DE2607333B2 - Glaskoaxialröhre für Gaslaser - Google Patents
Glaskoaxialröhre für GaslaserInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Glaslcoaxialröhre für Gaslaser mit einem Kapillarrohr, das an seinem inneren
offenen Ende mit einem äußeren Ringraum in Verbindung steht, der von einem das Kapillarrohr
koaxial umgebenden Außenrohr, einer im Abstand vor dem inneren Ende des Kapillarrohres angeordneten
Querwand und einem dieser gegenüberliegenden, das Kapillarrohr mit dem Außenrohr verbindenden Abschluß
begrenzt ist, wobei der eine Spiegel der Röhre an dem den Abschluß überragenden Ende des Kapillarrohres
und der andere an der Querwand befestigt ist.
Eine solche Röhre ist aus F i g. 3 der US-PS 37 87 780 bekannt. Bei ihr ist der Abschluß als Ringwand
ausgebildet, die an ihrem äußeren Ende mit dem Außenrohr und an ihrem inneren Ende mit dem
Kapillarrohr fest verbunden ist. Bei dieser Konstruktion und bei anderen bekannten Konstruktionen, bei denen
das Kapillarrrohr beispielsweise in beiden Querwänden des Außenrohres gehalten ist, ist die notwendige
äußerst exakte Parallelstellung der beiden Resonatorspiegel nur unter großen Mühen bei der Herstellung zu
gewährleisten. Im Betrieb ste'lt sich dann heraus, ob die Parallelstellung tatsächlich ausreicht. Es gibt daher bei
der Herstellung solcher Röhren sehr viel Ausschuß. Andere bekannte Konstruktionen verschließen die
Kapillare endseitig mit einer Klarglasscheibe oder z. B. mit einem Brewster-Fenster und sehen an dieser Stelle
einen über Einstellmittel mit der Röhre verbundenen Spiegel vor. Dieser Spiegel kann zwar während des
Betriebes justiert werden, jedoch ist er störanfällig, beispielsweise anfällig gegen Verschmutzung, Stöße
u. dgi. Der Anschluß des Spiegeis über ein biegbares
Metallrohr erfordert bei den üblichen Glasröhren Glas-Metallübergänge, die die Röhre teuer und
bruchempfindlich machen.
Auf dem Gebiet der Parallelarmlaserröhren, bei denen das Außenrohr parallel neben dem Kapillarrohr
angeordnet ist, kennt der Stand der Technik eine insbesondere für die Massenproduktion wesentlich
vorteilhaftere Einstellmöglichkeit. Die Resonatorspiegel werden an den Kapillarenden grob justiert befestigt.
Nach Inbetriebnahme der Röhre wird eine Feinjustierung durch eine mit den freien Enden des Kapillarrohres
und des Außenrohres verbundene Distanzvorrichtung bewirkt. Bei dieser Feinjustierung wird das Kapillarrohr
geringfügig verbogen, bis die Spiegel parallel stehen. Der Hauptnachteil der Parallelschenkelröhre ist ihr
großer Platzbedarf und ihre durch den asymmetrischen Aufbau bewirkte thermische Instabilität.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Glaskoaxialröhre der eingangs genannten
Art zu schaffen, die bei günstiger Herstellbarkeit eine einfache Möglichkeit zur Feinjustierung der Parallelstellung
der Resonatorspiegel bietet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß innerhalb des Außenrohres ein das Kapillarrohr im
Abstand umgebendes Zwischenrohr angeordnet ist, das am einen Ende mit dem inneren Ende des Kapillarrohres
und am anderen, abschlußseitigen Ende mit dem Außenrohr verbunden ist und daß zwischen dem
Kapillarrohr und dem Zwischenrohr in der Nähe von dessen abschlußseitigem Ende eine radial wirkende
Abstandsverstelleinrichtung angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Röhre läßt sich in der üblichen Ausführung
aus Glas in einfacher Weise vom Glasbläser herstellen, indem die Rohre nacheinander an ihren
Enden miteinander verbunden werden. Dabei kommt es auf die genaue Zentrierung der Rohre nicht an. Die
Spiegel können in der bekannten Weise nach Grobjustierung befestigt werden. Die erforderliche Feinjustierung
der Spiegel kann analog zur Feinjustierung der Parallelschenkelröhre durch Distanzverstellung des
freien Endes des Kapillarrohres gegenüber den miteinander verbundenen freien Enden des Zwischenrohres
und des Außenrohres vorgenommen werden. Die vorliegende Erfindung schafft erstmals eine Koaxialröhre,
die diese Feinjustiermöglichkeit zuläßt. Die sonst üblichen Hilfsmittel, wie beispielsweise die thermisch
äußerst instabile Einspannung der gesamten Röhre in einem Hilfsrahmen bzw. am Kapillarende oder an der
das Außenrohr verschließenden Querwand angeordnete verstellbare Spiegelträger können entfallen. Die
Herstellungskosten einer solchen Röhre können unter Beibehaltung aller guten Eigenschaften der Koaxiallaserröhre,
wie beispielsweise der günstigen Außenabmessungen, entscheidend gesenkt werden. Von Vorteil
gegenüber der Parallelschenkelröhre ist die Tatsache, daß bei der Feinjustierung das Kapillarrohr wesentlich
weniger in sich gebogen wird. Vielmehr gibt anstelle des dickwandigen Kapillarrohres der Übergangsbereich
zum Zwischenrohr bzw. das Zwischenrohr nach, so daß das Kapillarrohr in sich gerade bleibt. Dadurch wirken
sich im Bereich auftretende, thermisch bedingte Verbiegungen weniger stark aus. Ohnehin ist die
erfindungsgemäße Röhre durch ihren symmetrischen Aufbau der Seitenarmröhre in bezug auf die thermische
Stabilität überlegen.
Die radial wirkende Abstandsversteileinrichtung ermöglicht die Feinjustierung und wird vorteilhaft in
dem Zwischenraum angeordnet, wo sie nach außen hin
vor Verstellung geschützt an einem Platz sitzt, an dem iie den Raumbedarf der Röhre, insbesondere deren
wichtigen Außendurchmesser nicht erhöht.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Abstandsverstelleinrichtung aus einer
umfangsmäßig verstellbaren Vorrichtung, die in beliebiger Winkelstellung eine radiale Abstandsversteüung der
beiden Rohre ermöglicht. Auf diese Weise können bei der Feinjustierung der Röhre sehr schnell die gewünschte
Verbieguiigsirichtung und das Verbiegungsmaß ι»
ermittelt werden, wodurch sich die zur Feinjustierung erforderliche Zeit auf Grund systematischer Arbeitsweise
stark reduzieren Iä3t.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Abstandsverstelleinrichtung
aus einem in den Zwischenraum treibbaren Keil. Ein solcher an der erforderlichen Umfangsstelle bis zur
erforderlichen Tiefe eingetriebene Keil, der beispielsweise anschließend durch Verklebung gesichert wird,
stellt die einfachste und kostengünstigste Möglichkeit zur Feinjustierung dar.
Ein Ausführumgsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 einen Axialschnitt gemäß Linie 1-1 in Fig. 2,
und 2ri
F i g. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 in F i g. 1.
Die dargestellte Laserröhre ist aus Glas hergestellt. Ein Kapillarrohr 1 ist, wie F i g. 1 zeigt, endseitig mit
einem Zwischenrohr 2 verbunden. Das Zwischenrohr 2 ist koaxial zum Kapillarrohr 1 ausgerichtet und geht an «1
der Verbindungsstelle 3 in einer glasblastechnisch einfach herstellbaren Innenwölbung in die Wand des
Kapiilarrohres über. Das andere Ende des Zwischenrohres 2 ist bei 4 nach außen umgewölbt und mit dem Ende
eines konzentrisch angeordneten Außenrohres 5 ver- J"> bunden. Auch diese Übergangsstelle kann glasblastechnisch
einfach hergestellt werden.
In einem axialen Abstand von dem inneren Ende 3 des Kapillarrohres 1 ist das Außenrohr 5 mit einer
Querwand 6 verschlossen, in der konzentrisch zum Kapillarrohr 1 ein Kapillarrohrstück 7 eingesetzt ist.
Dieses trägt an seinem inneren Ende ein unter dem Brewster-Winkel von etwa 55° zur Rohrachse angeordnetes
Brewster-Fenster 8. Ein Resonatorspiegel 9 ist am äußeren Ende des Kapillarrohres 1 und ein weiterer
Spiegel 10 am äußeren Ende des Kapillarrohrstückes 7 angeordnet.
Zwischen dem Außenrohr 5 und dem Zwischenrohr 2 ist ein zylindrisches Kathodenblech U achsparallel
eingesetzt. Es liegt am einen Ende gegen die Querwand 6 an und ist am anderen Ende durch Eindrückungen 12 in
der Außenwand 5 gehalten. Zwischen den Eindrückungen 12 und dem Ende des äußeren Ringraumes bei 4
bleibt Platz für zusätzliche Einrichtungen, wie beispielsweise Gatteranordnungen u. dgl. Die Kathode 11 ist mit
einem durch das Außenrohr 5 geführten Anschlußdraht 13 verbunden. Ein Anodendraht 14 ist in der Nähe des
Spiegels 9 durch die Wand des Kapillarrohres 1 geführt. Die zur Anregung des Lasereffektes erforderliche
Gasentladung brennt zwischen Anode ί4 und Kathode 11, also über den wesentlichen Bereich des in Fig. 1
verkürzt dargestellten Kapillarrohres 1.
Am offenen Ende des Zwischenraumes 15 zwischen dem Kapillarrohr 1 und dem Zwischenrohr 2 ist auf das
Kapillarrohr 1 ein konischer Ring 16 aufgeschoben. Dieser Ring 16 trägt einen Keil 17, der gleitend
verschiebbar auf dem Ring 16 sitzt. Die Herstellung der Röhre erfolgt in üblicher Weise. Vor Einsetzen der
Querwand 6 wird das Kathodenblech 11 und die Gettervorrichtungen u. dgl. eingebracht. Auch das
Brewster-Fenster 8 wird vor Einsetzen der Querwand 6 an dem bereits in dieser angeordneten Rohrstück 7
befestigt.
Nach Fertigstellung der Röhre wird diese mit den Spiegeln 9 und 10 versehen, die nach Grobjustierung,
z. B. durch Verklebung gesichert werden. Die Röhre wird gereinigt, mit Gas gefüllt und in Betrieb
genommen. Während des Betriebes wird nun unter Beachtung des Laserstrahles der Keil 17 in den
Zwischenraum 15 hineingetrieben. Entspricht die beobachtete Veränderung nicht der gewünschten
Veränderung des Strahlbildes, so wird die Justieranordnung um die Kapillarachse gedreht, bis die gewünschte
Winkelstellung der Justierrichtung ermittelt ist. Der Keil 17 wird nun bis zur Beseitigung des Justierfehlers in
Achsrichtung bewegt.
Der Keil 17 kann mit dem konischen Ring 16 als fest verbundene Einheit ausgebildet sein, die im Anschluß an
den Justiervorgang durch Verkleben gesichert wird. Diese beiden Teile 16 und 17 können jedoch auch durch
geeignete mechanische Verstellvorrichtungen, wie Justierschrauben u.dgl. verbunden sein. In einfachster
Ausbildung kann ein Keil allein verwendet werden, der einfach zwischen das Zwischenrohr 2 und das
Kapillarrohr 1 getrieben wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Glaskoaxialröhre für Gaslaser mit einem Kapillarrohr, das an seinem inneren offenen Ende
mit einem äußeren Ringraum in Verbindung steht, der von einem das Kapillarrohr koaxial umgebenden
Außenrohr, einer im Abstand vor dem inneren Ende des Kapillarrohres angeordneten Querwand und
einem dieser gegenüberliegenden, das Kapillarrohr mit dem Außenrohr verbindenden Abschluß begrenzt
ist, wobei der eine Spiegel der Röhre an dem den Abschluß überragenden Ende des Kapillarrohres
und der andere an der Querwand befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb
des Außenrohres (5) ein das Kapillarrohr (1) im Abstand umgebendes Zwischenrohr (2) angeordnet
ist, das am einen Ende mit dem inneren Ende (3) des Kapillarrohres und am anderen, abschlußseitigen
Ende (4) mit dem Außenrohr (5) verbunden ist und daß zwischen dem Kapillarrohr und dem Zwischenrohr
in der Nähe von dessen abschlußseitigem Ende eine radial wirkende Abstandsverstelleinrichtung
(16,17) angeordnet ist.
2. Röhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsverstelleinrichtung aus einer
umfangsmäßig verstellbaren Vorrichtung (16, 17) besteht, die in beliebiger Winkelstellung eine radiale
Abstandsverstellung der beiden Rohre (1, 2) ermöglicht.
3. Röhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsverstelleinrichtung aus einem
in den Zwischenraum treibbaren Keil (17) besteht.
Priority Applications (3)
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
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