DE2832117A1

DE2832117A1 - Gasentladungslaservorrichtung

Info

Publication number: DE2832117A1
Application number: DE19782832117
Authority: DE
Inventors: Theodorus Franciscus Lamboo
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1977-07-28
Filing date: 1978-07-21
Publication date: 1979-02-08
Also published as: DE2832117C2; JPS6015156B2; AU3837878A; FR2399144B1; JPS5425697A; GB2001798A; FR2399144A1; ES472052A1; CA1124376A; IT7826089A0; US4365335A; NL7708349A; IT1097310B; GB2001798B

Description

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N.V. Philips' ΒΙοοϋα,,ψϋΐιήώ^Λ, Βηώονβπ . 3. ruys/va/

°t 16.6.197°

Grasentladungslaservorrichtung.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasentladungslaservorrichtung, die eine wenigstens teilweise zylindrische Glasumhüllung, ein Laserrohr und zwei die Umhüllung ab-. » schliessende Laserspiegel enthält, deren optischen Achse mit der Achse des Laserrohres zusammenfällt.

Eine derartige Gasentladungslaservorrichtung vorn koaxialen Typ ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 2,506.707 bekannt, nach der das Laserrohr in der Glasumhüllung liegt.

Auch sind Gasentladungslaservorrichtungen bekannt, bei denen das Laserrohr zugleich ein Teil der Umhüllung ist (siehe z.B. die deutsche Patentschrift 1.5&"^.75θ). Ausserdem ist in der letztern Patentschrift ein Laser beschrieben, dessen Laserrohr mit Brevsterfenstern

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verschlossen ist und bei dem die Laserspiegel nit direkt an^dem Laserrohr befestigt sind. Um zu vermeiden, dass die ¥ärme der Entladung Einfluss auf die Abstützung der Laserspiegel ausübt, wodurch die Einstellung der Laserspiegel beeinträchtigt werden würde, ist rings um diese Abstützung eine gegen die von dem Laserrohr herrührende Wärme abschirmende Umhüllung angebracht. Bei einer derartigen Gasentladungslaservorrichtung werden die Laserspiegel vielleicht gut positioniert bleiben, aber das Laserrohr wird sich durch sich ändernde Temperaturgradienten in diesem Laserrohr kontinuierlich bewegen, wodurch sich die Lage, die Richtung und dadurch möglicherweise auuh die Intensität des erzeugten Laserstrahls kontinuierlich ändern werden.

In der US-PS 3.916.336 ist ein Gasentladungslaser vom koaxialen Typ beschrieben, der in einem rohrförmigen· Halter positioniert und dann mit Hilfe einer Anzahl von Abstandstücken fixiert ist. Die Abstandsstücke bestehen aus Propfen selbsthärtenden Silikonengummis. Da der Halter mechanisch stabil sein muss, ist er aus einem dickwandigen Rohrstück hergestellt. Da der Laser unter allen Umständen koaxial mit dem Halter bleiben soll, sollen die Abstandsstücke nur in geringem Masse elastisch sein. Etwaige "Verformungen des Halters werden dadurch direkt auf den Laser übertragen.

Bei Gasentladungslasern vom koaxialen oder kapillaren Typ, bei denen die Laserspiegel direkt auf den Enden des Laserrohres oder der Umhüllung angebracht sind, werden durch

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diese zickzackweise Bewegung des Laserrohres und/oder der Umhüllung auch die Laserspiegel gegeneinander verdreht, wodurch sich der Laserstrahl verschiebt und abhängig von dieser Verschiebung ändern kann.

. Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Lösung zu schaffen, durch die das Bewegen des Laserrohres und/oder der Umhüllung infolge von Temperaturgradienten darin während des Betriebes der Laservorrichtung nahezu völlig vermieden wird.

· Diese Aufgabe wird bei einer Gasentladungslaservorrichtung der eingangs genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die in einem Halter angeordnete Glasumhüllung wenigstens teilweise und nahezu koaxial von einem Metallzylinder umgeben ist, der nur mit sehr schlaffen federnden Elementen nahezu schwebend rings um die Umhüllung befestigt und wenigstens auf der Innenseite mit einer für Wärmestrahlung schwarzen Schicht versehen ist.

Der Laser kann vom koaxialen Typ sein, wobei das Laserrohr wenigstens teilweise von der Umhüllung umgeben wird, oder er kann vom Typ . mit Elektroden in Seitenarmen sein, wobei das Laserrohr einen Teil der Umhüllung bildet.

Der Erfindung liegt die durch Versuche erworbene Erkenntnis zugrunde, dass, wenn rings um die Umhüllung und/ oder das Laserrohr ein Zylinder deraxH- mit sehr schlaffen federnden Elementen 3iahezu schwebend montiert wird, das Verformungen des Zylinders keine mechanischen Einflüsse auf die Umhüllung und/oder das Laserrohr ausüben können, diese

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Zylinder nahezu völlig verhindert, dass sich ändernde Temperaturgradienten in der Umhüllung und/oder dem Laserrohr auftreten. Durch die gute Wärmeaufnahme und Wärmeleitung des Zylinders werden örtlich auftretende Temperäturunterschiede in der Umhüllung schnell aufgeglichen. Ausserdem bildet der Zylinder ein Hitzeschild.zwischen dem Laser und dem Halter. Indem der Zylinder auf der Innenseite für Wärmestrahlung schwarz gemacht wird, tritt ein noch besserer und schnellerer Ausgleich von Wärmeunterscheiden auf.

In der genannten deutschen Patentschrift 1.564.750 hat die Umhüllung der Abstützung der Laserspiegel lediglich ein WärraeabscHrmung in bezug auf das Laserrohr zur Folge, wodurch die Abstützung weniger warm wird und sich weniger stark dehnen wird. Die schlaffen federnden'Elemente für die Aufhängung des Zylinders bei einer Lascärvorrichtung nach der Erfindung können z.B. schlaffe Metallfedern oder sehr gut komprimierbare Gummiblöcke (z.B. aus Schaumgummi) sein.

Vorzugsweise wird der Metallzylinder aus einem nahtlosen Rohrstück hergestellt.

Inder der Zylinder auch auf der Aussenseite für Wärmestrahlung schwarz gemacht wird, wird eine Überhitzung des Zylinders vermieden. Auch ist es, je nach der Anwendung, manchmal attraktiv,- die Aussenseite des Zylinders mit Isoliermaterial zu überziehen.

Der Zylinder wird vorzugsweise aus Aluminium hergestellt, das z.B. auf der Innenseite mit einer schwarzen Aluminiumschicht versehen oder aufgerauht ist.

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Die Erfindung wird nunmehr an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Die einzige Figur zeigt im Schnitt eine Laservorrichtung vom koaxialen Typ nach der Erfindung. In einer rohrförmigen Umhüllung 1 ist koaxial ein Laserrohr 2 angebracht, wobei diese rohrförmige Umhüllung an den beiden Enden mit Metallplatten 3 und k versehen ist. Auf der Metallplatte 3 ist ein flacher Mehrschichtenspiegel angebracht, der aus einem Glassubstrat 5 mit darauf einem Mehrschichtensystem 6 besteht. Die Metallplatte h ist mit einem hohlen Mehrschichtenspiegel versehen, der aus dem Substrat 7 mit darauf dem Mehr schicht ejisystem 8 besteht. Die optische Achse 9 der beiden Spiegel soll stets nahezu mit der Achse des Laserrohres 2 zusammenfallen. In der Umhüllung 1 ist eine Kathode 10 angebracht.

Die Platte h dient als Anode. Zwischen der genannten Kathode und der genannten Anode wird eine Gasentladung in dem in dem Laser vorhandenen G-as erzeugt. Das Spiegelsystem bildet einen optischen Resonator, in dem durch stimulierte Emission ein Laserstrahl erzeugt wird. Infolge der Gasentladung wird die Umhüllung warm und dehnt sich, wodurch die bereits beschriebene zickzackweise Bewegung des Laserrohres und/oder der Umhüllung auftreten würde, wenn die Erfindung nichtangewandt wäre. Rings um die Umhüllung 1 ist nach der Erfindung ein Aluminiumzylinder 11 angebracht, der aus nahtlosem Aluminiumrohrmaterial hergestellt ist. Der Zylinder weist in diesem Falle eine ¥andstärke von 0,5 mm auf. Der Abstand des Zylinders von der Umhüllung, somit die Breite des Luft-

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spaltes, beträgt in diesem Falle etwa 1,5 nun. Der Zylinder ist auf der Innenseite 13 geschwärzt, um eine gute Wärmeaufnahme zu erhalten. Der Zylinder 11 ist mit Hilfe von Schaumgvunmiblöcken 12 und/oder schlaffen Metallfedern 14 koaxial und nahezu schwebend rings um die Umhüllung 1 angebracht, so dass Verformungen des Zylinders keinen Einfluss auf den Laser ausüben. Die schlaffen Federn 14 sind in diesem Falle durch Punktschweissen an dem Zylinder befestigt. Es ist aber auch möglich, dass die Federn einen Teil der Aufhängebügel bilden, die zur Positionierung und Befestigung des Lasers in einem Halter verwendet werden. Durch den Zylinder werden örtlich auftretende Temperaturunterschiede ausgeglichen. Der Zylinder soll nahezu koaxial rings um die Umhüllung angebracht sein. Venn der Zylinder und die Umhüllung nicht koaxial sind, ergibt sich wieder die genannte zickzackweise Bewegung.

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Leerseite

Claims

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PATENTANSPRÜCHE:

1J Gasentladungslaservorrichtung, die eine wenigstens teilweise zylindrische Glasumhüllung, ein Laserrohr und zwei die Umhüllung abschliessende Laserspiegel enthält, deren optische Achse mit der Achse des Laserrohres zusammenfällt, dadurch gekennzeichnet, dass die in einem Halter angeordnete Glasumhüllung wenigstens teilweise und nahezu koaxial von einem Metallzylinder umgeben ist, der nur mit sehr schlaffen federnden Elementen nahezu schwebend rings um die Umhüllung befestigt und wenigstens auf der Innenseite mit einer für Värmestrahlung schwarzen Schicht versehen ist.
2. Gasentladungslasex'vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallzylinder ein nahtloses Rohrstück ist.
3· Gasentladungslaservorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder aus Aluminium hergestellt ist.

h, ' Gasentladungslaser* nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die schlaffen federnden Elemente SchäumgummiTiöcke sind.

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ORIGINAL IMSPECTED