DE2934048C2 - Verfahren zur elektrische Anregung von CO↓2↓-Hochleistungslasern und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur elektrische Anregung von CO↓2↓-Hochleistungslasern und Vorrichtung zur Durchführung des VerfahrensInfo
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
- H01S3/0977—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser having auxiliary ionisation means
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrischen Anregung von COz-Hochleistungslasern, bei dem ein
CXVNj-Gasgemisch durch inelastische Elektronenstöße in einer unselbständigen Hauptentladung zu
Schwingungen angeregt wird und die zur Einleitung und Aufrechterhaltung der Hauptentladung notwendigen
Ladungsträger durch eine Hilfsentladung notwendigen Ladungsträger durch eine Hilfsentladung erzeugt
werden. Sie betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Für COrHochleistungslaser ist der Wirkungsgrad, mit dem die eingespeiste elektrische Energie in
Strahlungsenergie umgesetzt wird, von ausschlaggebender Bedeutung. Dies bedingt neben einer optimalen
Gestaltung des optischen Resonators eine räumlich und zeitlich genau angepaßte elektrische Entladung.
Die Anregung der CO2· und der N2-Moleküle
geschieht durch inelastische Stöße mit Elektronen. Im Hinblick auf eine möglichst vollständige Energieübertragung
soll im idealfall die eingespeisve elektrische Energie ausschließlich auf Elektronen verteilt werden,
wobei deren im angelegten elektrischen Feld erlangte kinetische Energie im Bereich der maximalen Anregungsquerschnitte
liegen soll. Dies bringt mit sich, daß elektrische Felastärken benutzt werden müssen, die
ί bedeutend niedriger liegen, als für selbständige Entladungen
notwendig wäre. Daraus folgt, daß zwei getrennte Entladungsprozesse erforderlich sind, nämlich
eine der eigentlichen Anregung dienende Hauptentladung und eine der Erzeugung der Elektronen dienende
in Hilfsentladung. Während die Gestaltung der Hauptentladung
keine Schwierigkeiten bereitet ist der F'rozeß der Elektronen-Erzeugung kompliziert und wirft erhebliche
technische Probleme auf, vor allem dann, wenn eine sehr hohe Elektronendichte erzeugt werden soll.
Bisher wurden zwei Verfahren zur Elektronenerzeugung angewandt:
1. Erzeugen der Elektronen mit Hilfe einer ultravioletten
Strahlung, die durch Funken- oder Kji-onaentladung
außerhalb des eigentlichen Anregungsraumes entsteht
2. Einschießen hochenergetischer Elektronen in das Lasergas.
beschränkt und vermag nur eine verhältnismäßig niedrige Elektronendichte zu erzeugen (DE-OS
23 50 717). Die zweite Methode ist technisch außerordentlich aufwendig, weil eine Beschleunigung der
Elektronen bis in den Megavolt-Bereich notwendig ist
Erfindung eine wesentlich einfachere Methode vor, nämlich die, daß eine großflächige Bogenentladung
hoher Ladungsträgerdichte in einer -dünnen Raumschicht unmittelbar im Anschluß an die negative
Elektrode der Hauptentladung angefacht wird. Eine solche großflächige Bogenentladung mit hoher Elektronendichte
ist dann möglich, wenn zur Initiierung der Entladung bereits eine über die Kathodenoberfläche
gleichmäßig verteilte Elektronenkonzentration vorliegt Dieses wird durch die Verwendung einer geheizten
Kathode bewirkt weil auf diese Weise eine gleichmäßige thermische Elektronenemission stattfindet Gegenüber
der elektronenemittierenden Kathode wird eine teildurchlässige gekühlte Elektrode angeordnet, so daß
zwischen dieser und der Kathode eine großflächige
ίο Bogenentladung brennen kann. Die der eigentlichen
Anregung dienende Hauptentladung wird zwischen der Anode und der halbdurchlässigen Elektrode unterhalten,
wobei die Ladungsträger aus dem Bereich des Bogens in den Hauptentladungsraum eindringen. Die
gekühlte teildurchlässige Elektrode hat auch die Aufgabe, den Anregungsraum von der Wärme des
Bogens und der Kathode abzuschirmen. Im Hinblick darauf, daß nur ein sehr kleiner Teil der gesamten
elektrischen Energie für die Bogenentladung aufgewen-
en det werden soll, muß der Abstand zwischen der Kathode
und der teildurchlässigen Elektrode klein gegen den Anodenabstand sein.
Claims (4)
1. Verfahren zur elektrischen Anregung von COrHochleistungslasern, bei dem ein COrNz-Gemisch
durch inelastische Elektronenstöße in einer unselbständigen Hauptentladung zu Schwingungen
angeregt wird und die zur Einleitung und Aufrechterhaltung der Hauptentladung notwendigen Ladungsträger
durch eine Hilfsentladung erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsentladung eine großflächige Bogenentladung
darstellt, deren primäre Ladungsträger durch thermische Elektronenemission aus einer geheizten
Kathode erzeugt werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
gesamte, von Haupt- und Hilfsentladung umfaßte Raum von mindestens drei Elektroden begrenzt
wird, wobei die elektronenemittierende Kathode aus engliegenden dünnen Drähten besteht und aus
einem temperatur- und korrosionsbeständigen Material gefertigt ist, und daß gegenüber der Kathode
eine gekühlte, teHehendurchlässige Elektrode angeordnet ist und im Abstand davon sich eine massive
Anode befindet
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der elektronenemittierenden
Kathode und der gekühlten teildurchlässigen Elektrode klein ist im Vergleich zum
Abstand der letzteren zur Anode.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gekühlte, teildurchlässige
Elektrode stets mit dem Erdpotential verbunden ist und daß an der Kathode während der für die
Hilfsentladung erforderlichen Zeitdauer eine negative Vorspannung anliegt
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792934048 DE2934048C2 (de) | 1979-08-23 | 1979-08-23 | Verfahren zur elektrische Anregung von CO↓2↓-Hochleistungslasern und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792934048 DE2934048C2 (de) | 1979-08-23 | 1979-08-23 | Verfahren zur elektrische Anregung von CO↓2↓-Hochleistungslasern und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2934048B1 DE2934048B1 (de) | 1980-10-02 |
DE2934048C2 true DE2934048C2 (de) | 1981-07-09 |
Family
ID=6079071
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19792934048 Expired DE2934048C2 (de) | 1979-08-23 | 1979-08-23 | Verfahren zur elektrische Anregung von CO↓2↓-Hochleistungslasern und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2934048C2 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3225328A1 (de) * | 1982-07-07 | 1984-01-12 | Institut optiki atmosfery Sibirskogo otdelenija Akademii Nauk SSSR, Tomsk | Gasentladungsroehre fuer einen gasimpulslaser |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2350717A1 (de) * | 1972-10-17 | 1974-05-02 | Hughes Aircraft Co | Gaslaser |
-
1979
- 1979-08-23 DE DE19792934048 patent/DE2934048C2/de not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2350717A1 (de) * | 1972-10-17 | 1974-05-02 | Hughes Aircraft Co | Gaslaser |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2934048B1 (de) | 1980-10-02 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: W.C. HERAEUS GMBH, 6450 HANAU, DE |
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8381 | Inventor (new situation) |
Free format text: OPOWER, HANS, DIPL.-PHYS. DR., 8033 KRAILLING, DE |
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