DE2214212B2

DE2214212B2 - Verfahren zum Bearbeiten von Uhrensteinen und anderen kleinen Werkstücken aus hartem Material und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2214212B2
Application number: DE2214212A
Authority: DE
Inventors: Gerd Bernd Prof.Dr.Phil.Nat. Guemligen Herziger; Ernst Dipl.-Phys. Belp Kocher; Dr.Phil.Nat. Kehrsatz Steffen Juerg
Original assignee: Pierres Holding Sa Biel; TURLABOR AG ZUMIKON
Current assignee: Pierres Holding Sa Biel; TURLABOR AG ZUMIKON
Priority date: 1971-03-29
Filing date: 1972-03-23
Publication date: 1974-02-21
Also published as: CH455071A4; DE2214212A1; NL173927B; CA943192A; CH532993A; FR2131695A5; NL7203251A; IT949991B; GB1373181A; NL173927C; JPS574436B1; DE2214212C3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten von Uhrensleinen und anderen kleinen Werkslücken aus hartem Material mittels Laserstrahlen, bei welchem dem Werkstück mindestens ein mehrere Spikes aufweisender I.ascrstrahlenimpuls zugeführt wird, dessen Leistung bei seinem Beginn am höchsten ist.

Das Bohren von Werkstücken mittels Laserstrahl^ ist bereits seit mehreren Jahren wohlbekannt. Groß Schwierigkeiten bereitet es aber, Löcher von regel mäßiger, insbesondere zylindrischer Form zu erhal ten, die genauen Toleranzen entsprechen, wie die insbesondere beim Bohren von Uhrensteinen erfor derlich ist, damit der Aufwand für das Grandissage bei welchem bekanntlich das Loch noch etwas ver größen und poliert wird, nicht zu groß wird.

ίο Es ist bekannt, daß es beim Schweißen von Werk stücken mittels Laserstrahlen zweckmäßig wäre, eim während der Dauer des Laserimpulses veränderlichi Leistung vorzusehen, wobei zu Beginn des Laser impulses die Leistung am höchsten sein sollte. Eii geringfügiges Verdampfen des Werkstoffes am An fang des Schweißvorganges ist günstig, damit aucl Zonen unterhalb der ursprünglichen Werkstückober fläche unmittelbar von den Laserstrahlen erwärm werden. Das Werkstück wird dadurch aufgeschmol

zo zen. Um das Verdampfen des Werkstoffes im weite ren Verlauf des Laserimpulses zu vermeiden, müßt« die Leistung allmählich abnehmen.

Es ist ferner bekannt, daß beim Bohren von Werkstücken mittels Laserstrahlen die Lochtiefe mit stei-

;5 gender Energie des Laserimpulses zunimmt, wöbe der Laserimpulsenergie jedoch eine obere Grenze gesetzt ist, da die entstehende Wolke des verdampfter Bohrkernmaterials zunehmende Energie des Laserimpulses absorbiert. Es ist deshalb bekannt, die ge· wünschte Lochtiefe und den gewünschten Lochdurchmesser durch die Anwendung mehrerer aufeinanderfolgender Laserimpulse niedrigerer Energie zi erzielen.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß es mit den bekannten Verfahren nicht möglich ist, in kleinen Werkstücken aus hartem Material, insbesondere in Uhrensteinen, mittels Laserstrahlen Löcher reproduzierbai zu bohren, welche die geforderte Maßhaltigkeit und Regelmäßigkeit aufweisen. Aufgabe der Erfindung ist es demnach, ein Verfahren zu schaffen, bei welchem es selbst mit einem einzigen Laserstrahlcnimpuls. dessen Leistung bei seinem Beginn am höchsten ist, möglich ist, im Werkstück ein Loch zu bohren, da> einerseits die gewünschten Abmessungen, insbesondere Lochtiefe, andererseits aber auch die geforderte Regelmäßigkeit, das heißt zylindrische Form und glatte Wand, aufweist. Anders ausgedrückt liegt die Aufgabe der Erfindung in der Schaffung eines solchen Verfahrens, bei dem ein Laserstrahlenimpuls eine zui Erzielung der nötigen Materialverdampfung ausreichende Leistung aufweist, jedoch einen solchen Verlauf hat, daß im Bohrloch auftretende Materialdämpfe die zu erzielende Maßgenauigkeit des Bohrlochs nicht beeinträchtigen können.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf dei Erkenntnis, daß in erster Linie die Form der bisher verwendeten Laserstrahlenimpulse für die Unzulänglichkeit der bekannten Verfahren verantwortlich ist. In Fig. 1 ist ein Laserlichtimpuls üblicher ArI dargestellt, wobei die Intensität / des Ausgangsstrahles eines Laserresonators in Funktion der Zeit / aufgetragen ist. Der Impuls setzt sich aus einer Reihe von Spikes I zusammen, die in ganz unregelmäßiger Weise über die Impulsdauer tp verteilt sind und in

f>5 ebenfalls unregelmäßiger Reihenfolge bald größere und bald kleinere Spitzenintensitäten aufweisen. Wenn ein sehr starker Spike auf das Werkstück fällt, so wird plötzlich sehr viel Material verdampft oder

verflüssigt, wobei Tropfen oder sogar kleine feste Teilchen aus dem sich bildenden Loch herausgeschleudert werden. Als Folge zu großer Erhitzung und schlagartiger Rückstoßimpulse auf das Werkstück bilden sich kleine Wulste und Risse in der Umgebung des Bohrloches. Reduziert man die mittlere Intensität des Impulses, so kommt man bald zu der Grenze, bei welcher der Bohrvorgang nur mit einer größeren Anzahl von Impulsen oder praktisch überhaupt nicht mehr durchgeführt werden kann.

Bei einem eingangs genannten Verfahren werden erfindungsgemäß innerhalb des Laserstrahlenimpulses Spikes ganz bestimmter Form erzeugt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß zum Bohren des Uhrensteins bzw. des Werk-Stücks im Laserstrahlenimpuls mittels Anregung eines in einem einzigen transversalen Mode schwingenden Laserstrahls ein erster Spike erzeugt wird, dessen Spitzenintensität wesentlich größer als diejenige aller nachfolgenden Spikes im Lasersirahlenimpuls ist, und daß diese nachfolgenden, abnehmende oder gleiche Spitzenintensitäten aufweisenden Spikes mittels eines Modulators mit praktisch konstanter Periode erzeugt werden, wobei die Periode derart ausreichend lang festgelegt wird, daß ein Entweichen des durch einen der Spikes verdampften Bohrkernmaterials aus dem Bohrloch ermöglicht ist, bevor der nächste Spike eintrifft.

Dadurch, daß die Spitzenintensität des ersten Spikes wesentlich größer als diejenige aller nachfolgenden Spikes ist, wird bewirkt, daß bei transparenten Werkstücken, z. B. Rubinen, das Material überhaupt beginnt, Strahlen zu absorbieren, und daß bei metallischen Werkstücken der Reflcxionskoeffizient der äußersten Schicht stark herabgesetzt wird, was ebenfalls die Absorption der nachfolgenden Spikes erhöht. Mit Vorteil isi. die Energie des ersten Spikes mindestens dreimal so groß wie diejenige der folgenden Spikes.

Die Gleichmäßigkeit der nachfolgenden Spikes ver- 4p hindert das Auftreten der vorgängig erwähnten Wulst- und Rißbildung. Infolge der kurzen Aufheizdauer jedes einzelnen Spike werden keine thermisch erzeugten Störungen wie Risse, Spannungen usw. im umgebenden Grundmaterial erzeugt. Während der kurzen Einwirkungsdauer kann sich die Wärmeleitung gar nicht auswirken, wogegen bei der bekannten Anwendung mehrerer aufeinanderfolgender Laserstrahlenimpulse die unerwünschten thermischen Nebenell'ekte praktisch unvermeidbar sind. Ein wei- so terer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß durch die Einwirkung von getrennten Spikes innerhalb eines Laserstrahlenimpulses das verdampfte Material ungehindert aus dem sich bildenden Loch entweichen kann, wogegen bei den bekannten Verfahren das aufgeheizte Material bei der Einwirkung unregelmäßiger und zum Teil überlagerter Spikes schon im flüssigen Zustand aus dem Loch getrieben wird, so daß bei der Ablagerung des flüssigen Materials Unregelmäßigkeiten im oder um das Loch herum auftreten und beim Austreiben starke, im Grundmaterial Schäden verursachende Rücksloßimpulse entstehen.

Vorzugsweise wird dafür gesorgt, daß die Energie der auf ilen ersten Spike iolgenden Spikes genügt, um jeweils eine Schicht des Bohrkernmaterials zu verdampfen, wobei das Zeitintervall zwischen diesen Siiikes ausreichend ist. um ein Entweichen des erzeugten Dampfes aus dem entstehenden Bohrloch vor dem Eintreffen des näcnsten Spike zu gestatten. Mit Vorteil beträgt hierzu die Energie der auf den ersten Spike folgenden Spikes etwa 1 m Joule, ihre Dauer etwa 0,5 usec, das Spikeintervall etwa 3 usec und die Spitzenintensität der Spikes weniger als 10» W/cm-'.

Die Intensität des Laserstrahlenimpuises kann zwischen den Spikes auf Null fallen oder nicht. In letzterem Fall erscheinen die Spikes als einer Grundintensität überlagerte Schwingungen von abnehmender oder gleicher Amplitude. Aufeinanderfolgende Impulse solcher Art kann man in äußerst stabil gebauten Laseranordnungen erhalten und den Bohrvorgang erst dann auslösen, wenn man durch Betrachtung der Impulse in einem Oszilloskop feststellt, daß sie die gewünschte Gestalt haben. Vorzugweise verwendet man jedoch einen Modulator, um die Periode der auf den ersten Spike folgenden Spikes festzulegen.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche gekennzeichnet ist durch einen für einen einzelnen Transversalschwingungsmode ausgebildeten Laserresonator und einen diesem zugeordneten Modulator, welcher durch Modulierung der Laserschwingungen die Periode der Spikes im Laserstrahlenimpuls festlegt.

Der Modulator kann aus einer Kerrzelle oder einer Pockelszelle bestehen, der ein Polarisationsfilter zugeordnet ist. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, als Modulator einen sättigbaren Absorber vorzusehen. Ferner kann als Modulator ein akustischoptischer Modulator oder ein Piezokristall vorgesehen werden, an welchem einer der Resonatorspiegel befestigt ist.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens können sämtliche bekannten Materialien sauber bearbeitet werden, also insbesondere transparente oder stark reflektierende, sehr harte oder sprüde Werkstoffe. Neuartige Werkstoffe, wie Halbleiter oder Magnetwerkstoffe, z. B. SmCO₃, weisen sehr ungewöhnliche mechanische und optische Eigenschaften auf. Ihre Bearbeitung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt aber, im Gegensatz zu den bekannten Verfahren, ohne weiteres.

An Hand der Zeichnung werden nachfolgend Ausführungsbeispiele iles Verfahrens nach der Erfindung und der Anordnung zu dessen Durchführung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen üblichen Laserstrahlenimpuls,

F i g. 2 einen beim erfindungsgemäßen Verfahren anwendbaren Laserstrahlenimpuls,

F i g. 3 einen anderen beim erfindungsgemäßen Verfahren anwendbaren Laserstrahlenimpuls, F i g. 4 ein Schema des Bohrvorganges,

Fig. 5 ein Diagramm zur Erläuterung der Einwirkung der ersten Spikes auf durchsichtiges Material. /. R. einen Rubin,

F i g. 6 einen Laserresonator mit interner Modulation mittels Kerrzelle od. dgl. und

F i g. 7 einen Laserresonator mit interner Modulation mittels Piezokristall.

In F i g. 2 ist ein Laserstrahlenimpuls dargestellt der sich zum Bohren von Rubinen eignet, wobei du Darstellung natürlich stark idealisiert ist.

Man sieht, daß der Impuls sich aus zahl reicher

Spikes 1 zusammensetzt, deren Zeitdauer r_s et\v;i 0.5 |is beträgt. Das Zeitintervall ι, /.wischen zwei aufeinanderfolgenden Spikes ist etwa gleich 3 |is. Die Periode τ der Spikes ist somit r, t /, 3,5 |is. Die Dauer t_r, des Impulses betragt z. B. etwa 110 |is. Hierzu wird bemerkt, daß sowohl i_s als I₁, nicht an der Basis, sondern in halber 1 lohe des Spikes bzw. des Impulses gemessen sind. Damit sich der Impuls zum Bohren von aus Rubin bestehenden Uhrensieinen eignet, ist es wichtig, daß die Spikeslange i_y relativ kurz ist, z.B. etwa 0,5 bis 2 μ» beträgt; daß ;!ie Spikesenergie genügend groß ist, z. B. 1 in Joule beträgt. Das Spikesinlervall i, wird genügend groß gewählt, damit das Material, das beim Auftrelfen eines Spikes verdamplt wird, aus dem bereits gebildeten Teil der Bohrung entweichen kann, bevor der nächste Spike eintrifft. Andererseits soll f_s nicht so groß sein, dalJ die Wärmeleitung im Kubin eine merkbare Rolle spielen kann. Ferner soll die maximale Spikeintensität nicht zu groß sein, z. B. Λ< 10'¹WZCm², um die Urzeugung von Schockwellen oder nichtlinearen optischen Prozessen zu vermeiden.

In F ig. 4 ist auf der linken Seite schematisch ein Bohrloch 2 gezeigt, auf dessen Grund gerade der fünfte Spike eines Laserliehtimpulses eintrifft, wobei die Auttrelfpunkte der einzelnen Spikes durch Kieuze markiert sind. Die Dicke der durch jeden Spike verdampften Maleiialsehicht ist mit ν bezeichnet und der Durchmesser des Loches mit ti. Rechts in Fig. 4 sind die Aullrellpunkle der Spikes und diese Spikes I, bis I. selbst in Funktion der Zeit dargestellt, entsprechend einer kinemalographischen Aufnahme des Bohi\organges in Richtung senkrecht zum Strahl 3 unter gleichzeitiger Aufnahme des Impulses in einem Oszillographen. Die Oberfläche des Rubins ist mit 4 bezeichnet. Die Pfeile 5 deuten das iEntweichen des durch den Spike I^ verdampften Materials an. Jeder neu eintreffende Spike trilTt im Bohrloch 2 auf keinen Dampf mehr, der zerstreuend auf das Laseistrahlenbündel wirken würde.

Da der Rubin durchsichtig ist, also einen viii klei neu Liehiabsoiplionskoeffizienten hat. ist es nicht ohne weiteres klar, wie es überhaupt möglich ist, dall er mit einem Liehtsirahl verdampft weiden kann. Der Grund hierfür ist darin gefunden worden, daß der Alv-orptionskoefli/ieni // des Rubins und ähnlicher Ldelsleine temperaturabhängig ist, und zwar gemäß einer IExponentialfunktion

i/(7) Ae'

worin '/' die aliMilute Temperatur des Materials und A und λ M.-itenalkonstanten bedeuten Für die Konstanten A und -, sind aus experimentellen Daten die Werte

ι; _; 1 · 10^:1 bis 4 · 10·'
A : -610^:i bis 2 · 10^:'

(, si(j. MeIIl worden.

hi I ig. 5 sind die Intensität /,„ eines aiii den Rubin cinlalK-ndeii Spikes und die Intensität /„,,„ des aus demselben austretenden Spikes in Funktion der Zeit l dargestellt um! ferner auch der Verlauf des Absorplion skoeffizienten _/( und derjenige der Temperatur T des vom Spike getroffenen Materials. Bei der Zimmertemperatur T_n ist ■/ nahezu Null (z. B. etwa 1" ο pro Zentimeter I'robendickc), so daß /,„„ mit /,„ praktisch zusammenfällt. Wenn sich das Material aber durch die sehr kleine Absorption doch etwas erwärmt, nimmt // rasch zu, was eine sich sehr rasch steigende Zunahme der Absorption und damit auch der MatcrialtemperaUir I zur F'olge hat. Bei der Schmelztemperatur l\ weist die Kurve 7 eine kleine Stufe auf, die sehr rasch überschritten wird, imd bei der Verdampfungstemperatur'/',. eine etwas längere Stufe. Der letzte ansteigende Ast der /-Kurve, der dem Zustand überhitzten Dampfes entspricht, kommt praktisch nicht mehr in Betracht, weil der Dampf gemäß den Pfeilen 5 von Fig. 4 aus dem Bohrloch 2 entweicht. Warum von einem Spike nur ein sehr kleines Volimienclcment verdampft wird, ist im Absorptionsgesclz

begründet, worin .v die Hindringtiefe eines Lichtstrahls in das Material bedeutet und /(.v) die Intensität an der Stelle .v.

Berechnet man aus obigem Gesetz und aus den an Hand von F"ig. 5 erläuterten Beziehungen für u und '/' den Temperalurveiiauf im Material unter der Auftreffstelle des Strahles, so stellt sich heraus, daß sich praktisch die ganze Wärmeentwicklung in einer ganz dünnen Schicht von etwa 20// Dicke konzentriert. Die Dicke dieser Schicht ist im wesentlichen durch das Bohrmaterial gegeben, darum ist es von ausschlaggebender Bedeutung, daß die l.asereniission,

d. h. die Spikesenergie, Spikesdauer und Spikcsab stand und Pulsform an die !Eigenschaft des Bohr materials angepaßt wird. Aus obigem erklärt sich die bereits au Hand von F i g. 4 erläuterte Tatsache, daß jeder Spike I nur eine Schicht des Bohrkernmaterials abbaut, deren Dicke ν somit etwa 20» beträgt. Die Anzahl der Spikes, die zum Bohren eines durchgehenden Loches erforderlich ist, und damit auch die Impulsdauer I_n hängen somit hauptsächlich von der Länge der gewünschten Bohrung ab.

Zur F.inlcilung des Bohrprozesses an der relativ rauhen, stark streuenden Oberlliichc 4 ist es vorteilhall, wenn tier erste Spike I₁ wesentlich größer isi als die folgenden und z. B. etwa 3- bis 5mal so groß. !Eine große !Energie des ersten Spikes kann dadurch erzielt werden, daß mau für den Auskopplungsspie gel des Lasenesonators einen hohen Rellexionsk'ocffizienlen vorsieht.

In F" i g. 3 ist ein Laserüchtimpuls gezeigt, der sich ebenfalls vorzüglich zum Bohren von maßhalli-

;o gen Löchern eignet. Fs ist ersichtlich, daß die Spitzenintensität der auf den ersten sehr großen Spike I folgenden Spikes I.,, I, ... rasch abnimmt und daß die Intensität der Strahlen zwischen diesen Spikes nicht auf Null fällt, so daß sich das Bild einer auf einer Grundintensität I₁, überlagerten Schwingung von rasch abklingender Amplitude ergibt. Bei Verwendung eines solchen Impulses wird das Material des Bohrkerns mindestens am Anfang des Bohrvorganges ebenfalls siehtweise abgetragen.

Wahrscheinlich setzt sich die schichtweise Abtragung aber auch während desjenigen Teiles des Impulses fiirt, der praktisch keine überlagerte Schwingung mehr zeigi und zwar deshalb, weil die Strahlen kurzzeitig von dem aus dem Bohrloch entweichenden Materialdampf absorbiert werden und erst nach Fnt weichung desselben auf eine neue Matcrialschichi fallen und dieselbe verdampfen, worauf sich das Spiel wiederholt.

In Fig. 6 ist eine Anordnung gezeigt, mit der Impulse nach Fig. 2 oder 3 erzielt werden können. Ein Laserresonator 6 weist einen Laserstab 7 auf, der in üblicher Weise zwischen zwei Spiegeln 8 und 9 angeordnet ist. Zwischen dem Stab 7 und dem Spiegel 9 sind noch eine Kerrzellc 10 und ein Polarisationsfilter 11 angeordnet. Der Nutzstrahl 12, der zum Bohren benutzt wird, tritt zum Spiegel 8 aus, der einen recht hohen Rellexionskoeffizienlcn von z. B. etwa 80 bis 90% hat, um einen starken ersten Spike zu erzielen. Die Pumpmitlcl, z. B. eine Blitzlichtlampe, mit welcher der Stab 7 bestrahlt wird, sind nicht dargestellt. Der Kcrrzelle 10, ist an eine Wechselstromquelle 13 von einstellbarer Frequenz angeschlossen, deren Frequenz /,„ der gewünschten Wie-

1,

entspre-

derholungsperiodc τ der Spikes 1,,,
chend, d. h. /,„ ~ gewählt wird. Durch die Kcrrzelle 10, wird die Polarisation des durch sie hindurchgehenden Strahles geändert, so daß die Intensität der vom Polarisationsfilter 11 durchgelassenen, zwischen den Spiegeln hin und her reflektierten Strahlen und somit auch die Intensität des Nutzstrahles 12 mit der Frequenz /„, moduliert wird, was die periodische Bildung der Spikes I₂, I₃ . . . mit <!er Periode τ zur Folge hat. Bei großer Modulationssteil'e ergeben sich Impulse der in F i g. 2 gezeigten Art und bei geringerer 'liefe ein Einschwingvorgang der in Fig. 3 gezeigten Art. An Stelle einer Kerrzclle kann auch eine Pockclszclle oder ein sättigbarcr Absorber benutzt werden.

Die Anordnung nach F i g. 7 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 6 lediglich dadurch, daii als Modulator ein Piezokristall ID₂ vorgesehen ist, auf dem der Spiegel 9 montiert ist. Der Spiegel 9 wird daher im Rhythmus der Modulationsfrequenz hin und her bewegt, so daß sich der Abstand zwischen den Spiegeln 8 und 9 ändert. Im Verlaufe einer Spiegclschwingung treten nacheinander verschiedene Eigenschwingungen des Resonators auf,

so daß, obwohl obige Bezeichnung /,„ ■-■ nicht

mehr gilt, es trotzdem durch passende Wahl von /„, möglich ist, eine gewünschte Spikcsperiodc r zu erzwingen.

Als Modulator 10 kann man auch einen akustischoptischen Modulator benutzen, d.h. einen Modulator mit einem optischen Medium, durch das die Laserstrahlen hindurchgehen und in welchem stehende Schallwellen erzeugt werden, deren Frequenz moduliert wird, so daß die Strahlen im Rhythmus dieser Frequenz abgelenkt werden, was zu einer Amplitudenmodulation des Nutzstrahlcs führt

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf eins

ao Bohren von Uhrenslcincn beschränkt. Nach demselben Verfahren können auch andere, insbcsonileu: auch metallische Werkstücke gebohrt werden. !>'<' jeweils erforderliche Größe und zeitliche Reihenfolge der Spikes bzw. der aus ihnen zusammengesetzt πι

as Impulse kann auf Grund der an Hand von Fij.·.? erläuterten Zusammenhänge berechnet bzw. ab.r.i schätzt oder experimentell ermittelt werden. Hein¹ Bohren von gewissen metallischen Werkstücken z. B. Spinndüsen, kann es eventuell erwünscht sein besondere Lochformen zu erzielen. Während im ;·!! gemeinen die Verwendung von nur im transversal·'! Grundmode schwingenden Laserstrahlen crwünscl· ist, kann in diesem Falle die Verwendung eines >> einem höheren transversalen Mode schwingend

Laserstrahles zweckmäßig sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Bearbeiten von Uhrensteinen oder anderen kleinen Werkstücken aus hartem Material mittels Laserstrahlen, bei welchem dem Werkstück mindestens ein mehrere Spikes aufweisender Laserstrahlenimpuls zugeführt wird, dessen Leistung bei seinem Beginn am höchsten ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Bohren des Uhrensteins bzw. des Werkstücks im Laserstrahlenimpuls mittels Anregung eines in einem einzigen transversalen Mode schwingenden Laserstrahls ein erster Spike erzeugt wird, dessen Spitzenintensität wesentlich größer als diejenige aller nachfolgenden Spikes im Laserstrahleninipuls ist, und daß diese nachfolgenden, abnehmende oder gleiche Spitzenintensitäten aufweisenden Spikes mittels eines Modulators mit praktisch konstanter Periode erzeugt werden, wobei die Periode derart ausreichend lang festgelegt wird, daß ein Entweichen des durch einen der Spikes verdampften Bohrkernmaterials aus dem Bohrloch ermöglicht ist, bevor der nächste Spike eintrifft.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie der auf den ersten Spike folgenden Spikes etwa 1 m Joule beträgt, ihre Dauer etwa 0,5 Lisec, das Spikeintervall etwa 3 (isec und ihre Spitzenintensität kleiner als 10^!) W/cm-ist.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie des ersten Spikes mindestens dreimal so groß ist wie diejenige der folgenden Spikes.

4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet, durch einen für einen einzelnen Transversalschwingungsmode ausgebildeten Laserresonator (6) und einen diesem zugeordneten Modulator (JO₁, 10.,), welcher durch Modulierung der Laserschwingungen die Periode (τ) der Spikes im Laserstrahlenimpuls festlegt.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator (JO₁) aus einer Kerrzelle oder Pockelszelle besteht, der ein Polarisationsfilter (IJ) zugeordnet ist.

6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Modulator (JO₁) ein sättigbarer Absorber vorgesehen ist.

7. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein akustisch-optischer Modulator (JO₁) vorgesehen ist.

8. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Modulator (JO.,) ein Piezokristall vorgesehen ist, an welchem einer der Resonatorspiegel (8) befestigt ist.