DE3544862A1

DE3544862A1 - Integrierte laservorrichtung fuer impulsgaslaser

Info

Publication number: DE3544862A1
Application number: DE19853544862
Authority: DE
Inventors: David J Lucero; Claudio G Parazzoli; Metin S Mangir
Original assignee: Hughes Aircraft Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1984-12-26
Filing date: 1985-12-18
Publication date: 1990-06-28
Also published as: FR2637742A1; NO854552L; GB2227877B; IT8548903A0; GB2227877A; GB8531290D0; SE8600078D0; US4876693A

Description

Die Erfindung betrifft Laser, insbesondere integrierte Laservorrichtungen für Impulsgaslaser, gemäß den Oberbe griffen der Ansprüche 1 bzw. 10.

Laserentfernungsmesser werden dazu verwendet, die Ent fernung zwischen dem Entfernungsmesser und einem ent fernten Objekt zu bestimmen. Um die Auflösungsleistung eines Laserentfernungsmessers zu maximieren, muß ein derartiges System fähig sein, Impulse zu erzeugen, die einen relativ hohen Energiepegel aufweisen, aber nur ein extrem kurzes Zeitintervall andauern. Eine wünschenswerte Impulsspitzenleistung eines derartigen Systems liegt im Bereich von 1 Megawatt. Die gesamte durch einen derarti gen Impuls übertragene Energie sollte in der Gegend von 100 Millÿoule liegen. Die Dauer eines solchen Impulses, gemessen bei der Hälfte der Amplitude der Impulsspitzen leistung beträgt ungefähr 60 Nanosekunden. Für den optimalen Betrieb eines Entfernungsmessers, der eine ge meinsame Apertur zwischen Sender und Empfänger verwendet, muß die Gesamtlänge der Impulse kleiner als eine Mikro sekunde sein, d. h. in einer Mikrosekunde oder weniger ab dem Auftreten des Spitzenwertes muß die Leistung um einen Faktor 10^-6 abfallen.

Die Konstruktionsbeschränkungen durch Gewicht, Größe und Volumen verkomplizieren die Kriterien, die den Aufbau eines solchen Systems bestimmen, weiter. Derartige Kon struktionsbeschränkungen verlangen oft, daß das aktive Volumen eines solchen Laserentfernungsmessers ungefähr zwischen 15-20 Kubikzentimeter liegt. Zur Zeit bekannte CO₂-Laserentfernungsmesser erzeugen typischerweise Im pulse mit einer Energie von 35-50 Millÿoule mit einer Zeitdauer von 2 Mikrosekunden. Diese Impulslänge von 2 Mikrosekunden verursacht ernstliche Schwierigkeiten da durch, daß die Fähigkeit des Entfernungsmessers zur ge nauen Entfernungsauflösung vermindert wird.

Der Grund für diese Unfähigkeit eines Entfernungsmes sers, Impulse aufzulösen, steht im Zusammenhang mit der fehlenden Schärfe der Form der ausgehenden Wellenform. Im Vergleich zu dem ideal hohen und engen Impuls, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, zeigt Fig. 2 einen Ausgangsim puls, der weniger energiereich und weit weniger scharf oder spitz ist. Diese zu geringe Definiertheit bzw. Un schärfe der Impulse führt oft zur Unfähigkeit eines Ent fernungsmessers, zwischen zwei nahe nebeneinanderstehen den Zielen zu unterscheiden. Die zweiten Impulsspitzen, die zusammen mit der ersten Impulsspitze der in Fig. 2 gezeigten Wellenform auftreten, machen derartige Wellen formen ungeeignet für die Verwendung in Laserentfer nungsmessern.

Eine Technik, die angewendet worden ist, um scharfe Impulse mit hoher Leistung zu erhalten, ist die Erhöhung des Gasdrucks im Laserverstärkungsmedium. Diese Methode wird bei transversal-elektrischen Lasern (transverse electric laser) angewendet, bei denen die Anregungsener gie in das Gasmedium senkrecht zur optischen Achse des Laserraums eingebracht wird. Anstatt eine CO₂-Mischung aus Kohlendioxid, Stickstoff und Helium auf einer Atmo sphäre zu halten, können Gaslaser bei Vielfachen einer Atmosphäre betrieben werden, um Laserimpulse mit einer kurzen Dauer und hoher Energie zu erzeugen.

Ein Versuch, um Impulse mit hoher Ausgangsleistung zu erzeugen, ist in der US-PS 41 85 255 von Wittmann et al. beschrieben. Diese Vorrichtung umfaßt ein parallel um eine Gas enthaltende Laserröhre angeordnetes Elektroden paar. Eine ziemlich große Generatoreinheit ist an diese Elektroden angeschlossen und stellt die großen Energie mengen bereit, um den Gaslaser zu aktivieren und dabei die vergleichsweise hohen Impulsleistungen von mehreren Kilojoule zu erzeugen. Das Problem bei dieser Vorrichtung besteht darin, daß es damit nicht möglich ist, sehr große Ausgangsimpulse zu erzeugen, wie sie bei den bekannten Entfernungsmessern gemäß dem Stand der Technik notwendig sind. Falls der Gasdruck in einem derartigen Gerät stark erhöht wird, so daß die enthaltene CO₂-Mischung einen Druck im Bereich von ca. 5 Atmosphären aufweist, dann ist ein derartiges Gerät imstande, die benötigte Ausgangs leistung zu erzeugen. Ein Problem, das durch den Betrieb bei erhöhtem Gasdruck auftritt, sind ungewünschte Entla dungsbögen zwischen den Entladungselektroden, die die Laserausgangsenergie erheblich vermindern. Es ist mög lich, die Wahrscheinlichkeit eines elektrischen Über schlags zu vermindern, indem die Induktivität der Schal tung vermindert wird, die wiederum die elektrische Im pulsweite reduziert.

Eine andere Technik, die verwendet wird, um Ausgangs impulse mit größerer Intensität zu erzeugen, verwendet die zeitliche Steuerung der Güte des optischen Resonators (electro-optic Q-switch). Eine derartige Methode umfaßt die Verwendung eines passenden Kristalls, z. B. Kadmium tellurid, um die Form der Laserimpulse und die Energie zu steuern. Dieses Verfahren erfordert einen Großteil zu sätzlicher Ausrüstung und eine getrennte Energieversor gung und es besteht auch die Gefahr, daß der Kristall durch harte Einsatzbedingungen beschädigt und dejustiert wird.

Es wäre daher sehr vorteilhaft, wenn es gelänge, eine integrierte Laservorrichtung zu entwickeln, die die Er zeugung extrem kurzer hochenergetischer Impulse ermög licht. Eine derartige Vorrichtung würde ein in der Laser- und Optikindustrie lange bestehendes Bedürfnis befriedi gen, die an Kommunikations- und Meßsystemen arbeitet, die zuverlässige, haltbare und preiswerte Hochenergielaser benötigen. Die andauernde Entwicklung und Produktion von derartigen Hochenergielasern hat ein anhaltendes Bedürf nis nach einer Erfindung erzeugt, die in einem kompakten Laserentfernungsmesser verwendet werden kann und die die Erzeugung von 100-Millÿoule-Ausgangsimpulsen mit einer Impulslänge von weniger als 1 Mikrosekunde ermöglicht. Keine der bekannten Vorrichtungen stellt eine effektive und preiswerte Lösung für die die genannten Entfernungs messer betreffenden Probleme dar.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine integrierte Laservorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 10 zu schaffen, die extrem kurze und spitz geformte Impulse unter Verwendung von Impulsgasla sern erzeugt.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 10.

Die vorliegende Erfindung beseitigt und überwindet die Probleme der bekannten Vorrichtungen durch die Verwendung einer geschickten Konstruktion, um die Ausgangslei stungspegel zu erhöhen, ohne dabei die zugeführte Lei stung wesentlich zu erhöhen. Erfindungsgemäß wird eine kleinstmögliche Induktivität im Entladungsweg des elek trischen Stroms realisiert, der von den Speicherkonden satoren der integrierten Laservorrichtung zu den Entla dungselektroden fließt, die das Laserlicht initiieren. Diese Schaltkreisinduktivität wird dadurch minimiert, daß die Entfernung zwischen dem Energiespeichermedium und den Entladungselektroden so klein als irgendwie möglich ge halten wird. Diese minimale Induktivität wird durch Ver wendung von Speicherkondensatoren erreicht, die im we sentlichen zylindrisch oder ringförmig um die Entla dungselektroden im Druckgefäß angeordnet sind.

Die optimale, minimale Induktivität des Schaltkreises wird weiter dadurch erreicht, daß die Kondensatoren um eine der Entladungselektroden zentrisch angeordnet sind. Die Kondensatoren selbst stellen eine geringe zusätzliche Induktivität dar, da sie durch große metallische Flä chen auf ihren äußeren und inneren Oberflächen verbunden sind.

Eine derartige integrierte Laservorrichtung ist in idea ler Weise zur Verwendung in einem kleinen Arbeitsvolumen, typischerweise 15-20 Kubikzentimeter, geeignet, so daß sie in einer Vielzahl von Situationen und Umgebungen verwendet werden kann. Auch läßt sich eine derartige in tegrierte Laservorrichtung in einer Vielzahl von militä rischen und zivilen Bereichen in einem breiten Tempera tur- und Ausgangsleistungsbereich verwenden. Die erfin dungsgemäße Laservorrichtung stellt eine neue und sehr vorteilhafte Erweiterung der herkömmlichen Methode zur Erzeugung von Hochenergie-Laserimpulsen in Gaslaserent fernungsmessern dar.

Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß eine derartige integrierte Laservorrichtung den vorzeitigen elektri schen Überschlag vermeidet.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfin dung ergeben sich aus der Beschreibung von zwei Ausfüh rungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen. Es zeigt

Fig. 1 die ideale Wellenform, die für die Verwendung in einem Laserentfernungsmesser erzeugt werden soll te,

Fig. 2 eine typische Wellenform, die durch zur Zeit ver wendete CO₂-Laservorrichtungen erzeugt wird, die in Entfernungsmeßgeräten verwendet werden,

Fig. 3 eine schematische Darstellung von bekannten Gerä ten, bei denen Energiespeichervorrichtungen C 1 und C 2 unmittelbar über und parallel zu Entladungs elektroden DE 1 und DE 2 angeordnet sind und eine Funkenzündung SGT unmittelbar über der Energie speichervorrichtung aufweisen,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Queransicht,

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 4 mit einer Ansicht der Ausführungsform der vorliegen den Erfindung entlang der Längsachse,

Fig. 6 ein schematisches Diagramm mit dem Ersatzschalt bild einer Ausführungsform der vorliegenden Er findung, und

Fig. 7 eine weitere bevorzugte Ausführungsform der inte grierten Laservorrichtung mit einer Energiespei chervorrichtung und Entladungselektroden-Kon struktion in einem.

Fig. 4 und 5 zeigen das Innere der integrierten Laser vorrichtung 10 mit einem Resonator 12 in einem Quer- und in einem Längsschnitt. Eine konventionelle Funkenstrek kenzündung 14 mit einer Funkenstrecke-Entladungselektrode 15 ist an eine elektrische Zuleitung 16 auf der Laser vorrichtung 10 zum Zünden der elektrischen Entladung an geordnet, die die Laserlichtaussendung bewirkt. Unter der Funkenstreckenzündung 14 sind äußere und innere im we sentlichen zylindrische Kondensatoren 22 und 24 angeord net. Diese Kondensatoren sind aus einem Keramikmaterial mit einer geringen Induktivität gefertigt und sind mit einer dünnen metallischen Schicht 23 zum Speichern großer Mengen elektrischer Energie beschichtet. Die Kondensato ren 22 und 24 sind mit der Laservorrichtung durch den unmittelbaren und direkten Kontakt der metallischen Schicht 23 auf der inneren Oberfläche des inneren zylin drischen Kondensators 24 und dem metallenen Druckgefäß 28 verbunden. Das Druckgefäß 28 enthält das Gaslasermedium 30, das typischerweise eine Mischung aus Kohlendioxid, Stickstoff und Helium in einem Verhältnis von 1 : 1 : 8 ist. Das Lasermedium in einer Gaskammer 30 wird durch obere und untere Querentladungselektroden 32 und 34 eingefaßt. Die obere Entladungselektrode 32 wird durch Federkontakte 33 elektrisch und mechanisch mit dem Druckgefäß 28 ver bunden. Die elektrische Energie wird über eine Stromzu führung 35 der unteren Entladungselektrode 34 zugeführt. Eine Stromzuführungshalterung 38 hält die Stromzuführung 35 in der Laservorrichtung. Ein Stromzuführungsanschluß 36 verbindet die Stromzuführung 35 mit der äußeren me tallischen Schicht 23 des äußeren Kondensators 22 und über einen Ladewiderstand 52 mit dem Druckgefäß 28.

Der Bereich des Laserresonators 12, der die Gaskammer 30 umfaßt, wird durch Resonatorspiegel 42 und 44 eingefaßt. Der Spiegel 42 zum Auskoppeln des Laserlichts wird durch eine Befestigungsvorrichtung 40 in Position gehalten und ausgerichtet. Der Spiegel 44, der durch das Druckgefäß 28 gehalten und ausgerichtet wird, ist totalreflektierend.

Im oberen Teil der integrierten Laservorrichtung 10 dient die Funkenstreckenzündung 14, in dieser Ausführungsform der Erfindung als Impulsinitiierungsvorrichtung. Die Funkenstreckenzündung 14 umfaßt zwei innere Triggerelek troden 15 und ist in Serie zwischen der Triggerzuleitung 16 und einer Induktionsspule 18 geschaltet. Die Funken streckenzündung 14 ist eine konventionelle Vorrichtung, die jederzeit im Handel erhältlich ist. Die Funkenstrek kenzündung, die in dieser Ausführungsform der vorliegen den Erfindung verwendet wird, ist das Modell Nr. GP20B-33 der Firma EG & Company. Die Induktionsspule 18, die zur Anpassung der Impedanz des Schaltkreises verwendet wird, weist eine Induktivität typischerweise zwischen 200 und 500 Nanohenry auf und ist an eine Hochspannungselektrode 20 angeschlossen, die die Funkenstreckenzündung 14 und die äußere metallische Oberfläche des inneren Kondensa tors 24 und auch die metallische Schicht 23 zwischen den zwei Kondensatoren 22 und 24 verbindet. Eine Rückelek trode 25 ist auf der Außenseite des äußeren zylindrischen Kondensators 22 befestigt. Eine Elektrode 29 ist elek trisch mit dem Druckgefäß 28 verbunden.

Fig. 6 zeigt das äquivalente elektrische Ersatzschaltbild für die obengenannte Bauteilanordnung. Die Funkenstrek kenzündung 14 ist parallel mit dem oberen zylindrischen Kondensator 22 verbunden, der wiederum in Serie mit dem unteren zylindrischen Kondensator 24 geschaltet ist. Die Induktionsspule 18 ist in Serienschaltung zwischen dem Kondensator 22 und der Funkenstreckenzündung 14 angeord net.

Die schematische Darstellung zeigt die obere und untere Entladungselektrode 32 und 34, die durch ein keramisches Isoliermaterial 31 in Position gehalten werden und pa rallel mit der Tandemkondensatoranordnung der Kondensa toren 22 und 24 verbunden ist. Der in Fig. 6 gezeigte Schaltkreis wird üblicherweise als L/C-Inverter (L.C. inverter) bezeichnet. Die zwei Kondensatoren C 1 und C 2 bzw. 22 und 24 werden an der Hochspannungselektrode 20 geladen. Bei Schließen des Schaltkreises durch die Fun kenstreckenzündung 14 steigt die Spannung an der Elek trode 32 von Null auf ungefähr das Zweifache der Spannung an der Elektrode 32, die die Entladung in der Gasmischung in der Kammer 30 bewirkt.

Die Kondensatoren 22 und 24 weisen beide metallische äu ßere Oberflächen 23 auf. Die gesamte äußere Oberfläche der Kondensatoren mit Ausnahme ihrer Enden sind mit die ser Metallschicht überzogen. Diese bevorzugte Ausfüh rungsform von zwei zylindrischen Keramikkondensatoren vermeidet die Nachteile des Standes der Technik durch Verminderung der Induktivität des Schaltkreises von unge fähr 250 Nanohenry auf ungefähr 25 Nanohenry, d. h. eine Verbesserung um eine ganze Größenordnung.

Fig. 7 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der der Kondensator und die Entladungs elektroden in ein einziges Bauteil integriert sind. Eine ringähnliche oder toroidiale, längliche Struktur 45 be steht aus einem einzigem im wesentlichen zylindrischen Stück Keramikkondensatormaterial mit zwei inneren hö ckerähnlichen Einbuchtungen 46 und 47, die je eine im wesentlichen flache parallel zueinander angeordnete Ent ladungsfläche aufweisen, die die getrennten Entladungs elektroden ersetzen.

Die äußere Oberfläche der ringähnlichen Struktur ist vollständig mit einer Metallschicht 48 überzogen, die mit einer Hochspannungsquelle 53 verbunden ist. Die in neren Einbuchtungen 46 und 47 sind in gleicher Weise mit Metallschichten 49 und 50 beschichtet und dienen als Elektroden. Die zwei Metallschichten 49 und 50 auf der inneren Oberfläche der torodialen Struktur bedecken die zwei parallelen einander gegenüberliegenden Einbuchtungen 46 und 47, die als Elektroden dienen, und erstrecken sich auch über sie hinaus zu den entgegengesetzten inneren Wänden, um die Kapazität des Systems zu erhöhen. Die zwei Elektroden sind über eine hochohmige Leiterschicht 51 miteinander verbunden. Das Material der hochohmigen Lei terschicht 51 kann aus Halbleitermaterial zusammengesetzt sein, um Vorionisations-Entladungen zu erzeugen. Die in nere Metallschicht 50 ist geerdet. Die Leiterschicht 51 bewirkt einen direkten Stromkontakt mit Masse während des Ladeprozesses der Kondensatoren. Die Leiterschicht 51 ermöglicht, daß dann die Elektroden elektrisch isoliert werden, wenn der L/C-Inverter die Kondensatoren zu ent laden beginnt. Diese weitere Ausführungsform der vorlie genden Erfindung ist topologisch äquivalent mit der zuvor beschriebenen Ausführungsform und dient dazu zu zeigen, daß die vorliegende Erfindung in vielfacher Form und in vielfachen Abwandlungen ausgeführt werden kann, je nach dem, welche speziellen Konstruktionsbeschränkungen vor liegen.

Die vorliegende Erfindung kann beispielsweise auch bei Excimer-, Stickstoff- und Kohlenmonoxid-Lasern und allen anderen Arten von Lasern angewendet werden, die kurze und hohe Stromimpulse benötigen.

Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß eine inte grierte Laservorrichtung für Impulsgaslaser zum Erzeugen hochenergetischer Impulse geschaffen wird. Mit der vor liegenden Erfindung ist es möglich, hochenergetische Im pulse kurzer Dauer bereitzustellen, die aufgrund einer Verbesserung des Aufbaus der Energiespeicherkondensatoren 22, 24, die die Schaltkreisinduktivität auf einem Minimum halten wird, in einem Laserentfernungsmesser verwendet werden können. Ein Paar ineinander geschachtelter Kera mikkondensatoern 22, 24 sind im wesentlichen zylindrisch und sind mittels leitender Schichten 23 miteinander verbunden. Die Kondensatoren 22, 24 umschließen ein Druckgefäß 28, das wiederum einen Laserresonator 12 umschließt, der einen Spiegel 42 zum Auskoppeln des La serlichts, einen totalreflektierenden Spiegel 44, Entla dungselektroden 32, 34 und eine zentrale Kammer 30 um faßt, die unter Druck stehendes gasförmiges Lasermedium enthält. Die Hochspannungs-Entladungselektrode 32 ist koaxial zu den umgebenden Kondensatoren 22, 24 angeord net.

Claims

1. Integrierte Laservorrichtung für Impulsgaslaser ge kennzeichnet durch eine Entladungselektrodenanordnung (32, 34; 45) und eine Energiespeichervorrichtung (22, 24; 45), die derart ausgebildet ist, daß zwischen der Energiespeichervorrichtung (22, 24; 45) und der Entladungselektrodenanordnung (32, 34; 45) die Induk tivität minimal ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiespeichervorrichtung (22, 24; 45) einen ringförmigen Kondensator aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiespeichervorrichtung (22, 24; 45) einen im wesentlichen zylindrischen Kondensator aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiespeichervorrichtung (22, 24; 45) einen im wesentlichen zylindrischen Kondensator aus kera mischem Material aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator durch Beschichten einer Mehrzahl seiner gegenüberliegenden äußeren Oberflächen mit einer leitenden Schicht (23) gebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Energiespeichervorrichtung (22, 24) ein Paar von ineinander verschachtelten, koaxialen, im we sentlichen zylindrischen Keramikkondensatoren (22, 24) aufweist, die mit Metallschichten (23) beschichtet sind, die sich längs der ineinander verschachtelten Kondensatoren (22, 24) erstrecken, um eine elektrische Verbindung zwischen dem Kondensatorpaar herzustel len,
daß die Entladungselektrodenanordnung (32,34) eine Mehrzahl voneinander getrennter Entladungselektroden (32, 34) aufweist und
daß die Kondensatoren (22, 24) annähernd koaxial zu der Entladungselektrode angeordnet sind, die an eine Hochspannungsquelle angeschlossen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß die Kondensatoren (22, 24) exakt koaxial an geordnet sind und der Länge nach konzentrisch zu der an eine Hochspannungsquelle angeschlossenen Entla dungselektrode angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert der minimalen Induktivität zwischen der Energiespeichervorrichtung (22, 24; 45) und der Entladungselektroden-Anordnung (32, 34; 45) kleiner oder gleich 25 Nanohenry ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Energiespeichervorrichtung (45) und die Ent ladungselektroden-Anordnung (45) aus einer einzigen, länglichen Toroidstruktur aus dielektrischem Material gefertigt ist, die eine erste und eine zweite innere Ausbuchtung (46, 47) aufweist, die einander im we sentlichen parallel gegenüberliegen,
daß beide Ausbuchtungen (46, 47) dünne leitende Schichten (49, 50) tragen, die sowohl als Energie speichervorrichtung als auch Entladungselektroden- Anordnung für die integrierte Laservorrichtung die nen,
daß eine der Ausbuchtungen auf Masse liegt,
daß die leitenden Schichten (49, 50) sich über die parallelen, einander gegenüberliegenden Oberflächen der Ausbuchtungen (46, 47) erstrecken, so daß sie im wesentlichen an gegenüberliegenden Seiten im Inneren der Toroidstruktur angeordnet sind,
daß die leitenden Schichten (49, 50) durch ein Paar von überlappenden Schichten (51) aus Widerstandsma terial miteinander verbunden sind und
daß die äußere Oberfläche der Toroidstruktur des weiteren mit einer leitenden Schicht (48) verbunden ist, die elektrisch mit einer Hochspannungsquelle (53) verbunden ist.

10. Integrierte Laservorrichtung für Impulsgaslaser, ge kennzeichnet durch:

a) eine Impulsinitiierungsvorrichtung,
b) eine Energiespeichervorrichtung (22, 24; 45), die derart ausgelegt ist, daß die Induktivität zwi schen der Energiespeichervorrichtung und einer Mehrzahl von transversalen Entladungselektroden (32, 34) minimal ist, und daß diese quer angeord neten Entladungselektroden innerhalb der Energie speichervorrichtung (22, 24; 45) angeordnet sind,
c) eine Laserresonatorvorrichtung (12) zum Erzeugen von hochenergetischen Laserimpulsen, die ein Druckgefäß umfaßt, das wiederum eine ein Gasla sermedium enthaltende Kammer (30) umfaßt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net,
daß die Impulsinitiierungsvorrichtung (14) eine mit der Energiespeichervorrichtung (22, 24; 45) und einer Induktionsvorrichtung (18) in Serie geschaltete Fun kenstreckenzündung aufweist,
daß die Induktionsvorrichtung (18) mit der Energie speichervorrichtung (22, 24; 45) verbunden ist, und
daß ein über die Mehrzahl der Entladungselektroden (22, 24) geschalteter Ladewiderstand (52) vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ge kennzeichnet, daß die Energiespeichervorrichtung (22, 24; 45) einen ringförmigen Kondensator umfaßt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, da durch gekennzeichnet, daß die Energiespeichervor richtung (22, 24; 45) einen im wesentlichen zylindri schen Kondensator umfaßt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ge kennzeichnet, daß die Energiespeichervorrichtung (22, 24; 45) einen im wesentlichen zylindrischen Kon densator aus Keramikmaterial umfaßt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich net, daß der Kondensator durch Beschichten einer Mehrzahl seiner gegenüberliegenden äußeren Oberflä chen mit einer leitenden Schicht (48, 49, 50) gebildet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich net,
daß die Energiespeichervorrichtung (22, 24) ein Paar von ineinander geschachtelten, koaxialen, im wesent lichen zylindrischen, keramischen mit Metallschichten (23) beschichteten Kondensatoren aufweist, deren Me tallschichten (23) sich längs entlang der verschach telten Kondensatoren erstrecken, um eine elektrische Verbindung zwischen dem Kondensatorpaar zu schaffen,
daß die Entladungselektrodenanordnung (32, 34) eine Mehrzahl räumlich voneinander getrennter Entladungs elektroden (32, 34) aufweist, die eine Hochspannungs elektrode und eine geerdete Elektrode umfassen,
daß die Kondensatoren annähernd koaxial zu der Hoch spannungselektrode angeordnet sind, die mit Impuls initiierungsvorrichtung (14) verbunden ist, die wiederum mit einer Hochspannungsquelle verbunden ist, und
daß die Kondensatoren derart angeordnet sind, daß sie die geerdete Entladungselektrode im wesentlichen umschließen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren exakt koaxial und der Länge nach konzentrisch zu der Entladungselektrode an geordnet sind, die mit der Seite der Impulsinitiie rungsvorrichtung (14) verbunden ist, die Hochspannung erzeugt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß die Laserresonatorvorrichtung (12) einen auskoppelnden Spiegel (42) und einen total reflek tierenden Spiegel (44) aufweist, die in der Nähe der jeweiligen Längsenden des Druckgefäßes (28) angeord net sind, das die Kammer enthält, die mit einer unter Druck stehenden Gasmischung gefüllt ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich net, daß die Gasmischung Kohlendioxid, Stickstoff und Helium in einem Verhältnis von 1 : 1 : 8 enthält.

20. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich net, daß die Entladungselektrode (32) mit in die Elektrode integrierten Federhalterungen (33) mecha nisch und elektrisch mit dem Druckgefäß (28) verbun den ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert der minimalen Induktivität zwischen der Energiespeichervorrichtung und den Entladungselek troden kleiner oder gleich 25 Nanohenry ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Energiespeichervorrichtung (22, 24; 45) aus einer einzigen, länglichen Toroidstruktur aus di elektrischem Material gefertigt ist, die eine erste und eine zweite einander gegenüberliegende, im we sentlichen parallele Oberflächen aufweisenden inneren Ausbuchtungen (46, 47) aufweist,
daß beide Ausbuchtungen (46, 47) dünne leitende Schichten (49, 50) tragen, die sowohl als Energie speichervorrichtung als auch Entladungselektroden- Anordnung für die integrierte Laservorrichtung die nen,
daß eine der Ausbuchtungen auf Masse liegt,
daß die leitenden Schichten (49, 50) sich über die parallelen einander gegenüberliegenden Oberflächen der Ausbuchtungen (46, 47) erstrecken, so daß sie im wesentlichen an gegenüberliegenden Seiten im Inneren der Toroidstruktur angeordnet sind,
daß die leitenden Schichten (49,50) durch ein Paar von überlappenden Schichten (51) aus Widerstandsma terial miteinander verbunden sind und
daß die äußere Oberfläche der Toroidstruktur des weiteren mit einer leitenden Schicht (48) verbunden ist, die elektrisch mit einer Hochspannungsquelle (53) verbunden ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert der minimalen Induktivität zwischen der Energiespeichervorrichtung und den Entladungselek troden kleiner oder gleich 25 Nanohenry ist.