DE3643165A1

DE3643165A1 - Schnelles umlaufsystem fuer einen axialflusslaser

Info

Publication number: DE3643165A1
Application number: DE19863643165
Authority: DE
Inventors: Joseph F Rando; Dale E Koop
Original assignee: Spectra Physics Inc
Current assignee: Newport Corp USA
Priority date: 1985-12-19
Filing date: 1986-12-15
Publication date: 1987-07-02
Also published as: GB2219889B; US4709372A; JPS62156887A; GB8630268D0; GB2184595A; GB2219889A; FR2592240A1; GB8829568D0; GB2184595B

Description

Die Erfindung bezieht sich im wesentlichen auf eine Ein richtung zur Zirkulation und zur Rückführung von Gas in einem Durchflußsystem und insbesondere auf einen schnellen ge falteten Axialflußlaser.

Die Leistungsverstärkung und der Wirkungsgrad von Molekular lasern nimmt mit steigender Temperatur des Lasergases ab. Mit steigenden Temperaturen wird die Bandbreite größer, die Anregungsenergie verteilt sich über eine vergrößerte Zahl von Rotationslinien, die Zahl der entaktivirierenden Zu sammenstöße wächst und die Besetzung des Laserendwertes wächst durch thermische Anregung, die zum Abfall an Inversion der einzelnen Übergänge führt.

Es sind Methoden entwickelt worden, um die Wärme zusammen mit dem Lasergas durch einen Kreisprozeß und eine Gaskühlung abzuleiten. Für dieses Verfahren geeignete Laser enthalten im wesentlichen einen aktiven Bereich, in dem das Gas an geregt wird und einen getrennten (in Flußrichtung) oder integrierten optischen Resonator des Gastransportsystems mit einem eingebauten Kühler und einer Pumpe. Da große Hitzevolumina abzuführen sind, sind große Gasvolumen durch Pumpen zu übertragen. Diese Laser sind komplex und teuer.

Übliche Gastransportlaser verwenden ein Hochleistungsgebläse, z. B. einen Lüfter oder eine Rootspumpe zum schnellen Gas umlauf. Die Pumpe ist meistens direkt mit den Wärmetauschern verbunden, wobei beide getrennte Gehäuse erfordern, insbeson dere wenigstens ein gegossenes Metallgehäuse für die Pumpe.

In Abhängigkeit von der Anordnung des Laserresonators und der Richtung des Gasflusses wird eine Unterscheidung zwischen einem Querfluß- und einem Axialflußlaser vorgenommen. In einem Querflußlaser fließt das Gas im wesentlichen rechtwinklig zur Achse des Laserstrahls und der Achse der Entladung. Der Fluß des Gases verläuft in Axialflußlasern entlang der Achse des Laserstrahls und der Entladung. Die Nachteile eines Querfluß lasers liegen in der Erzeugung eines nichtsymmetrischen Strahls mit geringerer Modenqualität, und es sind eine Vielzahl von Anoden und Kathoden erforderlich, um die notwendige mehrfache Entladung zu erzeugen und es treten Lebensdauerprobleme auf.

Im Vergleich dazu erzeugen Axialflußlaser eine bessere Strahl qualität, sind einfacher zu implementieren und erzeugen einen gewünschten Gausstrahl im TEM₀₀ Modus, der sehr symmetrisch ist.

Es ist jedoch normalerweise eine starke und schwere Rootspumpe notwendig, die insbesondere in einem gegossenen Metallbehälter aufgenommen ist. Diese Pumpen sind primär für Evakuier-Zwecke konstruiert, sind sehr unhandlich und haben äußere Wellendich tungen und komplexe Dichtungen für eine Zirkulation. Jede Seite der Pumpe erfordert einen Wärmetauscher, der grundsätzlich in einem separaten Gehäuse untergebracht ist. Dieses erfordert mehr Dichtungen, Wasserarmaturen, Vakuumflansche und grund sätzlich eine relativ komplizierte mechanische Ausbildung.

Die US-PS 43 21 558 offenbart das Einschließen der Arbeits teile eines Gasflußlasers innerhalb eines luftdichten Gehäuses. Es ist ein übliches Rootsgebläse vorgesehen, das externe Wellen dichtungen sowie Wasseranschlüsse und Vakuumflansche für die Wärmetauscher erfordert. Das Gebläse ist nicht einfach aus dem Gehäuse zu entfernen, ist keine reine Pumpe und daher der Ver schmutzung unterworfen, und es ist in einem schweren und teuren gußeisernen Gehäuse aufgenommen. Die Wärmetauscher erfordern Vakuumdichtungen, schwere Gehäuse und Wasserdichtungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Umlaufsystem für einen Gasflußlaser mit einer leichten positiven Ver drängerpumpe ohne äußere Wellendichtungen anzugeben, wobei die Wärmetauscher keine vakuumdichten Dichtungen und keine Wasseranschlüsse erfordern. Es ist weiter Aufgabe der Erfin dung ein derartiges Umlaufsystem für einen Gasfluß anzugeben, in dem eine Verschmutzung sehr klein gehalten ist und nur ein Modul verwendet ist, um eine leichte Verdrängerpumpe und die Wärmetauscher mit einfachen Kanälen aufzunehmen. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein leichtes Entfernen der Pumpe aus dem Modul zu ermöglichen, ohne daß ein aufwendiges und teures Auseinandernehmen relevanter Verbindungen der Wärme tauscher erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

Gemäß der Erfindung wird ein Gasflußlaser angegeben, der Pumpe und Wärmetauscher in einem Gehäuse aufnimmt. Die Erfindung offenbart einen Gasflußlaser, der eine Pumpe und Wärmetauscher in einem Gehäuse aufweist und einen optischen Resonator am Äußeren des Gehäuses enthält. Die Erfindung sieht ferner einen Gasflußlaser vor, bei dem wenigstens ein Teil des Pumpen und Wärmetauschergehäuses als Gasverteiler für den Resonator dient.

Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, einen Gasflußlaser anzugeben, in dem eine Gasflußkompressionspumpe mit positiver Verdrängung und zwei Wärmetauscher innerhalb eines einzigen Gehäuses vorgesehen sind.

Gemäß einem weiteren Zweck der Erfindung wird ein Gas flußlaser angegeben, bei dem eine positive Verdrängerpumpe und zwei Wärmetauscher auf einem Gestell montiert sind, das verschieblich angeordnet und aus dem Inneren des Gehäuses entfernbar ist.

Ferner liegt ein Zweck der Erfindung darin, einen Gasfluß laser mit einem einzigen Gehäuse für die Pumpe und die Wärme tauscher anzugeben, das zusätzlich als optische Bank dient, wobei ein optischer Resonator an der Außenseite des Gehäuses befestigt ist.

Ein weiterer Zweck der Erfindung liegt darin, einen Gas flußlaser anzugeben, der Kanäle anstelle von Vakuumdich tungen zur Verbindung der Pumpe und der Wärmetauscher verwen det.

Der erfindungsgemäße der Gasflußlaser ist sehr service freundlich und die Pumpe ist leicht aus dem übrigen System entfernbar.

Das Gehäuse für die Pumpe und für die Wärmetauscher kann wenigstens zum Teil als Gasverteiler dienen.

Der erfindungsgemäße Gasflußlaser ist relativ leicht und Drucksprünge werden sehr klein gehalten.

Nach einem weiteren Zweck der Erfindung wird ein Gasfluß laser angegeben, bei dem die Verwendung von Vakuumdichtun gen an der Pumpe und den Wärmetauscherkomponenten ver ringert und im wesentlichen durch Kanalverbindungen er setzt ist.

Es ist schließlich ein Zweck der Erfindung, einen gefalteten Gaslaser mit einem einzigen Befestigungsteil zur Befestigung der Resonatorspiegel in im wesentlichen paralleler Ausbil dung sowie eines Retroreflektors zur Befestigung der ge falteten Spiegel anzugeben.

Der Gasflußlaser gemäß der Erfindung enthält ein gasdichtes Gehäuse, das zur Aufnahme eines Gases bei einem Differen tialdruck zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Gehäuses dient, wobei das Gehäuse wenigstens ein Teil enthält, das vom übrigen Teil des Gehäuses entfernbar ist. Ein optischer Resonator ist am äußeren des Gehäuses angeordnet. Ein Wär meaustauscher sowie Mittel zum Einführen, zum Umlaufen und zum Ausbringen einer Flüssigkeit zu und von den Wärme austauschern ist im Gehäuse vorgesehen. Im Inneren des Ge häuses befindet sich eine positive Verdrängerpumpe, die einen Einlaß und einen Auslaß enthält. Leitungen bilden einen gasdichten geschlossenen Fließweg vom Resonator zu dem Wärmetauscher, vom Wärmetauscher zur Pumpe, und vom Inneren des Gehäuses zum Resonator. Es ist ferner ein Mittel zur Einführung und Entfernung von Gas zum und vom Gehäuseinneren vorgesehen.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Gasflußlaser vorgesehen, der im wesentlichen ein gas dicht abgedichtetes Gehäuse mit wenigstens einem Teil ent hält, das vom übrigen Teil entfernbar ist. Ein optischer Resonator, der einen Laserbereich definiert, ist am äußeren des Gehäuses angeordnet. Im Inneren des Gehäuses befindet sich eine positive Gaskompressionspumpe (Ver dränger), die genügend Differentialdruck innerhalb des Lasers erzeugt, um einen Fluß des Gases vom Gehäuse zum Resonator und zurück zum Gehäuse in zyklischer Weise zu bewirken. Mit dem Resonator und der Pumpe ist ein erster Wärmetauscher direkt verbunden. Der erste Wärme austauscher dient zur Entfernung thermischer Energie aus den Resonatorgasen, nachdem diese den Resonator ver lassen haben, jedoch bevor diese durch die Pumpe fließen. Ein zweiter Wärmetauscher ist direkt mit der Pumpe verbunden und entfernt die thermische Energie aus den Gasen, die während der Kompression der Gase, die durch die Pumpe erzeugt wird. Die Flußverbindungen her zwischen dem Resonator und dem ersten Wärmetauscher, dem ersten Wärmeaustauscher und der Pumpe, der Pumpe und dem zweiten Wärmeaustauscher und ferner vom Inneren des Gehäuses, in das gekühltes Gas vom zweiten Wärmetauscher fließt, zurück zum Resonator sind durch Leitungen herge stellt.

Gemäß nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein gefalteter Gaslaser eine Resonatorspiegelbe festigung und eine Retroreflektorbefestigung, die im wesentlichen parallel in bezug auf die Resonatorspiegel befestigung angeordnet ist.

Ein hochreflektierender Resonatorspiegel und ein Resona torausgangsspiegel sind an der Resonatorspiegelbefesti gung angeordnet und im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet. Wenigstens zwei im wesentlichen parallel angeordnete eine Entladung begrenzende Röhren erstrecken sich zwischen den Befestigungsteilen und ergeben parallele Strahlenwege. Drei Faltspiegel sind an der Retrobefesti gung angeordnet und falten die Strahlwege im wesentlichen um 180°.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gasfluß laser. In einer Ausführungsform ist dieser ein schneller Axialflußlaser. Eine positive Verdrängerpumpe wird verwen det, die kein separates schweres gegossenes Metallgehäuse erfordert. Die Wärmetauscher sind ebenfalls nicht ge trennt in schweren gegossenen Metallgehäusen aufgenommen. Stattdessen sind die Pumpe und die Wärmetauscher zu sammen in einem Behälter angeordnet, der wenigstens einen Bereich aufweist, der als Gaspuffer wirkt. In einer Ausführungsform wird die Pumpe magnetisch angetrieben, weist keine externen Wellendichtungen auf, ist aus Mate rialien für Vakuumqualität ausgebildet, ist leicht und relativ billig. Die Wärmetauscher und die Pumpe sind miteinander über Kanäle ohne Vakuum-Armaturen oder Wasserverbindungen verbunden.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung be steht das Gehäuse aus einer relativ billigen Struktur- Röhre mit zwei gegenüberliegenden Aluminiumendplatten, die eine im wesentlichen gasdichte Atmosphäre schaffen. Das Gas vom Resonator wird in einen ersten Wärmeaus tauscher im Gehäuse gepumpt, durch die Pumpe hindurch, in den zweiten Wärmetauscher und dann in den Puffer bereich, von dem es dann zurück zum Resonator fließt.

Der Gaspufferbereich bildet ein Gasresevoir und dient zur Verringerung von Druckimpulsschwankungen im Resonator. Die positive Verdrängerpumpe enthält keine äußeren Wellen dichtungen und es besteht im wesentlichen kein Differen tialdruck zwischen dem Pumpengetriebegehäuse und dem Gehäuse für die drehbaren Pumpenteile. Eine Verschmutzung des Gasflusses durch den Resonator wird verringert.

Es wird im wesentlichen ein robustes integriertes Paket der aktiven Laserkomponenten als feste Einheit in einem einzigen Gehäuse angeordnet. Die Notwendigkeit für getrennte große gegossene Metallgehäuse für die Wärmeaus tauscher und die Pumpe ist vermieden, wie sie bei vakuum festen Dichtungen erforderlich sind.

Es wird ein sauberer Gasumlauf mit einer Pumpe erreicht, die für Laseranwendungen konzentriert ist. Das gemeinsame Gehäuse (Behälter) verhindert nicht nur die Notwendigkeit eines separaten gegossenen Gehäuses, sondern dient außer dem als Gaspuffer.

Vorzugsweise dient der Behälter als Gaspuffer mit einem relativ großen Volumen, obwohl die Pumpe selbst kleine Druckschwankungen aufweist. Da jedoch die Pumpe das Gas in den Gasbehälter (Gaspuffer) abgibt, dient dieser als Akkumulator und die Druckschwankungen der Pumpe werden we sentlich verringert, da das Gas in ein viel größeres Volumen fließt, als wenn es direkt in den Resonator fließen würde. Der Puffer gleicht dieses wirkungsvoll aus und es wird eine etwa 10fache Verbesserung beobachtet, die von den relati ven Größen der Pumpe und des Gaspuffervolumens abhängt.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Pumpenvolumen etwa 10% des Puffervolumens, welches zu einer Schwankung von nur etwa 1% führt.

Ein weiterer Vorteil ist es, daß das große Gaspuffervolumen die Notwendigkeit zum Einbringen von Ersatz-Lasergas in das System verringert.

Die Konstruktion der vorliegenden Erfindung ermöglicht wei- tere Vorteile wie z. B. die Servicefreundlichkeit. In einer besonderen Ausführungsform ist die Pumpe an einer der Behäl terendflansche befestigt. Das Entfernen des Endflansches er möglicht das Entfernen der Pumpe ohne weitere Störung des übrigen Systems. Auf diese Weise kann die Pumpe leicht zur Inspektion, zur Reparatur zum Ölwechsel oder ähnlichem inner halb weniger Minuten entfernt werden und erfordert kein Aus einandernehmen der Kanalführung oder des Resonators selbst.

Da das Gehäuse im wesentlichen aus einer großen Stahlröhre bestehen kann, kann es als Resonatorträger selbst (optische Bank) verwendet werden. Wenn das Gehäuse als optische Bank verwendet wird, wird eine Öffnung in dem Behälter gebildet mit einer geeigneten Leitung, damit der Gehäusebehälter als Gasverteiler dienen kann.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist seine Anpassungsfähigkeit an verschiedene Betriebszustände. Sie enthält ein großes Gasvolumen, und es ist ein sehr sauberes System erzeugt, in dem im wesentlichen keine festen Dichtun gen verwendet sind. Die verschiedenen Komponenten sind durch Kanäle miteinander verbunden und die Wasserdich tungen zu den Wärmetauschern sind hartgelötet ohne Wasserarmaturen.

Die vorliegende Erfindung ist besonders geeignet für Hoch leistungsgaslasersysteme, wie z. B. schnelle CO₂-Axialfluß laser. Sie kann auch mit anderen Lasern einschließlich Ex cimerlaser, Stickstofflaser verwendet werden und ist nicht auf Axialflußsysteme begrenzt.

Ein zusätzlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Befestigung der Resonatorspiegel auf einem einzigen einheitlichen Befestigungsblock, wobei die Feldspiegel an einem Retroreflektor befestigt sind. Die Resonatorspie gel sind einstellbar an dem Befestigungsblock angeordnet und im wesentlichen parallel zueinander festgelegt. Die Verwendung des Retroreflektors bewirkt weiterhin die Re flektion in zwei orthogonalen Richtungen und die Strahlwege werden in paralleler Konfiguration über eine relativ lange Entfernung beibehalten.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs beispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Aus führungsform der vorliegenden Erfindung zur Darstellung eines schnellen Axialflußlasers mit einem Umlaufsystem, der als optische Bank für einen optischen Resonator dient,

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Aus führungsform eines schnellen Axialflußum laufsystems, das eine Pumpe und zwei Wärme austauscher darstellt, die auf einem Gestell angeordnet sind, das seinerseits verschieb lich im Inneren des Behältergehäuses angeord net ist und komplett entfernbar ist,

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer Aus bildungsform eines schnellen Axialflußumlauf systems, das die Entfernbarkeit der Pumpe von den Wärmetauschern im Behälter zeigt,

Fig. 3b ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines schnellen Axialflußum laufsystems, bei dem der die Pumpe antreiben de Motor an der inneren Wand der Behälterend platte angeordnet ist,

Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht eines Gasflus ses in der Ausführung von Fig. 1,

Fig. 5 ist eine schematische Ansicht des Gasflusses eines schnellen Axialflußumlaufsystems ähnlich nach Fig. 4, jedoch mit einer anderen Anordnung der Gasrückkehrleitung zum Endflansch gegen über dem der Pumpe naheliegenden Flansch, wobei die Wärmetauscher Wasserleitungen durch den gleichen Flansch führen,

Fig. 6 zeigt schematisch den Weg des Laserstrahls nach einer Anordnung von Fig. 1,

Fig. 7 ist eine teilweise Schnittansicht eines schnellen Axialflußsystems nach Fig. 1,

Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht einer exemplarischen Anode, die in einem optischen Resonator der vor liegenden Erfindung verwendbar ist,

Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht einer exemplarischen Kathode, die in einem optischen Resonator der vor liegenden Erfindung verwendbar ist,

Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht der Retroreflek toranordnung, die an dem Gehäusebehälter befestigt ist, wie es bei der Anordnung nach Fig. 1 verwen det ist,

Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht einstellbarer Spiegelanordnungen, die auf einem Resonatorspie gelbefestigungsblock angeordnet sind,

Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht einer einstellbaren Spiegelbefestigungsanordnung nach Fig. 11,

Fig. 13 zeigt schematisch die Spiegelkühlanordnung, wie sie bei den Ausführungsformen nach Fig. 10 und 11 verwendet sind,

Fig. 14 ist eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Rotationskompressionspumpe mit positiver Verdrän gung, die mit der vorliegenden Erfindung verwendbar ist, und

Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Aus führungsform der vorliegenden Erfindung, die einen nicht gefalteten Laser auf dem Gehäusebehälter zeigt.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gasflußlaser mit einem im wesentlichen nicht leckenden gasdichten Druckbehälter gehäuse, das derart baulich aufgebaut ist, daß es einer Druck differenz zwischen dem Inneren und dem Äußerem des Behälters widersteht. Wenigstens ein Teil des Behälters enthält einen Be reich, der von dem übrigen Behälter entfernbar ist, um verschie dene Systemkomponententeile des Gasflußsystems in das Innere des Behälters einzuführen oder daraus zu entfernen.

Innerhalb des Gehäuses befindet sich eine Pumpe für den Umlauf von Gasen durch einen Laserresonator und einen oder mehreren Wärmetauscher. Während üblicherweise bei konventionellen Gas flußsystemen die Pumpe ein separates schweres (gegossenes) Gehäuse entfernt von jedem Wärmetauscher erfordert, positio niert die vorliegende Erfindung diese Elemente alle in einem Behälter.

In Fig. 1 ist der Gasflußlaser generell mit der Ziffer 10 be zeichnet. Der Laser 10 kann verschiedene Typen von Lasern bilden, einschließlich, jedoch darauf nicht begrenzt, schnelle Axialflußlaser, Querflußlaser, CO₂-Laser, N₂-Laser, Excimer Laser oder ähnliche. Ein Druckbehälter 12 allein enthält die notwendigen Elemente, um das fließende Lasermedium durch den Resonator zu pumpen und zu kühlen. Der Behälter 12 kann aus unterschiedlichem Material bestehen und in einer Ausfüh rungsform ist er aus einer im wesentlichen länglichen recht winkligen Struktur aus Stahl mit zwei gegenüberliegenden Aluminiumendplatten aufgebaut. Es sind auch andere geome trische Ausbildungen und Materialien geeignet, wobei in erster Linie erforderlich ist, daß der Behälter 12 einem Differen tialdruck zwischen seinem Inneren und Äußeren widerstehen muß, der in einem Gasflußlaser vorhanden ist, wobei die Mittel zum Pumpen und Kühlen innerhalb des Gehäuses ange ordnet und unter den geeigneten Flußbedingungen arbeiten.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, kann der Behälter 12 in einer bestimmten Ausführungsform als optische Bank verwendet wer den, um einen optischen Resonator zu tragen. In einer Aus führungsform sind ein Resonatorspiegel-Befestigungsblock 14 und der Rückspiegel-Befestigungsblock 16 an der Oberseite des Behälters 12 angeordnet. Ein Pumpenmotor 18 ist auf übliche Weise an die Endplatte 20 angesetzt. Das heiße Gas, das den Resonator verläßt, durchläuft einen Auslaßverteiler 22, nachdem das Lasermedium und andere geeignete Gase die Entladungsröhren 24 durchlaufen, in denen eine Besetzungsin version auftritt, wenn der schnelle Gasfluß einer elek trischen Entladung ausgesetzt wird. Es wird darauf hinge wiesen, daß in Fig. 1 eine gefaltete Anordnung mit vier unterschiedlichen Entladungsröhren 24 dargestellt ist, daß die vorliegende Erfindung jedoch nicht auf eine gefaltete Anordnung oder vier Entladungsröhren beschränkt ist.

Der Auslaßverteiler 24 kann aus einem durchgehenden Mate rialstück aus z. B. einer Glasleitung bestehen, kann jedoch auch aus zwei oder mehreren durch eine Kupplung 26 ver bundene Stücke bestehen. Dies ermöglicht das Entfernen der Endplatte 20 ohne Auseinandernehmen der Resonatoranordnung durch Trennen der zwei Stücke des Auslaßverteilers 22 beim Lösen der Kupplung 26.

Die Fig. 2 und 3 zeigen verschiedene Elemente innerhalb des Behälters 12. Eine Pumpe 28 ist mit einem ersten Wärmetau scher 30 verbunden. Der Auslaßverteiler 22 ist mit einem ersten Wärmetauscher 30 verbunden und erstreckt sich durch die Endplatte 20. Alternativ kann der Gasverteiler 22 durch die gegenüberliegende Endplatte durch eine Dichtung treten. Der erste Wärmetauscher 30 kühlt das Entladungsgas, das vom Resonator abfließt, und kann aus üblichen Elementen, wie z. B. Kupferröhren und Aluminiumplatten bestehen. Durch den Wärmetauscher wird ein Kühlmedium geleitet, um die thermische Energie des Gases abzuführen. Eine Pumpe 28, wie z. B. eine positive Verdrängerpumpe, dient zum Hindurchpumpen der Gase durch die gesamte Anordnung. Eine derartige bevorzugte posi tive Verdrängerpumpe ist in der DE-P 36 21 027.7 der Anmel derin beschrieben. Fig. 14 erläutert die Elemente der bevorzugten Verdrängerpumpe im Detail und ist später be schrieben.

Die Pumpe 28 empfängt das gekühlte Resonatorgas von dem Wärmetauscher 30 und verdichtet es während des Pumpens, wobei die thermische Energie des Gases in dieser Zeit zu nimmt. Mit der Pumpe 28 ist direkt ein zweiter Wär metauscher 32 verbunden. Der Zweck des zweiten Wärme tauschers besteht darin, die thermische Energie des gepumpten Gases nach der Kompression und dem Hindurch pumpen durch die Pumpe 28 zu entfernen. Vom Wärmetauscher 32 fließen die gekühlten Gase in das Innere des Behälters 12, der als Gasakkumulator und Gaspuffer dient.

Die Wärmetauscher 30 und 32 sowie die Pumpe 28 sind mitein ander über Leitungen einfacher Form, wie Kanäle verbunden, die ähnlich denen sind, die in Vakuumreinigern verwendet werden. Die Kanalführung kann aus einer Reihe von Tele skopröhren mit Anschlußteilen bestehen, um eine gasdichte Ausbildung vorzusehen, wobei Gasverluste kleingehalten sind und ein leichtes Entfernen oder Ersetzen der Pumpe 28 oder der Wärmetauscher 30 und 32 möglich ist. Beispiel hafte Materialien sind Plastikstutzen.

Wie in Fig. 2 deutlich dargestellt ist, enthält eine Aus führungsform der Erfindung die beiden Wärmetauscher 30 und 32 auf einer Schieberanordnung 33, die verschieblich innerhalb des Inneren des Behälters 12 angeordnet ist und daraus komplett entfernbar ist. Die Pumpe 28 kann auf dem Schieber 33 angeordnet sein, an einer Endplatte 20 angeflanscht sein oder durch andere übliche Mittel getragen sein.

Fig. 3 zeigt die Einfachheit, mit der die Pumpe 28 aus dem Inneren des Behälters 12 zur Wartung, zur Reparatur, zum Ölwechsel, zur Reinigung oder ähnlichem entfernt werden kann. Aufgrund der Einfachheit der verbindenden Leitungen kann die Pumpe 28 leicht von den beiden Wärmetauschern abgekoppelt werden.

In Fig. 3b ist eine andere Ausführungsform der Erfindung gezeigt, in der der Motor 18 auf der inneren Seite der Endplatte 20 und dem Inneren des Behälters 12 angeordnet ist.

Der Gasfluß durch das Lasersystem ist im Detail in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Das Innere des Behälters 12 dient als Gaspuffer, wenn geeignete Öffnungen innerhalb der Aufbaukomponenten des Behälters 12 vorhanden sind und ein Mittel zum Abfließen gekühlten Gases in die Entladungs röhren 24 vorgesehen ist. Es ist beachtlich, daß das Innere des Behälters 12 einen Gaspuffer bildet und gekühltes Gas frei in das Innere fließt, nachdem es den Wärmetauscher 32 verlassen hat.

Das tatsächliche Volumen des Inneren des Behälters 12 er gibt einen relativ großen Gasvorrat für den Laser. Jeder Gasverlust durch die Leitungen, die die Wärmetauscher 30 und 32 mit der Pumpe 28 verbinden, ist fast unbedeutend, da das Gas nur einfach in den Gaspuffer fließt. Das Gas, das vom Resonator durch den Gasverteiler 22 zurückkehrt, befindet sich an der Niederdruckseite der Pumpe 28 und in einer Ausführungsform der Erfindung bei einem Druck von etwa 70 torr.

In der gleichen Ausführungsform liegt der Druck innerhalb des Inneren des Behälters 12 bei etwa 140 torr, welches ausreichend ist, um einen Differentialdruck zu erzeugen zur wirkungsvollen Gaszirkulation durch die Röhren 24 (in der das Lasen auftritt) mit einem Wert von mehr als 200 CFM (5,6 m³/min) zu erzeugen. In einer Ausführungsform beträgt das Volumen der Pumpe 28 etwa 5-15% des Volumens des Gaspuffers des Behälters 12.

Das Gas erfährt einen Anstieg der Temperatur, wenn es durch jede Entladungsröhre 24 fließt und erreicht eine Temperatur von etwa 150°C. Erhitztes Gas fließt durch den Gasverteiler 22, in dem der Druck etwa 70 torr beträgt, tritt durch ein Ende der Endplatten des Behälters 12 über geeignete gasab gedichtete Leitungen und läuft durch einen Kanal in einen Blechtopf, in dem der erste Wärmetauscher 30 angeordnet ist. Dies ist die Niederdruckseite der Pumpe 28 und es tritt dann in das Hauptvolumen oder den Gaspuffer des Inneren des Behälters 12, der auf einem Druck von etwa 140 torr steht. Es ist zu betonen, daß die Drücke auf der Hochdruck- und der Niederdruckseite der Pumpe 28 nicht auf die angegebenen Werte beschränkt sind, sondern mit den verschiedenen Para metern, wie Pumpengröße, Gaspuffervolumen, der Gaspump geschwindigkeit, der gesamten Gasmenge im System und ähn lichem variieren kann.

Gemäß Fig. 5 tritt das Gas an den Entladungsröhren 24 (Resonator) durch die Endplatte gegenüber der mit der Pumpe 28 verbundenen Endplatte ein. Die Wärmetauscher 30 und 32 sind entsprechend verlötet, um die notwendige Kühl funktion herzustellen. Die Leitungen 34 bestehen aus einem geeigneten Material zum Überführen eines gewünschten Kühl mediums zu den Wärmetauschern, die aus Kupferröhren zwischen Aluminiumblech bestehen können. Die Leitungen 34 sind mit den entsprechenden Wärmetauschern hartgelötet. Vakuum dichte Abdichtungen und Wasserarmaturen werden nicht benö tigt, oder falls doch notwendig, ist die Verwendung klein gehalten.

Optional befindet sich im Inneren des Behälters 12 ein Mole külsieb 37, um Verunreinigungen, wie Wasser, Ausfallkomponen ten des Lasermediums, Kohlenwasserstoffe und ähnliches zu absorbieten. Ein beispielhaftes Molekularsieb enthält akti viertes Aluminiumoxyd oder ähnliches ohne darauf beschränkt zu sein. Ebenfalls optional ist ein Katalysator 35 in dem heißen Auslaßverteiler 22 angeordnet. Geeignete Katalysatoren sind Platin oder andere Materialien, ohne darauf beschränkt zu sein, die dazu verwendet werden können, die Reaktion von Ausfallkomponenten des Lasermediums zu aktivieren.

Bezüglich der Fig. 1 und 6 ist der optische Weg oder die Strahllinie 36 in einen gefalteten Laser dargestellt, der wenigstens zwei Entladungsröhren 24 verwendet. In Fig. 1 befinden sich 4 Entladungsröhren 24 entlang eines gefalte ten Weges. Wenn das Gas durch die Entladungsröhren 24 fließt, wird vorzugsweise die Temperatur des Gases auf weniger als 200°C gehalten. Für ein wirkungsvolles Lasen ist eine gewisse Einrichtung erforderlich, um die erzeugte Hitze zu entfernen. In einer Ausführungsform fließt das Gas mit einer Geschwindigkeit von etwa 200 ft³/min (5,6 m³/min).

Wie in Fig. 6 dargestellt ist, ist der optische Weg des er zeugten Strahls mit der Ziffer 36 bezeichnet. Das Lasen innerhalb jeder Entladungsröhre erzeugt eine Besetzungs inversion, die den Strahl bildet. Dieser Strahl läuft ent lang des optischen Weges 36 zwischen zwei einstellbaren Resonatorspiegeln 37 a und 37 b und drei Faltspiegeln 39 a, 39 b und 39 c. In einer anderen Ausführungsform der vorlie genden Erfindung können die drei Faltspiegel durch nur zwei Faltspiegel ersetzt werden. Nach einer anderen Aus führungsform der Erfindung weist der Resonator keine ge faltete Ausbildung auf, sondern es werden nur zwei gegen überliegende Resonatorspiegel verwendet.

Der Spiegelbefestigungsblock 14 enthält einen Befestigungs block, um die Resonatorspiegel 37 a und 37 b in im wesent lichen fester Anordnung zu tragen und derart zu halten. Der Befestigungsblock 14 besteht aus einem Material zur Verkleinerung der thermischen Expansion. Der Resonator spiegel 37 a ist ein hochreflektierender Spiegel, der mit einer hochreflektierenden Schicht überzogen ist und eine im wesentlichen planare Reflektoroberfläche aufweist. Der optische Weg 36 ist normal im Hinblick auf die planare Oberfläche des Resonatorspiegels 37 a. Der Resonatorspiegel 37 b ist ein Ausgangskoppler und ein halbdurchlässiger Reflektorspiegel mit einer Gesamtdurchlässigkeit des Laser strahls von etwa 30%. Der Resonatorspiegel 37 b besteht in einer Ausführungsform aus ZnSe mit einer reflektierenden Beschichtung auf seiner Oberfläche und einer konkaven Aus bildung, die eine Focuslänge von etwa 10 m aufweist. Die äußere Oberfläche des Resonatorspiegels 37 b weist eine Antireflektionsschicht auf, ermöglicht jedoch eine Gesamt durchlässigkeit von etwa 30%. Die Spiegel 37 a und 37 b werden im wesentlichen parallel innerhalb etwa 20 micro radian zueinander gehalten.

Die Resonatorspiegel 37 a und 37 b sind beide auf einem einzigen Montageblock 14 befestigt. Die drei Faltspiegel 39 a, 39 b und 39 c sind alle an dem Retroreflektor-Block 16 befestigt. Ohne den Retroreflektor-Block 16 müßte jeder Spiegel auf einem separaten Block befestigt werden und die parallelen Wege des Laserstrahls in einer gefalteten Aus bildung müßten durch eine Dreiarmstruktur eingestellt werden, wobei die Spiegel kinematisch befestigt sein müßten. Bei einem derartigen konventionellen Befestigungssystem sind drei Streben in Längsrichtung zwischen den gegenüberlie genden Befestigungsblöcken angeordnet, die wassergekühlt sind und eine aufwendige Struktur mit einer größeren Zahl von Teilen aufweisen. Jede Strebe muß an einem Spiegelblock befestigt sein, auf der gleichen Temperatur der anderen Strebe gehalten werden, und die Streben müssen kinematisch derart montiert sein, daß eine thermische Expansion und Kon traktion die Dreiträgerstruktur nicht beeinflußt. Zusätzlich ist es notwendig, daß der Abstand der Streben genau eingehal ten ist.

Der Retroreflektorblock 16 weist ausgeprägte Oberflächen auf, die präzise bearbeitet sind und zur Aufnahme von von Faltspiegeln in fester Zuordnung dienen. Die Falt spiegel 39 a, 39 b und 39 c können auf den äußeren Ober flächen des Retroreflektorblocks 16 befestigt sein oder können in festen Positionen in Innenteilen des Blocks angeordnet und getragen sein. Der Retroreflektor-Block 16 ist eine Würfelecke, wobei die Spiegel 39 a, 39 b und 39 c bündig auf den bearbeiteten Flächen der Würfelecke befestigt sind. In einer anderen Ausführungsform ruht jeder Spiegel auf drei getrennten Stiften, die auf jeder Oberfläche so ein gestellt sind, daß die Spiegel alle in einem richtigen vorbe stimmten Winkel stehen. Die Verwendung der Würfelecke hält die gefalteten Spiegel in fester Zuordnung zuein ander. Da alle Faltspiegel sich auf einem Block befinden, sind Vibrationsempfindlichkeiten und thermische Expan sionseigenschaften verringert. Es ist keine Einstellung der Spiegel erforderlich, wenn diese einmal festgelegt sind.

Die Faltspiegel 39 a, 39 b und 39 c reflektieren, wenn sie am Retroreflektorblock 16 befestigt sind, den eintre tenden Laserblock in drei unterschiedlichen Ebenen, so daß der austretende Strahl um 180° vom eintretenden Strahl gedreht ist. Jeder Faltspiegel 39 a, 39 b und 39 c liegt auf einer Seite des Retroreflektorblocks 16 (der Kubus), wobei drei Spiegelflächen die Ecke des Blocks 16 (des Kubus) bilden. Der Retroreflektor 16 ergibt eine Winkelstabili tät in den beiden orthogonalen Ebenen parallel zum Laser strahl.

In einer Ausführungsform sind Bohrungen innerhalb des tat sächlichen Retroreflektorblocks 16 ausgebildet, die einen freien Laufweg ermöglichen.

Wie bereits dargelegt, unterscheiden sich die Resonatorspie gel 37 a und 37 b von üblichen Resonatorspiegel-Befestigungs anordnungen darin, daß beide Spiegel im wesentlichen auf einem Block angeordnet sind, dadurch wird eine parallele Zuordnung erhalten und der große Befestigungsblock 14 läßt kleine signifikante Drehungen oder Änderungen der Form aufgrund thermischer Schwankungen zu. Wenn die zwei Re sonatorspiegel 37 a und 37 b einmal in paralleler Anord nung auf dem Block befestigt sind, bleiben sie parallel zueinander. Die Probleme der Erhaltung dieser Paralleli tät über eine große Entfernung ist verbessert.

In Fig. 7 ist die relative Positionierung der Elektroden dargestellt. Wie gezeigt, sind die Anoden 38 im Resonator an einem Ende jeder Entladungsröhre 24 angeordnet, wobei die Kathoden 40 an den gegenüberliegenden Enden vorgesehen sind. In der Ausführungsform von Fig. 7 befinden sich die Anoden im wesentlichen innerhalb des Gasrücklaufweges. wenn das Gas aus dem Inneren des Behälters 12 zurückkehrt. Die Kathoden 40 befinden sich an den gegenüberliegenden Enden der Entladungsröhren 40 in unmittelbarer Nähe des Auslaßverteilers 22. Es ist zu betonen, daß die Anordnung der Anoden 38 und Kathoden 40 umkehrbar ist und daß die vorliegende Erfindung nicht auf vier beschränkt ist. Ein Paar von Elektroden ist in jeder Entladungsröhre 24 vor gesehen. Abhängig von der Zahl der Röhren ändert sich die Zahl der Elektroden. Jede Elektrode ist mit einer Energieversorgung verbunden, die nicht dargestellt ist, die ohne Beschränkung eine Gleichspannungs-Entladung, Hochfrequenzanordnungen oder ähnliches enthalten. Eine Trägerstruktur 42 hilft bei der Unterstützung und Befesti gung des Resonators.

In den Fig. 8 und 9 sind Querschnittsansichten der Anoden und Kathodenanordnungen genauer dargestellt. Die Anoden anordnung 38 ist eingefügt, um eine elektrische Entladung in der Entladungsröhre 24 zu erzeugen, in der ein fließendes Lasermedium zur Bildung eines Laserstrahls einer Besetzungs inversion unterworfen. Eine Gasdüse 46 bildet einen gewünschten Fließweg des eintretenden gekühlten Gasmediums. Ein Befesti gungsflansch 48 dient zur Befestigung der Resonatorstruktur an einer optischen Bank (in einer Ausführungsform an dem Behälter 12).

Ein O-Ring 50 dichtet die Resonatoranordnung durch den Flansch 48 an der optischen Bank (Behälter 12). Ein Ano denstift 54 befindet sich innerhalb der Einlaßanordnung, der das gekühlte Gasmedium von dem Gaspuffer oder dem Inneren des Behälters 12 zugeführt wird. Der Flansch 48 ist an der optischen Bank durch geeignete Haltemittel, wie z. B. Gewindeschrauben 52, befestigt.

In Fig. 9 dichtet ein O-Ring 56 einen Endflansch 58 einer Entladungsröhre mit der Entladungsröhre 24 und ein Endflansch 60 eines Verteilers ist mit der Röhre 24 durch eine O-Ringdichtung 62 abgedichtet. Ein rost freier Stahlring 64 dient als Kathode, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine derartige Anordnung beschränkt und andere Kathodenausführungsformen können vorgesehen sein. Der rostfreie Stahlring 64 ist ebenfalls mit einer geeigneten Energieversorgung verbunden. Dies alles ist einem Kathodenkörper 66 zugeordnet.

Die Fig. 10 und 11 zeigen eine Ausführungsform einer gefalteten Entladungsröhrenanordnung, die mit der vorlie genden Erfindung verwendbar ist. Drei Faltspiegelanord nungen 68 mit Spiegelkühlern sind am Retroreflektor 16 ähnlich der Anordnung nach Fig. 12 befestigt.

Wie in Fig. 11 gezeigt ist, sind zwei Resonatorspiegel anordnungen 70 an einer kippbaren Spiegelbefestigungsplat te 72 befestigt, die aus Aluminium oder ähnlichem bestehen kann.

In Fig. 12 ist die gesamte Resonatorspiegel-Anordnung 74 in Querschnittsansicht dargestellt. Die Kipplatte 72 ist ein Resonatorspiegel-Befestigungsblock der einstellbar und abdichtend mit einem O-Ring 76 am Block 40 befestigt ist. Es ist ferner eine O-Ringdichtung 78, wie dargestellt ver wendet. Eine Kühlanordnung 81 dient dazu, den Spiegel 80 (z. B. die Resonatorspiegel 37 a und 37 b) zu kühlen und ein O-Ring 82 dichtet den Spiegel 80 an die Kühlanordnung 81. Eine federnde Bügelbefestigung 84 wirkt auf die Kühlanord nung 81 mit einem Spiegelhalteflansch 86. Eine Blendenplatte 88 ist beweglich am Block 14 befestigt, um eine Bewegung und Einstellung jedes Spiegels 80 zu ermöglichen, um parallele Strahlwege zu erzeugen. Zwei Einstellschrauben 90 (wobei nur eine in Fig. 13 dargestellt ist) in Kombination mit einer Stiftschraube 92 werden verwendet, um die Kippplatte 72 zur Herstellung eines parallelen Strahlweges für den entspre chenden Resonatorspiegel 80 einzustellen. Die Einstell schrauben 90 werden so eingestellt, daß sie eine Bewegung in X- und Y-Ebenen ermöglichen und um einen Punkt drehen, der der Stiftschraube 92 zugeordnet ist. Schraubeinsätze 94 umgeben die Stiftschraube 92 und ergeben eine feste Befestigungsstruktur.

Bezüglich Fig. 13 enthält die Kühlanordnung 81 ein rohr förmiges Teil 96 um die Anordnung 81 herum, und es fließt ein Kühlmedium durch die zugeordneten Kühlschläuche 98, die gekoppelt und mit einer Klammer befestigt sind.

Fig. 13 zeigt nur eine Ausführungsform einer Kühlanord nung 81, wobei jedoch eine Vielzahl anderer Ausführungs formen möglich sind. Die Kühlanordnung 81, dient zur Kühlung des Resonatorspiegels 80. Als Kühlmittel kann Was ser verwendet werden, ohne darauf beschränkt zu sein.

Eine Pumpe oder eine Art von Lüfter ist ein notwendiges Element eines Gasflußlasers. Die Pumpe 28, die in Fig. 14 dargestellt ist, ist nur eine von vielen Ausbildungsformen, die für die Zwecke der Ausführung der vorliegenden Erfin dung geeignet sind. Die Pumpe 28 von Fig. 14 wird jedoch bevorzugt.

Die Pumpe 28 ist ein abgedichteter Drehkompressor und enthält eine Pumpenkammer 102, die durch erste und zweite Endplat ten 104 und 106 definiert ist und eine dünne Metallblech wand 108 zwischen den ersten und zweiten Endplatten 104 und 106, die die eingeschlossene abgedichtete Pumpenkam mer 102 bilden.

Innerhalb der Kammer 102 sind zwei Rotoren 108 und 110 aufgenommen. Eine getrennte Getriebekammer 112 ist an der Pumpenkammer 102 angeordnet und es besteht im wesentlichen kein Differentialdruck über die zwei Kammern. Die gesamte Anordnung, die die Pumpe 28 aufweist, ist innerhalb des Be hälters 12 aufgenommen. In einer Ausführungsform wird die Pumpe 28 durch Pumpenmagnet(e) 114 mit einem oder mehreren Antriebsmagneten 116 durch die Erzeugung eines magnetischen Flusses angetrieben, wobei die Antriebsmagnete oder Antriebs magnet 116 über einen üblichen Wechselstrommotor 18 angetrie ben sind (ist).

Obgleich die vorliegende Erfindung im wesentlichen in Kom bination mit einem Faltlaserresonator beschrieben ist, sind andere Laser und Resonatoren möglich. Im Hinblick auf Fig. 15 ist ein nichtgefalteter Resonator 118 an einem Behälter 12 angeordnet, der in dieser Ausführungs form ebenfalls als optische Bank dient. Innerhalb des Be hälters 12 sind die Pumpe 28 und die Wärmetauscher 30 und 32 angeordnet.

Der Resonator enthält zwei Resonatorspiegel 120 und 122, die jeweils auf Befestigungsanordnungen 124 und 126 be festigt sind. Die Ausrichtung wird durch Einfügung von drei Stäben 128 a, 128 b und 128 c unterstützt, die zur Verringerung thermischer und Belastungseffekte auf die Spiegelanordnung dienen. Auslaß- und Einlaßverteiler führen und entfernen Gas zu und von den Entladungsröhren 130.

Obgleich bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, ist die Er findung nicht auf die Details der Darstellung beschränkt, sondern beinhaltet auch Änderungen und Ergänzungen inner halb des Schutzumfanges der Ansprüche.

Bezugszeichenliste 10 Gaslaser
12 Druckbehälter
14 Block
16 Block
18 Pumpenmotor
20 Platte
22 Auslaßverteiler
24 Entladungsröhren
26 Kupplung
28 Pumpe
30 Wärmetauscher
32 Wärmetauscher
33 Schiebeanordnung
34 Leitungen
36 Strahl
37 a Spiegel
37 b Spiegel
38 Anoden
39 a Faltspiegel
39 b Faltspiegel
39 c Faltspiegel
40 Kathoden
42 Trägerstruktur
46 Gasdüse
48 Flansch
50 O-Ring
52 Gewindeschrauben
54 Anodenstift
56 O-Ring
58 Flansch
60 Flansch
62 O-Ring
64 Kathode
66 Kathodenkörper
68 Faltspiegelanordnung
70 Resonatorspiegel
72 Befestigungsplatte
74 Anordnung
76 O-Ring
78 O-Ring
80 Spiegel
81 Anordnung
86 Flansch
88 Einstellring
90 Daumenschrauben
92 Stiftschrauben
94 Einsatz
100 Klammer
102 Pumpenkammer
104 Endplatte
106 Endplatte
114 Magnet
116 Magnet
118 Resonator
120 Spiegel
122 Spiegel
124 Befestigungsanordnung
126 Befestigungsanordnung
128 a Stab
128 b Stab
128 c Stab
130 Röhren

Claims

1. Gasflußlaser, gekennzeichnet durch, ein gasdichtes Gehäuse (12) zur Aufnahme eines Gases mit einem Differentialdruck zwischen dem Inneren des Gehäuses (12) und dem Äußeren des Gehäuses vorgesehen ist, wobei wenigstens ein Teil des Gehäuses von dem übrigen Teil entfernbar ist, einen optischen Resonator, der einen Laserbereich definiert, der am Äußeren des Ge häuses angeordnet ist, Wärmetauscher (30, 32) in dem Gehäuse (12), Mittel zur Einführung und zum Umlauf eines Fließmediums zu und von den Wärmetauschern, eine positive Verdrängerpumpe (28) im Inneren des Ge häuses ist, wobei die Pumpe einen Ein- und einen Aus laß aufweist, Leitungen zur Bildung eines gasdichten geschlossenen Fließweges vom Resonator zu einem Wärme tauscher (30, 32), vom Wärmetauscher (30) zur Pumpe (28) und vom Inneren des Gehäuses zum Resonator, und Mittel zum abgedichteten Einführen oder Auslassen von Gas in und aus dem Gehäuseinneren.

2. Gasflußlaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher aus einem ersten (30) und einen zweiten (32) Wärmetauscher besteht, das der erste Wär metauscher (30) Gas vom Resonator empfängt, das dann durch die Pumpe (28) und durch den zweiten Wärme tauscher (32) in das Innere des Gehäuses (12) fließt.

3. Gasflußlaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des Inneren des Gehäuses einen Gasverteiler für den Resonator bildet.

4. Gasflußlaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen, Wärmetauscher (30, 32) und die Pumpe (28) miteinander über nichtvakuumdichte Verbindungen verbunden sind.

5. Gasflußlaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseinnere ein Gaspuffervolumen ausreichen der Größe aufweist, um Gasdruckschwankungen im Reso nator zu verkleinern.

6. Gasflußlaser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe ein Pumpenvolumen von etwa 5 bis 15% des Gaspuffervolumens aufweist.

7. Gasflußlaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe zur Bewegung des Gases magnetisch an getrieben wird.

8. Gasflußlaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (30, 32) mit den Leitungen über nichtvakuumdichte Dichtungen gekoppelt ist.

9. Gasflußlaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher und die Pumpe auf einem Trä ger befestigt sind, der gegenüber dem Inneren des Ge häuses abgedichtet ist und daraus entfernbar ist.

10. Gasflußlaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator am Äußeren des Gehäuses befestigt ist, das eine optische Bank bildet.

11. Gasflußlaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaslaser ein schneller Axialflußlaser ist.

12. Gasflußlaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe ein Metallblechgehäuse aufweist und weiterhin eine Pumpenkammer und eine Gaskammer ent hält, zwischen denen im wesentlichen kein Differen tialdruck besteht.

13. Gasflußlaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin ein Katalysator in den Leitungen zwischen dem Resonator und dem Wärmetauscher vor gesehen ist.

14. Gasflußlaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator aus Platin besteht.

15. Gasflußlaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein Molekularsieb in dem Gehäuse angeord net ist, um den Eingang von Verschmutzungen in den Resonator zu vermeiden.

16. Gasflußlaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rechtwinklige Gehäusestruktur aus Stahl mit zwei gegenüberliegenden Aluminiumendplatten ausgebil det ist, die abgedichtet an der rechteckigen Struktur befestigt sind.

17. Gasflußlaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Resonator eine gefaltete Struktur auf weist.

18. Gasflußlaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Energieversorgung zur Ausbildung einer elek trischen Entladung mit den Anoden- und Kathodenteilen verbunden ist, die sich im Inneren des Resonators befinden.

19. Gasflußlaser, gekennzeichnet durch, ein gasdichtes Gehäuse (12), das wenigstens ein vom übrigen Teil entfernbares Teil aufweist, einem Äußeren des Gehäu ses angeordneter optischer Resonator, der einen Laser bereich definiert, eine Gaskompressionspumpe (28) mit positiver Verdrängung in dem Gehäuse , wobei die Pumpe einen ausreichenden Differentialdruck im Gaslaser er zeugt, um eine Bewegung der Gase aus dem Gehäuse zum Resonator und zurück in das Gehäuse in zyklischer Weise zu gewährleisten, einen ersten Wärmetauscher, der mit dem Resonator und der Pumpe verbunden ist, wobei der erste Wärmetauscher (20) zur Ableitung thermischer Energie aus den Resonatorgasen dient, nachdem diese Gase den Resonator verlassen haben und bevor sie in die Pumpe fließen, einen zweiten Wärmetauscher (32), der mit der Pumpe verbunden ist, um die thermische Ener gie abzuleiten, die während der Kompression der Gase bei ihrem Durchgang durch die Pumpe entsteht, und eine Leitung zur Erzeugung eines Flusses zwischen dem Reso nator und dem ersten Wärmetauscher (30), zwischen dem ersten Wärmetauscher (30) und der Pumpe (28), und weiter zwischen der Pumpe (28) und dem zweiten Wärmetauscher (32) und zwischen dem Inneren des Gehäuses (12) und dem Resonator.

20. Gasflußlaser nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß ferner Dichtmittel zur Einführung in und zur Ent fernung von Gasen aus dem Gehäuseinneren vorgesehen sind.

21. Gasflußlaser nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine optische Bank ist und der Resona tor am Äußeren des Gehäuses befestigt ist.

22. Gasflußlaser nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (28) eine Drehkompressionspumpe mit positiver Verdrängung ist.

23. Gasflußlaser nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe von den Leitungen abnehmbar ist.

24. Gasflußlaser nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser ein schneller Axialflußlaser ist.

25. Gasflußlaser nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonator eine gefaltete Struktur aufweist.

26. Gasflußlaser, gekennzeichnet durch ein im wesentlichen gasdichtes Gehäuse (12) zur Aufnahme von Gasen, von dem wenigstens ein Teil vom übrigen Teil des Gehäuses entfernbar ist und einen Gaspuffer bildet, eine Pumpe (28) mit positiver Verdrängung im Inneren des Gehäuses, die zur Zirkulation und zur Rückführung der Gase durch den Laser vom Resonator zum Inneren des Gehäuses zur Entfernung thermischer Energie und zurück zum Resonator dient, wobei die Pumpe Drehteile für eine der Kompression und zum Fließen der Gase sowie ein Metallblechgehäuse geringen Gewichts aufweist, einen ersten Wärmetauscher (30) im Inneren des Gehäuses, der mit der Pumpe (28) und dem Resonator verbunden ist, wobei der erste Wärmetauscher (32) thermische Energie aus den Gasen ableitet, die vom Resonator kommen, einen zweiten Wärmetauscher (32) im Inneren des Gehäuses, der mit der Pumpe und dem Gas pufferbereich verbunden ist, wobei der zweite Wärme tauscher zur Entfernung thermischer Energie aus den Gasen dient, die von der Pumpe in den Gaspuffer und zurück zum Resonator fließen, und Leitungen, die den Resonator und den ersten Wärmetauscher (30), dem ersten Wärmetauscher (30) und die Pumpe (28), die Pumpe (28) und den zweiten Wärmetauscher (32) und den Gaspuffer bereich und den Resonator miteinander verbinden.

27. Gefalteter Gaslaser, gekennzeichnet durch ein Resona torspiegelbefestigungsteil (14), einen hochreflektie renden Resonatorspiegel (37 a), der an dem Resonator spiegelbefestigungsteil (14) angeordnet ist, einen Resonatorausgangsspiegel (37 b), der an dem Resonator spiegelbefestigungsteil (14) im wesentlichen parallel im Hinblick auf den hochreflektierenden Resonatorspiegel (37 a) angeordnet ist, ein Retroreflektorbefestigungsteil (16), das im wesentlichen parallel zum Resonatorspiegel befestigungsteil angeordnet ist, wenigstens zwei im we sentlichen parallel angeordnete eine Entladung bestim mende Röhren, die sich von und zu jedem Befestigungsteil (14, 16) erstrecken und parallele Strahlwege (36) bilden und mit ersten, zweiten und dritten Faltspiegeln, die an dem Retroreflektorbefestigungsteil (16) angeordnet sind, die zur Faltung der Strahlwege um im wesentlichen 180° zueinander dienen.

28. Gefalteter Gaslaser nach Anspruch 27, dadurch gekenn zeichnet, daß jeder der Resonatorspiegel am Resonator spiegel-Befestigungsteil (14) einstellbar angeordnet ist.

29. Gefalteter Gaslaser nach Anspruch 28, dadurch gekenn zeichnet, daß jeder der Resonatorspiegel auf einem einstellbaren Befestigungsteil angeordnet ist, das auf einem einzigen Block befestigt ist.

30. Gefalteter Gaslaser nach Anspruch 27, dadurch gekenn zeichnet, daß das Retroreflektorbefestigungsteil (16) ein einziges Teil ist, das einen Strahlweg enthält, der durch dieses einzige Befestigungsteil gebildet ist.

31. Gefalteter Gaslaser nach Anspruch 30, dadurch gekenn zeichnet, daß jeder der Faltspiegel an der Außenseite des einzigen Teils auf einer Würfeleckfläche angeordnet ist.

32. Gefalteter Gaslaser nach Anspruch 27, dadurch gekenn zeichnet, daß jeder der Faltspiegel im Inneren des Retroreflektorbefestigungsteils (16) angeordnet ist.

33. Gefalteter Gaslaser nach Anspruch 27, dadurch gekenn zeichnet, daß ferner ein abgedichtetes gasdichtes Gehäuse vorgesehen ist, das mit den beiden Zylinder röhren verbunden ist, wobei das Gehäuse einen Gaspuffer für die beiden Zylinderröhren bildet.

34. Gefalteter Gaslaser nach Anspruch 33, dadurch gekenn zeichnet, daß ferner eine positive Verdrängerpumpe (28) und ein Wärmetauscher (30, 32) in dem gasdichten Gehäuse (12) aufgenommen sind.