DE2357927A1

DE2357927A1 - Aufbau eines optischen hohlraumes fuer einen laser

Info

Publication number: DE2357927A1
Application number: DE2357927A
Authority: DE
Inventors: Richard Armas Hella; Edward Valentine Locke; Jacob Zar
Original assignee: Avco Corp
Current assignee: Avco Corp
Priority date: 1972-11-21
Filing date: 1973-11-20
Publication date: 1974-05-30
Also published as: JPS5922384B2; IT997600B; IL43591A0; GB1444404A; FR2207371A1; CH580343A5; JPS4984191A; US3808553A; DE2357927C2; IL43591A; FR2207371B1; SE395796B; CA993698A

Description

DR. ING. E. HOFFMANN ■ DIPL. ING. W. 317.¹^LJ · DIi. RER. "NAT. K. HOFFMANN

PATKKTANWI i/ΐΐΐ D-8000 MÖNCHEN 81 · ARABEUASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 91.1087

24 687 :

AVCO CORPORATION/
Grennwich, Conn./USA

Aufbau eines optischen Hohlraumes für einen Laser

In jedem Lasersystem existieren zwei Bedingungen für einen Laserbetrieb (d.h. Lichtverstärkung durch angeregte Strahlungsemission): eine Umkehr in der Häufigkeitsverteilung der Energiezustände im Medium, in welchem der Laserbetrieb stattfindet und ein Lawinenprozess der Photonenverstärkung im Medium, die in einem 'geeigneten optischen Hohlraum bewirkt wird. Daher findet man gewöhnlich das Lasermedium, in welchem die Umkehr der Häufigkeitsverteilung hervorgerufen wird, in einem optischen Hohlraum oder zwischen Spiegeln, die in einer genauen räumlichen

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Zuordnung zueinander gehalten werden. Bei einigen Fällen sind für'die Zwischenbeziehung zwischen dem festen oder flüssigem Medium und einem anderen Medium reflektierende Oberflächen vorgesehen, die als Spiegel arbeiten und so den optischen.Hohlraum definieren. Beispielsweise ist oft der optische Hohlraum bei Halbleiter-Lasern auf derartige V/eise gebildet. Daher definieren in diesen Fällen die Abmessungen des Lasermediums selbst den optischen Hohlraum. Jedoch benutzen alle Gas- und Plasma-Laser und viele Festkörper und Flüssigkeits-Laser getrennte Spiegel, die genau im Hinblick auf einander ausgerichtet sind, um den optischen Hohlraum zu binden, und das Lasermedium ist längs der optischen Achse zwischen diesen Spiegeln angeordnet. Die vorliegende Erfindung befaßt sich insbesondere mit dem Aufbau zur Halterung, zur räumlichen Anordnung und zum' Stützen der Spiegel, welche einen optischen Hohlraum in einem Lasersystem bilden.

Einige Laser und besonders Hochenergie-Gaslaser haben relativ große Abmessungen und die räumliche Verteilung zwischen den Spiegeln, welche den optischen Hohlraum definieren, ist in der Größenordnung von einigen Metern. Für derartige große Laser ist es für gewöhnlich schwierig, die Justierung des Spiegels oder der Spiegel an einem Ende des Hohlraumes im Hinblick auf den Spiegel oder die Spiegel am anderen Ende des Hohlraumes aufrechtzuerhalten. In Lasern von dieser Größe darf beispielsweise der' Dejustierwinkel der Spiegel an entgegengesetzten Enden des optischen Hohlraumes loo Mikroradian nicht überschreiten und bei einigen Lasern muß die' optische Winkelausrichtung der Spiegel zueinander zwischen Io und loo Mikroradiant verändert werden, um eine geeignete Betriebssteuerung der Laserstrahlung vorzusehen,

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die erzeugt wird. \

Ziel der vorliegenden -Erfindung ist es* einen Aufbau für⁷ einen optischen Höhlraum 2u schaffen, der trotz der Wärme*· ■· bedingungen innerhalb und um den Laser.herum zuverlässiger* Weise eine genaue Justierung der Spiegel' äft*disn-inden eines optischen Hohlraumes in einem Laser aufrechterhält.

Die der Erfindung"zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Einrichtung zürn Halten der Spiegel eine Vielzahl von Abstandskörpern enthält, deren Abmessurlgen ausschließlich die räumliche Beziehung der Spiegel bilden, Absehirmeinrichtungen, welche die Abstandskörper uwisehlies*- sen und Einrichtungen mit starkem Wärmekontakt mit den Abschirmeinrichtungen, wobei die Äbsehirmeinriehtüngen und die Einrichtungen für den Wärmekontakt mit .-""ihnen dazu dienen, eine genügend gleichmäßige Temperatur der Abstandskörper aufrechtzuerhalten, so daß ihre Wärmeausdehnungen und -zusammenziehungen keine übermäßige Abweichung in der räumlichen Beziehung der Spiegel zueinander verursachen.

Das hier beschriebene Ausführungsbeispiel ist ein Hö.ehenergie-Plußgaslaser, in welchem das Gas eine Mischung von CÖ-, Ng und.He ist. Dieses Gasgemisch fließt in den optischen Hohlraum des Lasers hinein und wieder heraus in einer Richtung, die im allgemeinen quer zur Achse des Hohlraumes ist» Das fließende Gas wird im Hohlraum von einem energiereichen Elektronenstrahl,, der im wesentlichen längs -der gesamten Länge des optischen Hohlraumes in einer Richtung quer zur optischen Hohlraumachse und- quer zur Richtung des Gasflüsses gelenkt ist. Beim Betrieb ist das Gas, das aus dem optischen Hohlraum herausfließt, auf einer höheren Temperatur, als das

iv

- 4 409822/0864 Γί ΐ /

las, das eintritt und so werden Teile, welche den optischen Hohlraum bilden, definieren und tragen und welche im Weg des fließenden Gases liegen, wärmemäßig durch die Gastemperatur beeinflußt. Diese Wärmewirkungen beeinflussen die Temperatur der verschiedenen Teile und verursachen Temperaturgradienten und Übergangstemperaturen in den verschiedenen Teilen,. welche den optischen Hohlraum und den Stützaufbau bilden. Bei der hier beschriebenen Ausführung der vorliegenden Erfindung ist die räumliche Ausrichtung der Spiegel am Ende des optischen Hohlraumes zueinander der Gegenstand von zwei störenden Effekten infolge von Wärmegradienten und Änderungen des Gesamttemperaturniveaus, welche zu einem großen Teil durch die beträchtliche Temperaturdifferenz zwi sehen dem Gasfluß in den Laserhohlraum und daraus heraus hervorgerufen werden. Beispielsweise wird die optische Länge des Hohlraumes, die von den Abmessungen des mechanischen Aufbaus, der den Hohlraum definiert, abhängt, durch die Gesamttemperatur der Teile beeinflußt. Der Temperaturunterschied zwischen verschiedenen Teilen, welche den optischen Hohlraum bilden, und/oder Temperaturgradienten in diesen Teilen ergeben einen Dejustierwinkel der Spiegel an den Enden des Hohlraumes. Diese Winkeldejustierung oder Winkelverzerrung G (siehe Fig. 4) ist der spitze Winkel zwischen der Achse eines der Spiegel und der Achse des anderen Spiegels und ist .ein Maß für die Verzerrung des optischen Hohlraumes, was hier hauptsächlich betrachtet werden soll. Das hier betrachtete erfindungs- · gemäße Ausführungsbeispiel, bei dem dieser Verzerrungsparameter vernachlässigbar oder mindestens als ein Minimum gehalten werden soll, enthält mehrere Abstandsstäbe, von denen jeder fest mit Endplatten, welche die Spiegel tragen, verbunden ist. Diese Abstandsstäbe bestehen aus einem Ma-

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terial, das eine relativ niedrige Wänneausdehnung aufweist und jeder Stab ist eingeschlossen oder abgeschirmt durch ein Material, das hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist und ist mit einem Wärmeabfluß .benachbart, wie einer Kühlflüssigkeit. Weiterhin begrenzen.oder bewirken die Schilder oder Abschirmungen in keiner Weise mechanisch die räumliche Zuordnung der Endplatten zueinander; diese Zuordnung ist vollständig durch die Abstandsstäbe bestimmt. Dieser Aufbau wird hier als optischer Panzerschrank bezeichnet.

Der optische Hohlraum (oder Panzerschrank) im Gaslaser, aufgebaut, wie oben beschrieben, wird mit Bezug auf einen mechanischen Boden durch einen' Stützaufbau vom mechanischen Boden zu den Endplatten gestützt.' Dieser Stützaufbau ist 'derart, daß weder longitudinale-noch Querausdehnungen und Zusammenziehungen der Endplatten und Abstandsstäbe verhindert werden. Dieser Aufbau ist also selbstjustierend, so daß die Richtung der optischen Achse des Laserhohlraumes sogar' trotz longitudinaler-und Querausdehnung der Endplatten der Abstandsstäbe und des Stützaufbaues konstant bleibt. Der Stützaufbau liegt auf dem mechanischen Boden in derartiger Weise auf , daß es keine seitliche Veränderung des Stützaufbaues gibt, welche eine seitliche Änderung der Lage der optischen Achse des Hohlraumes im Hinblick auf den mechanischen Boden ergeben würde.

Ein Ausführ.ungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: ."■-".

Fig. 1: eine Seitenansicht des optischen Hohlraumes eines Fließgas-Lasers, welche den Stützaufbau und die Umhüllung zeigt,

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Pig. 2: ist eine Endansicht des gleichen Fließgas-Lasers, betrachtet in einer Richtung parallel zur Achse des optischen Hohlraumes, und zeigt den Stützaufbau, das Gasleitsystem und das Energiesystem zur Anregung des Lasers,

Pig. J5s eine Seitenansicht des optischen Hohlraumauf- -

baues, der hier als optischer" Panzerschrank bezeichnet wird, und einen Abschnitt des Stütz-Auflagers, auf dem der optische Panzerschrank ruht,

Fig. 4: eine schematische mechanische Darstellung des optischen Panzerschrankes, der in übertriebener Darstellung die Verzerrung θ zeigt, wenn sich die Abstandsstäbe zu verschiedenen Längen ausdehnen,

Fig. 5t eine Draufsicht des optischen Panzerschrankes, der die Konsolen zeigt, die durch die Stütz-Auflager gestützt werden, auf welchen die Endplatten des Panzerschrankes aufliegen,

Fig. 6 und 7: Seitenansichten des optischen Panzerschrankes, welche Details der Konsolenstruktur zeigen, die mit den Stütz-Auflagen in Verbindung stehen, auf welchen der optische Panzersehrank aufliegt,

Fig. 8: eine teilweise Seitenansicht des Fließgas-Lasers, aus der gleichen Blickrichtung wie in Fig. 1, die einige Details des Dreipunkt-Stützaufbaues

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zeigt, der den optischen Panzerschrank vom mechanischen Boden her stützt,

Fig. 9; ist eine Seitenansicht des anderen Endes des

Fließgaslasers aus der in Fig. 1 gezeigten Blickrichtung, welche das andere Ende des Stütz-. aufbaues zeigt,

Fig. lo, 11 und 12: Details der drei Stützpunkte des Stützaufbaues vom mechanischen Boden weg>

Fig. 15: eine schematische Draufsicht des Dreipunkt-Stützaufbaues, der die erlaubten Relativbewegungen der Stützpunkte in bezug auf den mechanischen Boden zeigt,und

Fig. I^: ein Diagramm des DeJustierwinkels θ ,in Mikroradian, gegen die Temperaturdifferenz zwischen der Leitungswand für das Sinkgas, wo das fliessende Gas den optischen Hohlraum verläßt und der Leitungswand für das Steiggas, bei einer Vielzahl von Aufbaubedingungen und stellt einige Vorteile der Erfindung dar.

In den Fig.1 und 2 ist ein Hochenergie-Fließgas-Lasergerät genügend detailliert gezeigt, um verschiedene wesentliche und erwünschte Merkmale der vorliegenden Erfindung aufzuzeigen. Diese Merkmale beziehen sich auf den optischen Hohlraum, der hier mit optischer Panzerschrank bezeichnet wird und die Stützaufbauten für den optischen Panzerschrank, das Gasflußsystem, um einen kontinuierlichen Fluß der Gasmischung zum Laserhohlraum vorzusehen und auf das Kühlsystem

.·"■■' - 8 -

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für die Temperaturschutz-Abstandsstäbe im optischen Panzerraum.

Das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht ein abgedichtetes Gehäuse für den optischen Panzerschrank, den Stutzaufbau und das Gasflußsystem vor. Der anregende Elektronenstrahl wird durch eine öffnung dieses Gehäuses in den optischen Hohlraum geführt und der erzeugte Laserstrahl wird durch ein Fenster des Gehäuses aus dem optischen Hohlraum herausgelenkt. Einige Vorteile, den Aufbau in dieser Weise zu umhüllen, werden hier diskutiert.

In Fig. 1 ist eine Seitenansicht des Gehäuses 1 gezeigt, das den optischen Panzerschrank auf dem Stützaufbau J5 enthält, der am Boden des Gehäuses aufliegt, hier als mechanischer Bezug oder Boden 4 bezeichnet. Das Gasfl ußsystem 5 ist ebenso wie das Flüssigkeitskühlsystem 6 zum Kühlen der Temperaturschutz-Abstandsstäbe innerhalb des optischen Panzerschranks im Gehäuse enthalten.

Gemäß Fig. 2 ist das Gehäuse 1 an beiden Enden offen. Diese Enden sind durch Vorder- und Rückwände 7 bzw. 8 dicht verschlossen. Das Elektronenstrahlsystem 9 ist an der Vorderwand befestigt und enthält ein außenliegendes Teil

11 auf der Außenseite der V/and und ein innenliegendes Teil 12 an der Innenseite der Wand. Das inneliegende Teil

12 des Elektronenstrahlsystems führt einen Elektronenstrahl

gegen Gitteraufbauten 14 bzw. 15, die an jeder Seite der optischen Achse 2o des optischen Hohlraumes angeordnet sind, welcher durch den optischen Panzerschrank 2 gehalten ist. Die Rückwand 8 sieht einen Zugang zum rückwärtigen

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Teil des Gehäuses vor, das hauptsächlich durch die Leitung l6 des Gasflussystems 5 eingenommen wird. Diese Leitung enthält die Einlaßgasleitung 17 und die Auslaßgasleitung 18, die die Lasergasmischung in-den optischen Laserhohlraum und daraus heraus führen. Der,Gasfluß wirdinnerhalb des optischen Hohlraumes durch eine Wand 19 außerhalb des Gitteraufbaus 15 und durch eine Folienwand 21 gehalten, die vom Strahl durchdrungen wird und außerhalb de's GitteräufbaUs 14 angeordnet ist. Ein Gasgebläse 22 ist in der Leitung angeordnet, um einen stetigen gleichmäßigen Fluß des Lasergases durch den optischen Hohlraum während des Betriebes des Lasersystemes zu gewährleisten.

Bei einem Flußgaslaser, der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Art wird das fließende.Gas im optischen Hohlraum durch einen Elektronenstrahl durchstrahlt, um eine Volumenverteilung von Sekundärelektronen im gasförmigen Medium des optischen Hohlraumes zu.erzeugen, so daß die elektrische Entladung zwischen den Elektroden, die so angeordnet sind, daß die Entladung im optischen Hohlraum stattfindet, gesteuert wird. So tritt die elektrische Entladung durch ein elektrisches Stützfeld längs der Hohlraumachse auf und diese Entladung wird durch die Volumenverteilung von Sekundärelektronen im Gas gesteuert, die umgekehrt durch den durchstrahlenden. Elektronenstrahl gesteuert wird. So wird die Entladung, welche die Umkehr der Energie-Häufigkeitsverteilung in den Gasmolekülen und Atomen gesteuert und ist über die ganze Länge des optischen Hohlraumes sowohl in der Dichte als auch in der Temperatur sehr gleichförmig. Dieses Gerat und dieses Verfahren, eine gesteuerte Entladung im gasförmigen Medium zu erzeugen, ist beim , hier beschriebenen und in Fig. 1 und 2 gezeigten Laseroszil-

. - Io -

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- Io -

■lator und ebenso bei einem Laserverstärker, der manchmal Hauptoszillator-Energieverstärker (MOPA) genannt wird, sehr nützlich, weil beide einen optischen Hohlraum von der Art enthalten, wie er durch die in diesen Figuren gezeigten optischen Panzerschrank 2 vorgesehen ist.

Der optische Panzerschrank oder Laserhohlraum-Aufbau 2 ist in größerem Maßstab in Fig. j5 dargestellt. Die Abmessungen des optischen Hohlraumes für den Hochenergie-Flußgaslaser sind relativ groß. Beispielsweise hat ein COp-Np-He Gasmischungslaser dieser Art, der Io kV/ oder mehr an kontinuierlicher Ausgangsstrahlung bei lo,6 Mikron Wellenlänge erzeugt, einen optischen Hohlraum von ca. 1 1/2 m Länge. Der Betrag der Hitze, der beim Betrieb eines derartigen Hochenergie-Lasers auftritt, verursacht viele Probleme· und darunter die Einflüsse dieser Hitze auf die Teile, die den optischen Hohlraum bilden und die den optischen Hohlraum stützen. Die Wärmeausdehnungen und -zusammenziehungen der Teile, die die optischen Hohlraumspiegel halten, verändern den Justierwinkel der Spiegel, die den Hohlraum, bilden, und verursachen einen Verzerrungswinkel θ und verändern die Richtung und die. Stellung der Achse des Hohlraumes in bezug auf den mechanischen Bezugspunkt oder Boden.

Der hier beschriebene optische Hohlraum oder Panzerschrank enthält zwei Endplatten 25 und 26, die durch vier Abstandsstäbe starr miteinander verbunden sind, und zwar die zwei oberen'Abstandsstäbe 27 und 28 und die zwei unterenAbstandsstäbe 29 und ^o. Die Abstandsstäbe 28 und ;5o werden in Fig. 3 durch Stäbe 27 bzw. 29 überdeckt. Sie sind in Fig. 2 und 9 gezeigt. Jede der Endplatten 25 und 26 enthält

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eine axiale Öffnung 25a bzw» 26a längs, der optischen Achse 2o des Lasers und jede trägt einen Spiegel oder mehrere Spiegel längs dieser Achse. Beispielsweise kann die Platte 25 einen einzelnen Spiegel 32 tragen, der an eine Spiegelplatte 33 fixiert ist, welche an drei Punkten der Platte' von der Endplatte 25 aus' unterstützt wird. Die Spiegelplatte 33 ist an einer Drehachse 3.5 drehbar gelagert und an zwei anderen punkten durch Stellmotoren 36 und 37 für die Spiegelplatte gelagert. Diese Motoren werden auf der Endplatte getragen und justieren die Neigung der Spiegelplatte 33, wobei die Neigung des Spiegels 32 im Hinblick auf die Achse 2o des Hohlraumes justiert wird.

Die andere,, durch Äbstandsstäbe 27 bis 30 starr mit der Endplatte 25 verbunden, kann zwei Spiegel tragen, einen innenliegenden Spiegel 38, der zusammen mit dem.Spiegel 32 den optischen Hohlraum bildet und einen aüßenliegenden Spiegel 39» der die Laserstrahlung aus dem optischen Hohlraum durch eine in der Endplatte 25 angeordnete öffnung 4o einem aerodynamischen Fenstersystem ^l vonbekannter Bauart zuführt, der an der Wand des Gehäuses 1 gerade jenseits der Endplatte 25 befestigt ist. .

Jeder der beiden Spiegel 38 und 39 ist im Hinblick auf die Achse 2ö auf gleiche Weise wie der Spiegel 32 abgewinkelt; d.h., jeder wird durch eine Platte, die an der Drehachse vorgesehen ist und- zwei variable Punkte gehalten, wobei die variablen Punkte durch Motoren verändert werden, die. an der Endplatte 26 befestigt sind und wobei der Drehpunkt durch eine Drehverbindung bewirkt wird, die ebenfalls an der Endplatte 26 befestigt ist. ZU diesem Zweck ist der

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Spiegel 58 an einer Spiegelplatte 42 befestigt, die an einem Drehpunkt 45 und an Stellmotoren 44 und 45 gelagert ist, welche an der Endplatte 26 getragen werden. In ähnlicher Weise wird der Spiegel 59 an einer Spiegelplatte 46 befestigt, die an einem Drehpunkt 47 und an Stellmotoren 48 und 49 gelagert ist, welche an der Endplatte 26 getragen werden# So ist der Justierwinkel jedes der drei Spiegel im Hinblick auf die Hohlraumachse 2o einstellbar. Diese Spiegel sind so geformt, daß bei richtiger Justierung die gesamte Laserstrahlung vom Spiegel 52 zum Spiegel 59 reflektiert wird, der diese Laserstrahlung am zentralen Punkt im aerodynamischen Fenstersystem 4o zur Verwendung außerhalb des Gehäuses 1 fokussiert. Die Motorsteuerungen auf der Spiegelplatte 46, die den Spiegel 59 trägt, zentrieren den Ausgangslaserstrahl im aerodynamischen Penstersystem 4o, und diese Motoren können ferngesteuert werden, wobei sie auf Detektoren im aerodynamischen Fenster ansprechen, um das Zentrieren zu bewirken.

Das oben beschriebene und in Pig. 5 gezeigte optische System für einen Laser-Hohlraum oder -Panzerschrank ist aber nur ein Beispiel einer Anordnung von Spiegeln und Mechanismen zur Einstellung der Spiegel, die alle an den Endplatten 25 und 26 getragen werden. Selbstverständlich können andere Anordnungen von Spiegeln und Mechanismen zur Einstellung der Spiegel, die alle an den Endplatten getragen werden, verwendet werden - abhängig von der beabsichtigten Verwendung der Laserstrahlung, des gasförmigen Mediums und der Art und Weise der Laseranregung - . Das hier beschriebene optische System ist lediglich in Form eines Beispieles beschrieben und andere optische Systeme und Steuerungen könnten durch Fachleute in gleicher Weise eingesetzt werden.

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Die Hauptmerkmale der vorliegenden Beschreibung beziehen sich nicht auf das optische System selbst, sondern auf den Panzerschrank, der die Endplatten 25 und 26 sowie Abstandsstäbe 27 bis- j5ö enthält, welche diese Endplatten starr verbinden, und auf den Stützaufbau 3* der all dies am mechanischen Bezugspunkt oder Boden 4- trägt, der der Untergrund des Gehäuses 1 ist. ' ■ '

Im Idealfall sollen die Abstandsstäbe 27 bis ^o aus einem Material gemacht werden, das einen sehr geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist und ein guter Wärmeleiter ist. Mit diesen beiden Eigenschaften·würde sich'jeder Abstandsstab sehr rasch bei einer konstanten gleichförmigen Temperatur stabilisieren und die Ausdehnung oder Zusammenziehung jedes Stabes infolge von Temperatur-Schwankungen würde ein Minimum sein. Selbstverständlich können diese beiden Eigenschaften niedrigere Temperatur, Ausdehnung und hohe Leitfähigkeit nicht in einem einzigen Material gefunden werden. Beispielsweise gibt es in der Kategorie der Materialien mit niedrigem Ausdehnungskoeffizienten den Invarstahl, der einen relativ niedrigen Ausdehnungskoeffizienten, aber auch eine ziemlich niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweist. Falls daher sowohl die Endplatten als auch die Abstandsstäbe aus Invarstahl gemacht sind, werden beim optischen Panzerschrank Ausdehnungen entsprechend kleiner· Temperaturunterschiede verbleiben* Wenn jedoch ein aus Invarstahl gemachter Teil des Panzerschrankes durch die Strahlung, von einem benachbarten heißen Element erhitzt würde oder durch das fließende Gas wesentlich stärker erhitzt würde als andere Teile des Panzerschrankes, so würden sich aus der niedrigen Temperaturleitfähigkeit ν,οη

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•Invarstahl eventuell große Temperaturdifferenzen· ergeben. Wenn jedoch andererseits ein Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit wie Kupfer benützt würde, so .würde der Temperaturunterschied von einem Punkt zum anderen Punkt des optischen Panzerschrankes sehr klein sein, aber die hohe Wärmeausdehnung von Kupfer schon bei kleinen Temperaturunterschieden würde eine beträchtliche Verzerrung des Panzerschrankes bewirken. Infolgedessen ist der hier beschriebene optische Panzerschrank so konstruiert, daß er die erwünschten Eigenschaften eines Materiales wie Invarstahl, das eine niedrige -Wärmeausdehnung aufweist, und eines Materials wie Kupfer, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, kombiniert.

Der Aufbau des optischen Panzerschrankes ist im Prinzip in Fig. ~5 gezeigt. Hier sind die Abstandsstäbe 27 bis J5o aus einem Material wie Invarstahl gemacht, der sehr niedrige Wärmeausdehnung aufweist. Die Stäbe 27 bis ^o sind in einem Kupfermantel· oder -schutz 51 bis 54 eingeschlossen, und jeder Schutz ist fest einer einzigen der Endplatten 25 oder 26 angefügt. Die Mäntel 52 und 54, welche die Stäbe 28 und Jo einschließen, sind in Fig. 9 .gezeigt. Es ist zweckmäßig, alle Mäntel durch Befestigen von Flanschen 55 bis 58 an den Enden jedes der Mäntel 51 bis 54 durch Befestigungsschrauben 59 direkt an der Endplatte 25 zu befestigen. Das andere Ende jedes Mantels wird mit einem Flansch ausgestattet, der an der Endplatte 26 gleitend gelagert ist, so daß Längenausdehnungen der Mäntel in keiner Weise irgendwelche mechanischen Kräfte oder Zusammenziehungen zwischen den Endplatten 25 und 26 verursachen, so daß das Ausrichten der Endplatten im Hinblick zueinander

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durch die Abstandsstäbe völlig bestimmt ist. Die Plansche 61 bis 64 an den Enden der Mäntel 51 bis 54 sind so ausgebildet, daß sie an Befestigungsbolzen 65 gleiten, welche an der Endplatte 26 befestigt sind, und so sind die Mäntel gelagert und können sich frei aus/dehnen oder zusammenziehen, ohne den Panzerschrank zu verzerren.

Zusätzliche Schilde können für die Endplatten 25 und 26 vorgesehen werden, um diese Platten vor der Hochtemperatur-Fläche des Lasers zu schützen, die sich gewöhnlich längs der optischen Achse 2o des Lasers erstreckt. Zu diesem Zwecke sind Kupferschilde 66 und 67 vorgesehen, um im wesentlichen die Oberflächen der Endplatten abzudecken, die dem optischen Hohlraum ausgesetzt sind. Die Endplattenschilde 66 und 67 können an den Flanschen an den Enden der Mäntel 51 bis 54 getragen werden, welche die Abstandsstäbe umschließen und Jedes Endplattenschild hat eine genügend große öffnung längs der Achse 2o, um nicht die . Strahlung zwischen den Spiegeln zu blockieren, die an den Endplatten getragen werden. So sind die Hochtemperaturflächen defe Lasers ebenso wie Teile des Panzerschrankes, die der Hitze aus den Leitungen, durch welche das gasförmige Lasermedium fließt, ausgesetzt sind, sämtlich durch Kupfer abgeschirmt, um den Temperäturgradienten zu einem Minimum .zu bringen« -

Die-Mantel 51 bis 54, welche die Abstandsstäbe umschließen, sind zusätzlich durch ein flüssiges Kühlmittel gekühlt, das in Kühlröhren herangeführt wird, die jedem Mantel beigefügt sind. Zwei dieser Kühlrohre sind in Fig. 5 gezeigt. Ein Kühlrohr ist dem Mantel.5I und ein anderes Kühlrohr 73 ist dem Mantel 53 beigefügte Die Enden dieser Rohre 71a und 71b

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sowie 73a und 73t» sind mit dem Kühl-Eingang und -Ausgang durch Vielfachanschlüsse 75 bzw. "J6 verbunden, die innerhalb des Lasergehäuses 1 angeordnet sind. Die Röhren 77 und 78 erstrecken sich von diesen Vielfachanschlüssen durch die Gehäusewand zur Verbindung mit einer Kühlpumpe und einer Quelle der Kühlflüssigkeit. Der Eingangsfluß des Kühlmittels durch jede der Rohrschlangen 71 bis 74 in Verbindung mit den Mänteln 51 bis 54 ist vorzugsweise an den gleichen Enden der Mantel, so daß - was immer sein mag - der Abschwächungseffekt des Kühlmittels längs des Mantels bei allen Mänteln in der gleichen Richtung in gleicher Weise wirkt. Natürlich neigt die Kühlflüssigkeit dazu, die Temperatur der Abstandsstab-Mäntel 51 bis 54 und ebenfalls die Temperaturen der Schilde 66 und 67, die in direktem Wärmekontakt mit den Abstandsstab-Mänteln sind, zu stabi-

lisieren und so' ist in der Wirkung die ganze Kupferabschirmung an der Innenseite des optischen Panzerschrankes flüssigkeitsgekühlt.

Im Betrieb wird die Temperatur der ganzen Kupferabschirmung völlig gleich und so auch die Temperatur der Endplatten 25 und 26 und der Abstandsstäbe 27 bis 30, und zwar trotz des beträchtlichen Temperaturunterschieds zwischen dem eintretenden und dem verlassenden Lasergas-Medium. Falls die Abstandsstäbe und die Endplatten alle aus Invarstahl oder irgendwelchem anderen Material mit niedriger. Wärmeausdehnung gemacht werden, wird eineminimale Ausdehnung dieser Teile eintreten und daher eine minimale Dejustierung des Winkels θ der Spiegel-, 'die an den Endplatten getragen werden.

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Der Verzerrungsparameter θ wird in Fig. 4 gezeigt, die eine vereinfachte Darstellung des optischen Panzerschrankes ohne Mantel oder Schilde darstellt, von der Seite betrachtet. Das Lasergas-Medium fließt in der Leitung, die durch Wände 19 und 21 (Fig. 2) im· optischen Panzerschrank gebildet sind, in Richtung des Pfeiles 8o, und so sind die Wände dieser Leitung, die unmittelbar an den oberen zwei Stäben 27 und 28 anliegen, auf wesentlich höhere Temperatur'als die Wände dieser Leitung, die unmittelbar an den unteren zwei Abstandsstäben 29 und Jo anliegen. Infolgedessen gibt es eine ungleiche Ausdehnung der Abstandsstäbe, die Länge L der oberen Stäbe 27 und 28 wächst um einen Betrag .AL an und als Ergebnis der größeren Ausdehnung dieser oberen, zwei Abstandsstäbe tritt eine De- -. justierung des Winkels θ der Spiegel auf, welche den optischen Hohlraum Bilden. Die Größe dieser Dejustierung ist

■θ-

(ι)

aber .

/S, L = La ZivTp, deshalb Q- = ^La ^ ^T2 (2)

• . ⁴ D

wobei ä der Ausdehnungskoeffizient der Invar-Stäbe, ist und /\T₂ = Tp - T₀ ist, wobei T_Q die Temperatur der Endplatten 25 und 26. und T₀ die.Temperatur.der Oberen zwei Stäbe 27 und 28 sind.

Die Größe von T₂ kann durch Gleichsetzen der Energie, die den. Stäben von den heißen Wänden der Gasflußleitung zugestrahlt werden, mit der Energie, die aus den Stäben an die

- 18 409822/ 0 86k

Endplatten gemäß

zwischen den Stäben und den End

platten zugeführt werden, abgeschätzt werden.

Die vom Leitungsnetz auf die Stäbe ausgestrahlte Energie ist

^Pin^{= e}l

^{) dL}

wobei T-, die Temperatur der Gasflußleitung ist, die unmittelbar an den oberen zwei Stäben 27, und 28 anliegt, wobei e.^ und e₂ die Emissionen der Wand bzw. des Stabes sind, und wobei 6 die Stephen Boltzmann Konstante ist.

Die von den Stäben verlorene Energie ist

..2k d

out

wobei k die Wärmeleitfähigkeit der Stäbe ist.

Eine Gleichgewichtsbedingung ist erreicht, wenn der Stab genügend heiß ist, um soviel Hitze abzuführen, wie er selber bekommt. Deshalb

^el ^e2

6 (T₁ ⁴ - T

dL =

2k

(5)

Die Lösung dieser Gleichung unter der Annahme, daß sowohl T als auch ^T_p klein sind im Vergleich mit T_Q, ergibt

2 6 T₀^ dL e_t

kd² , 2 L~ ⁺

dL β_χ e₂

(6)

- 19 -

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Das Einsetzen von Gleichung (6) in Gleichung (2) und das Auflösen nach e^ bei e~ =1, und geeigneten Laserbedingungen, beispielsweise (L - 15© cm, d "= 5 cm) und mit den Konstanten für Invar (k = O₁5 w/cm°C, und a'- Ιο" / ⁰C) gibt die in der graphischen Darstellung von Fig. l4 gezeigte Gerade, welche mit "invarabstandsstäben (kein Temperaturschild)" bezeichnet ist. Man ersieht daraus für eine Wandtemperatur der Gasflußleitung von ungefähr 5o C, daß der DeJustierwinkel θ erheblich die erlaubte Dejustiergrenze überschreitet, die empirisch für, den Laser gefunden wurde und durch die mit "kritischer Justiergrenze" bezeichnete Gerade dargestellt ist. Es ist tatsächlich beobachtet worden, daß die Ausgangsenergie aus'diesem Laser ohne Mäntel oder Schilder an den Stäben abzunehmen beginnt, nachdem die Wände heiß wurden.

FaOsdie Stäbe anstelle von Invar aus Kupfer gemacht wurden, so würde, die Dejustierung viel schlimmer sein, wie aus Fig. l4 zu ersehen ist. Falls jedoch Kupfermäntel um die , Invarstäbe angeordnet sind, zeigt eine ähnliche Analyse, daß die Invartemperatur lediglieh um.

2	O T	+ 2	dL e	1 ^e2
2c	I		dL e^

L ^e2

erhöht wird, wobei & die Wandstärke der Kupfermäntel ist.

Die sich ergebende verringerte Verzerrung^kann aus Fig. durch die Gerade "Invarabstandsstabe mit wassergekühltem Kupferschild" ersehen werden. Ein nach der vorliegenden Be-

- 2o -

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Schreibung konstruierter und gelagerter Aufbau wird bei Gleichgewichtsbedingungen arbeiten, die sich bei Wandtemperaturen der Gasflußleitung über loo°C ergeben können und der Betrieb über einige Stunden hinweg bei diesen Bedingungen hat keine Abnahme der Laserausgangsenergie zur Folge»

In den Fig. 5 bis 13 sind verschiedene Details des Stützaufbaus 3 gezeigt, der den optischen Panzerschrank 2 vom mechanischen Boden 4 am Untergrund des Gehäuses I stützt. Die Endplatten 25 und 26 des optischen Panzerschrankes liegen auf Stützkonsolen 91 bis 93 auf und so ist der Panzerschrank an drei Punkten unterstützt. Der Stützaufbau 3 berührt auch den mechanischen Boden 4 und ist am mechanischen Boden 4 an drei Punkten 94 bis 96 unterstützt, welche im Detail im Hinblick auf die Fig. bis 13 beschrieben sind.

V/ie aus den Fig. 5 bis 7 zu ersehen, sind die Stützkonsolen 91 bis 93 abgerundete pilzförmige Stahlkonsolen, von denen jede eine entsprechende speziell geformte Nut oder einen Kanal am Boden jeder Endplatte berührt. Die zwei Konsolen 91 und 92 sind mit einem Zwischenraum auf der Platte lol angeordnet, die mit dem oberen Teil des Auflagers Io2 des Stützaufbaues 3 fest verbunden ist. Die Höhe der Konsolen ist durch die Schraubverbindung mit den Schraubenmuttern I05 und I06, die an die Platte lol starr befestigt sind, einstellbar. In gleicher Weise ist die Konsole 93 der Platte I07 am oberen Teil des Auflagers loS des Stützaufbaues Ioj5 beigefügt und die Höhe dieser Konsole ist durch die Schraubenverbindung der Konsolenachse I09 mit einer mit der

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ÖAD ORIGINAL

Platte· Ιο? fest_; verbundenen Schraubenmutter einstellbar.

Die abgerundeten Oberflächen der Konsolen 9I und 92 stehen mit den abgewinkelten Nuten 111 und 112 am Boden der Endplatte 25 im Eingriff. Das abgerundete. Ende der Konsole 95-berührt eine ähnliche Nut 113 am Boden der Endplatte 26. Jede der Nuten wie Nut II3 enthält zwei abgeschrägte Oberflächen 114 und 115* die von dem abgerundeten Ende der Konsole berührt werden und so berührt jede Konsole ihre beigeordnete Nut an zwei Punkten der Nut.

Die abgeschrägten Nuten 111 und 112 sind längs der Linien 116 und 117 ausgerichtet, welche die senkrechte Ebene durch die Achse 2o des Lasers am gleichen Punkt und einem Kreuzungspunkt, der vorzugsweise zwischen zwei Endplatten 25 und 26 liegt, schneiden. Der Winkel jeder dieser Linien mit jener Ebene wird mit &> bezeichnet« Die Richtung der Nut 113 am Boden der Platte 26 liegt in der gleichen Ebene und ist mit der optischen Achse 2o des Laserhohlraumes parallel. ' ,

Wenn wir uns für einen Augenblick vorstellen, daß die drei Konsolen 91 bis 93 im Hinblick auf den mechanischen Boden 4 fest sind, dann funktionieren die Nuten und die Konsolen zum Stützen des Panzersehrankes wie folgt. Irgendeine Ausdehnung der Abstandsstäbe 27 bis 30 verursacht, daß die Endplatte 26 längs der Achse .2o auf der Konsole 23 gleitet und so bleibt die optische Achse 2o des Höhlraumes längs des gleichen Strahls im Hinblick auf die Konsolen und den mechanischen Boden. Eine Querausdehnung der Endplatte 26 beeinflußt in keiner Weise diese Bedingung. Eine Querausdeh-

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nung der Endplatte 25 verursacht ein Anwachsen des Abstandes zwischen den Nuten 111 und 112. Diese Änderung des Abstandes zwischen den Nuten versetzt aber nicht die Justierung der Platte 25 zur optischen Achse 2o, weil die Nuten, wie gezeigt, in gleicher V/eise abgewinkelt sind. Die abgewinkelten Nuten verursachen, daß sich die Endplatte 25 längs der Achse 2o bewegt, wobei sie auf einu Querausdehnung derselben anspricht, und diese Bewegung län^s der Achse 2o wird nicht von irgendeiner Drehung der Endplatte 25 begleitet. So wird eine Dreipunktunterstützung des optischen Panzerschrankes 2 am Stützaufbau J5 gewährleistet von der Art, daß weder gleichförmige Längs- noch Querausdehnungen der Teile des optischen Panzerschrankes in einer Änderung der Richtung oder der seitlichen Versetzung dqr optischen Achse 2o im Hinblick auf die Konsolen resultieren. Insbesondere ändern diese Ausdehnungen und Zusammen-Ziehungen nicht die Richtung oder die Lage der optischen Achse 2o irn Hinblick auf die Stützkonsole 91 bis 9J5. Ungleiche Längsausdehnungen der Abstandsstäbe haben jedoch einen Dejustierwinkel θ zur Folge, wie bereits oben beschrieben und erklärt, im Hinblick auf die Fig. 3 und 4. Diese Dejustierung wird, wie im Hinblick auf die Figuren beschrieben, zu einem Minimum reduziert.

Der Stützaufbau J>, der die drei Konsolen auf Auflagen Io2 und Io8 trägt, wie bereits beschrieben, enthält ein massives, longitudinales Stützglied 121, wie in den Fig. 1, 2, 9 und 15 gezeigt, das die zwei Auflager starr verbindet. Die dem Boden des Auflagers Io2 beigefügte Grundplatte 122 ist mit Stützpunkten 9^ und 95 verbunden, die den Aufbau 3 vom mechanischen Boden 4 her unterstützen. Eine andere

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Grundplatte. 123, die dem Boden des Auflagers Io8 beigefügt ist, ist mit dem anderen Stützpunkt: $6 verbunden. Diese Stützpunkte sich auch in dem Diagramm von Pig* 13 dargestellt. .

Die Stützpunkte 94 bis 96 für den Aufbau 3 sind in Vergrößertem Maßstab in denPig* Io bis 12 gezeigt. Die Berührung mit dem mechanischen Boden- wird an jedem dieser Stützpunkte "durch eine Stahlkugel hergestellt« An einem Punkt ist-sowohl die longitudinale als auch die Querbewegung des Aufbaues 3 im Hinblick auf den mechanischen Boden 4 verähdert, weil die Kugel in keiner dieser drei Richtungen rollen kann* Andererseits kante die Kugel am Punkt 95 in seitlicher Richtung laufen und die Kugel am Punkt 96 kann in Längsrichtung laufen. Diese Bedingungen sindin Fig. Ij5 dargestellt. Wie in Pig. Io gezeigt* ist die Kugel 125 zwischen Vertiefungen in den der Auflager-Grundplatte 122' und dem mechanischen Böden 4. angefügten Konsolen 128 und I29 gefangen. Wie in Fig. 12 gezeigt-,, ist die Kugel I31 am Stützpunkt 96 in Längsnuten 132 und 133 der Konsolen 13^ und 135 enthalten, welche an der -Auflager-Grundplatte 123 und am mechanischen Boden 4 befestigt sind." In ähnlicher Weise rollt am Punkt 95 die Kugel I36 in Quernuten 137 Und 138 der Konsolen I39 und 14o, welche der Grundplatte 122 und dem mechanischen Boden 4 angefügt sind.

Die Arbeitsweise und die Vorteile der Stützstruktur 3 der Stützpunkte vom mechanischen Boden können aus Fig. I3 ersehen werden. Irgendwelche Ausdehnung oder Zusammenziehung des massiven Aufbaugliedes 121, welches die Auflager verbindet, bewegt nur das Auflager I08 in Längsrichtung in

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bezug auf den mechanischen Boden und dies verursacht, daß die Stützkonsole 9J5 sich innerhalb der Nut am Boden der Endplatte 26 bewegt, ohne die Endplatte zu bewegen oder den optischen Panzerschrank zu stören. Diese. Längsausdehnung des Gliedes 121 verursacht weder eine Drehung noch eine Verzerrung des Stützaufbaues J5, weil die Ausdehnung nicht festgestellt wird. Eine Querausdehnung des Auflagers Io2 und der Platte lol am oberen Teil dieses Auflagers, welche eine Bewegung der Konsolen 91 und 92 voneinander weg bewirken, verursacht, daß der ganze optische Panzerschrank sich leicht längs der Achse 2o gemäß der winkelmäßigen Ausrichtung der Nuten am Boden der Endplatte 25 bewegt, in welchem diese Konsolen reiten. Eine Querausdehnung der Auflager-Grundplatte 122 am Boden des Auflagers Io2 wird am Stützpunkt 95 erlaubt und so werden jene Ausdehnungen abgestellt, ohne die Lage des Auflagers Io2 in Querrichtung hinsichtlich dem mechanischen Boden zu verändern.

Die verschiedenen Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung, wie in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel aufgezeigt, kommen bei dem Ausführungsbeispiel gut zum Tragen, dasein Hochenergie-Flußgaslaser ist, der, wie beschrieben, durch Elektronenstrahl-Bestrahlung und elektrische Entladung angeregt wird. Dieser Aufbau enthält den optischen Panzerschrank, der die Spiegel trägt, welche den optischen Hohlraum für den Laser bilden und die Erfindung bezieht sich auf den Aufbau jenes optischen Panzerschrankes ■ und ist nicht auf die Verwendung in einem besonderen Typ eines Flußgaslasers, wie hier beschrieben, beschränkt. Selbstverständlich könnten die Merkmale und Vorteile, die

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sich auf die Konstruktion und die Benützung des hier beschriebenen Panzerschrankes beziehen, von Fachleuten für andere Verwendungen in Laser- oder Maser-Systemen angepaßt werden.

Merkmale des Stützaufbäues, der den optischen Panzerschrank von einem mechanischen Boden oder Bezugspunkt ausstützt, haben bestimmte Vorteile bei der beschriebenen Läserausführung, die mit den Vorteilen eines optischen Panzerschrankes kombiniert werden, um eine gesamte Plattform zum Tragen des Spiegel-Lasersystems vorzusehen. Aufgrund dieser Merkmale, werden jene Wärmeausdehnungen und -zusammenziehungen, welche das Ausrichten der Spiegel im Hinblick zueinander und/oder im Hinblick auf den mechanischen Boden verändern wurden, zu einem Minimum reduziert oder ganz vermieden. Während dieser Stützaufbau in Verbindung mit dem optischen Panzersehrank; wie hier beschrieben, für einen Hochenergie-Flußgaslaser mit einer Anregung, wie beschrieben, angepaßt ist, sollte es für Fachleute offensichtlich sein, daß dieser Stutzaufbau in anderen Lasersystemen genau s'o gut benutzt werden konnte.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

Λ.J Aufbau für einen optischen Hohlraum für einen Laser mit Spiegeln, die in räumlicher Beziehung zueinander stehen, um die optische Achse des Lasers zu bilden, dadurch gekennze ic. hnet, daß die Einrichtung zum Halten der Spiegel eine Vielzahl von Abstandskörpern enthält, deren A-bmessungen ausschließlich die räumliche Beziehung der Spiegel bilden, Abschirmeinrichtungen, welche die Abstandskörper umschließen und Einrichtungen mit starkem Wärmekontakt mit den Abschirmeinrichtungen, wobei die Abschirmeinrichtungen und die Einrichtungen für den Wärmekontakt mit ihnen dazu dienen, eine genügend gleichmäßige Temperatur der Abstandskörper aufrechtzuerhalten, so daß ihre Wärmeausdehnungen und -zusammenziehungen keine übermäßige Abweichung in der räumlichen Beziehung der Spiegel zueinander verursachen.

2. Aufbau für einen optischen Hohlraum nach Anspruch

1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegel an zwei Endblöcken angebracht sind und die Abstandskörper jeweils an den Endblöcken angebracht sind, um die Endblöcke in räumlicher Beziehung zueinander zu halten.

3. Aufbau für einen optischen Hohlraum nach Anspruch

2, dadurch gekennzeichnet, daß die Endblöcke an einem Stützaufbau irn Hinblick auf einen mechanischen Bezugspunkt derart gestützt sind, daß wenigstens ein Block

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im Hinblick auf den mechanischen Bezugspunkt in Richtung der optischen Achse des Lasers bewegbar ist.

4. ' Aufbau für einen optischen Hohlraum nach Anspruch 2 oder 5* dadurch ge kennzeichnet, daß die Abschirmeinriehtungj, welche die Abstandskörper umschließt, nur mit einem der Endblöcke fest verbunden ist.

5«. Aufbau für einen optischen Hohlraum nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k- e η η ζ e i c h η et , daß die Abschirmeinrichtüng, welche die Abstandskörper umschließt, ein getrenntes Schild ,enthält, das jeden der Raumkörper einschließt. .

6i Aufbau^für einen optischen Hohlraum nach Anspruch J>, dadurch g e k e η η ze i e h η e t _s daß die ' Abschirmeinrichtung fest an dem anderen Endblöck angebracht

ist.' .-'■"- .■- ;■'■■-

7β Aufbau für einen optischen Hohlraum nach einem der Ansprüche 1 bis 6,, dadurch g e k e η nz e lehne t , daß mindestens drei Abstandskörper vorhanden sind.

8. Aufbau für einen optischen Hohlraum· nach Anspruch J, dadurch g e k en η ζ e i c h ηe t , daß vier'Abstandskörper von im wesentlichen gleichen Abmessungen vorhanden sindj, deren Längsachse im wesentlichen parallel mit der optischen Achse des Lasers verläuft," und die räumlich getrennt voneinander angeordnet sind* um einen direkten Zugang zum optischen Hohlraum von wenigstens 2 entgegenliegenden Seiten zu gestatten'.

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9· Aufbau für einen optischen Hohlraum nach
Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß vier Abstandskörper räumlich getrennt voneinander an
den Ecken eines Parallelpipedon angeordnet sind.

10. Aufbau für einen optischen Hohlraum nach
Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet ^ daß eine Einrichtung zum Hinlenken der Anregungsenergie zum optischen Hohlraum von einer Seite des Hohlraumes
zwischen Abstandskörpers vorgesehen ist und Einrichtungen zum Hinlenken eines Lasergas-Mediums durch den optischen Hohlraum vorgesehen sind, daß das genannte Gasmedium an einer Seite der zwei gegenüberliegenden Seiten eintritt und an der anderen Seite der zwei gegenüberliegenden Seiten wieder austritt«

11. Aufbau für einen optischen Hohlraum nach

einem der Ansprüche 1 bis lo, dadurch gekennzeich net, daß die Abstandskörper aus einem Material mit
relativ niedriger Wärmeausdehnung und die Abschirmeinrichtung aus einem Material mit relativ hoher Wärmeleitfähigkeit gewählt wird.

12. Aufbau für einen optischen Hohlraum nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
das infolge seines relativen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten gewählte Material für die Abstandskörper
Invarstahl ist.

15. Aufbau für einen optischen Hohlraum nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennze lehnet,

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daß das wegen seiner hohen Wärmeleitfähigkeit für die Abschirmeinrichtung gewählte Material Kupfer ist.

14. Aufbau für einen optischen Hohlraum nach einem der Ansprüche· 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die in Wärmekontakt mit der Abschirmeinrichtüng stehende Einrichtung eine Kühlflüssigkeit mit.einer Einrichtung zur Leitung dieser Flüssigkeit gegen die Abschirmeinrichtüng enthält.

15. . Aufbau für einen optischen.Hohlraum nach Anspruch j5 oder 6, dadurch g e k e η η ζ e i 0 h η e t ., daß der Stützaufbau zum Stützen der Endblöcke im Hinblick auf einen.mechanischen Bezugspunkt enthält zwei Auflager am Boden,des.genannten: anderen Endblockes, welche längs Linien ausgerichtet sind, die sich in einem Punkt schneiden, der in einer senkrechten Ebene liegt, die durch die optische Achse -des Lasers geht, und welche gleiche Winkel zur optischen Achse des Lasers einschliessen^ ein drittes Auflager.am Boden des Blockes an einer Verbindungslinie, die in der genannten Ebene liegt, und drei Stützen, von denen Jede eines der Auflager,berührt und auf denen die Endblöcke liegen, wobei die Auflager und die Stützen so angeordnet sind, daß Längs-Ausdehnungen und -Zusammenziehungen der unterstützten Teile in einer Richtung parallel zur optischen Achse und seitliche Ausdehnungen und Zusammenziehungen der unterstützten Teile in einer Richtung quer zur optischen Achse nicht zu einer übermäßigen Übertragung oder Änderung der Richtung, der optischen Achse im Verhältnis zu den drei Stützen führen.

16. Aufbau für einen optischen Hohlraum nach

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Anspruch 15* dadurch gekennzeichnet , daß die Auflager Nuten sind, die sich am Boden der Endblöcke öffnen, und daß die Stützen nach oben stehende abgerundete Konsolen sind, die in die Nuten passen.

17. Aufbau für einen optischen Hohlraum nach Anspruch 15 oder l6, dadurch gekennzeichnet , daß der Schnittpunkt der Verbindungslinien der zwei Auflager zwischen den Endblöcken liegt.

18. Aufbau für einen optischen Hohlraum nach einem der Ansprüche 15 bis 17/ dadurch gekennz eichn e t , daß der Stützaufbau selbst an drei Punkten am mechanischen Bezugspunkt gestützt ist, daß der Stützaufbau im Hinblick auf,den mechanischen Bezugspunkt an einem . ersten dieser Punkte starr befestigt ist, in eine Richtung lediglich im Hinblick auf den Bezugspunkt am zweiten dieser Punkte beweglich ist und in einer Richtung quer zu dieser Richtung lediglich im Hinblick auf den Bezugspunkt am dritten dieser Punkte beweglich ist, wobei die eine Richtung parallel zur optischen Achse des Lasers ist und die Anordnungen dieser Punkte derartig sind, daß Ausdehnungen und Zusammenziehungen des Stützaufbaues in den genannten zwei Richtungen die Lage oder die Richtung der optischen Achse des Lasers im Hinblick auf den mechanischen Bezugspunkt nicht erheblich verändern.

19« Aufbau für einen optischen Hohlraum nach Anspruch l8, dadurch gekennzeichnet , daß die Lagerung an jedem der drei Bezugspunkte durch eine Kugel erfolgt, wobei die Kugel an jedem der zweiten und

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dritten Punkte zwischen gegenüber1iegendeti Nuten im Stützauf bau und dem hiechanisohen Bezugspunkt 'angeordnet ist* ■"-'■-.

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