DE2925829A1

DE2925829A1 - Gastransportlaser, insbesondere axialstrom-co tief 2 gastransportlaser

Info

Publication number: DE2925829A1
Application number: DE2925829A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl Phys Dellith; Horst Herbrich
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Priority date: 1979-06-27
Filing date: 1979-06-27
Publication date: 1981-01-15

Description

MESSER GRIESHEIM GMBH MG 1188

Kennwort: IONEN FANGGITTER EM 908

Erfinder: DELLITH, HERBRICH · Ordner: XIX

Gastransportlaser, insbesondere

transportlaser

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gastransportlaser, insbesondere Axialstrom-C0₂-Gastransportlaser, mit mindestens einem lasergasdurchströmten Entladungsrohr sowie einem Lasergasgebläse, dessen Ausgang mit dem Eingang des Entladungsrohres und dessen Eingang mit dem Ausgang des Entladungsrohres verbunden ist.

Mit diesem Oberbegriff wird auf einen Stand der Technik Bezug genommen, wie er bei Gastransportlasern, beispielsweise aus der DE-OS 27 41 737, bekannt geworden ist. Beim praktischen Einsatz dieser Gastransportlaser hat es sich gezeigt, daß nach einigen Betriebsstunden sich im Entladungsrohr und auf den Oberflächen der Lasarspiegel Metallstaub niedergeschlagen hat, welcher eine Verminderung

' 5 der Laserausgangsleistung un^'d darüber hinaus eine Zer-

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Störung der Oberflächen der Laserspiegel zur Folge hat. Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben srkannt, daß dieser Metallstaub im wesentlichen aufgrund des im Lasergaskreislauf vorgesehenen Lasergasgebläsesund Lasergaskühlersgebildet wird. Durch Vernickeln der entsprechenden Aluminiumteile konnte die Bildung von Metallstaub wohl zeitlich verzögert werden. Von Nachteil dabei ist jedoch der zusätzliche kostenverursachende Vorgang des Vernickeins.
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Ausgehend von dieser Erkenntnis ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gastransportlaser der eingangs genannten Art zu schaffen, der die obengenannten Nachteile nicht aufweist und bei dem kein Metallstaub entsteht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wircf gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, daß bei einem Gastransportlaser der eingangs beschriebenen Art, dem Ausgang des Entladungsrohres ein Ionen-Fanggitter nachgeschaltet ist. Durch dieses Ionen-Fanggitter, welches vorzugsweise als Maschengitter aus Metall, vorzugsweise aus Nickel, ausgebildet ist und mit dem Masse-Pol des Lasers in elektrischer Verbindung steht, werden nunmehr im Lasergasstrom befindliche Ionen aufgefangen und können somit vorteilhaft nicht zu einer Zerstörung von im Lasergaskreislauf vorgesehenen Metallteilen führen. Die Bildung von Metallstaub wird dadurch vorteilhaft verhindert und damit auch, ein Beschlagen des Entladungsrohres mit Metallstaub und eine Zerstörung der

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Oberflächen des Laserspiegels, wodurch die Gesamt-Standzeit der Lagereinrichtung verbessert wird.

In der nachfolgenden Beschreibung wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen sowie unter Hinweis auf weitere vorteilhafte Merkmale näher erläutert. Dabei veranschaulicht

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Figur 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Gastransportlasers,

Figur 2 einen Schnitt längs der Linie A-A in Figur 1.

In Figur 1 ist der schematische Aufbau eines mit 10 bezeichneten Axialstrom-COj-Gastransportlasers veranschaulicht. Der Laser 10 besteht im wesentlichen aus einer die Laserentladungsröhre 11, 12 beinhaltenden Ringleitung 13a, 13b für das Lasergas, T^elche an ein Gebläse 14 angeschlossen sind, so daß zwei Teil-Ringleitungen gebildet werden. Dabei ist der Ausgang 14a des Gebläses 14 mit den Eingängen 11a, 12a der Entladungsrohre 11, 12 und der Eingang 14b des Gebläses 14 mit den Ausgängen 11b, 12b der Entladungsrohre 11, 12 verbunden. Den Laserentladungsrohren 11, 12 sind ferner Ringelektroden 15, 16 zugeordnet, welche mit einer nicht näher dargestellten Hochspannungsgleichstromquelle in Verbindung stehen. Die Laserspiegel sind mit 17 und 18 bezeichnet. Den Ringleitungen 13a, 13b wird kontinuierlich eine geringe Menge Lasergas (Helium-Stickstoff- Kohlendioxyd-Gemisch aus der Gasflasche 28) zugeführt. Zur Aufrechterhaltung des geringen Druckes innerhalb des Gesamtsystemes von ca. 30 mbar, sind die Ringleitungen 13a, 13b mit einer Vakuum-Pumpe verbunden, deren Lasergasaustrittsleitung mit 19a bezeichnet ist.

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Das Gebläse 14 ist bevorzugt als Roots-Gebläse ausgebildet und unter Zwischenschaltung eines Gaskühlers 29 direkt an die Ausgänge 11b, 12b der Laserentladungsrohre 11, 12 angeschlossen. Dabei ist, wie Fig. 1 zeigt, zum Anschluß des Gebläses 14 an den Gaskühler 29 eine schwingungsgedämpfte "kupplung 20 vorgesehen. Die "kupplung 20 weist neben dem Dehnungsbalg 21, welcher selbstverständlich gasdicht ist und über Flansche 22 und 23 mit dem Laser bzw. dem Gebläse in Verbindung steht, Dämpfungsglieder 24 auf, die vorzugsweise einstellbar sind. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß keinerlei von dem Gebläse erzeugten' Schwingungen auf die Laserspiegel und die Lasergassäule innerhalb der Rohre 11 und 12 moduliert werden.

Wie Fig. 1 ferner zeigt, ist der Lasergenerator, welcher im wesentlichen aus den Laserentladungsrohren 11, 12 mit zugeordneten Spiegeln und elektrischen Anschlüssen sowie Gasanschlüssen besteht und das alsRoots-Gebläse ausgebildete Gebläse 14,als Baueinheit ausgebildet und in einem gemeinsamen Gehäuse 25 angeordnet. An der Baueinheit 25 ist ein Schneidkopf 26 befestigt, in welchem über Spiegel und weitere optische Einrichtungen der Laserstrahl

fokusiert

auf das zu bearbeitende Werkstück wird. Die Baueinheit 25 mit dem Schneidkopf 26 ist vorzugsweise als Schneidwerkzeug an einer Standard-Koordinaten-Führungsmaschine befestigbar.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist dem Ausgang 11b, 12b der Entladungsrohre ein mit 30 bezeichnetes Ionen-Fanggitter nachgeschaltet. Dieses Ionen-Fanggitter ist als Maschengitter aus Metall, vorzugsweise als Nickel ausgebildet und mit dem Masse-Pol des Lasers in elektrischer Verbindung, wie durch die Leitung 31 schematisch angedeutet ist. Wie Fig, 2 zeigt, die einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1 darstellt, wird durch, das Maschengitter der

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ges-amte Strömungsquerschnitt des mit den Ausgängen der Entladungsrohre 11, 12 in Verbindung stehenden Abgangrohres 33 abgedeckt. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Metallgitter eine Maschenweite im Bereich zwischen 1 und 2 mm aufweist. Dadurch ist zum einen gewährleistet, daß die im Gasstrom befindlichen Ionen vollständig aufgefangen werden und zum anderen eine Beeinflussung des Strömungsverhaltens des Lasergases nicht

auftritt.
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Am Ausführungsbeispiel ist im Strömungsquerschnitt des Rohres 33 ein Gitter 30 vorgesehen. Es ist selbstverständlich aber auch möglich und liegt im Rahmen der vorliegenden Erfindung mehrere Gitter hintereinander zu schal- !5 ten. Dieses ist insbesondere bei hohen Laserleistungen und der damit entstehenden größeren Ionen-Bildung von Vorteil.

Ffm. , 4. Mai 1979

Be/Ack

EM 908

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Claims

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Patent ansp rüche:

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Gastransportlaser, insbesondere Axialstrom-CO^" Gas transport laser, mit mindestens· einem lasergasdurchströmten Entladungsrohr sowie einem Lasergasgebläse, dessen Ausgang mit dem Eingang des Entladungsrohres und dessen Eingang mit dem Ausgang des Entladungsrohres verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgang (Hb, 12b) des Entladungsrohres (11, 12) ein Ionenfanggitter (30) nachgeschaltet ist. ;

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Gastransportlaser nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Ionenfanggitter (30) als Maschengitter aus Metall, vorzugsweise aus Nickel, ausgebildet ist und mit dem Massepol (32) des Lasers (10) in Verbindung steht.

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Ffm., 4. Mai 1979 Be/Ack EM MGf188

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