DE2815458A1

DE2815458A1 - Gasentladungslaservorrichtung

Info

Publication number: DE2815458A1
Application number: DE19782815458
Authority: DE
Inventors: Theodorus Franciscus Lamboo
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1977-04-22
Filing date: 1978-04-10
Publication date: 1978-10-26
Also published as: FR2388423B3; US4142702A; AT370917B; ATA277778A; AU3530878A; AU514415B2; FR2388423A1; IT1094710B; CA1081354A; ES468969A1; IT7822492A0; GB1599385A; NL7704397A; JPS53132294A

Description

-V ^PHN

duys/va/ap

. ■ 01-09-1977

Gasentladungslaservorrichtung.

Die "Erfindung bezieht sich auf eine Gasentladungslaservorrichtung mit einem rohrförmigen Gasentladungslaser, einem Halter und Aufhängegliedern zur Befestigung des Lasers an dem Halter.

Eine derartige Gasentladungslaservorrichtung ist aus der deutschen Patentschrift 1.944.958 bekannt, nach der ein Gasentladungslaser gegenüber seinem Halter mechanisch dadurch, entkuppelt wird, dass der Laser auf drei federnde Gummipfropfen im Halter gesetzt wird. Für viele Anwendungen, in denen der austretende Laserstrahl

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eine sehr feste Lage in bezug auf seine Umgebung einnehmen muss, wie z.B. in Interferone tern und in dem sogenannten "Video-Long Player" (ein Gerät, in dem mit Hilfe eines Laserstrahls eine Platte mit optischer Information ausgeles'en wird) , ist dieses Befestigungsverfahren nicht geeignet. Die Pfropfen gestatten eine Bewegung des Lasers in nahezu allen Richtungen, während bei Erschütterungen der Laser in bezug auf seinen Halter und seine Umgebung zu schwingen beginnt.

In der deutschen Offenlegungsschrift 2.219.904 ist eine CO_p-Laservorrichtung beschrieben, bei der die Entladungsröhre und die Spiegel des Resonators mit biegsamen Klemmen aneinander befestigt sind. Die Befestigungspunkte befinden sich in den Knotenpunkten der Grundfrequenz des Resonators, der durch die Spiegel gebildet wird. Durch diese Massnahme wird nach dieser Anmeldung die übertragung akustischer Schwingungen von dem Halter auf den Resonator erheblich gedämpft. Hier wird nur eine Lösung gegeben, durch die die Übertragung von Schwingungen herabgesetzt wird. Wenn sich jedoch der Teil des Laserrohres zwischen den zwei Klemmen infolge des Warmwerdens des Laserrohres dehnt, wird sich das Laserrohr in bezug auf die Resonatorspiegel verschieben.

Ausserdem sind Gasentladungslaser bekannt, die

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starr am Halter befestigt sind. Ein Unterschied in der Wärmeausdehnung zwischen dem Laser und dem Halter zu bewirkt dann, dass sich die Lage, die Richtung und die Leistung des Laserstrahls unter verschiedenen Betriebsbedingungen stark ändern.

Die Erfindung bezweckt daher, auf einfache und wirtschaftliche Weise eine Gasentladungsvorrichtung herzustellen, bei der sich die Lage, die Richtung und die Leistung des Laserstrahls unter verschiedenen Betriebsbedingungen nur minimal ändern.

Eine Gasentladungslaservorrichtung der im ersten Absatz erwähnten Art ist nach der Erfindung dadurch gekenn-* zeichnet, dass die Aufhängeglieder aus mindestens zwei Paaren von Blattfedern bestehen und die Blattfedern pro Paar nahezu in einer Ebene senkrecht zu der Längsachse des Gasentladungslasers liegen und zu beiden Seiten des Gasentladungslasers an diesem Laser befestigt sind.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein Halter verwendet werden muss, der nahezu keine Kräfte auf den Laser ausübt, die zu einer Verformung des Lasers führen können. Durch die Blattfedern werden die Lage und die Richtung des Laserstrahls festgelegt. In der Längsrichtung des Gasentladungslasers ist die Befestigung federnd. Diese Federung und etwaige Biegung des Halters

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infolge von Ausdehnungsunterschieden zwischen Laser und Halter üben einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Lage und die Richtung des Laserstrahls aus. Dadurch, dass der Laser nicht starr eingeklemmt ist, biegt er sich nicht und bleibt auch die Leistung der erzeugten Laserstrahlung nahezu konstant unter verschiedenen Betriebsbedingungen.

Die Lage und die Richtung des Laserstrahls werden minimal beeinflusst, wenn die Angriffspunkte aller Blattfedern an den Laser nahezu in oder nahe bei einer Ebene ligen, die zugleich die Längsachse des Lasers enthält. Die Blattfedern können an gläsernen Ansätzen des Lasers mit Hilfe eines Klebers oder durch Anschmelzen befestigt sein. Es ist aber viel einfacher, rings um den Laser zwei Spannbänder anzubringen, an denen die Blattfedern zu beiden Seiten des Gasentladungslasers befestigt sind. Die Lage der Spannbänder ist vorzugsweise derart gewählt, dass die Durchbiegung des Gasentladungslasers infolge seines Eigengewichts minimal ist.

Vorzugsweise sind die Spannbänder und die Blattfedern einstrückig hergestellt. Wenn an der Stelle, an der die Blattfeder in das Spannband übergeht, eine Öffnung im Material vorgesehen ist, durch die jede Blattfeder an . zwei Stellen an dem Spannband befestigt ist, schliesst ■ sich das Spannband auch in der Nähe der Blattfeder sehr

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gut an den rohrförmigen Gasentladungslaser an und wird Federung in der Ebene durch das Paar von Blattfedern, somit senkrecht zu der Längsachse des Lasers, vermieden.

Die Blattfedern können mittels eines schnell härtenden Metallklebers am Halter befestigt werden, nachdem die Lage und die Richtung des Lasers festgelegt sind. Vorzugsweise erfolgt diese Befestigung aber durch Punktschweissen, wodurch schnell eine zuverlässige Verbindung hergestellt wird, nachdem der Gasentladungslaser in dem Halter positioniert worden ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Halter mit Fahnen versehen, die nahezu in der. Ebene eines Paares von Blattfedern liegen und an denen die Blattfedern festgeschweisst sind. Diese Fahnen können gesondert an dem Halter befestigt oder durch Ausstanzen erhalten werden und mit dem Halter ein Ganzes Bilden. Vorzugsweise besteht der Halter aber aus einer langgestreckten Plattem die an jedem Ende mit zwei Fahnen versehen ist, die nahezu senkrecht zu der Ebene der Platte abgebogen und an denen die Blattfedern durch Punktschweissen befestigt sind. Die Befestigungspunkte zu Befestigung der Vorrichtung an ihrer Umgebung liegen vorzugsweise in der Nähe der Fahnen. Die Folgen einer etwaigen Ausdehnung des Halters sind dann minimal. Der Halter kann ausserdem

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noch leicht gekrümmt oder zwischen den beiden Enden aus einer Ebene durch diese Befestigungspunkte geknickt sein, um Wärmeausdehnung des Halters zu neutralisieren. Der
Halter kann extra leicht ausgebildet werden, dadurch, dass die Platte, aus der er hergestellt ist, mit einer Anzahl von Aussparungen versehen wird.

Wenn der Halter aus einem U-Profil hergestellt ist, weist dieser eine grössere Steifigkeit auf. Die Fahnen zur Befestigung der Blattfedern können in diesem Falle
aus den Seitenwänden des U-Profils herausgebogen werden, wodurch ebenfalls eine einfache und preiswerte Konstruktion erhalten wird.

Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 perspektivisch Gasentladungslaservorrichtung nach der Erfindung,

• Fig. 2 eine Seitenansicht dieser Vorrichtung, Fig. 3 einen Schnitt durch Fig. 2,
Fig. h ein Spannband mit Blattfedern, ' Figuren 5 und 6 eine Seitenansicht einer Anzahl bevorzugter Ausführungsformen des Halters,

Fig. 7 die Weise, in der ein Halter aus einem einzigen Metallstreifen gestanzt werden kann, und
Fig. 8 einen Halter eines anderen Typs.

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In Fig. 1 ist eine Gasentladungslaservorrichtung nach der Erfindung perspektivisch dargestellt. Diese Vorrichtung enthält einen koaxialen Gasentladungslaser 1, der aus einem Glasrohr 2 besteht, in dem sich u.a. die Elektroden (hier nicht dargestellt) befinden. Die Enden des Rohres sind abgeschlossen und mit den Spiegeln 3 und h (siehe auch Fig. 2) versehen, die zusammen den Laserresonator bilden. Durch den Laserspiegel 3» der den Auskoppelspiegel bildet, tritt der Laserstrahl heraus. Der Laser ist in dem mit Fahnen 6 versehenen Halter 5 befestigt, der, um den Halter leicht und schlaff zu halten, ausserdem mit Aussparungen 7 versehen ist. Rings um den Laser 1 sind Spannbänder 8 und 9 angebracht, die mit Blattfedern 10 versehen sind. Die zu einem Spannband gehörigen Blattfedern 10 liegen in einer Ebene, die nahezu senkrecht auf der Achse 12 des Lasers steht. Dadurch kann sich der Laser nur in Richtung dieser Achse bewegen und dies hat nahezu keinen Einfluss auf die Lage und die Richtung des Laserstrahls. In dieser Ausführungsform sind die Angriffspunkte . der Blattfedern an die Spannbänder 8 in der Nähe einer Ebene gelegen, die auch die Achse 12 des Lasers enthält. Bei einem auf diese Weise aufgehängten Laser sind die Lage und die Richtung des Strahls nahezu konstant. Die Lage und die Richtung ändern sich nur innerhalb von ToIe-

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ranzbereichen von +_ 10 /um bzw. +,0,1 mrad. Der Halter wird mit den Befestigungslöchern 13 in z.B. einem Interferometer oder einem "Video Long Player" fixiert.

In Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine Gasentla-5 dungslaservorrichtung nach Fig. 2 gezeigt. Die Blattfedern 10 sind durch Punktschweissen 14 mit den Fahnen 6 ve.rschweisst. Es stellt sich heraus, dass Punktschweissen das geeignetste Befestigungsverfahren ist.Der Laser wird in die richtige Lage in bezug auf den Halter gebracht, wonach eine schnelle und genaue Punktschweissverbindung hergestellt wird. Die Blattfedern 10 sind in diesem Falle aus Stahlplatte mit einer Dicke von 0,15 mm und der Halter 5 ist aus rostfreiem Eisen mit einer Dicke von 1 mm hergestellt .

In Fig. 4 ist ein einstrückig hergestelltes Spannband 8 mit Blattfedern 10 dargestellt. Das Spannband 8 wird um den Gasentladungslaser herum gebogen, nachdem die Blattfedern 10 senkrecht zu der Ebene des Spannbands 8 abgebogen sind. Dadurch, dass die Offnungen 24 in dem Material angebracht werden, werden pro Blattfeder zwei Befestigungspunkte 25 und 26 erhalten, die beide gut an dem Gasentladungslaser anliegen. Die Enden 27 werden durch z.B. Punktschweissen oder eine Bolzenverbindung aneinander befestigt.

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Pig. 5 ist eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Halters 15· Die Bodenplatte 16 ist hier mit einem Knick 17 versehen, wodurch eine noch stabilere Befestigung erhalten wird, weil bei etwaiger Ausdehnung des Halters der Knick die Längenänderung aufnimmt.

Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Halters 18, dessen Bodenplatte 19 gekrümmt ist. Dieser Halter weist dieselben zusätzlichen Eigenschaften wie der Halter nach Fig. 5 auf.

In Fig. 7 ist veranschaulicht, wie auf einfache Weise durch Stanzen ein Halter einstückig hergestellt werden kann. Es wird von einem Eisenstreifen mit einer Breite von 45 nun, einer Länge von 200 mm und einer Dicke von 1 mm ausgegangen, in dem durch Stanzen eine Anzahl von Löchern

15" und Aussparungen 21 angebracht sind. Dann werden die Enden des Streifens über 90 gemäss den Linien 22 abgebogen. Die Fahnen 23 liegen dann"in Ebenen, die zu der Zeichnungsebene senkrecht sind. Die drei Befestigungspunkte 28 sind in diesem Falle Löcher, mit denen der Halter in z.B. einem "Video Long Player" mit Schrauben fixiert werden kann.

Diese Befestigungspunkte liegen in der Nähe der Fahnen 23, so dass etwaige Verschiebungen des Lasers in bezug auf diese Punkte sogar bei diesem schlaffen Halter minimal sein werden.

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Fig. 8 zeigt einen aus einem U-Profil 33

bestehenden Halter. In einem derartigen Halter können die Blattfedern 10 an den Seitenwänden 29 und 30 z.B. in Einschneidungen befestigt werden. Vorzugsweise werden aber Fahnen. 31 aus den Seitenwänden herausgebogen, an denen durch Punktschweissen. die Blattfedern 10 befestigt werden können. Die Befestigungspunkte 32 liegen nun nicht mehr vorzugsweise in der Nähe der Fahnen 31» weil dieser Halter genügend steif ist.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE:

1,j Gasentladungslaservorrichtung mit einem rohrförmigen Gasentladungslaser, einem Halter und Aufhängegliedern zur Befestigung des Lasers an dem Halter, dadurch, gekennzeichnet, dass die Aushängeglieder aus mindestens zwei Paaren von Blattfedern bestehen und die Blattfedern pro Paar nahezu in einer Ebene senkrecht zu der Längsachse des Gasentladungslasers liegen und zu beiden Seiten des Gasentladungslasers an diesem Laser befestigt sind.

• -

-2. Gasentladungslaservorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Angriffspunkte -aller Blattfedern an den Laser nahezu in oder nahe bei einer Ebene liegen, die zugleich die Längsachse des Lasers enthält. 3· Gasentladungslaservorrichtung nach Anspruch oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass rings um den Laser zwei Spannbänder angebracht sind, an denen die Blattfedern zu beiden Seiten des Lasers befestigt sind. 4. Gasentladungslaservorrichtung nach Anspruch oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass rings um den Laser zwei Spannbänder angebracht sind, die je mit einem Paar von Blattfedern ein Ganzes bilden.

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ORiGlMAL !NSPECTED

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5. Gasentladungslaservorrichtung nach. Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, dass an der Stelle, an der die
Blaatfeder ist, durch die jede Blattfeder an zwei Stellen an dem Spannband befestigt ist.

6. Gasentladungslaservorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3» ^ oder 5> dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfedern durch Punktschweissen mit dem Halter verschweisst sind. 7· Gasentladungslaservorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter mit Fahnen versehen ist, die nahezu in den Ebenen der Paare von Blaatfedern
liegen und mit denen die Blattfedern verschweisst sind.
8. Gasentladungslaservorrichtung nach Anspruch 7 ι dadurch gekennzeichnet, dass der Halter aus einer langgestreckten Bodenplatte besteht, die an jedem Ende mit zwei Fahnen versehen ist, die nahezu senkrecht zu der Ebene der Platte abgebogen und an denen die Blattfedern durch Punktschweissen befestigt sind.

9· Gasentladungslaservorrichtung nach Anspruch 7

oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungs-

punkte zur Befestigung der Laservorrichtung in der Nähe der Fahnen auf der Bodenplatte liegen.

10. Gasentladungslaservorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte nahezu halbwegs zwischen den zwei Enden leicht aus der Ebene durch die

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Befestigungspunkte geknickt ist.

11. Gasentladungslaservorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte leicht aus der Ebene durch die Befestigungspunkte abgebogen ist. 12. Gasentladungslaservorrxchtung nach Anspruch 8, 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte mit einer Anzahl von Aussparungen versehen ist. 13· Gasentladungslaservorrxchtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter aus einem einzigen Metallstreifen gestanzt ist.

' 14. Gasentladungslaservorrxchtung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter aus einem mit Fahnen versehenen U-Profil besteht. 15· Gasentladungslaservorrxchtung nach Anspruch ΛΚ, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahnen aus den Seitenwänden des U-Profils herausgebogen sind.

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