DE2950529C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasentladungslaser mit zwei in einem rohrförmigen Glaskolben angeordneten Elektroden, von denen mindestens eine aus einer aufge­ rollten Metallfolie besteht, die durch Selbstklemmung in dem Glaskolben festgesetzt ist.

Derartige Gasentladungslaser sind aus der DE-PS 17 64 367 und der DE-PS 25 06 707 bekannt. Bei diesen Lasern ist die glatte Metallfolienelektrode unmittelbar in den Kolben eingesetzt, wobei sie infolge ihrer Federwirkung mehr oder weniger eng an der Kolbenwand anliegt. Während des Betriebes des Lasers erhitzt sich die Metallfolienelektrode und gibt dabei die so erzeugte Wärme an den Kolben ab. Wenn der Kolben aus normalem Glas besteht, tritt als Folge ungleichmäßiger Kolbenerwärmung durch die heiße Metall­ folienelektrode ein Verziehen des Glaskolbens und damit des Resonatorraumes des Lasers auf, wodurch der ausge­ sandte Laserstrahl seine Richtung ändert

Ein aus der FR-PS 20 68 096 bekannter Laser besitzt eine dickwandige, hülsenförmige, starre Elektrode, deren Außendurchmesser erheblich kleiner ist als der Innendurch­ messer des Laserkolbens. Da die starre Elektrode nicht selbstklemmend ist, muß sie im Laserkolben gehaltert werden. Dies geschieht dadurch, daß das eine Ende der starren Elektrode von drei blattfederartigen Halte­ elementen aufgenommen wird, während ihr anderes Ende zwischen drei Spitzkeilen gelagert ist, die bei leichter Reibung eine axiale Verschiebung der Elektrode, z. B. beim Auswechseln oder infolge Temperaturausdehnung, gestatten. Mit dieser Elkrodenhalterung soll das Ein- und Ausbauen der Elektrode erleichtert werden. Infolge des relativ großen Abstandes zwischen Elektrode und Laserkolben kann beim Betrieb dieses Lasers praktisch keine ungleichmäßige Erwärmung des Kolbens auftreten. Auch wenn sich die starre Elektrode verschieben oder verkanten sollte, kann sich dies nicht auf den ausgesandten Laserstrahl auswirken, da dieser nur von der Form des Kolbens und der Lage der Reflektoren abhängt.

Bei einem Laser nach der US-PS 37 92 372 besteht die Kathode ebenfalls aus einem festen Zylinder, der im Kolben zentrisch gehalten werden muß. Dies geschieht durch einige rings um ein Ende dieser Kathode angebrachten Feder­ elemente, welche sich andererseits am Kolben abstützen. Nur durch diese Federelemente erhält die Kathode einen festen Sitz im Kolben. Eine ungleichmäßige Erhitzung des Kolbens, wie bei einer selbstklemmenden Folienelektrode, kann auch bei diesem bekannten Laser nicht auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gas­ entladungslaser mit Glaskolben und aufgerollter Metall­ folienelektrode zu schaffen, bei dem während des Betriebes keine thermische Unstabilität auftritt, so daß der Laser­ strahl stets nahezu in einer vorgegebenen Richtung aus dem Laser austritt.

Diese Aufgabe wird bei einem Gasentladungslaser der eingangs erwähnten Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruches angegebenen Merkmale gelöst.

Auf diese Weise entsteht zwischen Elektrode und Glaskolben ein schmaler Spalt, so daß die Wärmeübertragung zwischen Elektrode und Glaskolben weniger durch Wärmeleitung als durch Wärmestrahlung erfolgt. Da diese Wärmestrahlung symmetrisch ist, erhitzt sich der Glaskolben gleichmäßig drehsymmetrisch. Daher kann sich der Glaskolben nur noch axial ausdehnen, so daß es nicht mehr zu einer Richtungs­ änderung des Reflektors und des Laserstrahls kommen kann.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Gasentladungslaser im Längsschnitt und

Fig. 2 eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines Gasentladungslasers im Längsschnitt durch einen Teil des Lasers.

Der Laser nach Fig. 1 besteht aus einem rohrförmigen Glas­ kolben 1 sowie einer darin enthaltenen Laserkapillare 2. Der Glaskolben 1 ist an beiden Enden mit metallenen End­ platten 3 und 4 verschlossen, die mit mittleren Öffnungen versehen sind, in denen Rohrstücke 5 und 6 befestigt sind. An den Rohrstücken 5, 6 sind Reflektorträger 7 und 8 mit Reflektoren 9 und 10 befestigt. Diese Reflektoren 9, 10 sind Mehrschichtspiegel, die mit ihrer optischen Achse auf der Achse 11 der Laserkapillare liegen und die zusammen den Laserresonator bilden. In dem Glaskolben 1 befindet sich ein Gasgemisch, z. B. ein Gemisch von He und Ne. Im Glaskolben 1 befindet sich außerdem eine aus einer aufgerollen Metallfolie bestehende Kathode 12. Die Anode wird durch die Endplatte 4 gebildet. Die Metallfolien­ kathode 12 ist mit einer Anzahl in gleichmäßigen Abständen voneinander liegenden Ausdrückungen 13 versehen, die dafür sorgen, daß die Kathode 12 nicht an der Wand des Glas­ kolbens 1 anliegt, wodurch ein drehsymmetrische Wärmeübertragung durch Strahlung auf den Glaskolben stattfindet. Eine der Ausdrückungen 13 drückt gegen eine metallene elektrische Durchführung 14.

In Fig. 2, in der eine zweite Ausführungsform eines Gasentladungslasers nach der Erfindung im Schntt darge­ stellt ist, sind entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 bezeichnet. Die Distanzglieder bilden zwei koaxiale Rillen in der Kathode 12, von denen hier eine, und zwar die Rille 15, dargestellt ist. Die elektrische Verbindung zwischen der Kathode 12 und der Speisequelle wird in diesem Falle über die Endplatte 3 und einen Verbindungsstreifen 16 hergestellt.

Durch die Erfindung wird der Laser stabil. Er ist daher für eine Vorrichtung zum Auslesen eines Informationssträgers mit einem Laserstrahl oder für eine Vorrichtung geeignet, bei der mit einem Laserstrahl genaue Schweißarbeiten durchgeführt werden.

Die Erfindung ist nicht auf Anwendungen lediglich bei einer Kathode beschränkt. Bei einem CO₂-Laser kann auch die Anode in der dargestellten Weise ausgebildet sein.

Claims (1)

1. Gasentladungslaser mit zwei in einem rohrförmigen Glaskolben angeordneten Elektroden, von denen mindestens eine aus einer aufgerollten Metallfolie besteht, die durch Selbstklemmung in dem Glaskolben festgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolienelektrode (12) mit in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordneten, radial nach außen gedrückten muldenförmigen Erhöhungen (13) oder mit radial nach außen gedruckten Rillen (15), welche sich koaxial zur Laserachse (11) erstrecken, versehen ist, die sich als Distanzglieder gegen den Glaskolben (1) legen.