DE2303167C3

DE2303167C3 - Method and device for generating laser radiation by means of a detonation wave

Info

Publication number: DE2303167C3
Application number: DE19732303167
Authority: DE
Inventors: Roland John Quarndon Hill; Norman Thomas Mickleover Jewell; Robert Bryn Burton-On-Trent Staffordshire Price
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1972-01-26
Filing date: 1973-01-23
Publication date: 1979-05-23
Also published as: DE2303167B2; JPS558831B2; GB1420932A; IT978531B; DE2303167A1; FR2169234B1; JPS4884587A; FR2169234A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Laserstrahlung in angeregten Verbrennungsabgasen, bei dem in einem explosiven Gasgemisch eine Detonationswelle erzeugt und durch laufende Zufuhr des explosiven Gasgemisches sowie laufende Abfuhr der Verbrennungsabgase aufrechterhalten wird, und bei dem die angeregten Verbrennungsabgase durch den optischer Resonator geleitet werden. Der Ausdruck »Detonationswelle« soll in diesem Zusammenhang einen Verbrennungsprozeß oder eine chemische Reaktion bezeichnen, die mit einer Geschwindigkeit fortschreiten, die größer ist als die Schallgeschwindigkeit in dem davor liegenden Medium.The invention relates to a method and a device for generating laser radiation in excited combustion gases, in which a detonation wave is generated in an explosive gas mixture and through the ongoing supply of the explosive gas mixture and the ongoing removal of the combustion exhaust gases is maintained, and in which the excited combustion gases pass through the optical resonator be directed. The term "detonation wave" in this context is intended to refer to a combustion process or denote a chemical reaction proceeding at a rate greater than that Speed of sound in the medium in front of it.

Es ist bekannt, daß ein Hochleistungsgaslaser, gleichgültig ob dieser als chemischer oder als gasdynamischer Laser konzipiert ist, ein schnell strömendes Gas und eine wirksame und kräftige Erregung der Gasmoleküle erfordert. Diese Erfordernisse können durch eine schnelle, nicht im Gleichgewicht befindliche chemische Reaktion hoher Intensität erfüllt werden, beispielsweise durch eine gasförmige Detonation. Derartigt gasförmige Detonationen stellen mögliche Energiequellen zur direkten chemischen Energieanregung der Moleküle dar, und sie erzeugen außerdem mit hoher Geschwindigkeit fortschreitende heiße Verbrennungsprodukte, so daß es möglich wird, diese Produkte einem gasdynamischen Laser zuzuführen.It is known that a high-power gas laser, regardless of whether it is designed as a chemical or as a gas-dynamic laser, is a rapidly flowing gas and requires effective and vigorous excitation of the gas molecules. These requirements can are met by a rapid, non-equilibrium chemical reaction of high intensity, for example by a gaseous detonation. Such gaseous detonations are possible Energy sources for direct chemical energy excitation of the molecules represent, and they also generate with hot combustion products progressing at high speed, making it possible to produce these products to feed a gas dynamic laser.

Es ist bekannt, kurzzeitige Laserimpulsstrahlung durch kurzlebige fortschreitende Stoßwellen in Stoßrohren und kurzlebige fortschreitende Detonationswellen in Detonationsrohren zu erzeugen. Derartige Vorrichtungen ergeben insofern Probleme als sie sehr raumgreifend sind, und keine aufeinanderfolgenden Strahlungsimpulse mit genügender Schnelligkeit erzeugen können.It is known to generate short-term laser pulse radiation by short-lived progressive shock waves in shock tubes and short-lived progressive detonation waves in detonation tubes. Such Devices present problems in that they are very bulky and not sequential Can generate radiation pulses with sufficient speed.

Es ist ferner durch die Literaturstelle Astronautica Acta, Bd. 14 (1969), Nr. 5, S.475-486, bekannt, daß eine stationäre oder stabilisierte kontinuierliche Detonation als Basis für einen chemischen Laser mit kontinuierlicher Welle benutzt werden kann. Es ist dem Fachmann im Zusammenhang damit bekannt, daß es sehr schwierig ist, eine stabile stationäre kontinuierliche Detonation aufrecht zu erhalten, da die Verbrennung selbst nicht stabil ist und es tritt leicht eine Trennung der Stoßwellenfront und der Verbrennungsfront auf, was zu einem Löschen der Detonation führt. Außerdem muß, weil die Detonation stationär gehalten wird, aber die chemische Reaktion sich durch das Gas mit einer Überschallgeschwindigkeit bewegt, die Gasströmungsgeschwindigkeit in die Detonation hinein den gleichenIt is also known from the reference Astronautica Acta, Vol. 14 (1969), No. 5, pp. 475-486 that a stationary or stabilized continuous detonation can be used as the basis for a continuous wave chemical laser. It's the professional in connection with this known that it is very difficult to achieve a stable steady continuous detonation sustained since the combustion itself is not stable and a separation of the occurs easily Shock wave front and the combustion front, which leads to a quenching of the detonation. In addition, because the detonation is kept stationary, but the chemical reaction spreads through the gas with one Moving at supersonic speed, the gas flow velocity into the detonation is the same

Wen. haben, wie die Vorlaufgeschwindigkeit der Detomaüonsfront und derartig schnelle Gasströmungen sind schwierig zu kontrollieren und zu steuern.Whom. like the forward speed of the detachment front and such fast gas flows are difficult to control and direct.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sowohl einen pulsierenden als auch einen kontinuierlichen Laserbetrieb über ausgedehnte Zeiträume unter Benutzung der Energie zu ermöglichen, die von Detonationen bei einem chemischen Laser oder einem gasdynamischen Laser frei werden, wobei gleichzeitig die Nachteile bekannter Vorrichtungen vermieden werden, indem die Benutzung von Übergangswanderdetonationswellen vermieden wird, um einen pulsierenden Laserbetrieb oder einen kontinuierlichen Laserbetrieb mit stationärer kontinuierlicher Detonation durchzuführen.The invention is based on the object, both a pulsating and a continuous one To enable laser operation for extended periods of time using the energy generated by detonations with a chemical laser or a gas-dynamic laser are released, while at the same time the Disadvantages of known devices are avoided by avoiding the use of transient wandering detonation waves to generate a pulsating Laser operation or continuous laser operation to be carried out with stationary continuous detonation.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das explosive Gasgemisch in einen in sich geschlossenen Verbrennungskanal eingeführt und so gezündet wird, daß wenigstens eine die Verbrennung einleitende Detonationswelle zur Zirkulation innerhalb des Kanals angeregt wird, und daß die Zirkulation innerhalb des Kanals angeregt wird, und daß die Zirkulation über mehrere Durchläufe durch den Verbrennungskanal aufrecht erhalten wird, indem die Brenngase aus dem Verbrennungskanal abgezogen und weiteres explosives Gas dem Kanal an bestimmten Stellen zwischen aufeinanderfolgenden Durchgängen von Detonationswellen zugeführt wird.According to the invention, this object is achieved in that the explosive gas mixture in itself closed combustion channel is introduced and ignited so that at least one of the combustion introductory detonation wave to the circulation within the channel is stimulated, and that the circulation is excited within the channel, and that the circulation over several passes through the Combustion duct is maintained by drawing the combustion gases from the combustion duct and further explosive gas in the channel at certain points between successive passages is supplied by detonation waves.

Weitere Verfahrens- und Vorrichtungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further method and device features of the invention emerge from the subclaims.

Nachstehend werden Ausiührungsbeispiele der Vorrichtung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigenAusiührungsbeispiele the device are described with reference to the drawing. In the Show drawing

Fig. la, Ib und Ic schematische Schnittansichten zweier Ausführungsformen zur Erzeugung von Verbrennungsgasen, indem wenigstens eine sich kontinuierlich bewegende, die Verbrennung einleitende Detonationswelle in einer Brennkammer aufrecht erhalten wird;La, Ib and Ic are schematic sectional views two embodiments for generating combustion gases by maintaining at least one continuously moving detonation wave initiating combustion in a combustion chamber will;

F i g. 2 eine mögliche Zirkulationsreihe von aufeinanderfolgenden Detonationswellen;F i g. 2 shows a possible series of circulation of successive detonation waves;

Fig.3a, 3b und 3c eine Darstellung der Vorrichtung zur Erzeugung kohärenter Strahlung durc'. Anordnung eines optischen Resonators;3a, 3b and 3c show a representation of the device for generating coherent radiation byc '. Arrangement of an optical resonator;

Fig.4, 5 und 6 weitere Ausführungsbeispiele von Verbrennungskanälen und optischen Resonatoren.4, 5 and 6 further embodiments of Combustion channels and optical resonators.

Brennkammern, die in der Lage sind, kontinuierlich sich bewegende Detonationswellen zu trpgen, sind bereits aus den GB-PS 10 69 217 und 12 13 551 bekannt. Die Fig. la und Ib zeigen die Grundform gemäß der GB-PS 1069 217, wobei eine Brennkammer 19 mit mehreren dauernd offenen schlitzartigen Einlaß- bzw. Auslaßöffnungen 25 bzw. 26 vorgesehen ist Prallkörper 27 bzw. 28 trennen die Ströme, die durch Ein'aß- und Auslaßöffnungen hindurchtreten und bilden Leitungen 29.Combustion chambers that are able to continuously Carrying moving detonation waves are already known from GB-PS 10 69 217 and 12 13 551. La and Ib show the basic shape according to GB-PS 1069 217, with a combustion chamber 19 with a plurality of continuously open slot-like inlet and outlet openings 25 and 26 is provided, a baffle body 27 and 28 respectively separate the currents which pass through inlet and outlet openings and form conduits 29

Eine solche Brennkammer kann in Verbindung mit einem Kompressor benutzt werden, der ein gasförmiges Medium, z. B. Luft unter Druck der Brennkammer 19 zuführt Unmittelbar stromauf der Einlaßleitung 29 zur Zuführung eines zerstäubten flüssigen Brennstoffs, z. B. Kerosin, ist ein Brennstoffinjektor 30 angeordnet, der den Brennstoff in die Druckgasströmung einspritzt.Such a combustion chamber can be used in connection with a compressor which is a gaseous Medium, e.g. B. Air under pressure of the combustion chamber 19 supplies immediately upstream of the inlet line 29 to Supply of an atomized liquid fuel, e.g. B. kerosene, a fuel injector 30 is arranged, the injects the fuel into the pressurized gas flow.

Statt dessen kann dieBrennkammer 19 auch mit einer Mischung aus gasförmigem Brennstoff und gasförmigem Oxydationsmittel gespeist werden.Instead, the combustion chamber 19 can also be equipped with a Mixture of gaseous fuel and gaseous oxidizing agent are fed.

Mit der Brennkammer 19 steht ein Detonationsstarter 31, z. B. ein elektrischer Hochspannungszünder,With the combustion chamber 19 is a detonation starter 31, for. B. an electric high-voltage igniter, derart in Verbindung, daß eine Verbrennung, die die Detonationswelle einleitet, gestartet wird.in connection such that a combustion which initiates the detonation wave is started.

F i g. Ic stellt einen schematischen Schnitt durch eine andere Art einer Brennkammer dar, die in der Lage ist, eine zirkulierende Detonationswelle aufrecht zu erhalten. Die Brennkammer ist allgemein von jener Bauart, wie sie in der GB-PS 12 13 551 beschrieben istF i g. Ic represents a schematic section through a another type of combustion chamber capable of maintain a circulating detonation wave. The combustion chamber is generally of the type as described in GB-PS 12 13 551

Ein torusförmiger oder aerodynamisch gestalteter Detonationskanal 1 mit Einlaßkanälen 2, 3 liefertA toroidal or aerodynamically designed detonation channel 1 with inlet channels 2, 3 delivers

ίο Brennstoff bzw. Oxydationsmittel einer Mischkammer 4, wo Brennstoff und Oxydationsmittel vorgemischt werden, bevor diese durch einen einzigen Einlaß nach dem Kanal 1 gelangen. In dem Kanal wird die Zündung durch nicht dargestellte Mittel beispielsweise einenίο Fuel or oxidizing agent in a mixing chamber 4, where fuel and oxidizer are premixed before passing through a single inlet to channel 1. In the channel, the ignition is by means not shown, for example a Hochspannungszünder bewirkt Die Brenngase expandieren durch die Düse 5 hindurch.The high-voltage igniter causes the fuel gases to expand through the nozzle 5.

Durch geeignete Wahl der Größe von Einlaß- und Auslaßöffnungen und der Zuführungsgeschwindigkeit von Brennstoff und Oxydationsmitteln können eine oderBy suitable choice of the size of the inlet and outlet openings and the feed rate of fuel and oxidizing agents can be one or vorzugsweise mehrere Detonationswellen Wi, Wi und W₃ in der entweder gemäß Fig. la, Ib oder Ic ausgebildeten Vorrichtung aufrechterhalten werden. Ein solches System von Detonationswellen ist schematisch in F i g. 2 dargestellt Die weiteren Figuren zeigen,Preferably a plurality of detonation waves Wi, Wi and W 3 are maintained in the device designed either according to FIG. _{1 a, 1 b or 1 c.} Such a system of detonation waves is shown schematically in FIG. 2 shown The other figures show wie diese bekannten Vorrichtungen beim Verfahren angewandt werden.how these known devices are used in the process.

In Fig.3a ist ein Ausschnitt gezeigt bei welchem Spiegel 7,8 vorgesehen sind, um einen Resonatoraufbau 6 zu schaffen, dessen Achse senkrecht zur Bewegungs-In Fig.3a a section is shown in which Mirrors 7,8 are provided around a resonator structure 6, the axis of which is perpendicular to the movement

jo richtung der Detonationswelle liegt Dies ist für den Fall dargestellt, wo die Verbrennungsprodukte durch eine Konvergent-Divergent-Düse 5 expandieren. Fig.3b zeigt eine Ansicht in Richtung der Pfeile B gemäß F i g. 3a.jo direction of the detonation wave This is shown for the case where the combustion products expand through a convergent-divergent nozzle 5. 3b shows a view in the direction of arrows B according to FIG. 3a.

Γ) Es ist klar, daß diese Figuren nur schematisch gezeichnet sind und daß bei einer praktischen Ausführungsform eine Mehrzahl von Düsen 5, z. B. stromlinienförmig gestaltete Schaufeln, angeordnet sein können.Γ) It is clear that these figures are only schematic are drawn and that in a practical embodiment a plurality of nozzles 5, for. B. streamlined blades, may be arranged.

In F i g. 3c ist ein Fall dargestellt, bei dem der Kanal den optischen Resonator durchquert Die Verbrennungsprodukte können nicht in Berührung mit den Resonatorspiegein 7, 8 gelangen, weil Fenster 9 in der Wandung vorgesehen sind, um die Spiegel gegenIn Fig. 3c shows a case in which the channel crosses the optical resonator. The combustion products cannot come into contact with the resonator mirrors 7, 8 because windows 9 are provided in the wall to oppose the mirrors Beschädigung zu schützen. Ein solches Fenster muß aus einem Material bestehen, das für Infrarotstrahlung transparent ist.Protect from damage. Such a window must be out consist of a material that is transparent to infrared radiation.

Bei der Konstruktion eines optischen Resonators ist es von Vorteil, ein großes Verhältnis von Länge zuWhen constructing an optical resonator it is advantageous to have a large ratio of length to Durchmesser zu haben. Es ist daher zweckmäßig, die Achse des Resonators in die gleiche Richtung zu legen, in der die Welle verläuft, wie dies in F i g. 4 dargestellt ist wo der Detonationskanal 10 lange gerade Seiten 10a, 10ύ besitzt. In diesem Fall kann der optische ResonatorTo have diameter. It is therefore advisable to place the axis of the resonator in the same direction, in which the wave runs, as shown in FIG. 4 is shown where the detonation channel 10 has long straight sides 10a, 10ύ owns. In this case, the optical resonator mit Spiegeln 12, 13 so ausgestattet werden, daß seine optische Achse entweder in den Abgasen verläuft, die aus der Konvergent-Divergent-Düse austreten, oder mit der Längsachse der Kanalabschnitte 10a und/oder 10ύ zusammenfallen und in diesem Falle werdenbe equipped with mirrors 12, 13 so that its optical axis runs either in the exhaust gases emerge from the convergent-divergent nozzle, or with the longitudinal axis of the channel sections 10a and / or 10ύ coincide and become in this case

bo wiederum Fenster 11 in den Enden des Kanalabschnitts 106 benötigtbo again windows 11 in the ends of the channel section 106 required

Das Gas innerhalb des Resonatoraufbaus hat eine Zusammensetzung, die sich von einer Stelle hinter der Detoiiationswelle längs der Verdünnungswelie nachThe gas within the resonator structure has a composition that differs from a point behind the Detoiiationswelle along the dilution wave after

b5 dem Start der nächsten Detonationswelle verändert. Es ist zweckmäßig, eine Besetzungsinversion über einen so großen Bereich als möglich vorzusehen, und jegliche Bereiche zu vermeiden, in denen die Laseremission zub5 changed at the start of the next detonation wave. It it is appropriate to provide population inversion over as large a range as possible, and any Avoid areas where laser emission is too

stark absorbiert wird. Im Unterschied zu dem Querresonator werden jedoch, wenn mehrere Wellen ständig in dem optischen Resonator vorhanden sind, die durchschnittlichen Eigenschaften im optischen Resonator im wesentlichen konstantis strongly absorbed. In contrast to the transverse resonator, however, if there are several waves are always present in the optical resonator, the average properties in the optical resonator essentially constant

W'-nu dis Detonstionsprodukte expandieren, um eine Laseremission zu bewirken, können die Ausgänge mehrerer Kanäle oder mehrerer Abschnitte eines kontinuierlichen Kanals in den Resonatorbereich ausgelassen werden. Eine Anordnung eines Kanals hierfür ist in F i g. 5 dargestellt, wobei der Kanal 16 vier gerade Abschnitte 16a, 16ft und 16c sowie 16t/ besitzt und mit Expansionsdüsen längs des Umfangs versehen ist. Es sind Spiegel 14 vorgesehen, um einen optischen Pfad 17 zu schaffen, der von allen vier Seiten 16a, 16t, 16c und 16c/ durch die nach außen expandierenden Abgase ^durchströmt wird. Der Spiegel 15 ist entweder teildurchlässig oder mit einem Loch versehen, so daß der Ausgangsstrahl austreten kann. Ein solcher optischer Resonator ergibt eine durchschnittliche optische Emission für alle Abgase, die durch seinen aktiven Teil hindurchtreten.W'-nu dis detonation products expand to a To effect laser emission, the outputs of multiple channels or multiple sections of one continuous channel can be left out in the resonator area. An arrangement of a channel this is shown in FIG. 5, the channel 16 having four straight sections 16a, 16ft and 16c and 16t / and is provided with expansion nozzles along the circumference. There are mirrors 14 provided to an optical To create path 17, from all four sides 16a, 16t, 16c and 16c / through the outwardly expanding Exhaust gases ^ is flowed through. The mirror 15 is either partially transparent or provided with a hole so that the output beam can exit. Such an optical resonator gives an average optical Emission for all exhaust gases that pass through its active part.

Fig.6a zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines gasdynamischen Lasers, der die kombinierte Abgasströmung aus einem geraden Kanalabschnitt 18a, üb eines Detonationskanals 18 ausnutzt F i g. 6b ist ein Schnitt längs einer Ebene, die dieFIG. 6a shows a schematic perspective view of a gas dynamic laser which uses the combined exhaust gas flow from a straight channel section 18a, via a detonation channel 18. FIG. 6b is a section along a plane containing the

Tabel

optische Achse des Lasers einschließt und parallel zu jener Ebene verläuft, die die Längsachsen da' geradlinigen Kanalabschnitte enthält Fig.6c ist eine weitere Schnittansicht längs der Linie C-Cin Fig.6b. Die geraden Kunalabschnitte 18a, 186 besitzen Düsen 20a, 20f>, die eine Ausströmung nach innen bewirken und konvergiert verlaufen, so daß ein Bereich einer kombinierten Strömung bei 21 gebildet wird. Der optische Hohlraum 22 besitzt Spiegel 23,24 und ist mit seiner optischen Achse 25 in Längsrichtung des Bereiches der kombinierten Strömung und in dem Bereich der optischen Aktivität angeordnet Wenn die Bedingungen entsprechend sind, dann wird ein Laserstrahl längs der Achse 25 fortschreiten.includes laser optical axis and parallel to the plane containing the longitudinal axes of da 'rectilinear channel portions 6C is another sectional view taken along line CC in Figure 6b. The straight Kunal sections 18a, 186 have nozzles 20a, 20f> which cause an inward outflow and converge so that a region of combined flow is formed at 21. The optical cavity 22 has mirrors 23, 24 and is arranged with its optical axis 25 in the longitudinal direction of the area of the combined flow and in the area of optical activity. If the conditions are appropriate, then a laser beam will propagate along the axis 25.

Wenn Kohlenwasserstoffe, z. B. Flugbenzin (Kerosin) in Verbindung mit Sauerstoff/Stickstoffmischungen benutzt werden, dann ergibt sich als Verbrennungsprodukt Kohlendioxid und Wasser zusammen mit einigen Stickoxiden und unvollständigen Verbrennungsprodukten, z. B. Kohlenmonoxid. Die Laserwirkung basiert auf Übergängen im Molekül des Kohlendioxids, Kohlenmonoxids oder des Wassers. Es ist bekannt, daß in einem Gaslaser Kohlendioxid eine Laserwirkung in Verbindung mit einer Mischung zeigt, die in der rechten Spalte der folgenden Tabelle ersichtlich ist, und es können ähnliche Zusammensetzungen durch eine Detonationsverbrennung erzeugt werden. When hydrocarbons, e.g. B. Aviation fuel (kerosene) in connection with oxygen / nitrogen mixtures are used, carbon dioxide and water along with some result as combustion products Nitrogen oxides and incomplete combustion products, e.g. B. carbon monoxide. The laser effect is based on Transitions in the molecule of carbon dioxide, carbon monoxide or water. It is known that in one Gas laser carbon dioxide shows a laser effect in conjunction with a mixture, which is shown in the right column can be seen in the following table, and similar compositions can be produced by detonation combustion.

Bestandteile Components

N₂
CO₂
CO
H₂ON ₂
CO ₂
CO
H ₂ O

ZustandState

Mittlerer Prozentsatz von Verbrennungsgasen für ungefähr 75 :1 Luftbrennstoffverhältnis Average percentage of combustion gases for approximately 75: 1 air-to-fuel ratio

Erforderlicher Anteil in Mol-% an
der Mischung für die LaserwirkungRequired proportion in mol%
the mixture for the laser effect

Energie-Pumpen 76,99Energy pumps 76.99

Lasernder Bestandteil 2,79Lasing component 2.79

»Gift« O"Poison" O

Ausnutzung in 2,75
kleinen QuantitätenUtilization in 2.75
small quantities

70-90%
5-25%70-90%
5-25%

bis zu 15% zugelassen, vorausgesetzt, daß die Düse in geeigneter Weise eingestellt istAllowed up to 15%, provided that the nozzle is properly adjusted

Es ist ersichtlich, daß ein Luft-Brennstoffverhältnis von 75 :1 Verbrennungsprodukte in Anteilen liefert, die im allgemeinen dicht bei jenen liegen, die für eine Laserwirkung erforderlich sind. Indem das Luft-Brenn-Stoffverhältnis geändert wird, oder indem eine gesonderte Substanz oder Substanzen z. B. Kohlendioxid in die Brennkammer eingespritzt werden, können geeignete Mischungen erzeugt werden.It can be seen that an air to fuel ratio of 75: 1 provides combustion products in proportions that generally close to those required for laser action. By the air-fuel ratio is changed, or by adding a separate substance or substances e.g. B. carbon dioxide in Injected into the combustion chamber, suitable mixtures can be produced.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Verfahren zur Erzeugung von Laserstrahlung in angeregten Verbrennungsabgasen, bei dem in einem explosiven Gasgemisch eine Detonationswelle erzeugt und durch laufende Zufuhr des explosiven Gasgemisches sowie laufende Abfuhr der Verbrennungsabgase aufrecht erhalten wird, und bei dem die angeregten Verbrennungsabgase durch den optischen Resonator geleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß das explosive Gasgemisch in einen in sich geschlossenen Verhrennungskanal (1; 10; 16; 18) eingeführt und so gezündet wird, daß wenigstens eine die Verbrennung einleitende Detonationswelle (W\) zur Zirkulation innerhalb des Kanals (1; 10; 16; 18) angeregt wird, und daß die Zirkulation über mehrere Durchläufe durch den Verbrennungskanal aufrecht erhalten wird, indem die Brenngase aus dem Verbrennungskanal abgezogen und weiteres explosives Gas dem Kanal an bestimmten Steilen zwischen aufeinanderfolgenden Durchgängen von Detonationswellen zugeführt wird.1. A method for generating laser radiation in excited combustion exhaust gases, in which a detonation wave is generated in an explosive gas mixture and is maintained by the continuous supply of the explosive gas mixture and ongoing removal of the combustion exhaust gases, and in which the excited combustion exhaust gases are passed through the optical resonator, thereby characterized in that the explosive gas mixture is introduced into a self-contained combustion channel (1; 10; 16; 18) and ignited in such a way that at least one detonation wave (W \) initiating combustion is circulated within the channel (1; 10; 16; 18) is stimulated, and that the circulation is maintained over several passes through the combustion channel by the combustion gases being withdrawn from the combustion channel and further explosive gas being supplied to the channel at certain points between successive passes of detonation waves.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Verbrennungskanal mehrere Detonationswelien gleichzeitig umlaufen.2. The method according to claim 1, characterized in that several in the combustion channel Detonation worlds circulate at the same time.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserstrahlung in den Verbrennungsgasen innerhalb des Kanals (1; 10) hinter jeder der Detonationswellen erzeugt wird jo (F ig. 3c, 4).3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the laser radiation in the Combustion gases within the channel (1; 10) behind each of the detonation waves is generated jo (Fig. 3c, 4).

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserstrahlung in den Verbrennungsgasen erzeugt wird, nachdem diese Gase in einer Konvergent-Divergent-Düse (5) eine r> Überschallexpansion erfuhren (F i g. 3b, 5,6).4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the laser radiation in the Combustion gases are generated after these gases have a r> in a convergent-divergent nozzle (5) Experienced supersonic expansion (Figs. 3b, 5,6).

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse des Resonators (6) so orientiert ist, daß sie durch gegenüberliegende Wände des Verbrennungskanals (1) quer zur Durchlaufrichtung der Detonationswelle (Wi) verläuft (F i g. 3c).5. Apparatus for performing the method according to claim 3, characterized in that the optical axis of the resonator (6) is oriented so that it runs through opposite walls of the combustion channel (1) transversely to the direction of passage of the detonation wave ( Wi) (F i g 3c).

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator (6) stromab der Düse (5) so angeordnet ist, daß seine optische Achse quer zur Strömungsrichtung der Verbrennungsgase orientiert ist (F ig. 3b, 5,6).6. Apparatus for performing the method according to claim 4, characterized in that the Resonator (6) is arranged downstream of the nozzle (5) so that its optical axis is oriented transversely to the flow direction of the combustion gases (Fig. 3b, 5,6).

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungskanal (10) wenigstens einen im wesentlichen linearen Abschnitt (\db) aufweist, und daß die optische Achse des Resonators (12, 13) im wesentlichen mit der Längsachse dieses linearen Abschnitts (Wb) des Verbrennungskanals zusammenfälh(Fig.4).7. Apparatus for performing the method according to claim 3, characterized in that the combustion channel (10) has at least one substantially linear section (\ db) , and that the optical axis of the resonator (12, 13) substantially coincides with the longitudinal axis of this linear section (Wb) of the combustion duct collapses (Fig. 4).

8. Vorrichtung der Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungskanal (16) wenigstens einen im wesentlichen linearen Abschnitt (16a, 16b, 16c, if»d) wi aufweist, in dem eine schlitzförmige Konvergent-Divergent-Düse angeordnet ist, die über den größten Teil der Länge des linearen Abschnitts sich erstreckt, und daß der optische Resonator (14, 15) so angeordnet ist, daß sich eine optische Achse etwa rechtwinklig zur Strömungsrichtung der Verbren- -nungsgase und parallel zur schlitzförmigen Düse erstreckt(Fig. 5).8. The device for carrying out the method according to claim 4, characterized in that the combustion channel (16) has at least one substantially linear section (16a, 16b, 16c, if »d) wi in which a slot-shaped convergent-divergent nozzle is arranged which extends over most of the length of the linear section, and that the optical resonator (14, 15) is arranged such that an optical axis extends approximately at right angles to the flow direction of the combustion gases and parallel to the slot-shaped nozzle ( Fig. 5).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere im wesentlichen lineare Verbrennungskanalabschnitte ('162, 166, 16c; t6d) vorgesehen sind, und daß der Lichtweg im optischen Resonator mehrfach geknickt und in sich geschlossen ist (F ig. 5).9. Apparatus according to claim 8, characterized in that a plurality of substantially linear combustion duct sections ('162, 166, 16c; t6d) are provided, and that the light path in the optical resonator is bent several times and is closed in itself (Fig. 5).

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere im wesentlichen linear und parallel zueinander verlaufende Verbrennungskanalabschnitte (18a, 18Z^ vorgesehen sind, in denen langgestreckte Düsen vorgesehen sind, die in eine einzige Kammer (22) münden, durch die die optische Achse des Resonators (23,24) hindurchtritt (F i g. 6).10. Apparatus according to claim 6, characterized in that a plurality of substantially linear and combustion duct sections (18a, 18Z ^ which run parallel to one another are provided, in which elongated nozzles are provided which open into a single chamber (22) through which the optical Axis of the resonator (23,24) passes (Fig. 6).