DE2723199A1 - Hochleistungs-impulslasereinrichtung - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Hochleistungs-Impulslasereinrichtung gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Solch eine Hochleistungs-Impulslasereinrichtung ist an sich bekannt. Bei der bekannten Einrichtung sind die Laserröhre und der Generator voneinander unabhängige Baueinheiten/ die durch die elektrischen Leiter miteinander verbunden sind. Es hat sich gezeigt, daß eine solche Anordnung sowohl der Eingangsenergie pro Volumeneinheit der Laserröhre als auch dem Wirkungsgrad Grenzen setzt, mit dem diese Energie in der Laserröhre in Impulse umgesetzt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Einrichtung in Bezug auf diese Einschränkungen zu verbessern, das heißt die Grenzwerte anzuheben.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in dem Hauptanspruch gekennzeichnet, während Anspruch 2 eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung im Hinblick auf die gestellte Aufgabe charakterisiert. Durch die erfindungsgemäße Einrichtung können sowohl die Eingangsenergie als auch der Wirkungsgrad der Energieumsetzung angehoben werden.

Durch die erfindungsgemäße Einrichtung wird eine sehr schnelle Schaltung geschaffen, weil der Schaltkreis eine sehr niedrige Selbstinduktion im Vergleich zu bekannten Schaltungen hat. Darin wird eine Erklärung für die vorteilhafte Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung gesehen.

Wenn die Laserröhre, wie in Anspruch 2 beansprucht ist, symmetrisch an der Oberseite des Generators befestigt wird, wird ein im wesentlichen induktionsfreier Raum in dem Gehäuse und damit nahe bei und in der Röhre geschaffen, so daß der Einfluß des durch die Leiter fließenden Stromes auf das in der Röhre befindliche Gas erheblich herabgesetzt wird.

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Ein Beispiel einer an sich bekannten Einrichtung und ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine Impulslasereinrichtung an sich bekannter Bauart;

und
Figur 2 eine erfindungsgemäße Hochleistungs-Impulslasereinrichtung.

Gemäß Figur 1 sind in einem Hohlraumresonator 1 einer Laserröhre 2 Elektroden 3,4 mit Rogowski-Profilen vorgesehen. Die Elektroden 3,4 sind über Leiter 5,6 mit einem Generator 7 verbunden. Es hat sich gezeigt, daß mit der in Figur 1 gezeigten Einrichtung der Eingangsenergie pro Liter Rauminhalt des Hohlraumresonators Grenzen gesetzt werden, die sich in einer maximalen Entladehöhe X zeigen, die bei etwa 6,5 cm liegt.

Wenn der Leiter 6, wie es in Figur 2 dargestellt ist, als Gehäuse ausgebildet wird und damit eine sehr geringe Selbstinduktion hat, und wenn der Leiter 5 sehr kurz ausgebildet ist, wird eine sehr schnelle Schaltung realisiert, was sich als Bedingung dafür erwiesen hat, die Werte der obengenannten Grenzen anzuheben.

Dieser Effekt kann weiter vergrößert werden, indem man einen Generator 7 mit einer hohen Ausgangsspannung und einer konstanten Ausgangsenergie verwendet. Solch ein Generator 7 hat geringere Kapazitäten und daher auch eine kleinere RC-Konstante. Diese RC-Konstante kann auf den Hohlraumresonator 1 mit Hilfe eines Kupfersulfat-Widerstandes 8 in dem Leiter 5 abgestimmt werden.

Folgende Bauteile wurden bei einer praktischen Ausführungsform der in Figur 2 gezeigten erfindungsgemäßen Hochleistungs-Impulslasereinrichtung eingesetzt:

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Generator 7: Marx-Generator; Spitzenspannung 240 kV

Energie 2400 Joules Widerstand 8: 20 Ohm

Laserröhre 2: Durchmesser y* = 15 cm

Hohlraumresonator (1 χ b χ h): 100 χ 50 χ 10 cm³ Entladungslänge: 60 cm Entladungsbreite: 10 cm Entladungshöhe X= 10 cm Abschirmungsgehäuse 6: Kupfer mit einer Dicke von 0,1 cm

Länge 1' = 1OO cm

Breite b' = 70 cm

Höhe h¹ =120 cm

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Claims (2)

PATENTANWALT KLAUS D. KIRSCHNER ^001 QQ DIPL.-PHYSIKER L I LO \ΌΌ BAVARIARINQ 3Θ D-8OOO MÖNCHEN 2 IHR ZEICHEN: VOUR REFERENCE: MEIN ZEICHEN: MVREPERENCE: L «9 datum: 23. Mai 1977 Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie Utrecht / Holland Hochleistungs-Impulslasereinrichtung Patentansprüche

1.J Hochleistungs-Impulslasereinrichtung mit einer Laserröhre mit im wesentlichen gleichförmigen Feldelektroden, einer Triggereinrichtung, einem mit den Elektroden verbundenen Generator und mit einem Widerstand in einem der Leiter zu den Elektroden, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (6), das den Generator (7) zusammen mit der Laserröhre (2) wenigstens transversal von der Umgebung abschirmt und das den Leiter zu einer der Elektroden (4) bildet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Laserröhre (2) symmetrisch an der Oberseite des Generators (7) befestigt ist.

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ORK3WAL INSPECTED