DE2241429A1 - Gasdynamischer co tief 2-sender oder verstaerker (laser) - Google Patents

Description

• Gasdynbischer CO2-Sender oder Verstärker (Laser).
• Zusatz zu Patent ............ (Patentanmeldung ......., internes Aktenzeichen: 7455) Die Erfindung bezieht sich auf einen gasdynaraischen -CO,-Sender oder Verstärker (Laser) mit einer Expansionsvorrichtung aus einer Vielzahl lamellenartiger, kleiner Lavaldüsen, welche zusätzlich mit Xühlkanälen versehen sind und die eine Haishöhe von wenigen Zehntelmillimetern bis zu einem Millimeter und eine Lunge in Strömungsrichtung von einigen Millimetern bis etwa i cm aufweisen.
• Solche CO2-Sender haben sich als vorteilhaft erwiesen; nur erfordern sie eine speziell starke Ausbildung der Halterungen und Lagerungen, da die Düsenanordnungen wie ein Raketenmotor wirken und vor allem bei größeren Anordnungen einen beträchtlichen Schub entwickeln. Es ist also erforderlich die Gesamtanordnung.in besonders massiver Baise auszuführen, um Verformungen einerseits und Vibrationen andererseits zu vermeiden Außerdem haben die bisher bekannten Anordnungen den Nachteil, daß die Inversion und damit die Laserstrahlungs leistung stromabwärts mit wachsendem Abstand von den DÜsen abnehmen, so daß ein symmetrischer Strahl entsteht, der sich nicht gut fokussieren läßt.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile Zu beseitigen und hierbei einen C02-Sender der eingangs genannten Art zu schaffen, der die Erzeugung eines rotationssymmetrischen Strahles erlaubt.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die lamellenartigen Lavaldüsen rotationssymmetrisch um eine ringförmig ausgestaltete Brennkammer angeordnet sind. Durch diese Maßnahme werden die bisher auftretenden Schubkräfte nahezu vollstandig beseitigt und die Erzeugung eines rotationssymmetrischen Strahles möglich gemacht.
• Ferner ist vorgesehen, daB ein Resonator astabiler Konfiguration ringförmig um die Lavaldüsen gebildet wird. Diese Maßnahme erlaubt eine optimale Fokussierung der Laserstrahlung.
• Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel beschrieben und gezeichnet. Es zeigen: Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch das Ausführungsbeispiel in schematischer Darstellung; Fig. 2 eine Ansicht A gemäß Fig. 1.
• Um ein im Zentrum liegendes Brennstoff-Zufuhrrohr 300 ist ein Kranz Msenlamellen 311 gelagert. Diese Düsenlamellen 311 sind zueinander in einem Abstand so angeordnet, daß sich Düsenöffnungen mit einer Halshöhe H von weniger als einem ttillimeter bilden. Die DUsenlänge L - in Strömungsrichtung gesehen - beträgt einige MilJ.imeter und kann sich auf etwa 1 cm erhöhen, je nach der Konfiguration des gewünschten Lasers. Die Düsenlamellen 311 sind an eine Ktihleinrichtung angeschlossen und schließen den Brennkammerraum 310 ein. Mittels einer Haltevorrichtung 315 sind sie fixiert und munden in den ringförmigen Resonatorraum 320,an den sich gegebenenfalls ein Diffusorraum 321 mit der Auspuffkammer 322 anschließt.
• Der Resonator ist von astabiler Konfiguration und erlaubt eine optimale Fokussierung der Laserstrahlung.
• Die Funktionsweise der beschriebenen Ausführung ist wie folgt: Von dem Brennstoff-Zufuhrrohr 300 aus erfolgt die Einspritzung des Mediums in die Brennkammer 310, wo es entzündet wird und während des Verbrennungsvorganges mit hohem Druck durch die Düsen 311 strömt. Bei diesem Durchströmen erfolgt die adiabatische Entspannung und somit die Erzeugung von Invers ion im Resonatorraua 320. Hier wird die Vibrationsenergie der Moleküle als sogenannte Laserstrahlung ausgekoppelt und zwar als rotationssymmetrischer Laserstrahl. Der Überschallgasstrom wird gegebenenfalls im Diffusor 321 rückverdichtet und auf Unterschallgeschwindigkeit abgebremst.
• ueber die Auspuffkammer 322 werden die Gase in radialer und/oder axialer Richtung in die Atmosphäre ausgestoßen. Bei genügend hohem Gasdruck von ca. -1 at im Resonatorraum kann der Ausstoß in die Atmosphäre direkt erfolgen. Je nach Ausbildung ist also die Auspuffkammer 322 ausgestaltet. Mit 301 sind die Resonatorspiegel bezeichnet0 Außer den bereits genannten Vorteilen der beschriebenen Ausführung ist noch anzuführen, daß diese rotationssymmetrische Anordnung der Düsen 311 eine hohe mechanische Festigkeit gegenüber der Belastung durch den Brennkammerdruck aufweist.
• Patentansprüche

Claims (2)

1. Patentansprüche Gasdynamischer C02-Sender oder Verstärker (Laser) mit einer Ex pansionuvorrichtung aus einer Vielzahl lamellenartiger.

   kleiner Lavaldüsen, welche zusätzlich mit Kühlkanälen versehen sind und die eine Halshöhe von wenigen Zehntelmillimetern bis zu einem Millimeter und eine Länge in Strömungsrichtung von einigen Millimetern bis etwa 1 cm aufweisen, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die lamellenartigen LavaldUsen (311) rotationssymmetrisch um eine ringförmig ausgestaltete Brennkammer (310) angeordnet sind.
2. 2. Sender nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Resonator astabiler Konfiguration (320) ringförmig um die Lavalddsen (311) gebildet wird.