DE2355238A1

DE2355238A1 - Metalldampflaser-entladungseinrichtung

Info

Publication number: DE2355238A1
Application number: DE19732355238
Authority: DE
Inventors: Karl Gerhard Hernqvist
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1972-11-06
Filing date: 1973-11-05
Publication date: 1974-05-16
Also published as: CA1017043A; JPS505039B2; GB1452899A; NL7313184A; DD108010A5; JPS4979495A; US3798486A; FR2205760B1; FR2205760A1

Description

JBJ/RGA 66109

US Serial No. 304,011 *

Piled November β,-1972

RGA Corporation, New York, N.Y., V.St.A.

Metalldampflaser-Entladungseinrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Entladungseinrichtung für einen Metalldampflaser, insbesondere eine rausch— arme Entladungseinrichtung mit kalter Kathode für einen Metall dampflaser.

Aus der US-PS 3 639 804 ist eine Entladungseinriehtung für einen Metalldampflaser, z.B. einen He-Cd-laser bekannt, die zwischen der Anode und der imAbstand von dieser angeordneten Kathode eine Kondensiervorrichtung zum Kondensieren von Metalldampf enthält, der in Richtung von der Anode zur Kathode kataphoretxsch transportiert wird. Dies ermöglicht die Verwendung einer kalten Kathode, da die Kondensiervorrichtung praktisch den ganzen Metalldampf daran hindert, die Kathode zu erreichen und mit ihr in Berührung zu kommen. Aus dieser Patentschrift ist es auch bekannt, die an Elektroden angelegte Betriebsspannung umzupolen, so daß die Elektroden wahlweise als Anode bzw. als kalte Kathode arbeiten können. Man verweil·- det in diesem Falle zwei im Abstand voneinander angeordnete Kondensiervorrichtungen, von denen die eine in der Nähe der einen Elektrode und die andere in der Nähe der anderen Elektrode angeordnet ist. Die Kondensiervorrichtung, die sich in der Nähe der zuerst als Anode verwendeten Elektrode befindet, enthält Metall in fester Porm und wird erhitzt, aq daß diese

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Da eine Kondensiervorrichtung die Dichte der Metalldampfmoleküle im Kmthodenbereich ändert und dadurch zur Erzeugung der unerwünschten Störfluktuationen beiträgt, wird in der Metalldampf laser-Entladungseinrichtung gemäß der US-PS 3 683 295 keine Kondensiervorrichtung zwischen der Kathode und dem kataphoretisch transportierten Gas bzw. Metalldampf verwendet. Der kataphoretisch transportierte Metalldampf erreicht daher bei dieser Entladungseinrichtung die Kathode und kommt direkt mit ihr in Berührung. Da eine kalte Kathode durch direkten Kontakt mit Metalldampf nachteilig beeinflußt wird (estritt insbesondere eine erhebliche Verkürzung der Lebensdauer der Röhre ein), soll bei der Entladungseinrichtung gemäß der US-PS 3 683 295 eine heiße Kathode verwendet werden. Außerdem muß wegen des Fehlens einer Kondensiervorrichtung eine zweite Anode zwischen der Kathode und dem fenster oder anderen optischen Element, das das der Kathode benachbarte Ende der Entladungseinrichtung abschließt, angeordnet werden, um das Niederschlagen von Metalldampf auf dem Fenster oder dergl. zu verhindern.

Da eine Kaltkathode gegenüber einer heißen Kathode verschiedene Vorzüge hat, sie ist einfacher, benötigt keine äußere Heizenergiequelle und hat eine praktisch unbegrenzte Lebensdauer, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Gaslaser-Entladungseinrichtung anzugeben, die sowohl wie die Entladungseinrichtung gemäß der US-PS 3 639 804 eine kalte Kathode und eine Kondensiervorrichtung als auch wie die Entladungseinrichtung gemäß der US-PS 3 683 295 eine Rückdiffus ions, strecke mit einer Anzahl von leitenden Gitterelementen enthält.

Diese Aufgabe wird durch eine Metalldampflaser-Entladungseinrichtung mit einem eine Längsachse aufweisenden Kolben, welcher mit einem einen vorgegebenen. Metalldampf enthaltenden Gas gefüllt ist und in einen ersten Teil, einen im Abstand von diesem angeordneten zweiten Teil sowie einen diese Teile verbindenden mittleren Teil unterteilt ist, ferner mit einer im ersten Teil angeordneten Kathode, einer im zweiten Teil angeordneten Anode, einer im ersten Teil zwischen der Kathode und dem mittleren Teil angeordneten Metalldampfkondensiervorrich-

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Kondensiervorrichtung dann als Quelle für Metalldampf arbeitet, der kataphoretisch zur Kondensiervorrichtung in der Nähe der anfänglich als Kathode betriebenen Elektrode transportiert und dort kondensiert wird. Wenn das ganze Metall von der ersterwähnten EondensierTorrichtung -Verdampft und in der anderen Kondensiervorrichtung kondensiert worden ist, kann die Betriebsspannung umgepolt und die andere Kondensiervorrichtung nun geheizt und als Dampfquelle betrieben werden, um den Metalldampf wieder kataphoretisch zu der ersten Kondensiervorrichtung zurückzutransportieren. Durch einen solchen Reversionsbetrieb läßt sich die Lebensdauer einer solchen Metalldampf laser-Entladungseinrichtung erheblich verlängern.

Mit einer in einen Iiaser eingebauten Entladungseinrichtung der oben erwähnten Art läßt sich zwar laserstrahlung mit gutem Wirkungsgrad erzeugen, es hat sich «jedoch gezeigt, daß die emittierte Laserstrahlung starke Schwankungen aufweist, deren von Spitze zu Spitze gerechnete Amplitude bis zu 50 $> der mittleren Amplitude betragen kann und deren Frequenzen in der Größenordnung von 10 bis 1-00 Kilohertz liegen.

Eine Metalldampflaser-Entladungseinrichtung, mit der eine Strahlung ohne einen solchen häufig unerwünschten Eauschanteil erzeugt werden kann., ist in der ITS-PS 3 683 295 beschrieben. Bei dieser Entladungseinrichtung ist zwischen einem Kathodenbereich und einem Anodenbereich eine Diffusionsstrecke vorgesehen, durch die der kataphoretisch transportierte Metalldampf zurücktransportiert wird. Die Diffusionsstrecke enthält mehrere im Abstand voneinander angeordnete, elektrisch leitende Gitter elemente,, die das Auftreten einer unerwünschten Entladung in der Diffusionsstreeke verhindern, aber trotzdem die Rückdiffusion des Gases zulassen. Durch Steuerung der Dichte der Metalldampfmolekül«- in der Nähe der Kathode, was gegebenenfalls durch eine Heizvorrichtung zur Dichte steuerung geschehen kann, läßt sich der Anteil an unerwünschtem Rauschen sehr klein, z.B. kleiner als 5 $» halten.

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tung, einer röhrenartigen Struktur, die den mittleren Teil in einen axialen Bohrungsbereich und einen Hilfsbereich unterteilt, und mit mehreren in Längsrichtung im Abstand voneinander angeordneten, getrennten, elektrisch leitenden Gitterelementen, die den Hilfsbereich in Teile unterteilen, gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der axiale Bohrungsbereich durch in Achsrichtung im Abstand voneinander angeordnete, die röhrenartige Struk tür durchsetzende Öffnungen mit den Teilen des Hilfsbereiches verbunden ist.

Man erhält dadurch eine Metalldampf-Entladungseinrichtung bei der die erzeugten Störfluktuationen fast ebenso gut unterdrückt werden wie bei der Entladimgseinriehtiuag gemäß der US-PS 3 683 295» während andererseits die lebensdauer größer sowie die Konstruktion einfacher und billiger in der Herstellung ist als bei der bekannten Einrichtung. Außerdem werden eine zweite Anode und die zugehörige Stromversorgung nicht benötigt.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Kathode eine kalte Kathode und ganz innerhalb des ersten Teiles des Kolbens angeordnet, die Anode ist gang im zweiten Teil des Kolbens angeordnet und eine Kondensiervorrichtung befindet sich ganz im ersten Teil zwischen der Kathode raid dem mittleren Teil. Der mittlere Teil enthält eine Tr©nnvorrichtun.g_? die ihn in den achsialen Bohrungsbereich und einen Hilfsbereich unterteilt, die miteinander nur an einer vorgegebenen Mehrzahl von Punkten miteinander kommunizieren, die längs des mittleren Teiles im. Abstand voneinander angeordnet sind. Die Trennvorrichtung enthält mehrere, in längsriehtung verteilte, getresnte₉ beabstandete, elektrisch leitende G-itterelemtnte, die sieh vollständig innerhalb des Hilfsbereiches des mittl©ren Teiles befinden«, Das Rauschen, das von -dieser M@talXäamp£Xas@r=EntXaäungseinr±'ehtung erzeugt wird, kann dadurch klein gemacht werd©a, daß man die länge, die insgesamt durch all© in Länggrichtimg verteilte Gitterelemente und alle b^abstaadeten Punkt© eingenommen wird, wesentlich größer macht als den minimalen. längeabetand. der Kondensiervorrichtung M-dem"Punkt der beabetaaäeten -Punkte, ■ der ihr am nächsten liegt» Yorsragsweise ist die von allen

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longitudinal verteilten Gitterelementen und allen beabstandeten Punkten insgesamt um den Paktor 9 oder mehr größer als der kleinste longitudinale Abstand von der Kondensiervorrichtung zu dem ihr am nächsten benachbarten der beabstandeten Funkte.

Im folgenden werden Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, dabei werden weitere Merkmale und Vorteile des Erfindungsgedankens zur Sprache kommen. Es zeigen:

Figur 1 einen, Achsialschnitt eines typischen ersten Ausführungsbeispieles einer Metalldampf laser-Entladungseinrichtung gemäß der Erfindung und ;

Figur 2 einen Längsschnitt eines typischen zweiten Ausführungsbeispieles der Erfindung.

Die in Figur 1 als Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellte Entladungseinrichtung für einen Metalldampflaser, z.B. einen He-Cd-, He-Se-, He-Zn-, usw. Laser hat einen langgestreckten Kolben mit einem linken Endteil 10, dessen linkes Ende durch ein Brewster-Penster 11 verschlossen ist, einem rechten Endteil 12, dessen rechtes Ende mit einem Brewster-Fenster 13 verschlossen ist und einem mittleren Teil 14» der das linke und rechte Endteil 10 bzw. 12 verbindet.

Ganz innerhalb des linken Endteils 10 befindet sich eine Elektrode 15, die abwechselnd als Anode oder als Kaltkathode arbeitet. Ferner befindet sich ganz innerhalb des linken Endteiles 10 zwischen der Elektrode 15 und dem mittleren Teil 14 eine Kammer 16, die mit einer nach Wunsch einschaltbaren Heizvorrichtung 17 versehen ist. Sie Kammer 16, die anfänglich eine gewisse Menge eines Metalls 26, wie Cadmium, in fester Form enthält, kann abwechselnd als Metalldampfquelle (bei Erhitzung durch die Heizvorrichtung 17) oder als Kondensiervorrichtung arbeiten. In entsprechender Weise ist eine Elektrode 18, die abwechselnd als kalte Kathode oder als Anode betrieben wird, ganz innerhalb des rechten Endteils 12 angeordnet. Ebenfalls ganz im rechten Endteil 12 befindet sich

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zwischen der Elektrode 18 und dem mittleren Teil 14 eine Kammer 19, die ebenfalls mit einer wahlweise einschaltbaren Heizvorrichtung 20 versehen ist. Mit der Ausnahme, daß die Kammer 19 anfänglich kein festes Metall enthält, stimmen also der rechte und der linke Endteil 12 bzw. 10 hinsichtlich aller wesentlichen strukturellen Merkmale miteinander überein. Wie noch näher erläutert werden wird, schlägt sich im Betrieb in der Kammer 19 Metall in fester Form nieder. Die Kammer 19 kann abwechselnd als Kondensiervorrichtung oder, wenn sie festes Metall enthält und durch die Heizvorrichtung 20 geheizt wird, als Dampf quelle arbeiten.

Der mittlere Teil 14 ist durch eine Eöhre 23 mit einer einzigen Bohrung in einen axialen Bohrungsbereich 21 und einen die Bohrung umgebenden Hilfsbereich 22 unterteilt. Der durch die Bohre 23 begrenzte axiale Bohrungsbereich 21 kommuniziert, wie ersichtlich, am linken Ende mit dem linken Endteil 10 und am rechten Ende mit dem rechten Endteil 12. Zwischen dem axialen Bohrungsbereich 21 und dem die Bohrung umgebenden Hilfsbereich 22 besteht außerdem, jedoch nur an einer vorgegebenen Mehrzahl bestimmter, entlang des mittleren Teiles 14 im Abstand voneinander angeordneter Punkte eine Verbindung durch jeweils getrennte öffnungen 24 in der Eöhre 23.

Ganz innerhalb des die Bohrung umgebenden Hilfsbereiches 22 ist eine Mehrzahl von der lange nach verteilten, getrennten, im Abstand voneinander angeordneten, elektrisch leitenden Gitterelementen 25 angeordnet. Wie dargestellt, befinden sich die Gitterelemente 25 jeweils zwischen zwei benachbarten öffnungen 24. Jedes Gitterelement 25 teilt lediglich den ganzen Querschnitt des die Bohrung umgebenden Hilfsbereiches 22 in eine Vielzähl von Gas diffusions öffnungen, die voneinander durch leitfähiges Material getrennt sind. Die maximalen Abmessungen dieser Öffnungen in den Gitterelementen 25 sind jeweils so klein, daß durch sie keine zusätzliche Entladung auftreten kann. Außerdem ist der Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Gitterelementen 25 so gewählt, daß der Spannungsunterschied, der durch die an die Elektroden 16 und 18 angelegte

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Betriebsspannungentsteht, unter der Kaltkathoden-Durchschlagsspannung zwischen zwei benachbarten Gitterelementen liegt.

Die Gitterelemente 25 stimmen in ihrer Struktur mit den aus der US-PS 3 683 295 bekannten Gitterelementen überein. Kurz gesagt kann Jedes Gitterelement aus einem Bündel dünnwandiger Nickelröhrehen bestehen, die an den Enden an einem sehr dünnen Wolframnetz befestigt sind. Jedes G-itterelement kann z.B. etwa 12,5 mm lang sein; die NickeIröhrchen bilden jeweils einen Gaskanal und können einen Außendurchmesser von einem Millimeter (40 Mils) und eine Wandstärke von 50 mm (.2 Mils)haben. Andererseits können die Gatter elemente auch aus zwei aufeinandergelegten und aufgerollten Aluminiumfolienstücken bestehen, von denen das eine glatt und das andere gefältelt ist, ao daß eine zylindrj. sehe Wellblechstruktur entsteht. Schließlich kam gedea Gitter-. element auch aus einem einzigen, relativ weiten Zylinder bestehen, der an einem oder beiden Endend mit einem dichten elektrisch leitenden Netz hoher optischer Transparenz versehen ist.

Von besonderer Wichtigkeit ist bei der vorliegenden Erfindung die Tatsache, daß die länge, die insgesamt von allen longitudinal verteilten Gatterelementen 25 und allen beabstandeten öffnungen 24 eingenommen wird, wesentlich größer ist als der minimale longitudinale Abstand sowohl der Kammer 16 von der ihr am nächsten benachbarten öffnung 24 als auch der Kammer 19 von der ihr am nächsten benachbarten Öffnung 24. In der Praxissoll diese Gesamtlänge sogar vorzugsweise um den Faktor 9 oder mehr größer als dieser minimale longitudinale Abstand sein (also 90 fo oder mehr des Gesamtabstandes). ·

Die.in Figur 1 dargestellte Metalldampflaser-Entladungsröhre arbeitet als laser, wenn sie in bekannter Weise in einem optischen,Resonanzhohlraum angeordnet wird und an die Elektroden 15 und 18 eine-geeignete Gleichspannung angelegt wird. Wenn die Elektrode 15 durch die angelegte Gleichspannung bezüglich der Elektrode 18 positiv vorgespannt ist, arbeitet die Elektrode 15 als Anode, und die Elektrode18 als kalte Kathode. Wann andererseits die Polarität der an die Elektroden 15 und 18 angeleg-

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ten Potentiale umgekehrt ist, arbeitet die Elektrode 15 als kalte Kathode und die Elektrode 18 als Anode. Έε wird angenommen, daß anfänglich die Elektrode 15 als Anode und die Elektrode 18 als kalte Kathode betrieben werden. In diesem 3?alle wird dann die Heizvorrichtung 17 eingeschaltet, so daß die Kammer als Dampf quelle arbeitet und das in ihr enthaltene Metall 26 (Cadmium) verdampft wird, während die Heizvorrichtung 20 außer Betrieb bleibt, so daß die Kammer 19 als Kondensiervorrichtung arbeitet.

.. Wem an den Elektroden eine ausreichende Betriebsspannung liegt, tritt in dem im Kolben enthaltenen Gas zwischen der als Anode arbeitenden Elektrode 15 und der als kalten Kathode arbeitenden Elektrode 18 eine durch den Bohrungsbereich 21 verlaufende Grasentladung auf. Hierdurch wird der Metalldampf in der Gasentladung kataphoretisch in Richtung von links nach rechts zu der als kalte Kathode arbeitenden Elektrode transportiert.

Ohne die Öffnungen 24 würde die Einrichtung gemäß Figjir 1 im wesentlichen ebenso arbeiten, wie die Metalldampflaser-Entladungseinrichtung gemäß der ÜS-ES 3 639 804, in der der Metall dampf kataphoretisch direkt durch.den Bohrungsbereich 21 zur Kondensiervorrichtung transportiert wird, wo er ausfällt und sich in fester Form niederschlägt. Dieser direkte kataphoretische Transport der Metalldampfmoleküle von links nach rechts würde ohne die Öffnungen 24 .zur Folge haben, daß die Dichte der Metalldampfmoleküle längs des Bohrungsbereiches 21 zu erheblichen Schwankungen neigt und die Dichte der Metalldampfmoleküle in der Nähe der Kammer, wo die Kondensation stattfindet,' erheblich abfällt. Wie in der US-PS 3 683 295 ausgeführt ist, werden -.;■.. diese Änderungen der Metalldampfdichte jedoch zu erheblichen Störfluktuationen im Laserausgangssignal führen.

Bei der Entladungseinrichtung gemäß der Erfindung wird der Betrag der unerwünschten Störfluktuationen des Aus gangssignals durch das Vorhandensein des die Bohrung umgebenden Hilfsbereichs 22 stark verringert, welcher mit dem Bohrungsbe-

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reich 21 durch die Öffnungen 24 in Verbindung steht und als relativ großer Speicher für Metalldampf wirkt durch den schon im Ansatz verhindert wird, daß sich in der Entladung im Bohrungsbe, reich 21 durch den kataphoretischen Transport Unterschiede in der Metalldampf dichte ausbilden·. Durch die Anwesenheit der in Längsrichtung verteilten Gitterelemente 25 wird jede Gasentladung in dem die Bohrung umgebenden Hilfsbereich 22 verhindert und die Entladung dadurch auf den Bohrungsbereich 21 begrenzt.

Nachdem der die Bohrung umgebende Hilsbereich 22 anfänglich einmal mit gespeichertem Metalldampf gefüllt worden ist, anstatt ihn durch die Bohrungen 24 in den Hilfsbereich 22 zu diffundieren, erreicht der meiste Metalldampf, der kataphoretisch durch den Bohrungsbereich 21 transportiert wird, durch das rechte Ende des Böhrungsbereiches 21 die Kammer 19, wo er kondensiert und sich in fester Form niederschlägt. Nach einer längeren Betriebsdauer ist also praktisch das ganze eingebrachte Metall 26 (Cadmium), das sich ursprünglich in der Kammer 16 befand, in die Kammer 19 transportiert und dort kondensiert worden. .

Für einen weiteren Betrieb der Entladungseinrichtung braucht man dann nur die Potentiale an den Elektroden 15 und umzupolen _t so daß die Elektrode 15 nun als kalte Kathode und -die Elektrode 18 als Anode arbeiten, und die Heizvorrichtungen 17 und 20 so zu schalten, daß die Kammer 19 nun als Dampfquelle=und die Kammer 16 als Kondensiervorrichtung arbeiten. Das in dei? Kammer 19 kondensierte Cadmiummetall wird dann wieder kataphoretisch von rechts nach links in die Kammer 16 zurücktransportiert. Dieser Heversionsbetrieb der Metalldampf-Entladungseinrichtuhg gemäß Figur 1 kann praktisch beliebig lange fortgesetzt werden.·

Während der Teil der Entladungseinrichtung gemäß figur 1, der der Länge nach insgesamt/durch alle in Längsrichtungverteilten Gitterelemente 25 und die .beabstandeten Öffnungen 24 des mittleren Teiles 14 (Rezirlralationsabschnitt) eingenommen

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wird, nur einen vernachlässigbaren Beitrag zu den störenden Ausgangssignalfluktuationen leistet, entstehen durch, denjenigen Teil der Einrichtung gemäß Figur 1, der durch den minimalen, in Längsrichtung gerechneten Abstand von der Kondensiereinrichtung zu der dieser am nächsten benachbarten Öffnung .24 definiert ist, störende Ausgangs Signalfluktuationen, deren Betrag durch die Länge dieses Teiles bestimmt wird. Macht man also denjenigen Teil der Einrichtung, der insgesamt durch alle die in Längsrichtung verteilten Gitterelemente 25 und alle die beabstandeten Öffnungen 24 eingenommen wird, wesentlich größer (vor zugsweise größenordnungsmäßig um den Faktor 9 oder mehr) als die kürzeste, in Längsrichtung gerechnete Strecke zwischen der Kondensiereinrichtung und dem ihr am nächsten benachbarten der beabstandeten Punkte (Öffnungen), so können die störenden Fluktuationen der von der Entladungseinrichtung gemäß Figur 1 erzeugten Ausgangsstrahlung nahezu so klein gemacht werden wie bei der bekannten Einrichtung gemäß der US-PS 5 683 295. Die Entladungseinrichtung gemäß Figur 1 arbeitet jedoch mit einer kalten Kathode und nicht, wie die bekannte Einrichtung, mit einer heißen Kathode, und ist daher einfach im Aufbau und im Betrieb.

Mit der Ausnahme kleinerer konstruktiver Änderungen entspricht die Metalldampflaser-Entladungseinrichtung gemäß Figur 2 im wesentlichen der der Figur 1. Alle Elemente sind daher in Figur 2 mit den gleichen Bezugs zeichen, wie die entsprechenden Elemente der Einrichtung gemäß Figur 1 versehen worden, zur Unterscheidung wurde den Bezugs zeichen der Einrichtung gemäß Figur 2 jedoch noch ein Akzent angehängt. Ein erster Unterschied besteht darin, daß die Entladungseinrichtung gemäß Figur 2 nicht für einen Reversionsbetrieb vorgesehen ist wie die Einrichtung gemäß Figur 1. Man kann daher den Vorrat an Metall 26^f (also z.B. Cadmium) direkt im linken Ende des den Rezirkulationsabschnitt darstellenden mittleren Teiles 14' anordnen, wie in Figur 2 dargestellt ist. Eine Kammer entsprechend der Kammer 16 und Heizvorrichtungen entsprechend den Heizvorrichtungen 17 und 20 in Figur 1 können daher bei der Einrichtung

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gemäß Figur 2 entfallen. Ein anderer struktureller unterschied zwischen den !Einrichtungen gemäß !figur 1 und 2 besteht darin, daß die einzige, den Bohrungsbereich 21 begrenzende Röhre 23 der Figur 1 bei Figur 2 durch mehrere im Abstand voneinander angeordnete Röhrenstücke 23 ersetzt sind» die den Bohrungsbereich definieren. Jedes Röhrenstück 23* geht, wie dargestellt, durch eine Öffnung in einem zugehörigen eigenen G-itterelement

, ■- - - - . " - ■" ■ t -25*· In diesem Falle entsprechen die Zwischenräume 2Φ? zwischen zwei Röhrenstücken 23' oder anschließend an einEnde der äußeren Röhrenstüeke in ihrer Funktion Jeweils den beäbstandeten Öffnungen 24 der Einrichtung gemäß Figur 1.

Da die beiden konstruktiven Unterschiede der Einrichtungen gemäß Figur 1 und 2 unabhängig voneinander sind, ist Offensicht lieh auch eine Ausfülirungsform der Entladungseinrichtung gemäß der Erfindung möglich, die. einerseits einen Reversionsbetrieb wie die Entladungseinrichtung gemäß Figur 1 gestattet und andererseits mehrere, im Abstand voneinander angeordnete Röhren-* stücke wie die Ejjtladungseinrichtung gemäß Figur 2 enthält.

Außer den in Figur 1 und 2 dargestellten und oben beschriebenen konstruktiven Merkmalen können bei einer Entladungseinrichtung gemäß der Erfindung selbstverständlich auch andere Maßnahmen, wie sie bei Laser-Entladungseinrichtungen üblich sind, Anwendung finden, z.B. die Verwendung von integralen Resonanzhohlraumspiegeln, die Anordnung von einer oder beiden Elektroden in jeweils einer eigenen Kammer, die mit dem axialen Hauptteil des Kolbens in Verbindung steht, jedoch außerhalb von diesem angeordnet ist und/oder die Verwendung mehrerer Abschnitte, wie es in Figur 2 der TJS-PS 3 683 295 dargestellt ist. ■'..■;■ .\

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Claims

Patentansprüche

ΐ J Metalldampflaser-Entladungseinrichtung mit einem eine Längsachse aufweisenden Kolben, welcher mit einem einen vorgesehenen Metalldampf enthaltenden Gas gefüllt ist und in einen ersten Teil, einen im Abstand von diesem angeordneten zweiten Teil sowie einen diese Teile verbindenden mittleren Teil unter teilt ist, ferner mit einer im ersten Teil angeordneten Kathoden-Elektrode, einer im zweiten Teil angeordneten Anoden-Elektrode, einer im ersten Teil zwischen der Kathoden-Elektrode und dem mittleren Teil angeordneten Metalldampfkondensiervorrichtung, einer röhrenartigen Struktur, die den mittleren Teil in einen axialen Bohrungsbereich und einen Hilfsbereich unterteilt, und mit mehreren in Längsrichtung im Abstand voneinander angeordneten, getrennten, elektrisch leitenden Gitter elementen, die den Hilfsbereich in Teile unterteilen, dadurch ge ken η ze ich η et, daß der axiale Bohrungsbereich. (21) durch in Achsrichtung im Abstand voneinander angeordnete, die röhrenartige Struktur (23, 23') durchsetzende Öffnungen (24, 24') mit den Teilen des Hilfsbereiches (22, 22«) verbunden ist.
2. Metalldampflaser-Entladungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge, die insgesamt durch alle in Längsrichtung beabstandeten Gitter elemente (25, 25') und alle beabstandeten Öffnungen (24, 24¹) eingenommen wird, wesentlich größer als der minimale axiale Abstand zwischen der Kondensiervorrichtung (16, 19) und der ihr am nächsten benachbarten Öffnung (24, 24¹)·
3. Metalldampflaser-Entladungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von allen in Längsrichtung beabstandeten Gitterelementen(25, 25^f) und allen beabstandeten Öffnungen (24, 24¹) insgesamt eingenommene Länge größenordnungsmäßig mindestens neunmal größer ist als der minimale axiale Abstand zwischen der Kondensiervorrichtung (16, 19) und der ihr am nächsten benachbarten der

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beabständeten Öffnungen (24, 24')·
4. Metalldampflaser-Entladungseinrichtung nach. Anspruch 1 dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß jedes Gitterelement (25, 25') eine es durchsetzende Mittelöffnung aufweistj daß die röhrenartige Struktur (23, 23') durch die Mittelöffnungen aller Critterelemente geht; und daß der axiale Bohrungsbereich (21, 21') mit jedem Teil des Hilfsbereiches (22, 22·) durch eine einzige der axial beabstandeten Öffnungen (24, 24') verbunden ist,
5. Metalldampflaser-Entladungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die röhrenartige Struktur mehrere, in Achsrichtung beabstandeie und fluchtende Röhrenstücke (23') enthält, von denen jedes ein eigenes G-ittereiement (25') durchsetzt und daß die Öffnungen (24') aus den Z\fischenräumen zwischen benachbarten Eöhrenstücken bestehen.

L e e r s e i f e