bis zu einem Laseroszillationszustand angeregt. Das Lasermediumsgas, welches infolge der Entladung auf eine hohe Temperatur erwärmt wurde, fließt in den Kanal 3, wird durch den Wärmetauscher 8 abgekühlt, und wird in Richtung eines Pfeils A mit Hilfe des Gebläses 6 umgewälzt. Ein Spiegelresonator wird durch den Teilreflektor 32, der in der Laserstrahlreflektoreinheit 5a vorgesehen ist, und den Totalreflektor 26 gebildet, der in der Laserstrahlreflektoreinheit 5b vorgesehen ist, und diese beiden Teile sind in der Längsrichtung des Gehäuses 10 angeordnet. Ein optischer Pfad, der durch den Spiegelresonator gebildet wird, gelangt durch einen angeregten Bereich, in welchem das Lasermediumsgas durch die Entladung angeregt wird.
Der von dem Totalreflektor 26 reflektierte Laserstrahl erreicht den Teilreflektor 32. Ein Teil des Laserstrahls, der den Teilreflektor 32 erreicht hat, kann nach außen austreten, und der Rest kehrt zum Totalreflektor 26 auf entgegengesetztem Weg zurück, wodurch dieser Vorgang wiederholt wird. Der Laserstrahl wird beim wiederholten Durchgang durch den angeregten Bereich wie voranstehend geschildert verstärkt, und wird von dem Teilreflektor 32 nach außen abgegeben. Die Laserstrahlreflektoreinheiten 5a und 5b sind auf einem Paar von Basisplatten 20a und 20b angebracht, die von den drei Halterungsstangen 24a, 24b und 24c gehaltert werden. Die Federbälge 7 verbinden das Gehäuse 10 und die Basisplatten 20a und 20b, die an der rechten Klinkenseite des Gehäuses vorgesehen sind, miteinander, so daß auf sie keine äußeren Kräfte übertragen werden.
Im Betrieb des Laseroszillators muß ein Kühlmittel wie beispielsweise Wasser von einer Kühleinheit oder dergleichen (nicht gezeigt) geliefert werden. Das in das Gehäuse 10 über den Einlaßport 34 eingeführte Kühlmittel wird dem Wärmetauscher 8 durch das Rohr 35 zugeführt, und aus dem Gehäuse 10 durch den Auslaßport 36 ausgestoßen. Das in das Gehäuse 10 über den Einlaßport 40 hineingelangte Kühlmittel tritt in die untere Entladungselektrode 4b durch das Rohr 41 ein, gelangt in die obere Entladungselektrode 4a durch das Rohr 45, und wird aus dem Gehäuse 10 durch das Rohr 43 und den Auslaßport 42 ausgestoßen. Das Gehäuse 10 ist an einer verhältnismäßig steifen Anordnung befestigt, beispielsweise einem mit einem Fundament versehenen Boden oder einem Gestell einer Stromversorgungstafel zum Liefern von Energie an den Laseroszillator, unter Verwendung der vier Befestigungsaufnahmen 22 im unteren Abschnitt des Gehäuses.
Als nächstes wird eine Halterungsanordnung für das Gehäuse 10 und die Basisplatten 20a und 20b beschrieben. Die Basisplatte 20a wird durch die drei Halterungsstangen 24a, 24b und 24c gehaltert. Die Halterungsanordnung der Halterungsstangen 24a, 24b und 24c in Bezug auf das Gehäuse 10 ist unterschiedlich. Wie nämlich aus Fig. 25 hervorgeht, wird die Halterungsstange 24a durch das kugelförmige Lager 14a in dem Gehäuse 13 gehaltert, welches auf dem Gehäuse 10 angebracht ist. Die Basisplatte 20a ist an einem Axialende der Halterungsstange 24a durch die Mutter 9 befestigt. Wie in Fig. 26 gezeigt ist, ist das Kugellager 11 an der Halterungsstange 24b befestigt, und die Stütze 12 ist an dem Gehäuse 10 durch den Bolzen 18 befestigt und berührt linear die untere Oberfläche und die ebene Oberfläche des Kugellagers 11. Der Ansatz 17 dient dazu, das Kugellager 11 zu positionieren, wenn die Halterungsstange 24b an der Basisplatte 20a durch die Mutter 9 befestigt wird. Wie in Fig. 24 gezeigt ist, ist die Halterungsstange 24c an der Basisplatte 20a durch die Mutter 9 befestigt, so daß sie gegenüber dem Gehäuse 10 isoliert ist. Die drei Halterungsstangen 24a, 24b und 24c bestehen aus einem Material mit einem kleineren linearen Expansionskoeffizienten, beispielsweise Invar, so daß die Basisplatten 20a und 20b ihre parallele Anordnung beibehalten, selbst bei einer Temperaturänderung.
Im Betrieb des Laseroszillators wird zuerst das Gebläse 6 in Gang gesetzt. Gleichzeitig wird ein Kühlmittel, im allgemeinen mit einer niedrigeren Temperatur als Zimmertemperatur (also beispielsweise 10°C) dem Wärmetauscher 8 und den Entladungselektroden 4a und 4b zugeführt, damit die Temperatur und die Flußgeschwindigkeit des Kühlmittels einen vorbestimmten Zustand an einem Eintrittsabschnitt zwischen den Entladungselektroden 4a und 4b annehmen, so daß das Lasermediumsgas durch die Entladung wirksam angeregt wird. Nachdem das Kühlmittel zugeführt wurde, läuft das Lasermediumsgas mit hoher Geschwindigkeit im Kreislauf um, wenn das Gebläse 6 eine vorbestimmte Umdrehungsgeschwindigkeit erreicht hat, so daß das Lasermediumsgas eine vorbestimmte Temperatur und eine vorbestimmte Flußgeschwindigkeit aufweist. Die Zeit, die für diesen einleitenden Betrieb erforderlich ist, entspricht einer Anstiegszeit, während derer die Umdrehungsgeschwindigkeit des Gebläses 6 einen vorbestimmten Wert erreicht. Wenn der Laseroszillator betriebsbereit ist, so befindet sich der Laser in einem Zustand, in welchem er schwingen kann.
Das Gehäuse 10 ändert seine Temperatur allmählich von Zimmertemperatur bis zu einer Temperatur nahe der Temperatur des Kühlmittels, da das Kühlmittel durch die Einlaßports 34 und 40 und die Auslaßports 36 und 42 hindurchgeht. Die Zeitkonstante der Temperaturänderung wird durch die Wärmekapazität des Gehäuses 10 bestimmt. Die Zeitkonstante ist größer als die Anstiegszeit des Laseroszillators, und ändert sich allmählich, selbst nachdem der Laseroszillator betriebsbereit ist. Wenn die Temperatur des Kühlmittels niedriger ist als die Zimmertemperatur, so wird ein Abschnitt des Gehäuses 10, der in Fig. 27 durch enge, gestrichelte Schraffurlinien dargestellt ist, teilweise abgekühlt, infolge der Wärmeleitung von dem Einlaßport 34, 40 oder dem Auslaßport 36, 42. Dann zieht sich, wie in Fig. 27 dargestellt ist, nur der obere Abschnitt (der Teil an der Seite der Leitung 3) zusammen, infolge einer linearen Ausdehnung, wodurch eine Verformung in dem Gehäuse 10 hervorgerufen wird. Dies führt dazu, daß sich die Positionen der von dem Gehäuse 10 gehalterten Basisplatten 20a und 20b ändern, so daß die Ausstrahlrichtung des Laserstrahls sich ändert, wenn der Laser schwingt. Dieser Effekt tritt zum Zeitpunkt des Anstiegs oder Absinkens des Laseroszillators auf, und hat eine relativ hohe Zeitkonstante. Das Ausmaß der Verformung des Gehäuses 10 wird durch die Differenz zwischen der Temperatur des Kühlmittels und der Umgebungstemperatur bestimmt. Dieser Effekt wird als "erste Art der Gehäuseverformung" bezeichnet.
Im Betrieb des Laseroszillators fließt das Lasermediumsgas, welches eine hohe Temperatur angenommen hat, nachdem es an den Entladungselektroden 4a und 4b vorbeigelangt ist, in den Kanal 3, so daß der Kanal 3 eine hohe Temperatur annimmt. Daher empfängt das Gehäuse 10 neben dem Kanal 3 ankommende Wärme, infolge von Wärmestrahlung von dem heißen Kanal 3 aus, so daß ein Teil des Gehäuses 10, der dem Kanal 3 gegenüberliegt, einen allmählichen Temperaturanstieg erfährt und sich infolge von Wärmeausdehnung ausdehnt. Wie in Fig. 28 gezeigt ist, tritt deswegen eine Verformung des Gehäuses 10 auf. Dies führt dazu, daß die Strahlrichtung des Laserstrahls sich ändert, wenn der Laser schwingt. Dieser Effekt wird durch das Einschalten und Ausschalten des Laseroszillators hervorgerufen und weist eine relativ große Zeitkonstante auf. Das Ausmaß der Verformung des Gehäuses 10 wird durch die Größe der Entladungseingangsleistung bestimmt. Dieser Effekt wird als "zweite Art der Gehäuseverformung" bezeichnet.
Bei dem Oszillator nach dem Stand der Technik sind die drei Halterungsstangen 24a, 24b und 24c auf den Basisplatten 20a und 20b auf dieselbe Weise gehaltert, und sind keine Bauteile vorgesehen, um mechanisch die Relativposition zwischen dem Gehäuse 10 und den beiden Basisplatten 20a und 20b festzulegen, die an den drei Halterungsstangen 24a, 24b und 24c befestigt sind. Dies liegt daran, daß die Halterungsstange 24a auf der Innenoberfläche des kugelförmigen Lagers 14a gleiten kann, wie in Fig. 25 gezeigt ist, und die Halterungsstange 24b zwischen dem Kugellager 11, welches mechanisch durch den Ansatz 17 positioniert wird, und der Stütze 12 gleiten kann. Wenn auf einem derartigen Gleitabschnitt beim Transport oder dergleichen eine hohe Beschleunigung ausgeübt wird, kann daher der Gleitabschnitt möglicherweise gleiten, und ein abgestufter Abschnitt der Halterungsstange 24a und das Gehäuse 13, oder der abgestufte Abschnitt der Halterungsstange 24b und die Stütze 12, gelangen in Berührung miteinander. Obwohl das Gehäuse 10 und die Basisplatte 20a voneinander isoliert sind, bevor die voranstehend genannten Teile in Berührung miteinander kommen, empfangen sie direkt die Verformungskraft von dem Gehäuse infolge des voranstehend geschilderten Kontakts. Daher werden die Basisplatten 20a und 20b direkt durch eine starke Änderung des Gehäuses 10 beeinflußt, wodurch die Wiederholbarkeit in Bezug auf die Strahlrichtung des Laser beeinträchtigt oder verhindert wird.
Wenn die erste Art der Gehäuseverformung oder die zweite Art der Gehäuseverformung stattfindet, wird die Entfernung zwischen den beiden kugelförmigen Lagern 14, die auf dem Gehäuse 10 befestigt sind, welches die Halterungsstange 24a haltert, in Bezug aufeinander geändert, infolge einer linearen Expansion (oder Kontraktion) infolge der Temperaturänderung des Gehäuses 10. Daher muß die Halterungsstange 24a auf irgendeiner der Kontaktoberflächen der beiden kugelförmigen Lager 14a und 14b gleiten. Hierbei ist es nicht sicher, ob die Basisplatte 20a gleitet oder ob die Basisplatte 20b gleitet, da die Platte gleiten wird, welche zu diesem Zeitpunkt den niedrigsten Reibungskoeffizienten aufweist. Weiterhin ist nicht sichergestellt, daß die ins Gleiten gelangte Seite des Gehäuses 10 infolge der Gehäuseverformung im selben Ausmaß gleitet, wenn das Gehäuse 10 in den Zustand vor der Verformung zurückgelangt ist. Es gibt daher nur eine geringe Wiederholbarkeit für die Relativposition zwischen dem Gehäuse 10 und den Basisplatten 20a und 20b, wenn die Anstiegs- und Abfallvorgänge des Laseroszillators und die Einschalt- und Ausschaltvorgänge des Lasers wiederholt werden. Daher ist es möglich, daß der abgestufte Abschnitt der Halterungstange 24a und das Gehäuse 13, oder der abgestufte Abschnitt der Halterungsstange 24b und die Stütze 12, manchmal miteinander in Berührung kommen, wodurch infolge der Berührung die Wiederholbarkeit der Laserstrahlausrichtung beeinträchtigt wird.
Es wurde angenommen, daß sich die Eigenschaften des Laserstrahls im Betrieb des Lasers nicht ändern, wenn die parallele Anordnung der Resonatorspiegel beibehalten wird. Allerdings ist bekannt, daß sich derartige Eigenschaften wie die Strahlart und die Konvergenzleistung des Laserstrahls geringfügig ändern, wenn die Relativposition der gegenüberliegenden Resonatorspiegel, nämlich die Relativposition der beiden Basisplatten 20a und 20b und des Gehäuses 10, versetzt wird. Gewöhnlich ergibt dies eine Änderung der Relativlängen des Gehäuses 10, welches aus einem Material wie etwa Stahl besteht, und der Halterungsstangen 24a, 24b und 24c, die aus einem Material mit niedriger linearer Ausdehnung bestehen, jedesmal dann, wenn sie beim Transport oder dergleichen in Schwingungen versetzt werden, oder wenn die erste oder zweite Art der Gehäuseverformung hervorgerufen und wiederholt wird. Darüber hinaus kehrt die Relativposition zwischen den Basisplatten 20a und 20b und dem Gehäuse 10 nicht immer in die Ursprungsposition zurück, wenn diese Teile wieder ihre ursprüngliche Länge annehmen. Es ist möglich, daß eine Versetzung der Relativpositionen im Verlauf der Zeit größer wird. Daher ändern sich manchmal die Eigenschaften des Laserstrahls im Verlauf der Zeit. Wenn der Laseroszillator für eine Laserbearbeitung mit hoher Genauigkeit oder dergleichen verwendet wird, tritt daher in der Hinsicht ein Problem auf, daß sich die Auswirkungen der Bearbeitung im Verlauf der Zeit ändern.
Der Laseroszillator nach diesem Stand der Technik ist so wie voranstehend beschrieben aufgebaut, und erfordert Verbesserungen, da infolge der Wärmeverformung des Gehäuses 10 die Strahlstabilität des Laserstrahls verschlechtert wird.
Angesichts der voranstehenden Ausführungen besteht die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe darin, einen Laseroszillator zur Verfügung zu stellen, bei welchem der Einfluß einer Wärme-Verformung auf ein Gehäuse verringert ist, und welcher eine stabilisierte Ausstrahlung eines Laserstrahls ermöglicht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Laseroszillator zur Verfügung gestellt, welcher folgende Teile aufweist: ein Gehäuse, in welchem abgedichtet ein Lasermediumsgas enthalten ist; ein Paar von Entladungselektroden, die einander gegenüberliegend in dem Gehäuse angeordnet sind, um unter Verwendung des Lasermediumsgases eine Laserstrahloszillation zur Verfügung zu stellen, eine Umwälzvorrichtung zum Umwälzen des Lasermediumsgases in dem Gehäuse; einen Wärmeaustauscher, der in dem Gehäuse angeordnet ist, um das Lasermediumgas zu kühlen, welches durch die Entladung erhitzt wird, die von den Entladungselektroden hervorgerufen wird; einen Einlaßport, der an einem ersten Ort des Gehäuses angeordnet ist, um ein Kühlmittel dem Wärmetauscher zuzuführen, und einen Auslaßport, der in dem Gehäuse angeordnet ist, an einem zweiten Ort im wesentlichen symmetrisch zum ersten Ort des Einlaßports in Bezug auf eine Zentrumslinie des Gehäuses, die parallel zu den Entladungselektroden verläuft, um das Kühlmittel aus dem Wärmetauscher auszustoßen.
Weiterhin wird ein Laseroszillator zur Verfügung gestellt, welcher aufweist: ein Gehäuse, welches abgedichtet ein Lasermediumsgas enthält; ein Paar von Entladungselektroden, die einander gegenüberliegend im Gehäuse angeordnet sind, um so eine Laserstrahloszillation unter Verwendung des Lasermediumsgases zu erzeugen, eine Umwälzvorrichtung zum Umwälzen des Lasermediumsgases in dem Gehäuse; und mehrere Wärmetauscher, die in dem Gehäuse angeordnet sind, um das Lasermediumsgas zu kühlen, welches durch die von den Entladungselektroden erzeugte Entladung aufgeheizt wird, wobei die Wärmetauscher an im wesentlichen symmetrisch angeordneten Positionen in Bezug auf einen zentralen Punkt des Gehäuses angeordnet sind.
Weiterhin wird ein Laseroszillator zur Verfügung gestellt, welcher aufweist: ein Gehäuse, in welchem abgedichtet ein Lasermediumsgas enthalten ist; ein Paar von Entladungselektroden, die in dem Gehäuse einander gegenüberliegend angeordnet sind, um so eine Laserstrahloszillation unter Verwendung des Lasermediumsgases zu erzeugen; eine Umwälzvorrichtung zum Umwälzen des Lasermediumsgases in dem Gehäuse; einen Einlaßport, der an einem ersten Ort des Gehäuses angeordnet ist, um ein Kühlmittel den Entladungselektroden zuzuführen; und einen Auslaßport, der in dem Gehäuse an einem zweiten Ort angeordnet ist, im wesentlichen symmetrisch zum ersten Ort des Einlaßports in Bezug auf eine Zentrumslinie des Gehäuses, die parallel zu den Entladungselektroden verläuft, um das Kühlmittel aus den Entladungselektroden auszustoßen.
Weiterhin wird ein Laseroszillator zur Verfügung gestellt, welcher aufweist: ein Gehäuse, in welchem abgedichtet ein Lasermediumsgas enthalten ist; ein Paar von Entladungselektroden, die in dem Gehäuse einander gegenüberliegend angeordnet sind, um so unter Verwendung des Lasermediumsgases eine Laserstrahloszillation zu erzeugen; eine Umwälzvorrichtung zum Umwälzen des Lasermediumsgases in dem Gehäuse; einen Wärmetauscher, der in dem Gehäuse angeordnet ist, um das Lasermediumsgas zu kühlen, welches durch die von den Entladungselektroden erzeugte Entladung erhitzt wird; einen Einlaßport und einen Auslaßport, die an dem Gehäuse vorgesehen sind, um ein Kühlmittel dem Wärmetauscher zuzuführen und von diesem auszustoßen; Kanalbildungsteile, die jeweils in dem Einlaßport und dem Auslaßport vorgesehen sind; und Isolierteile, die jeweils zwischen dem Einlaßport und dem Auslaßport und den Kanalbildungsteilen angeordnet sind, um so eine Wärmeisolierung der Ports und der Kanalbildungsteile zur Verfügung zu stellen.
Weiterhin wird ein Laseroszillator zur Verfügung gestellt, welcher aufweist: ein Gehäuse, in welchem abgedichtet ein Lasermediumsgas enthalten ist; ein Paar von Entladungselektroden, die in dem Gehäuse einander gegenüberliegend angeordnet sind, um so unter Verwendung des Lasermediumsgases eine Laserstrahloszillation zu erzeugen; eine Umwälzvorrichtung zum Umwälzen des Lasermediumsgases in dem Gehäuse; einen Einlaßport und einen Auslaßport, die auf dem Gehäuse angeordnet sind, um ein Kühlmittel den Entladungselektroden zuzuführen und von diesen auszustoßen; Kanalbildungsteile, die jeweils in dem Einlaßport und dem Auslaßport vorgesehen sind; und Isolierteile, die jeweils zwischen dem Einlaßport und dem Auslaßport und den Kanalbildungsteilen angeordnet sind, um eine Wärmeisolierung der Ports und der Kanalbildungsteile zur Verfügung zu stellen.
Weiterhin wird ein Laseroszillator zur Verfügung gestellt, welcher aufweist: ein Gehäuse, in welchem abgedichtet ein Lasermediumsgas enthalten ist; mehrere Halterungsstangen, die in Längsrichtung des Gehäuses angeordnet sind; mehrere Halteteile, die jeweils um Längsenden der Halterungsstangen herum aufgepaßt sind; ein Paar von Basisplatten, die auf dem Gehäuse über die Halteteile einander gegenüberliegend gehaltert sind; Laserstrahlreflektorvorrichtungen einschließlich mehrerer Laserreflektoren, die auf den Basisplatten angeordnet sind; und mehrere Befestigungsaufnahmen, die auf dem Gehäuse im wesentlichen direkt unter den Halteteilen angeordnet sind, um so das Gehäuse an einer Anordnung zu befestigten.
Weiterhin wird ein Laseroszillator zur Verfügung gestellt, welcher aufweist: ein Gehäuse, welches abgedichtet ein Lasermediumsgas enthält; mehrere Halterungsstangen, die in Längsrichtung des Gehäuses angeordnet sind; mehrere Halteteile, die jeweils um Längsenden der Halterungsstangen herum aufgepaßt sind; wobei jedes Halterungsteil ein Paar von Lagern aufweist, die jeweils um die Längsenden des Halterungsteils herum aufgepaßt sind, und eine Vorrichtung zur mechanischen Festlegung der Lagebeziehung eines der Lager und der Halterungsstange; ein Paar von Basisplatten, die auf dem Gehäuse über die Halterungsteile einander gegenüberliegend gehaltert sind; und Laserstrahlreflektorvorrichtungen einschließlich mehrerer Laserreflektoren, die auf den Basisplatten angeordnet sind.
Weiterhin wird ein Laseroszillator zur Verfügung gestellt, welcher ein Gehäuse aufweist, in welchem abgedichtet ein Lasermediumsgas enthalten ist; mehrere Halterungsstangen, die in Längsrichtung des Gehäuses angeordnet sind; mehrere Halterungsteile, die jeweils um Längsenden der Halterungsstangen herum aufgepaßt sind, wobei jedes Halterungsteil ein Paar kugelförmiger Lager aufweist, die jeweils um die Längsenden des Halterungsteils herum aufgepaßt sind, und eine Vorrichtung zur mechanischen Festlegung der Lagebeziehung eines der Lager und der Halterungsstange, wobei die Vorrichtung zur mechanischen Festlegung der Lagebeziehung ein elastisches Teil aufweist, welches das kugelförmige Lager an einen Ansatz der Halterungsstange andrückt; ein Paar von Basisplatten, die auf dem Gehäuse über die Halterungsteile einander gegenüberliegend gehaltert sind; und Laserstrahlreflektorvorrichtungen einschließlich mehrerer Laserreflektoren, die auf den Basisplatten angeordnet sind.
Weiterhin wird ein Laseroszillator zur Verfügung gestellt, der ein Gehäuse aufweist, welches abgedichtet ein Lasermediumsgas enthält; ein Paar von Entladungselektroden, die einander gegenüberliegend im Gehäuse angeordnet sind, um so eine Laserstrahloszillation unter Verwendung des Lasermediumsgases zu erzeugen; eine Umwälzvorrichtung zum Umwälzen des Lasermediumsgases in dem Gehäuse; mehrere Wärmetauscher, die in dem Gehäuse angeordnet sind, um das Lasermediumsgas zu kühlen, welches durch die von den Entladungselektroden erzeugte Entladung erhitzt wird, wobei die Wärmetauscher an im wesentlichen symmetrisch angeordneten Lagen in Bezug auf einen zentralen Punkt des Gehäuses angeordnet sind; und Befestigungsaufnahmen, die im wesentlichen an Längsenden des Gehäuses angeordnet sind, um so das Gehäuse an einer Anordnung zu befestigen.
Weiterhin wird ein Laseroszillator zur Verfügung gestellt, welcher aufweist: ein Gehäuse, welches abgedichtet ein Lasermediumsgas enthält; ein Paar von Entladungselektroden, die einander gegenüberliegend in dem Gehäuse angeordnet sind, um so unter Verwendung des Lasermediumsgases eine Laserstrahloszillation zu erzeugen; eine Umwälzvorrichtung zum Umwälzen des Lasermediumsgases in dem Gehäuse; einen Wärmetauscher, der in dem Gehäuse angeordnet ist, um das Lasermediumsgas zu kühlen, welches durch die von den Entladungselektroden erzeugte Entladung erhitzt wird; einen Einlaßport und einen Auslaßport, die jeweils auf dem Gehäuse vorgesehen sind, um ein Kühlmittel dem Wärmetauscher zuzuführen und dieses von diesem wieder auszustoßen, wobei der Einlaßport und der Auslaßport entgegengesetzt im wesentlichen in gleicher Entfernung zu einer Zentrumslinie des Gehäuses angeordnet sind, welche parallel zu den Entladungselektroden verläuft; und Befestigungsaufnahmen, die im wesentlichen an Längsenden des Gehäuses angeordnet sind, um so das Gehäuse an einer Anordnung zu befestigen.
Weiterhin wird ein Laseroszillator zur Verfügung gestellt, welcher aufweist: ein Gehäuse, in welchem abgedichtet ein Lasermediumsgas enthalten ist; ein Paar von Entladungselektroden, die einander gegenüberliegend in dem Gehäuse angeordnet sind, um so unter Verwendung des Lasermediumsgases eine Laserstrahloszillation zu erzeugen; eine Umwälzvorrichtung zum Umwälzen des Lasermediumsgases in dem Gehäuse; einen Einlaßport und einen Auslaßport, die jeweils auf dem Gehäuse vorgesehen sind, um ein Kühlmittel den Entladungselektroden zuzuführen bzw. von diesen auszustoßen, wobei der Einlaßport und der Auslaßport einander gegenüberliegend im wesentlichen in gleicher Entfernung von einer Zentrumslinie des Gehäuses angeordnet sind, welche parallel zu den Entladungselektroden verläuft; und Befestigungsaufnahmen, die im wesentlichen an Längsenden des Gehäuses angeordnet sind, um so das Gehäuse an einer Anordnung zu befestigen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung hervorgehen. Es zeigt:
Fig. 1 eine Vorderansicht einer ersten Ausführungsform eines Laseroszillators gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine Aufsicht auf den Laseroszillator von Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Aufsicht mit einer Darstellung der Erzeugung einer Wärmeverformung bei einem Gehäuse bei der ersten und einer dritten Ausführungsform eines Laseroszillators gemäß der Erfindung;
Fig. 4 eine Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform eines Laseroszillators gemäß der Erfindung;
Fig. 5 eine Aufsicht auf den Laseroszillator von Fig. 4;
Fig. 6 eine schematische Aufsicht, welche die Erzeugung einer Wärmeverformung bei einem Gehäuse bei der zweiten Ausführungsform eines Laseroszillators gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 7 einen vergrößerten Schnitt, welcher den Aufbau eines Eingangsports für einen Wärmetauscher zeigt, der auf einem Gehäuse bei einer vierten Ausführungsform des Laseroszillators gemäß der Erfindung vorgesehen ist;
Fig. 8 einen vergrößerten Schnitt, der einen Einlaßport für einen Wärmetauscher zeigt, der auf einem Gehäuse der vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Laseroszillators angeordnet ist;
Fig. 9 eine Vorderansicht einer fünften Ausführungsform eines Laseroszillators gemäß der Erfindung;
Fig. 10 eine Aufsicht auf den Laseroszillator von Fig. 9;
Fig. 11 eine Aufsicht, welche schematisch die Erzeugung einer Wärmeverformung bei einem Gehäuse bei der fünften Ausführungsform eines Laseroszillators gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 12 einen vergrößerten Schnitt einer sechsten Ausführungsform eines Laseroszillators, wobei eine Halterungsstange und ein Halterungsteil gezeigt sind, welche eine Basisplatte an einem Gehäuse haltern;
Fig. 13 eine Ansicht der rechten Seite einer siebten Ausführungsform des Laseroszillators;
Fig. 14 eine Ansicht der linken Seite der siebten Ausführungsform des Laseroszillators;
Fig. 15 einen vergrößerten Schnitt, entlang der Linie 15-15 von Fig. 13, der siebten Ausführungsform eines Laseroszillators, wobei eine Halterungsstange und ein Halterungsteil gezeigt sind, welche eine Basisplatte an einem Gehäuse haltern;
Fig. 16 eine Aufsicht mit einer schematischen Darstellung einer achten Ausführungsform des Laseroszillators;
Fig. 17 eine Aufsicht mit einer schematischen Darstellung der Erzeugung einer Wärmeverformung eines Gehäuses bei einer Abänderung der achten Ausführungsform eines Laseroszillators gemäß der Erfindung;
Fig. 18 eine Aufsicht auf eine neunte Ausführungsform eines Laseroszillators;
Fig. 19 eine Aufsicht, welche schematisch die Erzeugung einer Wärmeverformung bei einem Gehäuse bei einer Abänderung der neunten Ausführungsform eines Laseroszillators gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 20 eine Perspektivansicht einer schematischen Darstellung eines Laseroszillators, welcher in der japanischen Patentveröffentlichung (Kokoku) Nr. 63-64073 gezeigt ist;
Fig. 21 eine Vorderansicht eines Laseroszillators, welcher in der japanischen Veröffentlichung (Kokoku) Nr. 64-832 gezeigt ist;
Fig. 22 eine Aufsicht auf den Oszillator von Fig. 21;
Fig. 23 eine Ansicht der rechten Seite des Oszillator von Fig. 21;
Fig. 24 einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie 24-24 mit Einzelheiten des Oszillator von Fig. 23;
Fig. 25 einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie 25-25 mit einer Darstellung von Einzelheiten des Oszillator von Fig. 23;
Fig. 26 einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie 26-26 mit einer Darstellung von Einzelheiten des Oszillator von Fig. 23;
Fig. 27 eine Aufsicht, welche schematisch die Erzeugung einer Wärmeverformung bei einem Gehäuse beim Stand der Technik für einen Laseroszillator zeigt; und
Fig. 28 eine Aufsicht, welche schematisch die Erzeugung einer Wärmeverformung auf einem Gehäuse beim Stand der Technik für einen Laseroszillator zeigt.
Fig. 1 ist eine Vorderansicht einer ersten Ausführungsform eines Laseroszillators gemäß der Erfindung. Fig. 2 ist eine Aufsicht auf den Laseroszillator von Fig. 1. Der erfindungsgemäße Laseroszillator weist grundsätzlich denselben Aufbau auf wie der Laseroszillator nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 20, abgesehen von den charakteristischen Einzelheiten, die nachstehend beschrieben sind, und deswegen wird eine Beschreibung der gleichen oder entsprechenden Teile oder Elemente nachstehend nicht erneut vorgenommen. In den Fig. 1 und 2 werden dieselben Bezugszeichen für gleiche oder entsprechende Teile oder Elemente verwendet wie bei dem in den Fig. 20 und 21 gezeigten Stand der Technik, und deswegen erfolgt insoweit keine erneute Beschreibung. Die nachstehende Beschreibung konzentriert sich auf die Unterschiede zwischen dem erfindungsgemäßen Laseroszillator und dem Laseroszillator nach dem Stand der Technik.
Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, weist die erste Ausführungsform des Laseroszillators ein Gehäuse 10 auf, welches abgedichtet ein Lasermediumsgas enthält. Ein Paar von Entladungselektroden 4a und 4b, die einander gegenüberliegen, ist in dem Gehäuse 10 angeordnet, und erzeugt eine Laserstrahloszillation unter Verwendung des Lasermediumsgases. Ein Gebläse 6 als Umwälzvorrichtung wälzt das Lasermediumsgas in dem Gehäuse 10 um. Weiterhin ist ein Wärmetauscher 8 in dem Gehäuse 10 angeordnet und kühlt das Lasermediumsgas, welches durch die Entladung der Entladungselektroden 4a und 4b auf eine hohe Temperatur erhitzt wurde. Diese Anordnungen sind ähnlich wie bei dem voranstehend geschilderten Stand der Technik. Der erfindungsgemäße Laseroszillator weist Verbesserungen in Bezug auf die Anordnungen oder Positionen eines Einlaßports 134 und eines Auslaßports 136 auf. Der Einlaßport 134 und der Auslaßport 136 sind nämlich symmetrisch auf einer Bodenwand des Gehäuses 10 angeordnet, gesehen von oben oder unten, wie nachstehend noch genauer erläutert wird.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist der Einlaßport 134 für den Wärmetauscher 8 in einem Eckenabschnitt der Bodenwand des Gehäuses 10 angeordnet, um so ein Kühlmittel in das Gehäuse 10 hineinzubringen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist, wie aus Fig. 1 hervorgeht, die Position des Einlaßports 134 so gewählt, daß sich dieser in einer Ecke der Bodenwand befindet, die nahe einer Rückwand und einer linken Wand des Gehäuses 10 angeordnet ist. Der Einlaßport 134 ist an das Rohr 35 angeschlossen, und das Kühlmittel wird dem Wärmetauscher 8 über das Rohr 35 zugeführt. Andererseits ist, wie aus Fig. 2 hervorgeht, der Auslaßport 136 für den Wärmetauscher 8 in einem anderen Eckenabschnitt der Bodenwand des Gehäuses 10 angeordnet, um so das Kühlwasser aus dem Gehäuse 10 auszustoßen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist, wie aus Fig. 2 hervorgeht, die Position des Auslaßports 136 so gewählt, daß dieser in einer Ecke der Bodenwand liegt, die nahe an einer Vorderwand und der linken Wand des Gehäuses 10 angeordnet ist. Darüber hinaus weisen der Einlaßport 134 und der Auslaßport 136 zueinander eine spezielle Lagebeziehung auf. Wie nämlich in Fig. 2 gezeigt ist, sind sie im wesentlichen symmetrisch in Bezug auf eine Zentrumslinie CL-CL des Gehäuses 10 angeordnet, sie sich in dessen Längsrichtung parallel zur Längsrichtung der Entladungselektroden 4a, 4b erstreckt. Der Auslaßport 136 ist an das Rohr 37 angeschlossen, und das Kühlmittel wird über das Rohr 37 aus dem Gehäuse 10 herausgeleitet.
Nachstehend wird der Betrieb des wie voranstehend geschildert aufgebauten Laseroszillators beschrieben.
Zur Vorbereitung des Betriebs des Laseroszillators wird das Kühlmittel in dem Gehäuse 10 durch den Einlaßport 134 und dem Auslaßport 136 umgewälzt, und dies ändert die Temperatur des Gehäuses 10 allmählich von Zimmertemperatur auf eine Temperatur nahe der Temperatur des Kühlmittels, wie bei dem Laseroszillator nach dem Stand der Technik. Wenn die Kühlmitteltemperatur niedriger ist als die Zimmertemperatur, so wird ein Teil (insbesondere der Bodenwand) des Gehäuses 10, welches durch Schraffurlinien in Fig. 3 dargestellt ist, teilweise durch Wärmeleitung von dem Einlaßport 134 gekühlt, und von dem Auslaßport 136. Allerdings ist die Menge des in dem Gehäuse fließenden Kühlmittels groß, so daß die Temperaturen am Einlaß und am Auslaß im wesentlichen gleich sind. Daher werden entsprechende Kontraktionen durch Wärmeausdehnung am oberen Teil (der Seite der Halterungsstangen 24a, 24b) und am unteren Teil (der Seite der Halterungsstange 24c) des Gehäuses hervorgerufen, wie in Fig. 3 gezeigt ist, so daß sich keine Verformung ergibt, welche eine Verzerrung des Gehäuses 10 hervorrufen könnte. Es gibt daher keine erste Art der Gehäuseverformung. Dies führt dazu, daß die Basisplatten 20a und 20b, die von dem Gehäuse 10 gehaltert werden, nicht ihre Positionen ändern, so daß die Strahlrichtung des Laserstrahls stabilisiert ist, wenn der Laser schwingt.
Kurz gefaßt werden infolge des voranstehend geschilderten Aufbaus beim Gehäuse 10 die rechte und die linke Seite in Laserstrahlrichtung unter denselben Bedingungen gekühlt. Dies führt dazu, daß das Gehäuse 10 keine Verzerrung infolge einer Wärmeverformung erzeugt, wenn es an dem Einlaßport 134 und dem Auslaßport 136 gekühlt wird, so daß die erste Art der Gehäuseverformung im wesentlichen ausgeschaltet ist.
Während bei der zur Erläuterung geschilderten Ausführungsform, die in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, der Einlaßport 134 und der Auslaßport 136 symmetrisch an den entgegengesetzten Bodenecken einer Längsseite des Gehäuses 10 angeordnet sind, können sie auch an anderen Positionen angeordnet sein, soweit sie symmetrisch in Bezug auf die Seiten-Zentrumslinie des Gehäuses 10 angeordnet sind. Sie können beispielsweise weg von den Ecken in Richtung auf die Zentrumslinie verschoben werden. Wenn sie jedoch in den Ecken angeordnet sind, kann der Innenraum besser genutzt werden, und gibt es mehr Freiheiten für die Anordnung des Wärmetauschers 8 und dergleichen in dem Gehäuse 10.
Fig. 4 ist eine Vorderansicht, welche eine zweite Ausführungsform eines Laseroszillators gemäß der Erfindung zeigt. Fig. 5 ist eine Aufsicht auf den Laseroszillator von Fig. 4. Der erfindungsgemäßen Laseroszillator bei dieser Ausführungsform weist grundsätzlich denselben Aufbau auf wie der Laseroszillator beim Stand der Technik gemäß Fig. 20, mit Ausnahme der charakteristischen Eigenschaften, die nachstehend beschrieben werden, und daher erfolgt nachstehend keine erneute Beschreibung entsprechender Elemente. In den Fig. 4 und 5 werden dieselben Bezugszeichen für entsprechende Elemente wie beim in den Fig. 20 und 21 gezeigten Stand der Technik verwendet, und es erfolgt keine erneute, ins einzelne gehende Beschreibung. Die nachstehende Beschreibung konzentriert sich auf die Unterschiede zwischen der zweiten Ausführungsform des Laseroszillators und dem Laseroszillator nach dem Stand der Technik.
Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, weist die zweite Ausführungsform des Laseroszillators ein Gehäuse 10 auf, welches abgedichtet ein Lasermediumsgas enthält, und ein Paar von Entladungselektroden 4a und 4b, die einander gegenüberliegend in dem Gehäuse 10 angeordnet sind und unter Verwendung des Lasermediumsgases eine Laserstrahloszillation erzeugen, wie bei der ersten Ausführungsform des Laseroszillators.
Bei der zweiten Ausführungsform ist ein Paar von Gebläsen 206a und 206b vorgesehen, die als Umwälzvorrichtungen dienen, welche das Lasermediumsgas in dem Gehäuse 10 umwälzen. Ein Paar von Wärmetauschern 208a und 208b ist ebenfalls in dem Gehäuse 10 angeordnet und kühlt das Lasermediumsgas, welches infolge der Entladung der Entladungselektroden 4a und 4b eine hohe Temperatur aufweist. Der erfindungsgemäße Laseroszillator weist eine verbesserte Anordnung und Positionierung der Gebläse 206a und 206b, der Wärmetauscher 208a und 208b, und zugehöriger Bauteile auf, wie nachstehend noch genauer erläutert wird.
Die beiden Wärmetauscher 208a und 208b sind in dem Gehäuse 10 an zueinander im wesentlichen symmetrischen Positionen in Bezug auf einen Zentrumspunkt CP des Gehäuses 10 angeordnet, gesehen in der Aufsicht von Fig. 5. Rohrleitungen 203a und 203b sind an den Wärmetauscher 208a bzw. 208b befestigt, in dem Gehäuse 10. Einlaßports 234a und 234b sind jeweils für den Wärmetauscher 208a bzw. 208b an Positionen der Bodenwand des Gehäuses 10 nahe den Wärmetauschern 208a und 208b angeordnet. Das Kühlmittel wird von jedem Einlaßport 234a, 234b in jeden entsprechenden Wärmetauscher 208a, 208b eingeführt und geliefert durch jedes Rohr 235a, 235b, welches den entsprechenden Einlaßport 234a, 234b und den Wärmetauscher 208a, 208b verbindet. Auslaßports 236a und 236b sind für die Wärmetauscher 208a und 208b vorgesehen, an Positionen der Bodenwand des Gehäuses 10 nahe den Wärmetauschern 208a und 208b. Das Kühlmittel verläßt jeden Wärmetauscher 208a, 208b durch jedes Rohr 237a, 237b, welches den entsprechenden Auslaßports 236a, 236b und den Wärmetauscher 208a, 208b verbindet, und wird aus dem Gehäuse 10 jeweils über den entsprechenden Auslaßport 236a, 236b ausgestoßen.
Der Betrieb des wie voranstehend geschildert aufgebauten Laseroszillators wird nachstehend beschrieben.
Wenn im Betrieb des Laseroszillators das Lasermediumsgas, welches nach dem Durchgang durch das Paar der Entladungselektroden 4a, 4b eine hohe Temperatur aufweist, in den Rohrleitungen 203a und 203b fließt, werden die Rohrleitungen 203a und 203b auf eine hohe Temperatur erwärmt, wie bei dem Laseroszillator nach dem Stand der Technik. Dann empfangen Abschnitte des Gehäuses 10 nahe den Rohrleitungen 203a und 203b Wärme von den Rohrleitungen 203a und 203b, durch Wärmestrahlung von den Rohrleitungen 203a und 203b. Daher steigt in den Abschnitten gegenüberliegend den Rohrleitungen 203a und 203b allmählich die Temperatur an, und diese Abschnitte dehnen sich durch Wärmeausdehnung aus. Hierbei sind die Rohrleitungen 203a und 203b an im wesentlichen symmetrischen Positionen zueinander in Bezug auf den Zentrumspunkt CP des Gehäuses angeordnet, wie in Fig. 5 dargestellt, entsprechend den Anordnungen der Wärmetauscher 208a und 208b. Daher werden Abschnitte der Querseitenwand des Gehäuses 10, die in Fig. 6 jeweils durch Wellenlinien dargestellt sind, durch Wärmestrahlung der Rohrleitungen 203a und 203b erhitzt. Der eine Wandabschnitt (der obere in Fig. 6) und der andere Wandabschnitt (der untere in Fig. 6) dehnen sich jedoch auf dieselbe Weise infolge einer linearen Ausdehnung aus, wodurch eine Verformung verringert wird, die eine Auslenkung des Gehäuses 10 hervorrufen könnte. Es kann daher die zweite Art der Gehäuseverformung verringert werden, so daß sich die Positionen der Basisplatten 20a und 20b, die durch das Gehäuse 10 gehaltert werden, praktisch nicht ändern, wodurch die Laserstrahlausrichtung stabil ist, wenn der Laser schwingt. Die verbesserten Merkmale bei dieser Ausführungsform sind am wirksamsten, wenn sie mit charakteristischen Merkmalen einer fünften Ausführungsform kombiniert werden, die später beschrieben wird. Eine derartige Kombination wird als die achte Ausführungsform geschildert.
Bei der voranstehend geschilderten Anordnung werden bei dem Gehäuse 10 dessen rechte und linke Seite in Laserstrahlrichtung unter denselben Bedingungen gekühlt. Dies führt dazu, daß das Gehäuse 10 keine Störungen durch Wärmeverformung erzeugt, wenn es gekühlt wird, durch Wärmestrahlung von den Wärmetauschern 208a und 208b, so daß das Ausmaß der zweiten Art der Gehäuseverformung verringert werden kann.
Zwar sind bei der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsform zwei Wärmetauscher 208a und 208b in dem Gehäuse 10 nahe der oberen rechten Ecke und der unteren linken Ecke des Gehäuses vorgesehen, jedoch können sie in anderer Anzahl oder an anderen Positionen vorgesehen sein, solange sie an im wesentlichen symmetrischen Positionen in Bezug auf den Zentrumspunkt des Gehäuses 10 angeordnet sind. Darüber hinaus können die Wärmetauscher 208a und 208b an solchen Positionen angeordnet sein, durch welche ein besonders wirksamer Umlauf des Lasermediumsgases zur Verfügung gestellt wird, und unter Berücksichtigung des Flusses des Lasermediumsgases. In diesem Fall kann das Lasermediumsgas, welches in dem Gehäuse 10 umgewälzt wird, wirksam durch die Wärmetauscher 208a und 208b gekühlt werden.
Eine dritte Ausführungsform des Laseroszillators ist in den Fig. 1 und 2 gezeigt, die auch zur Beschreibung der ersten Ausführungsform verwendet werden. Die nachstehende Beschreibung konzentriert sich auf die charakteristischen Merkmale der dritten Ausführungsform, unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2.
In diesen Figuren weist der erfindungsgemäße Laseroszillator Verbesserungen bezüglich der Anordnungen zum Befördern des Kühlmittels zu den Entladungselektroden 4a und 4b und von diesen weg auf. Ein Einlaßport 340 für die Entladungselektroden 4a und 4b ist in einem Eckenabschnitt einer Querseitenwand des Gehäuses 10 so angeordnet, daß ein Kühlmittel in das Gehäuse 10 hineingelassen wird. Bei der dargestellten Ausführungsform ist, wie in Fig. 2 gezeigt, die Position des Einlaßports 340 so gewählt, daß sich dieser in einer Ecke der linken Wand befindet, die nahe an der Rückwand und der oberen Wand des Gehäuses 10 angeordnet ist.
Der Einlaßport 340 ist an das Rohr 341 angeschlossen, und das Kühlmittel wird der oberen Elektrode 4a durch das Rohr 341 zugeführt. Andererseits ist der Auslaßport 342 für die Entladungselektroden 4a und 4b in einem anderen Eckenabschnitt der einen Querseitenwand des Gehäuses 10 so angeordnet, daß das Kühlwasser aus dem Gehäuse 10 ausgestoßen wird. Bei der gezeigten Ausführungsform ist, wie in Fig. 2 gezeigt, die Position des Auslaßports 342 so gewählt, daß dieser in einer Ecke der linken Wand angeordnet ist, die nahe an der Vorderwand und der oberen Wand des Gehäuses 10 liegt. Weiterhin weisen der Einlaßport 340 und der Auslaßport 342 zueinander eine spezielle Lagebeziehung auf. Sie sind nämlich an im wesentlichen symmetrischen Positionen in Bezug auf eine Zentrumslinie der Seitenwand des Gehäuses 10 angeordnet, die sich in Richtung der Höhe in rechtem Winkel zur Längsrichtung der Entladungselektroden 4a, 4b erstreckt. Bei den Entladungselektroden 4a und 4b ist ihr anderes Ende durch ein Rohr 45 verbunden, und das Kühlmittel wird von der oberen Elektrode 4a zur unteren Elektrode 4b geschickt. Der Auslaßport 342 ist an die untere Entladungselektrode 4b über ein Rohr 343 angeschlossen, und das Kühlmittel wird aus dem Gehäuse 10 über das Rohr 343 herausgeleitet.
Nachstehend wird der Betrieb des wie voranstehend geschilderten aufgebauten Laseroszillators beschrieben.
Im Vorbereitungsbetrieb des Laseroszillators wird das Kühlmittel in dem Gehäuse 10 zwischen dem Einlaßport 340 und dem Auslaßport 342 umgewälzt, und ändert die Temperatur des Gehäuses 10 allmählich von Zimmertemperatur auf eine Temperatur nahe der Temperatur des Kühlmittels, wie bei dem Laseroszillator nach dem Stand der Technik. Falls die Kühlmitteltemperatur niedriger ist als die Raumtemperatur, so wird ein Teil (insbesondere der linken Wand) des Gehäuses 10, welches durch Schräglinien (Schraffur) in Fig. 3 dargestellt ist, teilweise durch Wärmeleitung von dem Einlaßport 340 und dem Auslaßport 342 gekühlt. Allerdings ist die Menge des fließenden Kühlmittels groß, so daß die Temperaturen am Einlaß und am Auslaß im wesentlichen gleich sind. Daher werden entsprechende Kontraktionen durch Wärmeleitung an dem oberen Teil (der Seite der Rohrleitung 3) und dem unteren Teil (der Seite des Gebläses 6) des in Fig. 3 gezeigten Gehäuses 10 hervorgerufen, so daß es keine Verformungen gibt, die eine Verzerrung des Gehäuses 10 hervorrufen könnten. Es gibt daher keine erste Art der Gehäuseverformung. Dies führt dazu, daß die Basisplatten 20a und 20b, die von dem Gehäuse 10 gehaltert werden, nicht ihre Positionen ändern, so daß die Strahlrichtung des Laserstrahls stabilisiert ist, wenn der Laser schwingt.
Kurz gefaßt werden bei der voranstehend geschilderten Anordnung die rechte und die linke Seite des Gehäuses 10 in Laserstrahlrichtung unter denselben Bedingungen gekühlt. Dies führt dazu, daß das Gehäuse 10 nicht durch Wärmeverformungen verzerrt wird, wenn es an dem Einlaßport 340 und dem Auslaßport 342 gekühlt wird, so daß die erste Art der Gehäuseverformung im wesentlichen ausgeschaltet ist.
Zwar sind bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform der Einlaßport 340 und der Auslaßport 342 symmetrisch in den gegenüberliegenden Ecken des oberen Endes der einen Querseitenwand des Gehäuses 10 angeordnet, jedoch können sie auch an anderen Positionen angeordnet sein, solange sie symmetrisch in Bezug auf die sich vertikal erstreckende Zentrumslinie CL-CL des Gehäuses 10 angeordnet sind. Sie können beispielsweise von den Ecken weg in Richtung auf die Zentrumslinie verschoben werden. Wenn sie sich in den Ecken befinden, kann jedoch der Innenraum am wirksamsten genutzt werden, und gibt es viel Freiheit für die Anordnung des Wärmetauschers 8 und dergleichen in dem Gehäuse 10.
Fig. 7 ist ein vergrößerter Schnitt, welcher den Aufbau eines Einlaßports für einen Wärmetauscher zeigt, der auf einem Gehäuse 10 bei einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Laseroszillators angeordnet ist. Wesentlich für die vierte Ausführungsform ist die Anordnung des Einlaßports, und der übrige Aufbau ist ebenso wie beim Stand der Technik gemäß Fig. 20, so daß eine erneute Beschreibung der insoweit bekannten Teile nicht erforderlich ist. In Fig. 7 werden dieselben Bezugszeichen für gleiche oder entsprechende Bauteile wie bei der ersten bis dritten Ausführungsform verwendet, und insoweit erfolgt keine erneute Beschreibung.
In Fig. 7 ist ein Einlaßport 434 für einen Wärmetauscher auf dem Gehäuse 10 vorgesehen. Ein Rohr 435 verbindet den Einlaßport 434 mit dem Wärmetauscher 8, um so ein Kühlmittel dem Wärmetauscher 8 zuzuführen. Ein Verbinder 450 als Rohrteil ist ins Innere des Einlaßports 434 eingepaßt, um so einen Teil des Kanals festzulegen, durch welchen das Kühlmittel umgewälzt wird. Bei dem Verbinder 450 ist sein inneres Axialende mit dem Rohr 435 verbunden. Der Verbinder 450 ist zylinderförmig, wobei ein Ende mit einem Flansch versehen ist, so daß der zylindrische Abschnitt in den Einlaßport 434 eingeführt wird, und der mit einem Flansch versehene Abschnitt einem äußeren Vorsprung des Einlaßport 434 gegenüberliegt. Ein O-Ring 451 als Wärmeisolierteil ist um einen Außenumfang des zylindrischen Abschnitts des Verbinders 450 herum so aufgepaßt, daß er die Innenoberfläche des Einlaßports 434 und die Außenumfangsoberfläche des Verbinders 450 abdichtet. Eine innere Isolierbeilagscheibe 452 und eine äußere Isolierbeilagscheibe 453, die jeweils ein Wärmeisolierteil bilden, sind auf gegenüberliegenden Oberflächen des mit einem Flansch versehenen Abschnitts des Verbinders 450 angeordnet. Schrauben 454 gehen durch die äußere Beilagscheibe 453, den mit einem Flansch versehenen Abschnitt des Verbinders 450 und die innere Beilagscheibe 452 hindurch, so daß sie in Eingriff mit dem Vorsprung des Einlaßports 434 gelangen, wodurch der Verbinder 450 an dem Einlaßport 434 befestigt wird, während diese Teile durch die Isolierbeilagscheiben 432 und 433 isoliert werden. Ein Rohr 455 ist an ein äußeres Axialende des Verbinders 450 angeschlossen, um das Kühlmittel in das Gehäuse 10 über den Verbinder 450 einzubringen. Zwar folgte die voranstehende Beschreibung in Bezug auf den Einlaßport 434, jedoch sind dieselben Bauelemente auf einem Auslaßport 436 für den Wärmetauscher vorgesehen, und zur Vermeidung von Wiederholungen erfolgt insoweit keine erneute Beschreibung.
Da bei dem voranstehenden Aufbau der O-Ring 451 und der Verbinder 450 dem Lasermediumsgas in dem Gehäuse 10 ausgesetzt sind, welches unter Vakuum gehalten wird, sollte ihr Material sorgfältig ausgewählt werden. Im allgemeinen können Nitrilgummi, welches als Material für einen O-Ring verwendet wird, und Kunststoffmaterialien wie beispielsweise Nylon oder Polycarbonat beschädigt werden und Risse aufweisen, wenn sie einem Vakuum ausgesetzt werden. Daher besteht der O-Ring 451, der bei der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, aus einem fluorhaltigen Gummi, und besteht der Verbinder 450 aus Metall, einem fluorhartigen Kunstharz wie beispielsweise PVdF, oder Keramik. Die Isolierbeilagscheiben 452 und 453 sind nicht dem Vakuum ausgesetzt, so daß sie aus Kunststoffmaterialien wie beispielsweise Polycarbonat bestehen können.
Nachstehend wird der Betriebsablauf bei dem Laseroszillator geschildert, der voranstehend beschrieben wurde.
Bei dem voranstehend geschilderten Aufbau sind das Kühlmittel und der Einlaßport 434 über den O-Ring 451 und die Isolierbeilagscheiben 452 und 453 wärmeisoliert, so daß dann, wenn sich die Temperatur des Kühlmittels ändert, das Gehäuse 10 durch eine derartige Temperaturänderung nicht beeinflußt wird. Wenn der Verbinder 450 aus einem Fluorharz oder Keramik besteht, die ein geringes Wärmeleitvermögen aufweisen, können darüber hinaus noch vorteilhaftere Wirkungen erzielt werden. In diesem Fall können die Isolierbeilagscheiben 452 und 453 weggelassen werden. Der Auslaßport 436 ist entsprechend aufgebaut, so daß das Gehäuse 10 nicht durch eine Temperaturänderung des Kühlmittels am Auslaß beeinflußt wird. Daher ist die Laserstrahlausrichtung stabilisiert, wenn der Laser oszilliert.
Während bei der beispielhaft geschilderten Ausführungsform bei dem Verbinder 450 der O-Ring 451 an den zylindrischen Abschnitt angepaßt ist, um eine Wärmeisolierung gegenüber dem Einlaß- oder Auslaßport 434, 436 bereitzustellen, kann der O- Ring 451 auch an einen mit einem Flansch versehenen Abschnitt eines Verbinders 450a angepaßt sein, wie in Fig. 8 gezeigt. Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform ist der äußere Vorsprung weggelassen, und weist der Verbinder 450a einen kürzeren, zylindrischen Abschnitt und einen größeren, mit einem Flansch versehenen Abschnitt auf. Der O-Ring 451 ist weiter innen angeordnet in Bezug auf die Isolierbeilagscheibe 452, und haltert die Verbindung 450a in einer stabilen Position in Zusammenarbeit mit der Beilagscheibe 452. Die Schrauben 456 zur Befestigung des Verbinders 450a an dem Gehäuse 10 bestehen aus einem Kunststoffmaterial wie beispielsweise Polycarbonat als Wärmeisoliermaterial. Der Verbinder 450a besteht vorzugsweise aus einem fluorhaltigen Harz oder aus Keramik mit niedriger Wärmeleitfähigkeit. Falls die Schraube 456 oder der Verbinder 450a aus einem wärmeisolierenden Material besteht, kann die Isolierbeilagscheibe 452 weggelassen werden.
Bei dem voranstehend geschilderten Aufbau ist das Gehäuse 10 in Bezug auf die Temperatur stabil, unabhängig von der am Einlaßport 434 oder dem Auslaßport 436 erzeugten Wärme, so daß die erste Art der Gehäuseverformung abgemildert werden kann.
Während bei der beispielhaften Ausführungsform der Einlaßport 434 und der Auslaßport 436 für den Wärmetauscher 8 mit den Wärmeisolieranordnungen versehen sind, können als Abänderung dieser Ausführungsform derartige Anordnungen auch bei einem Einlaßport 40 und einem Auslaßport 42 für die Entladungselektroden 4a, 4b vorgesehen werden.
In diesem Fall ist das Gehäuse 10 in Bezug auf die Temperatur stabil, unabhängig von der am Einlaßport 40 oder Auslaßport 42 erzeugten Wärme, so daß die erste Art der Gehäuseverformung abgemildert werden kann.
Darüber hinaus kann der Verbinder 450 als Kanalausbildungsteil aus einem Material bestehen, dessen Eigenschaften sich nicht verschlechtern, wenn es dem Lasermediumsgas ausgesetzt wird, welches abgedichtet in dem Gehäuse 10 enthalten ist, zumindest in einem Abschnitt, welcher dem Lasermediumsgas ausgesetzt ist.
Falls ein Teil des Verbinders 450 oder der gesamte Verbinder aus einem korrosionsbeständigen Material besteht, wird der Verbinder 450 nicht durch das Lasermediumsgas korrodiert und weist keine Beschädigungen oder Risse auf.
Daher kann es nicht auftreten, daß das Lasermediumsgas am Verbinder 450 aus dem Gehäuse 10 herauskriecht.
Fig. 9 ist eine Vorderansicht einer fünften Ausführungsform eines Laseroszillators gemäß der Erfindung. Fig. 10 ist eine Aufsicht auf den Laseroszillator von Fig. 9. Der erfindungsgemäße Laseroszillator weist grundsätzlich denselben Aufbau auf wie der Laseroszillator nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 20, mit Ausnahme bestimmter, charakteristischer Eigenschaften, die nachstehend beschrieben werden, und eine Beschreibung derartiger entsprechender Teile oder Elemente wird nachstehend weggelassen. In den Fig. 9 und 10 weist der erfindungsgemäße Laseroszillator eine ähnliche Anordnung auf wie in den Fig. 21 und 22, abgesehen von der Anordnung von Befestigungsaufnahmen, und daher werden die gleichen Bezugszeichen für gleiche oder entsprechende Teile oder Elemente wie beim Stand der Technik gemäß Fig. 20 und 21 verwendet, so daß deren erneute Beschreibung nicht erforderlich ist. Die folgende Beschreibung betrifft hauptsächlich die Unterschiede zwischen dem erfindungsgemäßen Laseroszillator und dem Laseroszillator nach dem Stand der Technik.
Wie aus den Figuren hervorgeht, wird ein Paar von Basisplatten 20a und 20b auf dem Gehäuse 10 auf solche Weise gehaltert, daß sie einander gegenüberliegen, wobei dazwischen Halteteile angeordnet sind. Die Halteteile bestehen aus Kugellagern 11, Stützen 12, Gehäusen 13, kugelförmigen Lagern 14 und Flanschen 15. Das Kugellager 11 ist auf eine Außenumfangsoberfläche von mehreren (bei der beispielhaften Ausführungsform: zwei) Halterungsstangen 24a und 24b aufgepaßt. Daher werden die Laserstrahlreflektoreinheiten 5a und 5b, die mit Laserreflektoren versehen sind, durch die Halterungsteile gehalten.
Vier Befestigungsaufnahmen 522 sind an dem Gehäuse 10 im wesentlichen direkt unter den entgegengesetzten Enden der oberen zwei Halterungsstangen 24a und 24b befestigt. Bei der beispielhaften Ausführungsform sind die Befestigungsaufnahmen 522 einstückig an gegenüberliegenden Ecken eines unteren Endes der Seitenwand des Gehäuses 10 vorgesehen. Wie bei der Beschreibung des Standes der Technik erwähnt, ändern hier selbst dann, wenn auf das Gehäuse 10 eine solche Belastung ausgeübt wird, daß es verzerrt wird, infolge einer Ausdehnung oder eines Zusammenziehens durch Wärmeverformungen, die Befestigungsaufnahmen 522 (22 beim Stand der Technik) kaum ihre Positionen, da sie an einer starren Anordnung befestigt sind. Selbst wenn bei dem voranstehend geschilderten Aufbau die Temperatur eines Abschnitts in der Nähe der Leitung 3 des Gehäuses 10 ansteigt, während der Laser schwingt, wird verhindert, daß sich Abschnitte des Gehäuses 10 bewegen, die jeweils durch die Halterungsstangen 24a, 24b und 24c gehaltert werden, und nicht wesentlich ihre Position ändern. Daher wird die Laserstrahlausrichtung stabilisiert, wenn der Laser schwingt, selbst in Bezug auf die zweite Art der Gehäuseverformung. Weiterhin weist die vorliegende Ausführungsform dieselben vorteilhaften Wirkungen in Bezug auf die erste Art der Gehäuseverformung auf.
Nunmehr werden Vorteile der Befestigungsaufnahmen 522 bei der vorliegenden Ausführungsform im Vergleich mit dem Stand der Technik beschrieben.
Beispielsweise die japanischen Patentveröffentlichungen (Kokai) mit den Nummern 57-97689, 61-188987 und 2-168683 beschreiben jeweils ähnliche Anordnungen wie bei der vorliegenden Ausführungsform. Allerdings unterscheidet sich der Stand der Technik, der in diesen Veröffentlichungen gezeigt ist, von der vorliegenden Ausführungsform darin, daß die Basisplatten 20a und 20b oder die Halterungsstangen 24a, 24b und 24c, die in den Fig. 9 und 10 gezeigt sind, fest oder gleitbeweglich auf einer starren Anordnung wie beispielsweise Füßen angebracht sind, welche direkt den Laseroszillator befestigen. Bei diesem Stand der Technik ist nämlich eine Basisplatte an der Seite befestigt, an welcher der Laserstrahl herausgeführt wird (der Basisplatte 20a von Fig. 10), und hierbei ist angestrebt, eine Bewegung der Anordnung dadurch aufzufangen, daß ein Teil entsprechend der Platte 20b gleitbeweglich ausgebildet wird, oder eine Leiter verwendet wird, die in der Veröffentlichung mit der Nummer 2-168683 gezeigt ist. Der Stand der Technik zeigt keine Teile, und schlägt auch keine Teile vor, welche eine Bewegung eines zylindrischen Anregungsabschnitts aufnehmen (61- 188987), eines Laserrohrs (2-168683), oder eines Laseroszillators (57-97689), welche dem Gehäuse bei der vorliegenden Ausführungsform entsprechen. Dieser Stand der Technik hat nämlich vollständig andere Ziele, im Vergleich zur vorliegenden Erfindung gemäß der fünften Ausführungsform. Weiterhin gibt es in diesem Stand der Technik keine Offenbarung und keinen Vorschlag in Bezug auf die grundlegende Anordnung der vorliegenden Ausführungsform, nämlich daß Basisplatten durch kugelförmige Lager und Kugellager gehaltert werden, und daß eine Verzerrung eines Gehäuses durch die kugelförmigen Lager aufgefangen wird. Darüber hinaus ist bei der vorliegenden Ausführungsform das Gehäuse 10 an der Anordnung befestigt, und die Halterungsstangen 24a, 24b und 24c können sich frei bewegen, um eine Verzerrung des Gehäuses 10 zu verhindern, so daß kein negativer Einfluß auf die Basisplatten 20a und 20b ausgeübt wird. Im Gegensatz hierzu sind bei den Anordnungen nach dem Stand der Technik die Basisplatten, aus welchen der Laserstrahl herausgeführt wird, vollständig an der Anordnung fixiert, da nämlich ihre Positionen in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Halterungsstangen unbeweglich sind. Falls die Anordnung in Bezug auf eine Ebene parallel zur Papierebene von Fig. 10 verzerrt wird, werden die Halterungsstangen entsprechend der Bewegung der Anordnung verzerrt, so daß ein Befestigungswinkel der Basisplatte geändert wird, und die optische Ausgangsachse des Laserstrahls entsprechend bewegt wird. Die japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung (Kokai) Nr. 3-45673 beschreibt eine in gewisser Weise ähnliche Anordnung wie bei der vorliegenden Ausführungsform. Allerdings beschreibt diese Veröffentlichung nicht irgendeine Einrichtung zum Aufnehmen einer Verformungsbelastung eines Gehäuses, und schlägt dies auch nicht vor. Obwohl hierbei eine Bewegung in Längsrichtung einer Verbindungsstange (in Richtung der optischen Achse des Laserstrahls) berücksichtigt wird, wird hierbei nicht die Verformungsbelastung einer Halteplatte eines Gehäuses in Längsrichtung und Vertikalrichtung (in der Papierebene von Fig. 10) berücksichtigt. Daher unterscheidet sich das grundlegende Konzept vollständig von der vorliegenden Erfindung gemäß der fünften Ausführungsform.
Bei der vorliegenden Ausführungsform werden durch die voranstehend geschilderte Anordnung die Befestigungsaufnahmen 522 des Gehäuses 10 im wesentlichen in derselben Vertikalebene angeordnet wie die Halterungsteile, welche aus den Kugellagern 11, den Stützen 12, dem Gehäuse 13, den kugelförmigen Lagern 14 und den Flanschen 15 bestehen.
Dies führt dazu, daß diese Befestigungsaufnahmen 522 eine Bewegung der Positionen der Halterungsteile verringern, wenn die zweite Art der Gehäuseverformung erzeugt wird.
Während bei der beispielhaften Ausführungsform die Befestigungsaufnahmen 522 direkt unter den Halterungsstangen 24a und 24b angeordnet sind, können sie auch an anderen Orten angeordnet sein, solange sie sich im wesentlichen an den Enden in Längsrichtung des Gehäuses 10 befinden.
Fig. 12 ist ein vergrößerter Schnitt einer sechsten Ausführungsform eines Laseroszillators, wobei eine Halterungsstange und ein Halterungsteil gezeigt sind, welche eine Basisplatte an einem Gehäuse haltern. Fig. 12 entspricht einem Schnitt entlang der Linie 26-26 von Fig. 23. Der erfindungsgemäße Laseroszillator gemäß dieser Ausführungsform weist denselben grundlegenden Aufbau auf wie der Laseroszillator nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 20, abgesehen von charakteristischen Merkmalen, die nachstehend beschrieben werden, und daher erfolgt nachstehend keine erneute Beschreibung gleicher oder entsprechender Elemente. In Fig. 12 werden dieselben Bezugszeichen für entsprechende Bauteile wie bei der ersten bis fünften Ausführungsform verwendet, so daß insoweit keine erneute Beschreibung erforderlich ist. In der Figur ist eine Feder 661 zwischen dem Kugellager und der Halterungsstange 24b angeordnet, damit das Kugellager 11 immer in Berührung mit einem Ansatz der Halterungsstange 24b steht.
Wie voranstehend erläutert bestehen der Ansatz 17 und das Kugellager 11 des in Fig. 26 gezeigten Standes der Technik vorzugsweise aus einem Material wie beispielsweise Invar, welches einen niedrigen linearen Expansionskoeffizienten aufweist. Allerdings ist ein derartiges Material sehr schwer zu bearbeiten, so daß diese Anordnungen tatsächlich aus üblicheren Metallen hergestellt werden, beispielsweise Eisen oder Stahl, die einfacher zu bearbeiten sind. Wenn derartige Teile ihre Temperatur ändern, tritt eine Wärmeausdehnung auf, entsprechend der Länge des Ansatzes 17 und des Kugellagers 11. Wenn die Temperatur hoch wird, dehnen sich der Ansatz 17 und das Kugellager 11 stärker aus als die Halterungsstange 24b. Daher wird beim Stand der Technik die Entfernung zwischen der Schulter oder dem Ansatz der Halterungsstange 24b, welche das Kugellager 11 und die Basisplatte 20a berührt, länger, so daß die Entfernung zwischen den beiden Basisplatten 20a und 20b in einem Abschnitt vergrößert wird, der von der Halterungsstange 24b gehaltert wird, wodurch die Parallelität der Basisplatten 20a und 20b verlorengeht.
Im Gegensatz hierzu ist bei der Ausführungsform von Fig. 12 die Feder 661 statt des Ansatzes 17 vorgesehen, so daß das Kugellager 11 gegen die Schulter oder den Ansatz der Halterungsstange 24b durch die Druckkraft der Feder 661 angedrückt wird. Diese Anordnung bringt nicht nur eine Vorspannung auf diese Teile auf, sondern dient auch dazu, Längenänderungen aufzunehmen, die durch Wärmeausdehnung hervorgerufen werden. Wenn sich nämlich das Kugellager 11 in seiner Axialrichtung infolge einer Temperaturänderung ausdehnt, so wird die Zwangskraft der Feder 661 entsprechend größer, jedoch wird die Entfernung zwischen der Schulter der Halterungsstange 24b und der Basisplatte 20a immer noch durch die Länge der Halterungsstange 24b festgelegt. Die Halterungsstange 24b selbst besteht aus einem Material mit niedrigem linearen Ausdehnungskoeffizienten, so daß die Parallelität der Basisplatten 20a und 20b mit hoher Genauigkeit aufrechterhalten wird. Daher wird die Laserstrahlausstrahlrichtung stabilisiert, wenn der Laser schwingt.
Kurz gefaßt wird bei der voranstehend geschilderten Anordnung die Relativposition eines der beiden Kugellager 11 und der Halterungsstange 24b, die einstückig mit der Basisplatte 20a verbunden ist, mechanisch festgelegt.
Daher kann die Relativposition des Kugellagers 11 und der Halterungsstange 24b aufrechterhalten werden, um so eine gegenseitige Störung der Halterungsstange 24b und des Gehäuses 10 auszuschalten.
Dies führt dazu, daß die Wiederholbarkeit der Positionierung der Basisplatten 20a und 20b relativ zum Gehäuse 10 verbessert wird, so daß die Basisplatten 20a und 20b nicht negativen Einflüssen einer Wärmeverformung des Gehäuses 10 unterliegen.
Während bei der dargestellten Ausführungsform das Kugellager 11 an die Halterungsstange 24b durch die Feder 661 angedrückt wird, kann statt dessen jedes elastische Teil verwendet werden, um dieselbe Funktion und dieselben Wirkungen auszuüben.
Fig. 13 ist eine Ansicht der rechten Seite einer siebten Ausführungsform eines Laseroszillators. Fig. 14 ist eine Ansicht der linken Seite der siebten Ausführungsform des Laseroszillators. Fig. 15 ist ein vergrößerter Schnitt, entlang der Linie 15-15 von Fig. 13, der siebten Ausführungsform des Laseroszillators und zeigt eine Halterungsstange und ein Halterungsteil, welche eine Basisplatte an einem Gehäuse haltern. Der erfindungsgemäße Laseroszillator bei dieser Ausführungsform weist denselben Aufbau auf wie der Laseroszillator nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 20, abgesehen von bestimmten charakteristischen Merkmalen, die nachstehend erläutert sind, und eine erneute Beschreibung gleicher Elemente findet nachstehend nicht statt. Die siebte Ausführungsform weist Verbesserungen in den Halterungsanordnungen für die Basisplatte auf, und die übrige Anordnung ist ähnlich wie beim Stand der Technik. In Fig. 15 werden dieselben Bezugszeichen zur Bezeichnung entsprechender Elemente wie bei der ersten bis sechsten Ausführungsform verwendet, und insoweit erfolgt keine erneute, detaillierte Beschreibung. Hierbei ist ein Schnitt entlang der Linie 25-25 von Fig. 14 ebenso wie bei der Anordnung nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 25. Schnitte entlang der Linie 26-26 und der Linie 24-24 der Fig. 13 und 14 sind ebenso wie bei den Anordnungen nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 26 und 24.
In Fig. 15 ist eine Feder 762 zwischen dem kugelförmigen Lager 14 und der Halterungsstange 24a angeordnet, so daß sie das kugelförmige Lager 14 dazu veranlaßt, ständig in Berührung mit einer Schulter der Halterungsstange 24a zu stehen.
Bei dem Laseroszillator nach dem Stand der Technik sind die Halterungsanordnungen für jede der drei Halterungsstangen 24a, 24b und 24c an beiden Enden oder an der Seite der Basisplatte 20a und der Seite der Basisplatte 20b gleich. Während sich die Halterungsstange 24a und das Gehäuse 13 unabhängig bewegen, falls sie nicht in Berührung stehen, bewegen sich die Halterungsstange 24a und die hierdurch gehalterte Basisplatte 20a entsprechend der Verzerrung des Gehäuses 10, sobald die Schulter der Halterungsstange 24a an das Gehäuse 13 anstößt. Da der Abschnitt, in welchem die Berührung zwischen der Halterungsstange 24a und dem Gehäuse 13 stattfindet, nicht immer derselbe ist, ist die Wiederholbarkeit bezüglich der Bewegungen der Basisplatten 20a und 20b niedrig, und dies stellt einen Faktor in Bezug auf mangelnde Wiederholbarkeit der Laserstrahlausrichtung dar.
Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die Halterungsstange 24a unterschiedliche Halterungsanordnungen an entgegengesetzten Enden oder an der Seite der Basisplatte 20a und der Seite der Basisplatte 20b auf.
Hierbei ist nämlich ein Paar kugelförmiger Lager 14 auf den Außenumfang der entgegengesetzten Enden der Halterungsstange 24a über die Gehäuse 13 bzw. die Flansche 15 aufgepaßt. Eines der Lager 14, oder jenes an der Seite der Basisplatte 20a, wird jedoch an die Schulter der Halterungsstange 24a durch die Feder 762 gedrückt, um so mechanisch seine Positionsbeziehung zur Basisplatte 20a festzulegen. Wenn eine starke Beschleunigung auf das Lager 14 zum Zeitpunkt des Transports oder dergleichen einwirkt, so ändert sich daher die Relativposition der Basisplatten 20a und 20b und des Gehäuses 10 nicht, so daß die Wiederholbarkeit der Laserstrahlausrichtung verbessert ist. Selbst wenn die Länge der Halterungsstange 24a, 24b, 24c und die Länge des Gehäuses 10 sich jeweils ändern, infolge wiederholter Einschalt- und Ausschaltvorgänge des Laseroszillators, oder infolge einer Änderung der Umgebungstemperatur, kehren die Relativpositionen zwischen den Basisplatten 20a und 20b und dem Gehäuse 10 immer in die anfänglich eingestellte Anordnung zurück, wenn diese Teile wieder ihre Ausgangslängen annehmen. Daher ergeben sich keine zeitlichen Änderungen der Eigenschaften des Laserstrahls. Wenn sich wie bei der sechsten Ausführungsform das kugelförmige Lager 14 in seiner Axialrichtung durch eine Temperaturänderung ausdehnt, so wird die Zwangskraft der Feder 762 entsprechend größer, jedoch wird die Entfernung zwischen der Schulter der Halterungsstange 24a und der Basisplatte 20a immer noch durch die Länge der Halterungsstange 24a festgelegt. Die Halterungsstange 24a selbst besteht aus einem Material mit niedrigem linearen Expansionskoeffizienten, so daß die Parallelität der Basisplatten 20a und 20b mit hoher Genauigkeit aufrechterhalten bleibt. Daher wird die Laserstrahlausrichtung stabilisiert, wenn der Laser schwingt.
Kurz gefaßt wird bei der voranstehend geschilderten Anordnung die Relativposition eines der beiden kugelförmigen Lager 14 und der Halterungsstange 24a, die einstückig mit der Basisplatte 20a verbunden ist, mechanisch festgelegt.
Daher kann die Relativposition des kugelförmigen Lagers 14 und der Halterungsstange 24a in ordnungsgemäßem Zustand gehalten werden, um so Störungen der Halterungsstange 24a und des Gehäuses 10 auszuschalten.
Dies führt dazu, daß die Wiederholbarkeit der Einstellung der Positionen der Basisplatten 20a und 20b in Bezug auf das Gehäuse 10 verbessert wird, so daß die Basisplatten 20a und 20b nicht durch Wärmeverformungen des Gehäuses 10 beeinträchtigt werden.
Fig. 16 ist eine schematische Aufsicht auf eine achte Ausführungsform des Laseroszillators. Diese Ausführungsform zeigt eine Anordnung, welche Einzelheiten der zweiten und der fünften Ausführungsformen miteinander verbindet. Während die Befestigungsaufnahmen 22 der in Fig. 6 gezeigten, zweiten Ausführungsform unter den Wärmetauschern 208a und 208b und den Rohrleitungen 203a und 203b in Längsrichtung des Gehäuses 10 angeordnet sind, sind jedoch Befestigungsaufnahmen 822 an vier Ecken des Gehäuses 10 bei einer Betrachtung von oben angeordnet, nämlich an dessen Längsenden.
Der Betrieb des wie voranstehend geschildert aufgebauten Laseroszillators wird nachstehend erläutert.
Im Betrieb des Laseroszillators fließt das Lasermediumsgas, welches nach dem Durchgang durch das Paar der Entladungselektroden 4a und 4b eine hohe Temperatur aufweist, in den Rohrleitungen 203a und 203b, und die Rohrleitungen 203a und 203b werden auf eine hohe Temperatur erwärmt. Dann empfangen Abschnitte des Gehäuses 10 in der Nähe der Rohrleitungen 203a und 203b Wärme von den Rohrleitungen 203a bzw. 203b, durch Wärmestrahlung der Rohrleitungen 203a und 203b. Daher steigt die Temperatur der Abschnitte, welche den Rohrleitungen 203a und 203b gegenüberliegen, allmählich an, und sie dehnen sich aus. Wie bei der zweiten Ausführungsform werden hier die Abschnitte des Gehäuses 10, die durch die Wellen in Fig. 6 dargestellt sind, durch Wärmestrahlung von den Rohrleitungen 203a und 203b erwärmt, und dehnen sich linear aus. In Fig. 6 erfährt das Gehäuse 10 eine Wärmeverformung, die nur am inneren Abschnitt der vier Befestigungsaufnahmen 22 ausgeglichen wird. Die Ausdehnung wird nicht an den äußeren Abschnitten des Gehäuses 10 an den Befestigungsaufnahmen 22 ausgeschaltet. Da bei der vorliegenden Ausführungsform die Befestigungsaufnahmen 822 an den Längsenden des Gehäuses 10 in Fig. 16 angeordnet sind, werden die Ausdehnungen infolge linearer Expansion an beiden Querseiten (der oberen und unteren Seite in der Figur) des Gehäuses 10 vollständig ausgeschaltet. Es gibt daher keine zweite Art der Gehäuseverformung, so daß die Laserstrahlausrichtung stabilisiert wird, wenn der Laser schwingt.
Weiterhin sind bei der vorliegenden Ausführungsform die Einlaßports 234a und 234b und die Auslaßports 236a und 236b für die Wärmetauscher 208a und 208b an im wesentlichen symmetrischen Orten in Bezug auf den Zentrumspunkt des Gehäuses 10 angeordnet, bei einer Betrachtung in Richtung nach oben. Diese Ports 234a, 234b, 236a und 236b sind sämtlich innerhalb der Befestigungsaufnahmen 822 angeordnet, so daß Kontraktionen infolge linearer Expansion entsprechend an den oberen und unteren Seiten in der Figur des Gehäuses 10 auftreten. Daher treten keine deartigen Verformungen auf, welche eine Auslenkung des Gehäuses 10 hervorrufen würden, so daß die Laserstrahlausrichtung stabilisiert ist, wenn der Laser schwingt.
Zwar hat die vorliegende Ausführungsform zwei Gebläse 206a und 206b, zwei Wärmetauscher 108a und 208b, und zwei Rohrleitungen 203a und 203b, jedoch können, wie in Fig. 17 gezeigt ist, vier Gebläse 806a, 806b, 806c und 806d, vier Wärmetauscher 808a, 808b, 808c und 808d, und vier Rohrleitungen 803a, 803b, 803c und 803d vorgesehen sein, während die Teile in jeder Gruppe im wesentlichen symmetrisch in Beziehung zum Zentrumspunkt des Gehäuses 10 angeordnet sind, bei einer Betrachtung in Richtung nach oben.
Fig. 18 ist eine Aufsicht auf eine neunte Ausführungsform des Laseroszillators. Diese Ausführungsform stellt eine Weiterentwicklung der fünften Ausführungsform dar. Bei dieser Ausführungsform sind Befestigungsaufnahmen 922 an den Längs enden des Gehäuses 10 wie bei der achten Ausführungsform vorgesehen. Ein Einlaßport 934 und ein Auslaßport 936 zum Durchlassen des Kühlmittels zum Wärmetauscher 8 und von diesem weg sind an im wesentlichen symmetrischen Orten in Bezug auf den Zentrumspunkt des Gehäuses 10 angeordnet, gesehen bei einer Betrachtung in Richtung nach oben. In diesem Fall sind der Einlaßport 934 und der Auslaßport 936 im wesentlichen in derselben Entfernung von dem Zentrum in Querrichtung des Gehäuses angeordnet, gesehen bei einer Betrachtung in Richtung nach oben.
Nachstehend wird der Betriebsablauf des wie voranstehend geschilderten aufgebauten Laseroszillators beschrieben.
Da der Einlaßport 934 und der Auslaßport 936 innerhalb der vier Befestigungsaufnahmen 922 angeordnet sind, finden Kontraktionen infolge linearer Expansion auf gleiche Weise an der oberen und unteren Seite in Fig. 27 des Gehäuses 10 insgesamt statt. Daher treten keine Verformungen auf, die eine Auslenkung des Gehäuses 10 hervorrufen würden, so daß die erste Art der Gehäuseverfor 02545 00070 552 001000280000000200012000285910243400040 0002019516305 00004 02426mung begrenzt werden kann, und die Laserstrahlausrichtung stabilisiert ist, wenn der Laser schwingt.
Darüber hinaus wird das Gehäuse 10 durch die Ports 934 und 936 unter denselben Bedingungen an der rechten und linken Seite in der Laserstrahlrichtung gekühlt.
Die neunte Ausführungsform kann abgeändert werden, wenn die Relativpositionen des Einlaßports 934 und des Auslaßport 936a wie in Fig. 19 gezeigt geändert werden. Bei dieser abgeänderten Ausführungsform gemäß Fig. 19 sind der Einlaßport 934 und der Auslaßport 936a an im wesentlichen entgegengesetzten Positionen in Bezug auf die in Querrichtung verlaufende Zentrumslinie des Gehäuses 10 angeordnet, bei einer Betrachtung in Richtung nach oben. Bei dieser Ausführungsform finden Kontraktionen infolge linearer Expansion insgesamt auf gleiche Weise an der oberen und unteren Seite in dieser Figur des Gehäuses 10 statt, wie bei der Ausführungsform von Fig. 18. Daher treten keine Verformungen auf, die eine Auslenkung des Gehäuses 10 hervorrufen würden, so daß die erste Art der Gehäuseverformung begrenzt werden kann, und die Laserstrahlausrichtung stabilisiert ist, wenn der Laser schwingt.
Zwar weist die neunte Ausführungsform Verbesserungen der Relativposition des Einlaßports 934 und des Auslaßports 936 für den Wärmetauscher 8 auf, jedoch kann diese Einstellung der Relativpositionen auch bei dem Einlaßport 40 und dem Auslaßport 42 für die Entladungselektroden 4a und 4b vorgesehen werden.
Der Einlaßport 40 und der Auslaßport 42 können nämlich einander gegenüberliegend oder im wesentlichen symmetrisch angeordnet werden, im wesentlichen in derselben Entfernung von der Zentrumslinie des Gehäuses 10 parallel zur Entladungselektrode 4a, 4b.
Die hier beschriebenen, bevorzugten Ausführungsformen dienen zur Erläuterung und sollen nicht einschränkend verstanden werden, da sich der Umfang der Erfindung aus der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen ergibt, und sämtliche Änderungen und Variationen, die sich hieraus ergeben, von den beigefügten Patentansprüchen umfaßt sein sollen.

Claims (21)

1. Laseroszillator, gekennzeichnet durch:
ein Gehäuse, in welchem abgedichtet ein Lasermediumsgas enthalten ist, und welches eine Zentrumslinie in Längsrichtung aufweist;
ein Paar von Entladungselektroden, die einander gegenüberliegend in dem Gehäuse und parallel zur Zentrumslinie angeordnet sind, um unter Verwendung des Lasermediumsgases eine Laserstrahloszillation zu erzeugen;
eine Umwälzvorrichtung zum Umwälzen des Lasermediumsgases in dem Gehäuse;
einen in dem Gehäuse angeordneten Wärmetauscher zum Kühlen des Lasermediumsgases, welches durch die von den Entladungselektroden erzeugte Entladung erhitzt wird;
einen Einlaßport, der an einem ersten Ort des Gehäuses angeordnet ist, um dem Wärmetauscher ein Kühlmittel zuzuführen; und
einen Auslaßport, der in dem Gehäuse an einem zweiten Ort angeordnet ist, im wesentlichen symmetrisch zum ersten Ort des Einlaßports, in Beziehung auf die Zentrumslinie des Gehäuses, welche parallel zu den Entladungselektroden verläuft, zum Ausstoßen des Kühlmittels aus dem Wärmetauscher.
2. Laseroszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßport und der Auslaßport jeweils in Ecken des Gehäuses angeordnet sind.
3. Laseroszillator, gekennzeichnet durch:
ein Gehäuse, in welchem abgedichtet ein Lasermediumsgas enthalten ist, und welches einen Zentrumspunkt entlang einer in Längsrichtung verlaufenden Zentrumslinie aufweist;
ein Paar von Entladungselektroden, die einander gegenüberliegend in dem Gehäuse angeordnet sind, um unter Verwendung des Lasermediumsgases eine Laserstrahloszillation zu erzeugen;
eine Umwälzvorrichtung zum Umwälzen des Lasermediumsgases in dem Gehäuse; und
mehrere Wärmetauscher, die in dem Gehäuse angeordnet sind, um das Lasermediumsgas zu kühlen, welches durch die von den Entladungselektroden erzeugte Entladung erhitzt wird, wobei die Wärmetauscher an im wesentlichen symmetrischen Orten in Bezug auf den Zentrumspunkt des Gehäuses angeordnet sind.
4. Laseroszillator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionen der Wärmetauscher im wesentlichen außerhalb eines Flußweges des Lasermediumsgases liegen, welches in dem Gehäuse umgewälzt wird.
5. Laseroszillator, gekennzeichnet durch:
ein Gehäuse, in welchem abgedichtet ein Lasermediumsgas enthalten ist, und welches eine in Längsrichtung verlaufende Zentrumslinie aufweist;
ein Paar von Entladungselektroden, die einander gegenüberliegend in dem Gehäuse angeordnet sind, parallel zur Zentrumslinie, um so unter Verwendung des Lasermediumsgases eine Laserstrahloszillation zu erzeugen;
eine Umwälzvorrichtung zum Umwälzen des Lasermediumsgases in dem Gehäuse;
einen Einlaßport, der an einem ersten Ort des Gehäuses angeordnet ist, um ein Kühlmittel den Entladungselektroden zuzuführen; und
einen in dem Gehäuse angeordneten Auslaßport, an einem zweiten Ort im wesentlichen symmetrisch zum ersten Ort des Einlaßports in Bezug auf die Zentrumslinie des Gehäuses, welche parallel zu den Entladungselektroden verläuft, um das Kühlmittel aus den Entladungselektroden auszustoßen.
6. Laseroszillator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßport und der Auslaßport jeweils in Ecken des Gehäuses angeordnet sind.
7. Laseroszillator, gekennzeichnet durch:
ein Gehäuse, in welchem abgedichtet ein Lasermediumsgas enthalten ist;
ein Paar von Entladungselektroden, die einander gegenüberliegend in dem Gehäuse angeordnet sind, um so unter Verwendung des Lasermediumsgases eine Laserstrahloszillation zu erzeugen;
eine Umwälzvorrichtung zum Umwälzen des Lasermediumsgases in dem Gehäuse;
einen in dem Gehäuse angeordneten Wärmetauscher zum Kühlen des Lasermediumsgases, welches durch die von den Entladungselektroden erzeugte Entladung erhitzt wird;
einen Einlaßport und einen Auslaßport, die auf dem Gehäuse angeordnet sind, um ein Kühlmittel dem Wärmetauscher zuzuführen und von diesem abzuführen;
Kanalbildungsteile, die jeweils in dem Einlaßport und dem Auslaßport vorgesehen sind; und
Isolierteile, die jeweils zwischen dem Einlaßport und dem Auslaßport und den Kanalbildungsteilen angeordnet sind, um eine Wärmeisolierung der Ports und des Kanalbildungsteils zur Verfügung zu stellen.
8. Laseroszillator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanalbildungsteil zumindest einen Abschnitt aufweist, welcher dem Lasermediumsgas in dem Gehäuse ausgesetzt ist, und der aus einem korrosionsfesten Material in Bezug auf das Lasermediumsgas besteht.
9. Laseroszillator, gekennzeichnet durch:
ein Gehäuse, in welchem abgedichtet ein Lasermediumsgas enthalten ist;
ein Paar von Entladungselektroden, die einander gegenüberliegend in dem Gehäuse angeordnet sind, um so unter Verwendung des Lasermediumsgases eine Laserstrahloszillation zu erzeugen;
eine Umwälzvorrichtung zum Umwälzen des Lasermediumsgases in dem Gehäuse;
einen Einlaßport und einen Auslaßport, die auf dem Gehäuse angeordnet sind, um ein Kühlmittel den Entladungselektroden zuzuführen und von diesen ab zuführen;
Kanalbildungsteile, die jeweils in dem Einlaßport bzw. dem Auslaßport vorgesehen sind; und
Isolierteile, die jeweils zwischen dem Einlaßport und dem Auslaßport und den Kanalbildungsteilen angeordnet sind, um eine Wärmeisolierung der Ports und des Kanalbildungsteils zur Verfügung zu stellen.
10. Laseroszillator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanalbildungsteil zumindest einen Abschnitt aufweist, der dem Lasermediumsgas in dem Gehäuse ausgesetzt ist, und aus einem korrosionsfesten Material in Bezug auf das Lasermediumsgas besteht.
11. Laseroszillator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Kanalbildungsteils ein Metall ist, ein fluorhaltiges Kunstharz, oder Keramik.
12. Laseroszillator, gekennzeichnet durch:
ein Gehäuse, in welchem abdichtend ein Lasermediumsgas enthalten ist;
mehrere Halterungsstangen, die in Längsrichtung des Gehäuses angeordnet sind;
mehrere Halterungsteile, die jeweils um Längsenden der Halterungsstangen herum aufgepaßt sind;
ein Paar von Basisplatten, die auf dem Gehäuse über die Halterungsteile einander gegenüberliegend gehaltert sind;
Laserstrahlreflektorvorrichtungen einschließlich mehrerer Laserreflektoren, die auf den Basisplatten angeordnet sind; und
mehrere Befestigungsaufnahmen, die auf dem Gehäuse im wesentlichen direkt unter den Halterungsteilen angeordnet sind, um so das Gehäuse an einer Anordnung zu befestigen.
13. Laseroszillator nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsaufnahmen im wesentlichen an Längsenden des Gehäuses angeordnet sind.
14. Laseroszillator, gekennzeichnet durch:
ein Gehäuse, in welchem abgedichtet ein Lasermediumsgas vorgesehen ist;
mehrere Halterungsstangen, die in Längsrichtung des Gehäuses angeordnet sind;
mehrere Halterungsteile, die jeweils um Längsenden der Halterungsstangen herum aufgepaßt sind, wobei jedes Halterungsteil ein Paar von Lagern aufweist, die jeweils um die Längsenden des Halterungsteils aufgepaßt sind, und eine Vorrichtung zum mechanischen Festlegen der Positionsbeziehung eines der Lager und der Halterungsstange;
ein Paar von Basisplatten, die auf dem Gehäuse über die Halterungsteile einander gegenüberliegend gehaltert sind; und
Laserstrahlreflektorvorrichtungen einschließlich mehrerer Laserreflektoren, die auf den Basisplatten angeordnet sind.
15. Laseroszillator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur mechanischen Festlegung ein elastisches Teil aufweist, welches das Lager an eine Schulter der Halterungsstange andrückt.
16. Laseroszillator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Teil eine Feder ist.
17. Laseroszillator, gekennzeichnet durch:
ein Gehäuse, in welchem abgedichtet ein Lasermediumsgas vorgesehen ist;
mehrere Halterungsstangen, die in Längsrichtung des Gehäuses angeordnet sind;
mehrere Halterungsteile, die jeweils um Längsenden der Halterungsstangen aufgepaßt sind, wobei jedes Halterungsteil ein Paar kugelförmiger Lager aufweist, die jeweils um die Längsenden des Halterungsteils herum aufgepaßt sind, und eine Vorrichtung zur mechanischen Festlegung der Lagebeziehung eines der Lager und der Halterungsstange, wobei die Vorrichtung zur mechanischen Festlegung ein elastisches Teil aufweist, welches das kugelförmige Lager an eine Schulter der Halterungsstange andrückt;
ein Paar von Basisplatten, die auf dem Gehäuse über die Halterungsteile einander gegenüberliegend gehaltert sind; und
Laserstrahlreflektorvorrichtungen einschließlich mehrerer Laserreflektoren, die auf den Basisplatten angeordnet sind.
18. Laseroszillator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Teil eine Feder ist.
19. Laseroszillator, gekennzeichnet durch:
ein Gehäuse, in welchem abgedichtet ein Lasermediumsgas enthalten ist, und welches einen Zentrumspunkt entlang einer Zentrumslinie in Längsrichtung aufweist;
ein Paar von Entladungselektroden, die einander gegenüberliegend in dem Gehäuse angeordnet sind, um unter Verwendung des Lasermediumsgases eine Laserstrahloszillation zu erzeugen;
eine Umwälzvorrichtung zum Umwälzen des Lasermediumsgases in dem Gehäuse;
mehrere Wärmetauscher, die in dem Gehäuse angeordnet sind, um das Lasermediumsgas zu kühlen, welches durch die von den Entladungselektroden erzeugte Entladung erhitzt wird, wobei die Wärmetauscher an im wesentlichen symmetrischen Positionen in Bezug auf den Zentrumspunkt des Gehäuses angeordnet sind; und
Befestigungsaufnahmen, die im wesentlichen an Längsenden des Gehäuses angeordnet sind, um das Gehäuse an einer Anordnung zu befestigen.
20. Laseroszillator, gekennzeichnet durch:
ein Gehäuse, in welchem abgedichtet ein Lasermediumsgas enthalten ist, und welches eine Zentrumslinie in Längsrichtung aufweist;
ein Paar von Entladungselektroden, die einander gegenüberliegend in dem Gehäuse angeordnet sind, und parallel zur Zentrumslinie, um so unter Verwendung des Lasermediumsgases eine Laserstrahloszillation zu erzeugen;
eine Umwälzvorrichtung zum Umwälzen des Lasermediumsgases in dem Gehäuse;
einen Wärmetauscher, der in dem Gehäuse angeordnet ist, um das Lasermediumsgas zu kühlen, welches durch die von den Entladungselektroden erzeugte Entladung erhitzt wird;
einen Einlaßport und einen Auslaßport, die jeweils auf dem Gehäuse vorgesehen sind, um ein Kühlmittel dem Wärmetauscher zuzuführen und von diesem ab zuführen, wobei der Einlaßport und der Auslaßport in einander entgegengesetzter Anordnung im wesentlichen in gleicher Entfernung von der Zentrumslinie des Gehäuses angeordnet sind, die parallel zu den Entladungselektroden verläuft; und
Befestigungsaufnahmen, die im wesentlichen an den Längs enden des Gehäuses vorgesehen sind, um so das Gehäuse an einer Anordnung zu befestigen.
21. Laseroszillator, gekennzeichnet durch:
ein Gehäuse, in welchem abgedichtet ein Lasermediumsgas enthalten ist, und welches eine Zentrumslinie in Längsrichtung aufweist;
ein Paar von Entladungselektroden, die einander gegenüberliegend in dem Gehäuse und parallel zur Zentrumslinie angeordnet sind, um unter Verwendung des Lasermediumsgases eine Laserstrahloszillation zu erzeugen;
eine Umwälzvorrichtung zum Umwälzen des Lasermediumsgases in dem Gehäuse;
einen Einlaßport und einen Auslaßport, die jeweils auf dem Gehäuse angeordnet sind, um ein Kühlmittel den Entladungselektroden zuzuführen und von diesen ab zuführen, wobei der Einlaßport und der Auslaßport einander gegenüberliegend im wesentlichen in gleicher Entfernung zur Zentrumslinie des Gehäuses angeordnet sind, die parallel zu den Entladungselektroden verläuft; und
Befestigungsaufnahmen, die im wesentlichen an Längsenden des Gehäuses angeordnet sind, um so das Gehäuse an einer Anordnung zu befestigen.
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