DE19823745C1

DE19823745C1 - Fluid-tight holder for laser rod

Info

Publication number: DE19823745C1
Application number: DE1998123745
Authority: DE
Inventors: Max Breitschafter; Roland Berger
Original assignee: Carl Baasel Lasertechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Carl Baasel Lasertechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1998-05-27
Filing date: 1998-05-27
Publication date: 1999-10-28
Anticipated expiration: 2018-05-28
Also published as: DE29909316U1

Abstract

The holder has seals between the laser rod and the rod holders. The external contour of the seals corresponds to the surface of the laser rod (4) and the inner side of the rod holders (7,8). Each rod holder has at least one contact surface (13) against which the seal is pressed by holding members. The seals have a surface which is made of corrosion resistant metal.

Description

Die Erfindung betrifft eine fluiddichte Halterung für einen Laserstab gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 bzw. 12.The invention relates to a fluid-tight holder for a 12. Laser rod according to the preamble of claim 1 and 12 respectively.

Bei Festkörperlasern wird üblicherweise ein Laserstab mit seinen Enden in Stabhaltern eingebaut und transversal von einer Pump lichtquelle mit Anregungsenergie versorgt. Die Pumplichtquelle und der Laserstab sind in einem häufig elliptisch ausgebildeten Hohlspiegel untergebracht, um möglichst viel Anregungsenergie der Pumplichtquelle in den Laserstab einbringen zu können. Zur Abführung von Verlustwärme wird das System aus Laserstab und Pumplichtquelle mit Kühlwasser umspült oder der Laserstab wird mit einem Hohlzylinder umgeben, durch den das Kühlwasser gelei tet wird. Um sicherzustellen, daß keine Kühlflüssigkeit zur den Stirnseiten des Laserstabs gelangt, sind die Enden des Laser stabes mit Dichtungselementen in den Laserstabhaltern befestigt.In the case of solid-state lasers, a laser rod is usually used with its Ends installed in rod holders and transversely by a pump light source supplied with excitation energy. The pump light source and the laser rod are in an often elliptical shape Concave mirror housed to generate as much excitation energy as possible to be able to introduce the pump light source into the laser rod. For The system is made of laser rod and dissipation of heat loss Pump light source is washed with cooling water or the laser rod is surrounded with a hollow cylinder through which the cooling water runs is tested. To ensure that no coolant to the End faces of the laser rod are the ends of the laser rod attached with sealing elements in the laser rod holders.

Aus dem Stand der Technik (US 3,665 337, DE 30 40 564 A1, DE 42 13 349 A1) ist es bereits bekannt, für eine fluiddichte Hal terung eines Laserstabs in einem Stabhalter zur Aufnahme der Laserstabenden O-Ringe aus elastischem Material, in der Regel aus Kunststoff, zu verwenden. Derartige O-Ringe haben jedoch den Nachteil, daß sie unter der Einwirkung der von der Pumplicht quelle stammenden UV-Strahlung altern und Risse in der Oberflä che dieser Ringe entstehen. Im Laufe der Zeit werden diese O-Ringe porös und es besteht somit die Gefahr, daß das Ende des Laserstabs nicht mehr fest und dicht in dem Stabhalter sitzt. Durch den losen Sitz des Laserstabs in dem Stabhalter ist mit einer Verschlechterung der Strahlqualität zu rechnen. Die ungenügende Dichtheit führt zum Eindringen von Kühlflüssigkeit in die Stabhalter und damit zum Benetzen der Laserstab-Stirnsei te mit Kühlflüssigkeit, was auf jeden Fall zu verhindern ist.From the prior art (US 3,665 337, DE 30 40 564 A1, DE 42 13 349 A1) it is already known for a fluid-tight hal a laser rod in a rod holder to hold the Laser rod ends O-rings made of elastic material, usually made of plastic, to use. However, such O-rings have the Disadvantage that they are under the influence of the pump light source UV radiation and cracks in the surface che of these rings arise. Over time, these become O-rings are porous and there is therefore a risk that the The end of the laser rod is no longer tight and tight in the rod holder sits. Due to the loose fit of the laser rod in the rod holder to expect a deterioration in the beam quality. The insufficient tightness leads to the penetration of coolant into the rod holder and thus for wetting the laser rod end face with coolant, which must be prevented in any case.

Zur Vermeidung der vorgenannten Nachteile ist es erforderlich, die O-Ringe vor der Einwirkung der UV-Strahlung abzuschirmen. Hierzu ist es erforderlich, in dem Kühlsystem für die O-Ringe passende Ausnehmungen vorzusehen, was mit einem zusätzlichen Fertigungsaufwand verbunden ist (Koechner, Walter: "Solid-State Laser Engineering", Springer Series in Optical Sciences, Volume 1, Seite 343, Fig. 6.80b). In dieser Druckschrift wird weiter in vorgeschlagen (Seite 348, letzter Absatz), anstelle von Kunst stoff-O-Ringen solche aus Metall zu verwenden, beispielsweise Zinn, und diese entsprechend der Fig. 6.80a zwischen Laserstab und Stabhalter einzulegen und durch eine Buchse, die innerhalb der Stabhalterung verschiebbar ist, zu fixieren. Da der O-Ring seine Form im wesentlichen beibehält und keine plastische Verformung erfolgt, bei der das Material des O-Rings in die Oberflächenrauhigkeiten des Laserstabs und der Stabhalterung verpreßt wird, wird der Raum zwischen Laserstab und Stabhalter nicht vollständig von Ringmaterial ausgefüllt. Dadurch bleiben Freiräume, in die das Dichtungsmaterial unter Temperatur- oder Krafteinwirkung ausweichen kann, wodurch die Gefahr besteht, daß sich die Verbindung zwischen Laserstab und Stabhalter lockert und dadurch Kühlflüssigkeit zu den Stirnseiten des Laserstabs gelangt. Siehe zu diesem Thema auch den einleitenden Absatz der US 3 665 337. Außerdem hat die Verwendung von Zinn den Nachteil, daß bei Verwendung von entionisiertem Wasser als Kühlflüssigkeit das Material korrodiert und somit in Laufe der Zeit die Dichtig keit der Verbindung verloren geht, was zu den bereits genannten Nachteilen führt.To avoid the aforementioned disadvantages, it is necessary to shield the O-rings from the action of UV radiation. For this purpose, it is necessary to provide suitable recesses in the cooling system for the O-rings, which is associated with additional production outlay (Koechner, Walter: "Solid-State Laser Engineering", Springer Series in Optical Sciences, Volume 1, page 343, Fig . 6.80b). In this publication, it is further proposed in (page 348, last paragraph) to use plastic o-rings, such as tin, instead of plastic, and insert them according to FIG. 6.80a between the laser rod and rod holder and through a bushing, which can be moved within the rod holder. Since the O-ring essentially maintains its shape and there is no plastic deformation in which the material of the O-ring is pressed into the surface roughness of the laser rod and the rod holder, the space between the laser rod and rod holder is not completely filled by ring material. This leaves free spaces into which the sealing material can escape under the influence of temperature or force, which means that there is a risk that the connection between the laser rod and rod holder will loosen and thereby coolant will reach the end faces of the laser rod. See also the introductory paragraph of US 3,665,337 on this subject. In addition, the use of tin has the disadvantage that when using deionized water as the cooling liquid, the material corrodes and thus the tightness of the connection is lost over time, which increases leads to the disadvantages already mentioned.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine fluiddichte Halterung für einen Laserstab anzugeben, die einen dauerhaft festen und sicheren Sitz der Laserstabenden in den Stabhaltern auch unter Einwirkung von UV-Strahlen und Verwendung von entioniertem Wasser gewährleistet und die darüberhinaus bei großen Temperaturschwankungen ihren sicheren Sitz und ihre Dichtigkeit beibehält.In contrast, the invention is based on the object specify fluid-tight holder for a laser rod, the one permanently stable and secure fit of the laser rod ends in the Rod holders also under the influence of UV rays and use guaranteed by deionized water and also at large temperature fluctuations their secure fit and their Maintains tightness.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine fluiddichte Hal terung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 bzw. 12. Vor teilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen finden sich in den Unteransprüchen 2 bis 11 und 13 bis 16.This problem is solved by a fluid-tight Hal 12. With the features according to claim 1 and 12 respectively partial configurations and further developments can be found in subclaims 2 to 11 and 13 to 16.

Der Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß durch die Anpassung der äußeren Kontur der Dichtungselemente an die Oberfläche des Laserstabes und an die Innenseite des Stab halters beim Verpressen der Dichtungselemente eine kraft- und formflüssige Verbindung zwischen dem Laserstab und dem Stabhal ter erzeugt wird. Das Material der Dichtungselemente dringt dabei in die Oberflächenrauhigkeiten des Laserstabes und der Stabhalter ein, wodurch ein sicherer und fluiddichter Sitz erreicht wird. Durch die besondere Konstruktion und die Verwen dung eines korrosionsbeständigen Metalls, entstehen zwar höhere Kosten; langfristig überwiegen jedoch die Vorteile der Erfin dung, insbesondere die UV-Beständigkeit und die DI-Wasser-Be ständigkeit, sodaß langfristig ein stabiler und fluiddichter Sitz des Laserstabs in den Stabhaltern gewährleistet werden kann.The main advantage of the present invention is that by adapting the outer contour of the sealing elements the surface of the laser rod and the inside of the rod holder when pressing the sealing elements a force and form-fitting connection between the laser rod and the rod neck ter is generated. The material of the sealing elements penetrates thereby in the surface roughness of the laser rod and the Rod holder, creating a secure and fluid-tight fit is achieved. Due to the special construction and use of a corrosion-resistant metal, higher ones occur Costs; in the long term, however, the advantages of the Erfin prevail tion, in particular the UV resistance and the DI water loading durability, so that in the long term a stable and fluid-tight The position of the laser rod in the rod holders can be guaranteed can.

Die besondere Ausgestaltung gemäß Unteranspruch 2 erleichtert die Montage der erfindungsgemäßen Halterung, da die Mittel zum Verspannen in den Spalt in Richtung der Dichtungselemente bewegt werden können und diese gegen die keilförmig ausgebildete Anschlagflächen drücken. Durch die dadurch bedingte Relativbe wegung zwischen der keilförmigen Fläche des Dichtungselements der kongruenten keilförmigen Fläche der Stabhalter wird ein gutes Verpressen der Dichtungselemente zwischen dem Laserstab und dem Stabhalter erzielt.The special design according to subclaim 2 facilitates the assembly of the bracket according to the invention, since the means for Bracing in the gap in the direction of the sealing elements moved can be and these against the wedge-shaped Press stop surfaces. Due to the relative relative movement between the wedge-shaped surface of the sealing element the congruent wedge-shaped surface of the rod holder becomes a good pressing of the sealing elements between the laser rod and the rod holder.

Um das Verpressen möglichst einfach zu gestalten, sieht Unteran spruch 3 vor, die keilförmige Anschlagfläche derart zu orien tieren, daß die Keilspitze jeweils zum Laserstabende wegzeigt. Damit ist es möglich, die Mittel zum Verpressen vor der Montage über den Laserstab zu schieben und nach Positionierung der Stabenden in den Stabhaltern diese gegen die Dichtungselemente zu drücken.To make pressing as easy as possible, Unteran sees Say 3 before to orien the wedge-shaped stop surface animals that the wedge tip points away from the end of the laser rod. This makes it possible to press the means before assembly to slide over the laser rod and after positioning the Rod ends in the rod holders against the sealing elements to press.

Eine besonders gute Krafteinleitung wird erreicht, wenn die Dichtungselemente auf ihrer den Mitteln zum Verspannen zuge wandten Seite einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen (Unteranspruch 5), und die Mittel zum Verspannen parallel zur Symetrieachse gegen diese Fläche gedrückt werden.A particularly good introduction of force is achieved if the Sealing elements on their the means for tensioning facing side have a rectangular cross-section (Claim 5), and the means for bracing parallel to Symmetry axis are pressed against this surface.

In der Praxis hat sich die Verwendung von Preßringen (Unteran spruch 7) bewährt, die mit einer Preßpassung in den Stabhal tern und mit einem Spalt zum Laserstab zu den Dichtungselementen gedrückt werden. Damit wird eine besonders gute kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen Laserstab und Stabhalter erreicht, die nur noch unter Zerstörung des Dichtungselements und etwaiger Beschädigungen von Laserstab und Stabhalter gelöst werden kann.In practice, the use of compression rings (Unteran Proof 7) proven that with a press fit in the Stabhal tern and with a gap to the laser rod to the sealing elements be pressed. This is a particularly good force and positive connection between the laser rod and rod holder achieved that only while destroying the sealing element and any damage to the laser rod and rod holder solved can be.

In der bevorzugten Ausführungsform werden gemäß Unteranspruch 10 Dichtungselemente aus Gold verwendet.In the preferred embodiment, according to subclaim 10 Gold sealing elements used.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments and with reference to FIGS. 1 to 4.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1: eine geöffnete Pumpkavität mit einem eingebauten fluid dicht gehaltenen Laserstab und einer Blitzlampe Fig. 1: an open pump cavity with a built-in fluid-tight laser rod and a flash lamp

Fig. 2: erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen fluid dichten Halterung für einen Laserstab im Querschnitt Fig. 2: first embodiment of a fluid-tight holder according to the invention for a laser rod in cross section

Fig. 3: zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen fluid dichten Halterung für einen Laserstab im Querschnitt. Fig. 3: second embodiment of a fluid-tight holder according to the invention for a laser rod in cross section.

Fig. 4: dritte ausführungsform einer erfindungsgemäßen fluid dichten Halterung für einen Laserstab im Querschnitt. Fig. 4: third embodiment of a fluid-tight holder according to the invention for a laser rod in cross section.

Fig. 1 zeigt eine Pumpkavität 1 mit einer Ausnehmung zur Aufnah me eines elliptischen Pumplichtrefektors 2, in dessen einer fokalen Achse die Blitzlampe 3 und in dessen anderer fokalen Achse der Laserstab 4 angeordnet wird. Die Blitzlampe wird von Halteelementen 5, die in dem Gehäuse der Pumpkavität verschraubt werden, gehalten. Der Laserstab 4 ist in der erfindungsgemäßen Weise in den Stabhaltern 7 und 8 fluiddicht und kraft- und formschlüssig befestigt. Das System aus Laserstab 4 und den Stabhaltern 7 und 8 wird über eine Öffnung 9 in die Pumpkavität und den Pumplichtreflektor eingeführt. Die vordere Öffnung 9 und die nicht sichtbare hintere Öffnung 10, durch die der Laser strahl austreten und zu den nicht dargestellten Resonatorspie geln gelangen kann, werden auf geeignete Weise abgedichtet, sodaß einerseits keine Kühlflüssigkeit austreten kann und andererseits das System aus Laserstab 4 und Stabhaltern 7 und 8 mit einem festen Sitz in der Pumpkavität 1 untergebracht ist. Fig. 1 shows a pump cavity 1 with a recess for receiving an elliptical pump light reflector 2 , in whose one focal axis the flash lamp 3 and in the other focal axis the laser rod 4 is arranged. The flash lamp is held by holding elements 5 which are screwed into the housing of the pump cavity. The laser rod 4 is fastened in a fluid-tight and non-positive and positive manner in the rod holders 7 and 8 in the manner according to the invention. The system consisting of laser rod 4 and rod holders 7 and 8 is introduced into the pump cavity and the pump light reflector via an opening 9 . The front opening 9 and the invisible rear opening 10 , through which the laser beam can emerge and reach the resonators, not shown, are sealed in a suitable manner, so that on the one hand no cooling liquid can escape and on the other hand the system of laser rod 4 and rod holders 7 and 8 is accommodated with a tight fit in the pump cavity 1 .

Gemäß Fig. 2 ist ein Ende des Laserstabs 4 in dem Stabhalter 8 mittels einer Golddichtung 11 kraft- und formschlüssig be festigt. Zum Zusammenbau der erfindungsgemäßen fluiddichten Halterung für den Laserstab 4 wird wie folgt vorgegangen: Der Au-Ring 11 wird in das stabseitige Ende des Stabhalters 8 eingeführt, das hierzu an seinem stabseitigen Ende mit einer dünneren Wandstärke ausgeführt ist (12). Die Übergangsstelle von dem dünneren Ende 12 zur vollen Wandstärke des Stabhalters 8 (bzw. 7) ist als keilförmige Anschlagfläche 13 ausgebildet. Der Au-Ring 11 wird bis zu der schrägen Anschlagfläche 13 in den Stabhalter 8 geschoben. Für einen sicheren Sitz des Au-Rings nach dem Pressen und Prägen ist eine Nut 14 vorgesehen. Beim Pressen und Prägen dringt das Ringmaterial nicht nur in die Oberflächenrauhigkeiten von Laserstab und Stabhalter ein, sondern auch in die Nut 14, was einen besseren und sichereren Sitz des Laserstabs 4 in dem Stabhalter 8 bewirkt. Nach Einlegen des Au-Rings 11 wird eine Montagebuchse 15, vorzugsweise ein Preßring, der aus dem gleichen Material wie die Stabhalter 7 und 8 bestehen, z. B. CrNi, in den Spalt zwischen dem schmalen Endbereich 12 und dem Laserstab 4 eingeführt und bis an den Au-Ring 11 geschoben. Der Preßring 15 verfügt ebenfalls über eine schräge Anschlagfläche 16 und ist als Preßpassung ausge führt. Der Au-Ring 11 besitzt einen trapezförmigen Querschnitt mit Seitenflächen, deren Schrägen den zugehörigen keilförmigen Anschlagflächen 13 im Stabhalter 8 und 16 am Preßring 15 ent sprechen. Nachdem der Au-Ring 11 in seiner Lage fixiert ist, kann der Laserstab 4 in die so vorbereitete Halterung eingeführt werden. Durch eine geeignete Positionierung und Halterung des Laserstabs 4 wird sichergestellt, daß dieser soweit in den Stabhalter 8 hineingeschoben wird, daß der Au-Ring 11 vollstän dig auf der zylindrischen Außenfläche des Laserstabs 4 aufliegt. Damit wird erreicht, daß beim nachfolgenden Verpressen und Prägen kein Material des Au-Rings 11 über die Kante des Laser stabs 4 hinaussteht, was zu einer schlechten Verbindung zwischen Laserstab und Stabhalter führen würde. Anschließend wird der Preßring 15 gegen den Stabhalter 8 bewegt und der Au-Ring 11 zusammengedrückt (gepreßt). Durch diese Relativbewegung zwischen Preßring 15 und Stabhalter 8 wird der Au-Ring 11 fest in die ihn umgebenden Oberflächen eingeprägt. Damit wird der Au-Ring 11 einerseits in die Oberflächenrauhigkeiten der Mantelfläche des Laserstabes 4 und andererseits in die Nut 14 und die Oberflä chenrauhigkeiten des Stabhalters 8 und der des Preßrings 15 gepreßt bzw. geprägt.Referring to FIG. 2, one end of the laser rod 4 in the rod holder 8 by means of a gold seal 11 positively and positively be strengthened. To assemble the fluid-tight holder according to the invention for the laser rod 4 , the procedure is as follows: The Au ring 11 is inserted into the rod-side end of the rod holder 8 , which is designed with a thinner wall thickness at its rod-side end ( 12 ). The transition point from the thinner end 12 to the full wall thickness of the rod holder 8 (or 7) is designed as a wedge-shaped stop surface 13 . The Au ring 11 is pushed into the rod holder 8 up to the inclined stop surface 13 . A groove 14 is provided for a secure fit of the Au ring after pressing and stamping. When pressing and embossing, the ring material not only penetrates into the surface roughness of the laser rod and rod holder, but also into the groove 14 , which causes the laser rod 4 to fit better and more securely in the rod holder 8 . After inserting the Au ring 11 is a mounting bush 15 , preferably a press ring, which consist of the same material as the rod holder 7 and 8 , for. B. CrNi, inserted into the gap between the narrow end region 12 and the laser rod 4 and pushed up to the Au ring 11 . The press ring 15 also has an oblique stop surface 16 and is a press fit out. The Au ring 11 has a trapezoidal cross-section with side surfaces, the slopes of which correspond to the associated wedge-shaped stop surfaces 13 in the rod holder 8 and 16 on the press ring 15 . After the Au ring 11 is fixed in its position, the laser rod 4 can be inserted into the holder thus prepared. A suitable positioning and mounting of the laser rod 4 ensures that it is pushed into the rod holder 8 to such an extent that the Au ring 11 rests completely on the cylindrical outer surface of the laser rod 4 . This ensures that during the subsequent pressing and stamping no material of the Au ring 11 protrudes beyond the edge of the laser rod 4 , which would lead to a poor connection between the laser rod and rod holder. Then the press ring 15 is moved against the rod holder 8 and the Au ring 11 is pressed together (pressed). Due to this relative movement between the press ring 15 and the rod holder 8 , the Au ring 11 is firmly impressed into the surfaces surrounding it. So that the Au ring 11 is pressed or embossed on the one hand in the surface roughness of the lateral surface of the laser rod 4 and on the other hand in the groove 14 and the surface roughness of the rod holder 8 and that of the press ring 15 .

Anstelle von Au kann die Metalldichtung auch aus einem anderen prägbaren bzw. duktilen Metall mit feiner Körnung bestehen.Instead of Au, the metal seal can be made from another embossable or ductile metal with fine grain.

Anstelle der keilförmigen Anschlagfläche 16 kann preßringseitig eine ebene Anschlagfläche und entsprechend eine korrespondieren de, ebene Fläche am Au-Ring 11 vorgesehen werden. Dadurch wird die Krafteinleitung in den Preßring verbessert und das Material des Au-Rings 11 kann besser in die Nut 14 gepreßt werden. Außerdem ergibt sich damit ein besseres Eindringen des Dich tungsmaterials in die Oberflächenrauhigkeiten des Laserstabs 4 und des Stabhalters 8.Instead of the wedge-shaped stop surface 16 , a flat stop surface and correspondingly a corresponding, flat surface can be provided on the Au ring 11 on the press ring side. This improves the introduction of force into the press ring and the material of the Au ring 11 can be pressed better into the groove 14 . In addition, this results in a better penetration of the processing material into the surface roughness of the laser rod 4 and the rod holder 8 .

Die Nut 14 dient nicht nur zur Aufnahme des Dichtungsmaterials des Au-Dichtungsrings 11, sondern nimmt auch die beim Verpressen nicht entwichene Luft auf, sodaß in der Ring-Nut 14 geringe Luftpolster verbleiben. Diese haben vorteilhaft eine federnde Wirkung bei temperaturbedingten Längenausdehnungen.The groove 14 not only serves to receive the sealing material of the Au sealing ring 11 , but also absorbs the air that did not escape during the pressing, so that small air cushions remain in the ring groove 14 . These advantageously have a resilient effect in the case of temperature-related linear expansions.

Alternativ zur Verwendung eines Preßrings 15 kann gemäß Fig. 3 das dünne Ende 12 des Stabhalters 8 umgeknickt werden. Damit tritt jedoch eine Faltenbildung auf, falls der Stabhalter in diesem Bereich nicht mit geeigneten Ausnehmungen, z. B. V-förmig, versehen ist, die über den Umfang dieses dünnen Endbereichs 12 verteilt sind.As an alternative to the use of a press ring 15 , the thin end 12 of the rod holder 8 can be bent as shown in FIG. 3. However, this causes wrinkling if the rod holder does not have suitable recesses in this area, e.g. B. V-shaped, is provided, which are distributed over the circumference of this thin end portion 12 .

In einer weiteren Ausführungsform (Fig. 4) verfügt der Stabhal ter im Bereich des Stabendes über eine oder mehrere Ausnehmun gen, die zum Beispiel als umlaufende Nuten 14 ausgebildet sind. Der Stabhalter 8 kann in diesem Bereich über ein dünnes Ende 12 verfügen oder insgesamt einen größeren Durchmesser besitzen, damit der Dichtungsring 11 im Bereich der Ausnehmungen 14 zwischen dem Laserstab 4 und dem Stabhalter 8 positioniert werden kann. Durch ein radiales Verpressen (radiale Krafteinlei tung) dringt das Material des Dichtungsrings (11) zum einen in die Oberflächenrauhigkeiten des Laserstabes 4 und zum anderen sowohl in die Ausnehmungen 14 als auch in die Oberflächenrauhig keiten des Stabhalters 8 in diesem Bereich ein. In Fig. 4 ist oben (A) der Zustand vor der radialen Stauchung und unten (B) das Ergebnis im Anschluß an die Stauchung dargestellt.In a further embodiment ( FIG. 4), the rod holder has one or more recesses in the region of the rod end, which are formed, for example, as circumferential grooves 14 . The rod holder 8 can have a thin end 12 in this area or have a larger diameter overall so that the sealing ring 11 can be positioned in the region of the recesses 14 between the laser rod 4 and the rod holder 8 . By radial pressing (radial Krafteinlei device) penetrates the material of the sealing ring ( 11 ) on the one hand in the surface roughness of the laser rod 4 and on the other hand both in the recesses 14 and in the surface roughness of the rod holder 8 in this area. In FIG. 4 is top (A) of the state prior to radial compression, and (B) the result after the compression below.

Zur Herstellung der Au-Dichtungsringe wird zunächst ein rohrför miger Rohling aus purem Gold hergestellt. Anschließend wird das Rohr gedreht und die Dichtungsringe mit trapezförmigen Quer schnitt hergestellt. Durch anschließendes Tempern bei ca. 400°C über eine Zeitdauer von ca. 15-20 min. und einer relativ kurzen Abkühlzeit von etwa 5 sec. wird ein Au-Dichtungsring mit einer vergleichsweise runden und feinkörnigen Struktur erzeugt. Beim Verpressen dieses Au-Dichtungsringes entstehen im Inneren eher längliche Strukturen, die durch die Zug- und Streckrichtung festgelegt sind. Insgesamt erhält das Dichtungsmaterial durch das Tempern und das anschließende Umformen eine erhöhte Härte und Festigkeit, sodaß die erfindungsgemäße fluiddichte Halterung eine besonders gute mechanische Festigkeit und damit eine dauerhafte Dichtigkeit besitzt.To manufacture the Au sealing rings, a pipe is first used blank made of pure gold. Then that will Tube turned and the sealing rings with trapezoidal cross cut made. By subsequent annealing at approx. 400 ° C over a period of approx. 15-20 min. and one relative short cooling time of about 5 sec. with an Au sealing ring a comparatively round and fine-grained structure. When this Au sealing ring is pressed, the inside is created rather elongated structures due to the direction of pull and stretch are set. Overall, the sealing material gets through tempering and subsequent forming an increased hardness and strength, so that the fluid-tight holder according to the invention a particularly good mechanical strength and thus a has permanent tightness.

In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die fluid dichte Halterung für einen Laserstab mit zylindrischen Quer schnitt und entsprechend gestalteten hohlzylindrischen Stabhal tern beschrieben. Es versteht sich von selbst, daß die erfin dungsgemäße Halterung auch für andere geometrische Formen, beispielsweise einen Laserstab mit rechteckförmigen Querschnitt, geeignet ist.In the embodiment described above, the fluid sealed holder for a laser rod with a cylindrical cross cut and appropriately designed hollow cylindrical rod neck described. It goes without saying that the inventor holder according to the invention also for other geometric shapes, for example a laser rod with a rectangular cross section, suitable is.

In Versuchen hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße Hal terung Temperaturschwankungen von -50°C bis + 130°C und Druckbelastungen bis zu 5,0 bar schadlos übersteht, ohne daß die Dichtigkeit darunter leidet.Experiments have shown that the Hal Temperature fluctuations from -50 ° C to + 130 ° C and Withstands pressure loads of up to 5.0 bar without damage Tightness suffers from it.

Reference list

11

Pumpkavität
Pump cavity

22nd

Pumplichtreflektor
Pump light reflector

33rd

Blitzlampe
Flash lamp

44th

Laserstab, z. B. Nd: YAG-Stab
Laser rod, e.g. B. Nd: YAG rod

55

, ,

66

Halteelemente für Blitzlampe
Holding elements for flash lamp

77

, ,

88th

Stabhalter
Rod holder

99

, ,

1010th

Öffnungen
openings

1111

Au-Dichtungsring
Au sealing ring

1212th

dünnwandiger Endbereich der Stabhalter
thin-walled end area of the rod holder

1313

keilförmige Anschlagfläche im Stabhalter
wedge-shaped stop surface in the rod holder

1414

Nut
Groove

1515

Preßring
Press ring

1616

keilförmige Anschlagfläche im Preßring
wedge-shaped stop surface in the press ring

1717th

überstehendes Ende des Endbereichs protruding end of the end area

1212th

Claims

1. Fluid-tight holder for a laser rod, each with a rod holder for receiving the laser rod ends, with sealing elements made of metal arranged between the laser rod and the rod holders and with means for bracing the sealing elements between the laser rod and the rod holders, characterized in that the outer contour of the Sealing elements ( 11 ) essentially correspond to the surface of the laser rod ( 4 ) and the inside of the rod holder ( 7 , 8 ) in the region of the sealing element ( 11 ), that each rod holder ( 7 , 8 ) has at least one stop surface ( 13 ), against which the sealing elements ( 11 ) with the means ( 15 , 17 ) for clamping can be pressed in order to obtain a non-positive and positive connection, and that the sealing elements ( 11 ) are made of a corrosion-resistant metal.

2. Holder according to claim 1, characterized in that the end portion ( 12 ) of the rod holder ( 7 , 8 ) comprising the respective laser rod end with the laser rod ( 4 ) in each case forms a gap for receiving the sealing elements ( 11 ), and that the striking surfaces ( 13 ) are wedge-shaped and are arranged within said end region.

3. Holder according to claim 2, characterized in that the wedge-shaped stop surfaces ( 13 ) are oriented such that the wedge tip points away from the laser rod end.

4. Holder according to claim 2 or 3, characterized in that the sealing elements ( 11 ) have a trapezoidal cross section.

5. Holder according to claim 2 or 3, characterized in that the sealing elements ( 11 ) have a rectangular cross section on their side facing the means ( 15 ) for bracing.

6. Holder according to one of claims 2 to 5, characterized in that a mounting bushing ( 15 ) is provided for bracing.

7. Holder according to claim 6, characterized in that the mounting bush ( 15 ) is designed as a press ring which with a press fit in the rod holders ( 7 , 8 ) and a gap to the laser rod ( 4 ) are pressed to form the sealing elements ( 11 ) can.

8. Holder according to one of claims 2 to 5, characterized in that for bracing each projecting element protruding beyond the free end ( 17 ) of the rod holder ( 7 , 8 ) is designed compressible.

9. Holder according to one of claims 1 to 7, characterized in that (7, 8) in the area of like processing elements (11) on its the sealing elements (11) facing surface at least having the bar holder has a groove (14).

10. Holder according to one of claims 1 to 9, characterized in that the sealing elements ( 11 ) are made of a noble metal, preferably gold.

11. Holder according to one of claims 1 to 10, characterized in that the laser rod ( 4 ) has a cylindrical and the rod holder ( 7 , 8 ) has a hollow cylindrical cross-section.

12. Fluid-tight holder for a laser rod, each with a rod holder for receiving the laser rod ends and with sealing elements made of metal arranged between the laser rod and the rod holders and with means for bracing the sealing elements between the laser rod and the rod holders, characterized in that the outer contour of the sealing elements (11) essentially to the surface of the laser rod (4) and the inner of the rod holder (7, 8) corresponds in the region of the sealing elements (11), in that the rod holders (7, 8) in the region of the sealing elements (11) on page their inside have one or more recesses that a means for positive and positive connection can be produced with means for radially pressing the sealing elements ( 11 ) between the laser rod ( 4 ) and the rod holders ( 7 , 8 ), the sealing elements ( 11 ) at least are partially embossed in the recesses, and that the sealing elements ( 11 ) from a corrosive ons resistant metal.

13. Holder according to claim 12, characterized in that the sealing elements ( 11 ) have a trapezoidal or a rectangular cross section.

14. Holder according to claim 12 or 13, characterized in that the recesses are designed as grooves ( 14 ).

15. Holder according to one of claims 12 to 14, characterized in that the sealing elements ( 11 ) are made of a noble metal, preferably gold.

16. Holder according to one of claims 12 to 15, characterized in that the laser rod ( 4 ) has a cylindrical and the rod holder ( 7 , 8 ) has a hollow cylindrical cross-section.