DE2052731A1 - Verfahren zur Leistungssteigerung von Gaslasern und Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Leistungssteigerung von Gaslasern und Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens

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DE2052731A1 DE19702052731 DE2052731A DE2052731A1 DE 2052731 A1 DE2052731 A1 DE 2052731A1 DE 19702052731 DE19702052731 DE 19702052731 DE 2052731 A DE2052731 A DE 2052731A DE 2052731 A1 DE2052731 A1 DE 2052731A1
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Gunthard Dr.-Ing. 8000 München. P Born
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    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02—Constructional details
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Description

Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH
Μ·. . München, 26. Oktober 1970
7138
Kre/sp
Verfahren zur Leistungssteigerung von Gaslasern und Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Leistungssteigerung von Gaslasern - vorzugsweise CO -Gaslaser - und eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Bisher bekannte Laser der vorgenannten Art sind mit dem Nachteil behaftet, daß mit ihnen nur Dauerleistungen von ca. 80 W pro m Resonatorlänge erzielt werden können. Werden jedoch Leistungen im KW-Bereich gefordert, so muß die Resonatorlänge entsprechend auf über 12 m gesteigert werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfah; en und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zu entwickeln, womit die Laserleistung bei gleichbleibender Resonatorlänge und in etwa gleichbleibendem Wirkungsgrad beträchtlich erhöht wird.
Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig nach der Erfindung so gelöst, daß die Entladungsstrecke eines Gaslasers in Gegenwart einos transversalen Gasstromes mittels eines magnetischen Kraftfeldes oder bestimmter Anordnung von Bauelementen räumlich stabilisiert wird. Durch diese Maßnahmen wird verhindert, daß die Gasentladungsstrecke teilweise mit dem Gasstrom raitgeführt wird, was zur Folge haben würde, daß die Entladung teilweise außerhalb des Resonatorraumes brennt. Dadurch aber würde eine optimale Anregung und Leistungeausbeute verhindert, da die stromabwärts vom Resonatorraum angeregten Moleküle für die Leistungsankopplung nicht zur Verfügung stehen.
Anordnungsmäßig schlägt die Erfindung vor, daß in der Gasströmungskammer mit quer zur Strömungsrichtung gestelltem Resonatorraum und Resonatorspiegeln sowie Elektroden Polschuhe so angeordnet sind, daß die magnetischen Kraftlinien quer zur Resonatorachse und zur Gasströmungsrichtung verlaufen.
209852/0868
26. Oktober 1970 Kre/sp
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, daß in der Gasströmungskammer nach dem Resonatorraum - in Strömungsrichtung gesehen - Lamellen aus isolierendem oder elektrischleitendem Material strömungsgünstig angeordnet sind, und daß die Lamellen gegebenenfalls zur Kühlung des Lasergases ausgebildet sind.
In einem speziellen Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, daß in der Gasströmungskamnier sowohl Polschuhe als auch Lamellen angeordnet sind.
Die Erfindung ist nachfolgend an Ausführungsbeispielen beschrieben und gezeichnet. Ls zeigen:
Fig. 1 einen Teilschnitt entlang der Linie I-I gem. Fig. 2, Fig. 2 einen Teilschnitt in Draufsicht gesehen, gem. Fig. 1, Fig. 3 einen Teilschnitt entlang der Linie III-III eines
weiteren Ausführungsbeispiels, Fig. k einen Teilschnitt in Draufsicht gesehen gem. Fig. 3.
Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Diese Anordnung besteht aus einer Gasströmungskamnier 10, die den Resonatorraum 12 mit den Ilesonatorspiegeln 13 und ld enthält. Diese Kammer 10 wird vom Gasstrom - dargestellt durch die Pfeile 5 - quer zur Uesonatoracb.se l6 durchsetzt. Über Elektroden 17 und l8, welche vorzugsweise ringförmig ausgebildet sind, wird eine elektrische Entladung aufrecht erhalten. Stromabwärts vom Resonatorraum 12 sind nun Polschuhe 19·20 eines Magneten angeordnet und zwar so, daß die magnetischen Kraftlinien 11 quer zur Resonatorachse l6 und zur Gasströmungsrichtung 5 verlaufen. Die magnetische Induktion betrügt bei einer Gasgeschwindigkeit von ca. 100 in/sec. typischerweise ca. 1 000 Gauß. Das so angeordnete magnetische Feld verhindert, daß sich die Gasentladungestrecke - wie durch die gestrichelte Linie 35 angedeutet - verbiegt und bewirkt somit, daß das Resonatorvolumen optimal ausgefüllt wird.
SAO 209852/0868
713 . " 26. Oktober 1970
Kre/sp _ 3 _
Die Fig. 3 und k zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die gezeigte Anordnung besteht wieder aus einer Gasströmungskammer 10, die den Resonatorraum 12 mit den Resonatorspiegeln 13, I^ enthält. Diese Kammer 12 wird vom Gasstrom 5 in Richtung quer zur Resonatorachse 6 durchsetzt. Über die vorzugsweise ringförmig ausgebildeten Elektroden 17 und l8 wird die elektrische, Entladung aufrechterhalten. Stromabvärts vom Resonatorraum 12 sind nun Lamellen 30 angeordnet, welche aus elektrisch leitendem oder in speziellen Fällen auch aus isolierendem Material bestehen. Die Anordnung und Ausbildung dieser Lamellen ist so, daß sie dem.Gasstrom keinen nennenswerten Strömungswiderstand bieten. Der Abstand zwischen den Lamellen beträgt hierbei einige mm und kann typischerweise auch bis auf einige cm erweitert werden. Die so angeordneten Lamellen verhindern nun ebenfalls das*sich die Gasentladungsstrecke durch die Gasströmung entsprechend der strichlierten Linie 35 verbiegt, wodurch wieder eine optimale Auffüllung des Resonatorvolumens erzielt wird.
Für viele Fälle wird es sich als günstig erweisen, wenn die Lamellen 30 zu ihrer strömungsgünstigen Form auch als sogenannte Kühlrippen für das Lasergas ausgebildet und verwendet werden. Weiterhin ist es für spezielle Fälle möglich, eine erfindungsgemäße Anordnung zu schaffen, bei der sowohl die Polschuhe 19 und 20 als auch die Rippen 30 angeordnet sind.
9857/Π868

Claims (5)

26. Oktober 1970 Kre/sp - k - Patertansprüche
1.) Verfahren zur Leistungssteigerung von Gaslasern - vorzugsweise CO_-Gaslaser - dadurch gekennzeichnet , daß die Entladungsstrecke eines Gaslasers in Gegenwart eines transversalen Gasstromes mittels eines magnetischen Kraftfeldes oder bestimmt ausgebildeter und angeordneter Bauelemente räumlich stabilisert wird.
2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
h dadurch gekennzeichnet , daß in der Gasströmungs-
kammer (lO) mit quer zur Strömungerichtung (5) gestelltem Resonatorraum (12) und Resonatorspiegeln (13t1^) sowie Elektroden (17,l8) Polschuhe (19,20) so angeordnet sind, daß die magnetischen Kraftlinien (li) quer zur Resonatorachse (l6) und zur Gasströmungerichtung (5) verlaufen.
3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in der Gasströmungökammer (lO) nach dem Resonatorraum (12) - in Strömungsrichtung (5) gesehen τ Lamellen (30) aus isolierendem oder elektrisch-leitendem Material strömungsgünstig angeordnet sind.
k. Anordnung nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (30) zur Kühlung des Lasergases ausgebildet sind.
5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in der Gasströmungskammer (lO) Polschuhe (19,20) und Lamellen (30) angeordnet sind. ·
8S?/nfl68
Leerseite
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