DE2303368A1

DE2303368A1 - Gaslaser

Info

Publication number: DE2303368A1
Application number: DE2303368A
Authority: DE
Inventors: Richard Armas Hella; Ethan Dexter Hoag; Edward Valentine Locke; Richard Montgomery Patrick
Original assignee: Avco Corp
Current assignee: Avco Corp
Priority date: 1972-05-02
Filing date: 1973-01-24
Publication date: 1973-11-22
Also published as: US3851273A; JPS5626152B2; CH570052A5; IL41315A0; IL41315A; JPS4924092A; CA990841A; SE381379B; FR2182818B1; DE2303368C2; IT977029B; GB1391762A; FR2182818A1

Description

23 324 n/wa

Avco Corporation, Greenwich, Conn / USA

Gaslaser

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Gaslaser.

Auf dem Gebiet der Gaslaser ist hauptsächlich in den letzten Jahren eine starke Entwicklung erfolgt, die zu energiereicheren und wirksameren Laserkonfigurationen geführt hat, Es wurde gezeigt, dass Gase wie Neon, Krypton, Argon, He-

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lium und Gemische dieser und anderer, wie Kohlendioxid und Stickstoff,Laseroszillationen in einem weiten Bereich des elektromagnetischen Spektrums ergeben. Ein grosser Bereich an Gasen und Drucken findet in den derzeitigen Lasern Verwendung.

Die Mechanik der meisten Gaslaser, einschliesslich der Strömungsgaslaser, ist gegenwärtig wohl bekannt. Ein grosses Mass an Aufmerksamkeit ist kürzlich der Anregung eines Lasergases (lasing gas) auf eine Energie-ebene gewidmet worden, die zur Emission von Photonen befähigt und hierdurch an der stimulierten Emission kohärenten Lichtes innerhalb eines Laserhohlraums als Ergebnis der Energie teilnimmt, die dem Lasergas vorzugsweise durch resonanznahe Kollision mit einem schwingungsangeregten energieabstrahlenden Gas zugeführt wird. Ein Typ des Gaslasers, der ein grosses Mass der Aufmerksamkeit erregt hat, ist der Stickstoff-Kohlendioxid-Laser. Bei diesem Gaslasertypus wird der Stickstoff auf den ersten Schwingungszustand angeregt, und er übermittelt Energie vorzugsweise in das obere Laserniveau von Kohlendioxid, um eine Populationsinversion zu erzeugen, die die Laseremission unterstützt. Die PhotonenemJssLon durch Kohlendioxid bewirkt bei dessen Molekülen, dass sie die Energie des niedrigen Laserniveaus annehmen und die Moleküle auf diesem Energieniveau fallen rasch via Gaskollisionen in den Grundzustand zurück.

Somit resultiert im derzeitigen Zustand der Hochenergiegaslasertechnik das Lasern, (welches die kohärente stimulierte Emission von Lichtenergiequanten darstellt) einer Substanz daraus, dass diese Substanz in einen hohen Nichtgleichgewichtsenergiezustand als Ergebnis von Kollisionen

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mit einem erregenden Gas übergeführt wird, das auf ein Schwingungsenergienivau angeregt wurde, welches nahezu einem Energieniveau der lasernden Substanz entspricht. Das Verfahren der Anregung des erregenden Gases kann, in Übereinstimmung mit den bestimmten Entwurfsparametern eines vorgegebenen Lasers variieren. Beispielsweise kann die elektrische Anregung in jeglicher von verschiedenen Formen Verwendung finden. Eine bekannte Form stellt die Radiofrequenzanregung dar. Eine weitere Form ist die direkte Stromplasmaanregung und eine dritte bekannte Form stellt die Mikrowellenanregung dar. Eine vierte Form bedient sich des Elektronenstrahls. Darüberhinaus ist es möglich, das erregende Gas dadurch anzuregen, dass man bewirkt, dass es intensives Licht einer Frequenz absorbiert, die der Entfernung der niedrigliegenden Schwingungsenergieniveaus des erregenden Gases entspricht.

Die Erfindung hat sich das Ziel gesetzt, die Notwendigkeit der Zwischenschaltung transparenter und/oder semitransparenter Fenster in den optischen Weg der Gaslaserverstärker oder - oszillatoren und alle die Schwierigkeiten und Nachteile zu vermeiden, die in derartigen Anordnungen inhärent sind , insbesondere dort, wo der Laser einen hoch- oder sehr hochenergetischen Laserstrahl erzeugt.

Gemäss der Erfindung wird ein Gaslaser, der einen ein aktives gasförmiges Medium, das fähig ist, unter Erzeugung stimulierter Strahlungsemission erregt zu werden, enthaltenden Hohlraum, Anregungsvorrichtungen zur Anregung des gasförmigen Mediums unter Erzeugung der angeregten Strahlungsemission und optische Vorrichtungen in optischer Verbindung mit der angeregten Strahlungsemission in dem Hohlraum und mit der äusse-

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ren Umgebung des Hohlraums durch ein Fenster dieses Hohlraums umfasst,

zur Verfügung gestellt, der dadurch gekennzeichnet ist, dass das Fenster Vorrichtung/tnthält, die eine erste Laserstrahlöffnung und ein dichtend umgebendes und sich nach aussen von der ersten Laserstrahlöffnung erstreckendes Gehäuse umfasst, wobei das Gehäuse eine Gasöffnung und eine zweite Laserstrahlöffnung aufweist, die von und· in optischer Ausrichtung mit der ersten Laserstrahlöffnung entfernt ist, wobei die Gasöffnung derart angeord- * net ist, dass ein Gasfluss durch das Gehäuse zwischen den ersten und zweiten Laserstrahlöffnungen ermöglicht wird und die optische Vorrichtung einen zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses liegenden Brennpunkt aufweist.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen beschrieben:

Fig. 1 stellt eine schematische Gaslaserausführungsform gemäss der Erfindung mit Ausgangsfenstervorrichtungen dar;

Fig. 2 stellt eine schematische Veranschaulichung einer weiteren Ausführungsform eines Gaslasers dar, der sowohl Eingangs- und Ausgangsfenstervorrichtungen aufweist;

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Fig. 3 stellt eine sohematische Zeichnung einer weiteren Ausführungsform eines Gaslasers mit modifizierten Fenstervorriehtungen dar;

Fig. 4 stellt eine Seitenansicht dar, die Details der Fenstervorriehtungen, die in Fig. 1 und Fig. 2 veranschaulicht sind, darstellt;

Fig. 5 stellt eine perspektivische Ansicht mit weggebrochenen Teilen dar, die Details der in Fig. J5 veranschaulichten Fenstervorriehtungen zeigt;

Fig. 6 stellt eine schematische Veranschaulichung eines unstabilen Hohlraums in einer Gaslaserausführungsform gemäss der Erfindung dar;

Fig. 7 zeigte eine AusfUhrungsform eines röhrenförmigen Gaslasertypus gemäss der Erfindung.

In den Zeichnungen und insbesondere in Fig. 1 ist in schematischer Form ein elektrisch erregter, fliessender Gaslaser, der allgemein durch die Bezugsziffer 11 bezeichnet ist, zur Verstärkung eines niedrigenergetischen Eingangslaserstrahls gezeigt, wobei der Laser 11 unterteilte elektrisch nichtleitende, schmale, gegenüberliegende Wände 12 und 1J> und unterteilte, breite, gegenüberliegende Wände 14 und 15 (lediglich Wand 14 ist gezeigt) aufweist, die den Arbeitsbereich des Lasers 11 definieren. Ein mit dem Einlass VJ und dem Auslass 18 des Arbeitsbereiches gekoppeltes Gebläse* ist vorgesehen, um zu bewirken, dass das aktive Lasergas 19 durch den Arbeitsbereich mit dem gewünschten Druck und der Geschwindigkeit von, beispielsweise 1/10 Atmosphäre

* oder Pumpe 16

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und 0.2 Mach Geschwindigkeit strömt. Geeignete aktive Lasergase sind beispielsweise Argon, Xenon, Krypton oder Gemische von CO₀, N_n und He.

C.

Auf der inneren Oberfläche 21 der Wand 12 sind voll reflektierende Spiegel 22 und 23, und auf der inneren Oberfläche 24 der Wand 13 sind voll reflektierende Spiegel 25 und 26 angeordnet, wobei durch alle ein regenerativer Laser oder ein optischer Hohlraum gebildet ist, in dem Laserenergie den Arbeitsbereich über das feste Fenster 27 erreicht, und entlang den Wegen 28 bis 32 zwischen den Spiegeln und durch das aktive Lasergas 19 mit Verstärkung ausbreitet, wenn das Lasergas zu einem lasernden Zustand erregt wird, was typischerweise durch eine elektrische Entladung bewirkt wird, die über dem Gas in oder benachbart des Arbeitsbereiches aufrechterhalten werden muss. Durch diese AusfUhrungsform wird ein.einziger Ausgangslaserstrahl 32 erzeugt. Der Ausgangsspiegel 23 fokussiert den Ausgangslaserstrahl 32 auf einen Brennpunkt 33, der sich gerade ausserhalb der Wand 13 befindet. Die spezielle Art bzw. Vorrichtung zur Erregung des aktiven Lasergases ist für die Erfindung nicht kritisch. Das aktive Lasergas kann durch jegliche geeignete Pumpvorrichtung, wie z.B. eine elektrische Entladung erregt werden, die in üblicher Weise durch das Gas in dem Arbeitsbereich durch geeignet angeordnete Elektroden oder dergleichen aufrechterhalten wird, oder alternativ durch Vorrichtungen, die einen Weitbereichselektronenstrahl, der durch ein Elektronenfenster 34 eintritt, einschliessen. Wenn die Energie des durch Fenster 27 eintretenden Laserstrahls derart ist, dass es nicht zur Zerstörung oder Beschädigung üblicher Materialien führt, die die verwendete Laserwellenlänge durchlassen, wird ein durchlässiges Fenster aus derartigem Material, wie in Fig. 1 gezeigt ist,

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vorgesehen, um zu erlauben, dass der Laserstrahl in den Arbeitsbereich in üblicher Weise eintritt, ohne ein Luftleck in dem Arbeitsbereich an diesem Punkt befürchten zu müssen.

Der relativ niederenergetische Eingangslaserstrahl von einem getrennten üblichen Laser 20 wird durch Spiegel 25, 22, 26 und 23 reflektiert und verlässt den Arbeitsbereich bei öffnung 35 in Wand 13 auf einem hohen Energieniveau. Um die Öffnung 35,und diese bedeckend, ist eine Umhüllung oder ein Laserfenstergehäuse 41 angebracht, das eine erste Laserstrahlöffnung 42 und eine zweite Laserstrahlöffnung 43 aufweist, die im möglichen Ausmass die Achse des Ausgangslaserstrahls 32 umgeben und konzentrisch sind, der von dem ausgangsfokussierenden Spiegel 23 ausgesandt wird. Der ausgangsfokussierende Spiegel fokussiert den Ausgangslaserstrahl im möglichen Ausmass auf einen Brennpunkt 33, in naher Nachbarschaft zu der ersten oder innersten Laserstrahlöffnung 42. Da der Hochenergieausgangslaserstrahl fokussiert wird, ist es leicht verständlich, dass der Durchmesser der zweiten Laserstrahl öffnung 43 einen grösseren Durchmesser als jener der ersten Laserstrahlöffnung 42 aufweisen muss, und dass beide Laserstrahlöffnungen im wesentlichen gleiche oder nur geringfügig grössere Durchmesser als der wirksame Durchmesser des Laserstrahls an diesen Punkten in Abhängigkeit von der Menge der Randstrahlung, die erwünschterweise durchtreten soll, aufweisen können. Die Durchmesser der Laserstrahlöffnungen sind im wesentlichen durch den u lichen Durchmesser des Laserstrahls, die optischen Entfernungen und das Ausmass bestimmt, in welchem der Ausgangslaserstrahl fokussiert wird oder werden kann. Wie nachstehend gezeigt wird, erlaubt die Fokussierung des

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Ausgangslaserstrahls auf einen Punkt oder schmälsten Bereich der in der Laserstrahlöffnung 42- vernünftigerweise möglich ist, die Verwendung einer öffnung mit dem engstmöglichen Durchmesser an dieser Stelle, welches wiederum zu dem niedrigstmöglichen Gasflussvolumen durch diese öffnung führt, während es dem hochenergetischen Ausgangslaserstrahl erlaubt, den Arbeitsbereich ohne Auftreffen auf jegliche physikalische Hindernisse zu verlassen.

Mit dem Inneren des Gehäuses 41, zwischen den Laserstrahlöffnungen 42 und 43, ist eine Quelle 44, eines vorzugsweise aktiven Lasergases unter Druck, zur Einführung von aktivem Lasergas in das Gehäuse 41 via die druckregelnde Vorrichtung 45, das Rohr 46 und den Gaseinlass 47, verbunden.

Mit dem Inneren des Lasers ist eine Auslasspumpe 48 für den kontinuierlichen Ablass an die Atmosphäre einer vorbestimmten Gasmenge, die in dem Laser fliesst, gekoppelt. Wenn der Laser von dem Typus des offenen Systems ist, bei dem das Gas an die Atmosphäre abgelassen wird, ist die Auslasspumpe 48 nicht erforderlich und das in dem Arbeitsbereich messende Gesamtgas umfasst jenes, das dem Einlass 17 des Arbeitsbereiches zugeführt und jenes das durch die Laserstrahlöffnung 42, wie vorstehend im Detail beschrieben, eingeführt wird. Für den Fall jedoch, dass der Laser von dem üblichecaiTypus des geschlossenen Systems ist, wie es in Fig.l veranschaulicht ist, wurde gefunden, dass eine Zersetzung des Lasergases und/oder eine Verunreinigung erfolgen kann, wenn das Lasergas auf elektrische Weise angeregt wird. Dementsprechend würde es als -vorteilhaft empfunden, in diesen Fällen einen Teil des fliessenden, aktiven Lasergases kontinuierlich abzulassen und das entfernte Gasvolumen

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durch Frischgas wieder zu ersetzen, um das Auftreten unerwünschter Komponenten in dem Lasergas infolge der Verunreinigung und/oder Zersetzung des Gases während des Betriebs zu vermeiden.

Die Ausführungsform gemäss der vorliegenden Erfindung, die in Fig. 1 gezeigt ist, sieht die Verwendung der Einführung von Frischgas durch Einführung des Frischgases in das Gehäuse 4l vor, um gleichzeitig für die erforderliche Isolierung von der den Laser umgebenden Umgebung und für die erforderliche Frischgasmenge zu sorgen. Somit kann die Quelle 44 Frischgas enthalten, welches in das Gehäuse 41 mit einer Geschwindigkeit und einem Druck für die Betriebsbedingungen in dem Arbeitsbereich derart eingeführt werden kann, dass es aus der Laseröffnung 43 herausfliesst, wodurch der Eintritt von Luft in das Gehäuse über die Laserstrahlöffnung 43 verhindert wird, und dass as ebenfalls aus der Laserstrahloffnung 42 herausfliesst und in den Arbeitsbereich mit der gewünschten Geschwindigkeit eintritt, um das,beispielsweise über Pumpe 48 ausgelassene, auszugleichen.

Da ein Durchmesser oder eine Grosse der Laserstrahloffnung 42 für im wesentlichen jegliche Grosse hinab bis zu sehr geringen Durchmessern, infolge der Fokussierung des Laserstrahls an dieser Stelle, ausgewählt werden kann, ist es verständlich, dass die Geschwindigkeit des über den Gaseinlass 47 in das Gehäuse 41 eingeführten Gases derart gewählt werden kann, um den Zutritt von Luft in das Gehäuse 4l über die Laserstrahlöffnung 43 zu verhindern, während gleichzeitig in den Arbeitsbereich aktives Lasergas mit der gleichen Geschwindigkeit, wie es ausgelassen wird, eingeführt wird, oder alternativ aktives Lasergas

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in den Arbeitsbereich mit einer geeigneten Geschwindigkeit eingelassen wird, und die Geschwindigkeit mit der das Gas durch Pumpe 48 ausgelassen wird, eingestellt wird, um der Geschwindigkeit zu entsprechen, mit der Gas über die Laserstrahlöffnung 42 eingeführt wird.

Fig. 2 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die einen Laser, wie er in Fig.l gezeigt ist, und zusätzlich ein aerodynamisches Fenster für die Einführung eines Hochenergielaserstrahles von einer üblichen Hochenergielaserquelle 20a umfasst. Wenn es somit erwünscht ist, als ursprüngliche Laserquelle einen Laser zu verwenden, der einen Ausgangslaserstrahl von ausreichend hoher Ausgangsenergie besitzt, der das feste Laserfenster beschädigt, erlaubt die in Fig. 2 gezeigte Anordnung die Verwendung eines derartigen Lasers. Für eine derartige Ausführungsform kann das aerodynamsiche Ausgangsfenster 41, wie es in Verbindung mit Fig. 1 gezeigt und beschrieben ist, wirksam als Eingangsfenster 41a verdoppelt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass der Eingangslaserstrahl 51 der Fig. 2 im wesentlichen in der Form nicht nur mit dan Ausgangslasers trähl 52 der Fig. 2, sondern auch dem Ausgangslaserstrahl 52 der Ausführungsform der Fig. 1 identisch ist. Die Lieferung eines fokussierten Eingangslaserstrahls wird leicht durch eine geeignete,bekannte und fokussie* rende Reflektionsoptik 53* wie beispielsweise ein Cassegrain System, erreicht, um den Hochenergieausgangsstrahl des äusseren Lasers 20a auf einen Punkt 54 bei der Laserstrahlöffnung 42a des Eingangsfensters 41a zu fokussieren.

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Das Eingangsfenster 41a und das Ausgangsfenster 4lb können in Aufbau und Betrieb mit dem in Fig. 1 gezeigten und beschriebenen Ausgangsfenster identisch sein. In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform wird den Laserfenstern aktives Laser gas über die Rohre 46a und 46b genauso und für die in Verbindung mit dem Ausgangsfenster der Fig. 1 beschriebenen Zwecke zugeführt. Die Geschwindigkeit, mit der das Gas aus dem Lasersystem durch Pumpe 48a ausgelassen wird, wird derart gewählt, dass sie die Geschwindigkeit, mit der das Frischgas über die Eingangs- und Ausgangsfenster eingeführt wird, ausgleicht. Wenn hohe Hitzeströme vorliegen, können die Optik 53 und/oder die Spiegel in dem Arbeitsbereich durch ein geeignetes Kühlmittel oder dergleichen gekühlt werden, was in gleicher Weise auch auf die Gehäuse und die Vorrichtungen, die die verschiedenen Laserstrahlöffnungen definieren, anwendbar ist. Bekannte Kühlschlangen (nicht gezeigt) können auf geeignete Oberflächen gelötet, und hierdurch ein Kühlmittel geleitet werden.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, kann die Erfindung auch bei Lasern des Oszillatortypus angewandt werden. Eine veranschaulichende Ausführungsform der Erfindung, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, umfasst die Wände 61, 62, 6j5 und 64 (Wand 64 ist nicht gezeigt) ,die einen Arbeitsbereich wie, und für die Zwecke, die in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 beschrieben sind, definieren. Ebenfalls sind ein voll-reflektierender Spiegel 65, der durch eine Wand 62 getragen ist, und ein entgegengesetzt angeordneter vollreflektierender Spiegel 66 eingeschlossen, der einen ersten kreisförmigen Teil 6j zur Festlegung eines mitschwingenden optischen Hohlraums mit Spiegel 65 und einen

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zweiten Teil 68 umfasst, der geeignet ist, einen Teil der in dem Arbeitsbereich erzeugten angeregten Strahlung zwischen den Spiegeln 65 und 66 durch die öffnung 71 in der Wand 62 und in das Gehäuse 72 zu leiten und fokussieren. Die Spiegel. 65 und 66 können,wie es gezeigt ist, quer zu einer geeigneten Pump- oder Anregungsvorrichtung einschliesslich einer Breitstrahlelektronenquelle 73 zur Anregung des aktiven Lasergases, das durch den Arbeitsbereichjinfolge der Wirkung der Pumpe ¹JK fliesst, angeordnet sein.

Das Gehäuse 72 ist hierum angeordnet und bedeckt die öffnung 71 und ist mit ersten und zweiten Laserstrahlöffnungen 75 und 76 versehen, die konzentrisch um die Achse des Ausganslaserstrahls 77 sind.Unterschiedlich gegenüber den in Fig. 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsformen ergibt sich, worauf hingewiesen wird, dass der Teil 68 des Spiegels 66 einen Ausgangsspiegel darstellt, der geeignet ist, den Ausgangslaserstrahl durch die erste Laserstrahlöffnung 75 zu leiten und ihn auf einen Brennpunkt oder einen Bereich zu fokussieren, der einen Brennpunkt 78 an oder in naher Nachbarschaft der zweiten Laserstrahlöffnung 76 darstellt. Für die vorstehend beschriebene Ausführung ist es leicht verständlich, dass der Durchmesser der ersten oder innersten Laserstrahlöffnung 75 grosser als der Durchmesser der zweiten oder äussersten Laserstrahlöffnung 76 ist.

Kehrt man zu den Fig. 1 und 2 zurück, so wird ersichtlich, dass die Anordnung der Laserstrahlöffnungen in Fig. 5 umgekehrt worden ist. Darüberhinaus ist das Innere des Gehäuses 72 zwischen den Laserstrahlöffnungen 75 und 76 über die Leitung 79 mit einer Auslasspumpe 81 ge-

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koppelt. Aktive Lasergasfrischzufuhr wird in den Laser über die Leitung 82^ entfernt von dem Gehäuse 72,eingeführt.

Die in Fig. ~5 gezeigte Ausführungsform ist insbesondere für solche Situationen geeignet, bei denen es erwünscht oder bequem ist, Lasergas über das Gehäuse 72 auszulassen und, sofern erforderlich, frisches Gas anderswo einzuführen .

Jedoch funktioniert die Laserfenstervorriohtung, die in Fig. 3 gezeigt ist, wie nachstehend noch ausführlicher erläutert wird,nicht nur gleicherweise genauso gut als Eingangs- oder Ausgangsfenster, sondern erlaubt im wesentlichen hinderungsfreien Durchtritt eines Eingangsoder Ausgangslaserstrahls, sorgt für die Isolierung des Arbeitsbereiches vor* öer Umgebungsatmosphäre und erlaubt, wo es erwünscht ist, soviel oder wenig oder gar keinen Strom aktiver. Gases aus dem Arbeitsbereich durch die Laserstrahlöffnung 75. Der Betrieb in dieser zuletzt angeführten Weise ist insbesondere dort vorteilhaft, wo nur ein geringes oder gar kein Erfordernis für Frischgas besteht, oder alternativ, wo es erwünscht oder bequem ist, an anderer Stelle in dem Laser Gas zu entfernen. Diese Betriebsweise soll mit «jener, die in Verbindung mit der Ausführungsform der Fig. 2 beschrieben ist, in Kontrast stehen, die kommerziell bedeutsame Volumen an Frischgas unabhängig davon erfordert, ob die Zufuhr von Frischgas als erforderlich für den zufriedenstellenden Betrieb des Lasers angesehen wird oder nicht.

Da die zweite oder äusserste Laserstrahlöffnung 76 Fig. 3 mit dem kleinsten Durchmesser, der für den Betrieb

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des Lasers geeignet ist, versehen werden kann, und die innerste oder erste Laserstrahlöffnung 75 den grössten Durchmesser aufweist, können diese Durchmesser in Verbindung mit der Kapazität der Pumpe 81 derart gewählt werden, dass Lasergas mit der gewünschten Geschwindigkeit (schliesst im wesentlichen kein Lasergas aus dem Arbeitsbereich ein) ausgelassen und gleichzeitig der Zutritt von Luft in den Arbeitsbereich verhindert wird.

Da der Durchmesser der Laserstrahlöffnung 76 infolge der Fokussierung des Ausgangsstrahls an oder nahe dieser Laserstrahlöffnung ein Minimaldurchmesser sein kann, ist es verständlich, dass die Menge der in das Gehäuse 72 durch die Laserstrahlöffnung 76 fliessenden Luft selektiv auf eine Minimalmenge reduziert werden kann. Es ist weiter verständlich, dass der Durchmesser der Laserstrahlöffnung 75 auch durch Wahl ihres Ortes bezüglich der Laserstrahlöffnung 76 und/oder der Fokussierung des Ausgangslaserstrahls geregelt werden kann. Somit kann für eine geeignete Pumpgeschwindigkeit der Auslasspumpe 81, wo es erwünscht ist, dass Gas aus dem Laser entzogen wird, das gewünschte Volumen des Lasergases aus dem Arbeitsbereich durch die Laserstrahlöffnung 75 gezogen und zusammen mit der gesamten Luft, die in das Gehäuse 72 durch Laserstrahlöffnung 76 eintritt, ausgelassen werden.

Die Luft neigt dazujnöas Gehäuse 72 über die Laserstrahlöffnung 76 in Form eines Strahles einzutreten. Dementsprechend sind vorzugsweise aerodynamisch geformte Platten bzw. Rippen 83 zwischen den Laserstrahlöffnungen 75 und 76 vorgesehen, um die Zerstreuung dieses Luftstrahls * über eine relativ kurze Entfernung zu bewirken, wodurch eine wesentliche Verringerung der Länge des Gehäuses 72

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gegenüber der erreicht wird, die in Abwesenheit derartiger Platten bzw. Rippen erforderlich wäre.

In der Praxis wurde gefunden, dass die Pumpgeschwindigkeit der Auslasspumpe 81 leicht, einfach und billig geregelt werden kann, um in dem Gehäuse 72 zwischen den Laserstrahlöffnungen 75 und J6 einen Differentialdruck zu erzeugen, der über den Bereich von Atmosphärendruck bei der Laserstrahlöffnung j6 bis zu einem grösseren, geringeren, oder gleichen Druck^wie der Druck an der Arbeitsbereichsseite der Laserstrahlöffnung 75, welcher natürlich den Druck in dem Arbeitsbereich des Lasers darstellt, linear geregelt werden kann.

Wenn die Fenster des in Fig. 3 veranschaulichten Typus ein Eingangsfenster in Kombination mit einem Laser, wie allgemein in Fig. 2 veranschaulicht, umfassen, wird die Pumpgeschwindigkeit der Auslasspumpe bequem derart gewählt, um nur eine geringe Geschwindigkeit des Lasergasflusses in das Fenster zu erzeugen, um die Isolation des Arbeitsbereiches sicherzustellen. Alternativ dort wo Fenster des in Fig. J5 veranschaulichten Typus, beispielsweise sowohl Eingangs- und Ausgangsfenster des gleichen Lasers umfassen, kann die Geschwindigkeit des Lasergasstroms in eines oder beide dieser Fenster sehr klein oder auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit eingestellt werden, um die Nachfüll- bzw. Frischgaserfordernisse oder dergleichen zu erfüllen.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Laservorrichtung gemäss der Erfindung, die lediglich durch das Beispiel gezeigt und beschrieben wurde, einen Teil im wesentlichen jeglichen Typus oder jeglicher Art von Gaslaser einschliesslich

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jenen mit einem relativ längen röhrenförmigen Arbeitsbereich darstellen kann, in-dem ein aktives Lasergas veranlasst wird, durch den Arbeitsbereich sich mit entweder hohen oder niedrigen Geschwindigkeiten und/oder in einer normalen oder parallelen Richtung zu der Longitudinalachse des röhrenförmigen Teils zu bewegen oder zu fHessen.

Es wird nunmehr auf Fig. 4 verwiesen, die Details eines Laserfensters, des in den Fig. 1 und 2 veranschaulichten Typus zeigt. Das in Fig. 4 gezeigte Laserfenster umfasst eine Kugelventilanordnung 101, die geeignet ist, an die Laserwand 102 abgedichtet angefügt zu werden, die eine öffnung 103 zur Aufnahme des Ausgangslaserstrahls 104 einen zylindrischen,hohlen Zentralteil 105 und eine in dem Zentralteil 105 gleitbar getragene Hülse ΙΟβ aufweist.innerhalb der Hülse 10β ist ein . andelement 107 mit einer Laserstrahlöffnung 10/8 angeordnet. Das äusserste Ende der Hülse 105 ist durch eine Wand 109 mit einer Laserstrahlöffnung 111 einer grösseren Grosse als die der Laserstrahlöffnung 1θ8 geschlossen. Innerhalb der Kugelventilanordnung 101 ist ein Kugelventil 112 angeordnet, das einen Durchtritt 113 für die Aufnahme und den Durchtritt des Laserstrahls 104 aufweist. Das Kugelventil 112 ist dichtend in der Kugelventilanordnung 101 getragen, wodurch, wenn das Kugelventil durch den Drehgriff 114 geschlossen wird, verhindert wird, dass Luft in den Laser über öffnung 103 .eintritt. Die öffnung 103, der Durchtritt 113., die Laserstrahlöffnung 108 und die Laserstrahlöffnung 111 sind jeweils konzentrisch um eine gemeinsame Achse und umgeben diese, wobei sie vorzugsweise um die Achse des Laserstrahls 104 konzentrisch sind. Der Hauptteil des Laserstrahls 104 ist durch durchgezogene Linien und die Kantenstrahlung ist durch unterbrochene Linien bezeichnet.

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Im Rahmen der Erfindung wurde gefunden, dass flache Oberflächen, sogar wenn sie nicht poliert sind, häufig Streuschwingungen bzw. -wellen hervorriefen. Dementsprechend ist das Wandelement 107 zur Vermeidung der Erzeugung von Streuschwingungen mit konischen Oberflächen, z.B. den konischen Oberflächen 115 und 116 versehen, die Konuswinkel zur Reflektierung von Kantenstrahlung durch die Laserstrahlöffnung 108 und in die Hülse 106,wo derartige Kantenstrahlung auf unbedenkliche Weise zerstreut wird, aufweisen. Das in Fig. 4 gezeigte Wandelement 107 ist als ein Ausgangsfenster orientiert, in dem der in dem Laser erzeugte Laserstrahl durch die öffnung 103 auf einen Brennpunkt an der Laserstrahlöffnung 108 fokussiert wird, und das Laserfenster über die Laserstrahlöffnung 111 verlässt. Wenn das Laserfenster als ein Eingangsfenster wirken soll, kann der Teil des Wandelementes 107 vorteilhaft umgekehrt oder dessen Teil gegenüber der Endwand 109 mit konischen Oberflächen, wie es im Phantom gezeigt ist, versehen werden. Die Bereitstellung konischer Oberflächen auf beiden Seiten des Wandelementes 107 ist für das Einfangen und/oder Verhindern der Übertragung zumindest von etwaJ Strahlung durch das Wandelement 107 wirksam, welche den Betrieb des Lasers und/oder der aussen befindlichen Laserquelle nachteilig beeinflussen kann.

Zwischen den Laserstrahloffnungen I08 und 111 ist eine Gaseinlassöffnung 117 angeordnet, die mit einer unter Druck stehenden Quelle eines aktiven Lasergases (nicht gezeigt) gekoppelt und derart angeordnet ist, dass sie fähig ist zu bewirken, dass das in die Hülse I06 über die Gaseinlassöffnung 117 eintretende Gas,tangential eintritt und einen Wirbelstrom bzw. -fluss innerhalb der Hülse 106 erzeugt.

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Wie vorstehend ausgeführt wurde, kann die Laserstrahloffnung 108 derart bemessen sein, dass der geeignete Massenfluss in den Laser zur Erfüllung der gesamten Frischgas bzw. Naohfüllerfordernisse erfüllt ist. Eine derartige geeignete Grosse ist möglich, sofern,entsprechend der Erfindung, der Laserstrahl auf einen Brennpunkt, vorzugsweise innerhalb der Laserstrahlöffnung 108, gebracht wird. Vom Standpunkt der Leichtigkeit der Ausrichtung her, ist es erwünscht, dass die Laserstrahloffnung I08 so gross als möglich bemessen ist und,da für einen vorgegebenen Massenfluss die Grosse dieser Laserstrahloffnung von der hieran anliegenden Druckdifferenz abhängig ist, kann der Durchmesser erhöht werden, sofern diese Druckdifferenz vermindert wird. Die Bereitstellung eines Wirbelstroms innerhalb der Hülse 106 ist in dieser Beziehung am vorteilhaftesten, da sie einen Druckabfall zwischen den beiden Laserstrahlöffnungen erzeugt. Mit einem Wirbelstrom kann der Druck an der Auslasseite der Laserstrahloffnung 108,die der Wand 109 zugekehrt ist, so bemessen werden, dass er sich dem Druck an der gegenüberliegenden oder Einlasseite der Laserstrahloffnung I08 annähert. Infolge thermischer Ausdehnung, Verbiegung der Komponenten oder dem Ersatz von Spiegeln oder Laserbestandteilen, kann der Teil des Brennpunktes oder des Bereiches an dem Wandelement 107 sich verändern. Aus diesem Grund ist die Hülse ΙΟβ vorteilhaft gleitbar und/oder einstellbar in dem Zentralteil 105 gelagert, um die Einstellung des Ortes der Laserstrahloffnung IO8 sowohl radial als auch axial und somit die Aufrechterhaltung der optimalen Beziehung zwischen der Laserstrahlöffnung und dem Brennpunkt, der vorzugsweise axial innerhalb der öffnung I08 befindlich ist, zu erlauben. Der Ort des Laserfensters und somit

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der öffnung 108, kann ebenfalls "bezüglich des Ausgangsspiegels einstellbar sein, um die geeignete Anordnung der öffnung 108 zu erleichtern. Die Kühlmittelleitung 118, die mit einer geeigneten Quelle des Kühlmittels (nicht gezeigt) wie Wasser gekoppelt ist, ist in intimer Berührung mit der Hülse I06, dem Wandelement I07 und der Wand 109 angeordnet. Die Kühlmittelleitung 118 tritt in die Hülse I06 ein, erstreckt sich entlang deren innerer Oberfläche zu dem Wandelement 107* führt weiter um die äussere Peripherie des Wandelementes IO7., kehrt zurück und tritt durch die Wand 109 hindurch, setzt sich um die äussere Peripherie der Wand I09 herum fort und kehrt sodann zu der Kühlmittelquelle oder zu einem Abfluss zurück, sofern Wasser einfach durch die Leitung 118 geführt wird.

In der Praxis wurde gefunden, dass Laserstrahlen, insbesondere hochenergetische Laserstrahlen,nicht auf einen tatsächlichen Punkt fokussiert werden können, und dass das, was im Allgemeinen praktisch erreichbar ist, einen "Brennbereieh" darstellt, der durch die physikalische Optik festgelegt ist und eine bestimmte "Feldtiefe" oder Axiallänge aufweist. Innerhalb des Brennbereichs liegt der durch die geometrische Optik bestimmte Brennpunkt, Dementsprechend schliesst der hier verwendete Ausdruck "Brennpunkt" Brennbereiche mit ein. Da man in der tatsächlichen Praxis mit "Brennbereiehen", die endliche und häufig beträchtliche Feldtiefen aufweisen, umgehen muss, werden die Laserstrahlöffnungen so nahe als unter den Umständen möglich ist und innerhalb der Tiefe des Feldes, sofern möglich, angeordnet. Aus Vorstehendem geht hervor, dass, wenn dies erfolgt, nicht nur einer, sondern beide Laserstrahlöffnungen eine kleinstmögliche Grosse

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mit minimaler Strahlabschneidung aufweisen können.

Die Verwendung von Laserfenstern, wenn . der Druck innerhalb des Arbeitsbereiches sich auf oder oberhalb Atmosphärendruck befindet, liegt innerhalb des Rahmens der Erfindung und wird durch diese in Betracht gezogen. Somit kann ein Laser, wenn sich der Druck in dem Arbeitsbereich in der 1 bis 10-fachen Grössenordnung des Atmosphärendruckes oder höher befindet, mit den hier gezeigten und beschriebenen Laserfenstern versehen werden, wie beispielsweise in Pig. 2 gezeigt ist, wobei die Rohre 46a und 46b jedoch mit einer Pumpe oder Pumpen, wie in Fig. J5 gezeigt ist, verbunden sind.'

Die Bereitstellung der kleinsten Laserstrahlöffnung zwischen dem Arbeitsbereich und der Gasleitung führt dazu, dass es einer minimalen Gasmenge gestattet ist, in das Gehäuse einzutreten und erlaubt somit die Verwendung einer Pumpe minimaler Kapazität. Die Bereitstellung einer Pumpe oder von Pumpen verhindert, dass das Gas an die Atmosphäre ausgelassen wird. Dies ist insbesondere dann erwünscht, wenn das Gas toxisch ist oder dessen Emission die optische Qualität des Ausgangslaserstrahls nachteilig beeinflussen kann. Somit wird, wenn in Übereinstimmung mit der Erfindung, grosse Gasdichte-gradienten (Gradienten des Brechungsindex) auf ein Gebiet entlang der Laserstrahlachse, das vergleichbar mit und an dem Brennpunktbereich ist, beschränkt sind, ■ . die Qualität des Ausgangslaserstrahls nicht im wesentlichen nachteilig beeinflusst. Wenn jedoch andererseits es dem Lasergas gestattet ist, aus dem Gehäuse als Strahl über eine erhebliche Entfernung auszutreten, wird dies zu einer Entfokusslerung des Ausgangslaserstrahls führen und dessen optische Qualitäten nachteilig beeinflussen.

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In der Fig. 5 sind Details eines Laserfensters des in Fig. 3 veranschaulichten Typus gezeigt, in dem das Laserfenster mit einer Auslasspumpe gekoppelt ist. Wie in Fig. 5 veranschaulicht ist, kann ein Laserfenster gemäss der Erfindung, das entweder als ein Eingangs- oder Ausgangslaserfenster wirken - kann, eine Kugelventilanordnung 121 oder dergleichen umfassen, die geeignet ist, mit der Laserwand genauso wie und für die gleichen Zwecke, wie es in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben wurde, verbunden zu werden. Ausserhalb des Kugelventils 121 erstreckt sich ein Hauptkörperteil 122, der eine röhrenförmige äussere Wand 123 umfasst, die an ihrem äussersten Ende durch eine konisch geformte Endwand 124 geschlossen ist, die eine Laserstrahlöffnung 125 aufweist, die durch einen röhrenförmigen Teil 126 im wesentlichen dort festgelegt ist, wo der Laserstrahl 13l,wie vorstehend beschrieben und für diese Zwecke fokussiert wird. Innerhalb des Hauptkörperteils 122 befinden sich eine Vielzahl von Platten- bzw. Rippenelementen 132, 133 und 134 (drei sind durch das Beispiel gezeigt),die axial angeordnete Laserstrahlöffnungen 135, 136 und 137,jede von einem Durchmesser aufweisen, der gerade geringfügig grosser als der wirksame Durchmesser des hindurchtretenden Laserstrahls ist. Die Plattenelemente 132, 133 und 134 sind vorzugsweise nahe aneinander und in naher Nachbarschaft zu der Endwand 124 angeordnet, um die Zerstreuung des Luftstrahls, der durch die Laserstrahlöffnung 125 in das Laserfenster eintritt, zu erleichtern und um die Verwendung von Laseröffnungen der geringstmöglichen Grosse zu gestatten. Die Plattenelemente können leicht aus hochleitfähigem und duktilem Material, wie Kupfer, erzeugt werden, wobei jedes eine Vielzahl radial angeord-

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neter Durchtritte I38 und Zentralteile aufweist, die sich allmählich in Richtung der Laserstrahlöffnung 125 runden, und an ihren entsprechenden Laserstrahlöffnungen 135, 136, 137, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, enden. Die sich allmählich rundenden Zentralteile der Plattenelemente, die leicht zu einer Düse geformt werden können, dienen zum Abfangen des expandierenden Luftstrahls, der in die Laserstrahlöffnung I25 eintritt und zerstreuen diesen über eine solch kurze Entfernung, als bequem möglich ist. Eine Kühlmittelleitung I39 umgibt, wie gezeigt ist, die äussere Wand 123, und die Wand 123 ist auch mit einer Gasöffnung 141, benachbart der Endwand 124,zur Verbindung über die Leitung 142 mit einer Auslasspumpe,versehen.

Im Betrieb ist der Laserstrahl mit einem Brennbereich, wie gezeigt ist, versehen, der die Laserstrahlöffnung 125 und die Auslasspumpe, die betrieben wird, um die Massenfluss-

/bzw. -Menge
geschwindigkeit/durch die Plattenelementdurchtritte und Laserstrahlöffnungen und Gasöffnung l4l zu beeinflussen, umfasst, um an der Kugelventilanordnung beispielsweise einen^erade geringfügig grösseren Druck, als jener der in dem Arbeitsbereich des Lasers vorliegt, zu erzeugen. Die Erzeugung eines derartigen Druckes stellt einen kleinen, jedoch kontinuierlichen Fluss aktiven Lasergases aus dem Laserarbeitsbereich und in das Laserfenster sicher. Ein derartiger geringer Lasergasfluss stellt die Isolierung des Inneren des Lasers mit einem Minimalaufwand an Lasergas sicher. Während des Betriebs tritt Luft in das Laser-.fenster über die Laserstrahlöffnung 125, mit einer relativ hohen Geschwindigkeit ein und neigt dazu, einen expandierenden Strahl zu bilden, der sich in das Laserfenster durch die Laserstrahlöffnungen . .' der Plattenelemente, erstreckt. Die Plattenelemente dienen jedoch dazu, wirksam diesen Luft*

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strahl zu zerstreuen, bevor dieser, beispielsweise die Kugelventilanordnung, oder alternativ die Laserstrahlöffnung in der Laserwand erreicht. Wenn der an öffnung 125 gebildete Strahl ein Problem darstellt, kann die Verwendung des röhrenförmigen Teils 126 vorteilhaft sein. Alternativ kann der Teil 126 weggelassen werden oder er kann in der Art einer Platte bzw. Blende ausgebildet sein, um die Ausbreitung des Strahls innerhalb des Fensters, wenn dieser die öffnung 125 verlässt, zu bewirken.

Die Fig. 6 veranschaulicht eine alternative Anordnung zur Fokussierung des Ausgangslaserstrahls. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, kann der optische Hohlraum von dem instabilen Typus sein, der einen Konkavspiegel 14J und einen Ausgangsspiegel 144 umfasst, welcher einen ringförmigen Ausgangsteil 145 und einen konvexen Zentralteil 146 enthält. Der Ausgangsteil 145 liefert einen ringförmig geformten, fokussierten Ausgangslaserstrahl 147 unter Bildung eines Brennbereichs 148, wie es vorste-hend für die gleichen Zwecke beschrieben wurde.

Die Fig. 7 veranschaulicht einen Gaslaser des röhrenförmigen Typus gemäss der Erfindung, in dem der Arbeitsbereich durch eine verlängerte röhrenförmige Sektion 151 festgelegt ist, die Gasauslassöffnungen 152, 153 und 154 und Gaseinlassöffnungung 155* 156 und 157 aufweist, die mit einer Quelle aktiven Lasergases (nicht gezeigt) gekoppelt sind, um einen Fluss durch den Arbeitsbereich zu bewirken. Für kleine Flussgeschwindigkeiten können lediglich die öffnungen 152 und 157 erforderlich sein. Die Anregung wird in herkömmlicher Weise durch die Elektroden 158 und 159 bewirkt und der optische Hohlraum ist durch einen vollreflektierenden Spiegel I60 und teilweise reflek-

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tierenden Spiegel|l6l definiert. Der Spiegel 161 ist dazu geeignet, dem Spiegel 162 einen Teil des Laserstrahls zu übermitteln. Der auf Spiegel 162 auftreffende Strahl wird zu dem Ausgangsspiegel I6j5 reflektiert, der den Ausgangslaserstrahl 164 auf einen Brennbereich innerhalb eines Fensters I65 des hier beschriebenen Typus fokussiert. Bei Lasern des röhrenförmigen Typus können, was unter anderem von dessen Energieausgang abhängig ist, alle bis vielleicht auf eine der Einlassoder Auslassöffnungen weggelassen und der erwünschte Gasfluss durch das Ausgangsfenster bewirkt werden.

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Claims

Pate η tansprüche

Gaslaser, der eiiivin, ein aktives gasförmiges. Medium, das fähig ist, unter Erzeugung stimulierter ^trahlungsemission erregt zu werden, enthaltenden Hohlraum, AnregungSvOrriohtunigen sur Anregung des gasförmigen Mediums unter Erzeugung der angeregten Strahlungs· emission und optische Vorn ah tür, gen in optischer Verbindung mit der angeregten Sr.^axiluiQgsemission in dem Hohlraum und mit der äusseren Umgebung des Hohlraums durch ein Fenster dieses Hohlraums umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Fenster Vorrichtungen enthält, die eine erste Laserstrohloffiiuiig und ein dichtend umgebendes und sich nach aus» sen von der- er^csn Laserstrahlöffnung erstreckendes Gehäuse umfasst, wobei das Gehäuse eine Gasöffnung und (sine zweite Laserstrahlöffnung aufweist, die von und in optieoiier Ausrichtung Kit der ars'cen Laserstrahlöffmmg e:ntierrrt Iy^₁ wob^i die Gasöffnung derart angeordnet isfc, dass ein Gaafluss durch das Gehäuse zwischen äen erstem uni zweiten Laserstrahlöffnungen ermöglicht wird und die optische Vorrichtung einen zumindest teilweise innerhalb dos dehäuses liegenden Brennpunkt aufweist.

2. Gaslaser nach Anspruch 1. dadui'oh gekennzeichnet, aass die optische Vorrichtung den Brennpunkt zumindest teilweise in der ersten Laserstrahlöffnung einstellt,

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J5. gaslaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Laserstrahlöffnung eine Grosse aufweist und bezüglich des Brennpunktes derart angeordnet 1st, um hierdurch einenvorbestimmten Gasfluss- .zu ermöglichen.

4. Gaslaser nach Anspruch 1, der erste Gaspumpvorrichtungen zur Aufrechterhaltung des Druckes auf einem niedrigeren als dem Atrnosphärendruck liegenden Wert in dem Hohlraum umfasst, dadurch ge kennseich net, dass zweite Gaspuinp vorr ich tungen mit der Gasöffnung gekoppelt sind., um einen Gasfluss durch das Gehäuse mit einem gegenüber· dem in dem Hohlraum nur geringfügig unterschiedlichen Druck vorzusehen, wobei die erste Laserstrahlöffnung eine Grosse aufweist und bezüglich des Brennpunkts derart angeordnet ist, um für den Druck in dem Gehäuse einen vorbestimmten Gasfluss durch die erste Laserstrahlöffnung vorzusehen.

5i Gaslaser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Gaspumpvorrichtung einen Gasfiuss durch die Gehäusevorrichtung vorsieht, der eine Druckdifferenz zwischen den ersten und zweiten Laserstrahlöffnungen erzeugt«

6. Gaslaser nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, dass die innere Oberfläche des Gehäuses zwischen den ersten und zweiten Laser-Strahlöffnungen zylindrisch ist und die Gasöffnung mit einer Druckgasquelle gekoppelt und derart angeordnet ist, dass das Gas tangential in das Gehäuse unter Erzeugung eines Wirbels eingeführt wird»

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7. Gaslaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Vorrichtung den Brennpunkt im wesentlichen an der ersten Laserstrahlöffnung festlegt, wobei die Grosse der zweiten Laserstrahlöffnung grosser als die Grosse der ersten Laserstrahlöffnung ist.

8. Gaslaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Vorrichtung den Brennpunkt im wesentlichen auf die zweite Laserstrahlöffnung eingrenzt. .

9. Gaslaser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasöffnung mit der Auslasspumpvorrichtung für den Gasauslass aus dem Gehäuse gekoppelt ist.

10. Gaslaser nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, dass die Auslasspumpvorrichtung zur Aufrechterhaltung eines geringeren Druckes in dem Gehäuse als in dem Hohlraum geeignet ist, wobei die Laserstrahlöffnungen eine GrÖsse aufweisen, um für den Druck in dem Gehäuse einen vorbestimmten Gasfluss von dem Hohlraum in das Gehäuse zu.ermöglichen .

11. Gaslaser nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, dass der Hohlraum Reflektorvorrichtungen zur Erzeugung eines Laserstrahls umfasst, wobei zumindest ein Teil des Laserstrahls aus dem Hohlraum durch das Fenster ausgekuppelt wird.

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12. Gaslaser nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Vorrichtung den Brennpunkt zumindest teilweise auf eine der Laserstrahlöffnungen eingrenzt.

15. Gaslaser nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine, die erste Laserstrahlöffnung abgrenzende Oberfläche, zumindest teilweise eine im allgemeinen konische Form aufweist und im Durchmesser in Richtung des hierdurch aus dem Hohlraum austretenden Strahls abnimmt.

14. Gaslaser nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen der die erste Laserstrahlöffnung festlegenden Vorrichtung in einem Winkel zu der Longitudinalachse des Laserstrahls derart angeordnet sind, dass die hierdurch reflektierte Strahlung in einem Winkel zu der Longitudinalachse des Laserstrahls reflektiert wird, um ausreichend das Auftreten von Streuwellen in dem Laserstrahl zu verhindern.

15. Gaslaser nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine die erste Laserstrahlöffnung abgrenzende CböfLäche derart vorgesehen und angeordnet ist, dass hierauf auftreffende Strahlung in das Gehäuse reflektiert wird«

16. Gaslaser nach Anspruch 11, der erste Gaspumpvorrichtungen zur Aufrechterhaltung des Druckes in dem Hohlraum auf einem geringeren als Atmosphärendruck liegenden Wert umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass zweite Gaspumpvorrichtungen mit der Gas-

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öffnung gekoppelt sind, um einen Gasfluss durch das Gehäuse mit einem gegenüber dem in dem Hohlraum nur geringfügig verschiedenen Druck vorzusehen, wobei die Laserstrahlöffnungen eine Grosse aufweisen und bezüglich des Brennpunktes derart angeordnet sind, die für den Druck innerhalb des Gehäuses einen vorbestimmten Gasfluss durch die erste öffnung ermöglichen.

17. Gaslaser nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in dem Gehäuse grosser als in dem Hohlraum ist, so dass der vorbestimmte Gasfluss von dem Gehäuse in den Hohlraum erfolgt.

18. Gaslaser nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass Ventilvorrichtungen zur selektiven Verhinderung des Gasflusses zwischen dem Hohlraum und dem Gehäuse vorgesehen sind.

19. Gaslaser nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Oberfläche des Gehäuses zwischen den ersten und zweiten Laserstrahlöffnungen

L zylindrisch ist und die Gasöffnung mit einer Druckgasquelle gekoppelt und derart angeordnet ist, dass das Gas tangential in das Gehäuse unter Erzeugung eines Wirbels eingeführt wird.

20. Gaslaser nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck derart niedriger in dem Gehäuse als in dem Hohlraum ist, dass der vorbestimmte Gasfluss von dem Hohlraum in das Gehäuse erfolgt.

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21. Gaslaser nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Vorrichtung den Brennpunkt zumindest teilweise in der zweiten .Laserstrahlöffnung eingrenzt und die zweite Gaspumpvorrichtung eine Auslasspumpe für den Gasauslass von dem Gehäuse einschliesst.

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