DE3203076C1 - Schutzsystem für Laserspiegel - Google Patents

Description

• Patentansprüche: 1. Schutzanordnung für beidseitig eines Überschall-Gasstromkanals in querdurchströmten, gasdynamischen Lasern angeordnete Laserspiegel, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig des Überschall-Gasstromkanals (10) im Bereich der optischen Resonatorachse (11) jedem Spiegel (12) durch Tore (13a, 13b) verschließbare Räume (14, 15) zugeordnet sind, die paarweise gesteuert werden.
• 2. Schutzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jedem Spiegel (12) zugeordneten Räume (14, 15) untereinander über eine Bypassleitung (18) verbunden sind.
• 3. Schutzanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Druckmeßgeber (16, 17) ihre Signale Steuereinheiten (19, 20) für die Betätigung der Tore (13a, 13b) durch elektrische, hydraulische oder pneumatische Betätigungskomponenten (21) eingeben.
• 4. Schutzanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheiten (19 bzw. 20) für jedes Torpaar (13a bzw. 13b)zu einer synchronen Steuerung vereint sind.
• 5. Verfahren zum Betrieb der Schutzanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Räume (14, 15) korreliert mit dem Öffnen der Tore (13a, 13b) mit einer an die Saugfähigkeit der Überschallströmung angepaßten Schutzgasspülung beaufschlagt werden.
• Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzanordnung für beidseitig eines Überschall-Gasstromkanals in querdurchströmten, gasdynamischen Lasern angeordnete Laserspiegel.
• Bei allen Lasern dieser Art nach dem Stand der Technik (J. D. Anderson: »Gasdynamic Lasers«, Academic Press, New York 1976, S.1-4) entsteht eine Verschmutzung der Spiegel während der Aufbau- und Zusammenbruchphase der Überschallströmung. Dies führt bekanntlich zu einer merklichen Verminderung der Leistungsausbeute und erfordert einen hohen Wartungs- und Reparaturaufwand.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schutzanordnung für die im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Spiegel zu schaffen, die einen zuverlässigen Schutz der Spiegel gewährleistet und außerdem als Starthilfe für den Überschalldiffusor dient.
• Diese Aufgabe wird in zuverlässiger und relativ einfacher Weise durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 niedergelegten Maßnahmen gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt schematisch den Aufbau eines querdurchströmten gasdynamischen Lasers.
• Beiderseits des quer zum Resonator bzw. zu dessen optischer Achse 11 gerichteten Überschallströmungskanals 10 sind symmetrisch zu dieser Achse 11 und ebenfalls symmetrisch zur Strömungskanalachse 10a Räume 14 und 15 ausgebildet, die durch Tore 13a und 13b verschließbar sind. Das erste Torpaar 13a begrenzt den Überschallströmungskanal 10 und schließt zunächst diesen gasdicht gegenüber dem querliegenden Resonator ab.
• Hierdurch wird ein schneller Aufbau der Überschallströmung gewährleistet, d. h. mit anderen Worten, daß das geschlossene Torpaar als Starthilfe für den Überschalldiffusor fungiert. Hat sich die Überschallströmung stabilisiert, so sprechen die auf den entsprechenden Wert der Druckmeßgeber 16 eingestellten Steuereinheiten 19 an und veranlassen über die zugeordneten elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Betätigungskomponenten 21 die Öffnung der Tore 13a.
• Aufgrund des Soges der Überschallströmung wird der Raum 14 hinter dem Tor 13a jeweils zu beiden Seiten des Überschallströmungskanals 10 auf den Druck in der Überschallströmung evakuiert. Gleichzeitig damit aber werden auch die Räume 15 hinter den sogenannten Spiegelschutztoren 13b über die Bypassleitung 18 evakuiert. Ist nun zwischen den Räumen 14 und 15 ausreichender Druckausgleich hergestellt, so veranlassen die den Spiegelschutztoren 13b zugeordneten Druckmeßgeber 17 über die Steuereinheiten 20 und die Betätigungskomponenten die Öffnung der Räume 15 und damit die Herstellung der optischen Verbindung zwischen den beiden Laserspiegeln 12. In einer speziellen Ausführungsform ist vorgesehen, daß gleichzeitig mit dem Öffnen der Spiegelschutztore 13b eine an die Saugfähigkeit der vorhandenen Überschallströmung angepaßte Schutzgasspülung der beiden Räume 14, 15 vorgenommen wird.
• Um eine zuverlässige und einwandfreie gleichzeitige Öffnung der Tore 13a bzw. 13b sicherzustellen, ist in einem Ausführungsbeispiel vorgeschlagen, daß die Steuereinheiten 19 bzw. 20, die durch die Druckmeßgeber 16 bzw. 17 aktiviert werden, zu einer synchronen Steuerung vereint werden (nicht gezeichnet). Dadurch können Druckungleichheiten an den Kanal- bzw.
• Kammerwänden sowie Toleranzen in den Ansprechgenauigkeiten der Steuerung umgangen werden.
• Durch die gleichzeitige Evakuierung des sogenannten Spiegelschutzraumes 15 über die Bypassleitung werden Wirbelströme beim Öffnen der Tore 13b, die zur Verschmutzung der Spiegel führen können, vermieden.

Claims (1)

1. Durch diese vorbeschriebenen Ausgestaltungen ist nun die Herstellung querdurchströmter Laser mit Überschallströmung, die erheblich wartungsfreundlich und vor allem spiegelgeschützt sind, gewährleistet.