DE19516305A1 - Laseroszillator mit stabilisierter Strahlrichtung - Google Patents
Laseroszillator mit stabilisierter StrahlrichtungInfo
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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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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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