DE3716873A1 - Gaslaser - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gaslaser, insbe­ sondere Kohlendioxidlaser, mit einem einbautenfreien Gasent­ ladungsraum zwischen Hochspannungselektroden, mit einem zwischen einander gegenüber angeordneten Reflektoren viel­ fach gefalteten Strahlengang zweier Resonatorendspiegel, und mit Gaseinlaß und Gasauslaß gestattenden Öffnungen des nach außen abgeschlossenen Gasentladungsraums.

Ein derartiger Gaslaser ist aus der DE-OS 35 16 232 be­ kannt. Dieser bekannte Gaslaser ist für Kraftfahrzeug-Zündan­ lagen bestimmt, wozu er einfach im Aufbau ist und geringen Raumbedarf hat. Eine Kühlung ist nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gaslaser mit den eingangs genannten Merkmalen insbesondere im Hinblick auf seinen einbautenfreien Gasentladungsraum so zu verbessern, also unter Beibehaltung seines einfachen Aufbaus, daß eine höhere Leistung erreicht wird, unter Einhaltung einer annehm­ baren Strahlqualität.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Gasentladungs­ raum eine kontinuierliche Gasströmung vorhanden ist, und daß die Gasströmungsrichtung parallel zu der zwischen den Reflek­ toren befindlichen Längsachse des einbautenfreien Gasentla­ dungsraums verläuft.

Der eingangs angesprochene Gaslaser der DE-OS 35 16 232 hat zwar Gaseinlaß- und Gasauslaßöffnungen, die jedoch nur dazu dienen, den Innenraum des Lasers mit der gewünschten Gasfüllung versehen bzw. diese Gasfüllung auswechseln zu können. Eine kontinuierliche Gasströmung ist nicht vorhanden.

Aus der DE-OS 33 16 778 ist Gaszirkulation durch den Ent­ ladungsraum bekannt. Dieser weist jedoch eine zentrale dickere Mantelrohrelektrode auf, die zu einer Verwirbelung der Strömung in Richtung des Strahlenganges beiträgt, so daß transversale Dichtegradienten im Lasergas auftreten, deren Folge Strahlver­ zerrungen sind.

Für die Erfindung ist also von Bedeutung, daß die konti­ nuierliche Gasströmung bzw. deren Gasströmungsrichtung parallel zur Längsachse des einbautenfreien Entladungsraums verläuft. Durch den vielfach gefalteten Strahlengang wird die Kompaktheit des Lasers vergrößert und insbesondere werden die Strömungs­ querschnitte bei verringerten Strömungslängen größer. Infolge­ dessen ergeben sich geringere Druckdifferenzen insbesondere im Entladungsraum, was auch bei einer Erhöhung der Laserleistung zu einer Verbesserung der Strahlqualität führt, aber auch die Möglichkeit eröffnet, preiswertere pumpsysteme mit niedrigen Druckzahlen einzusetzen, nämlich Seitenkanal- und Radialver­ dichter. Diese Vorteile und insbesondere die hohe Strahl­ qualität ergeben sich sowohl bei kontinuierlichem Betrieb des Lasers, wie auch im pulsbetrieb. Seine Kompaktheit ge­ währleistet eine hohe mechanische Stabilität und ermöglicht darüberhinaus eine erhebliche Senkung der Herstellungskosten.

Der Gasentladungsraum ist mindestens ein im Querschnitt rechteckiger Strömungskanal, an dessen Stirnseiten riegelför­ mige Reflektoren als sphärisch gekrümmte Spiegel oder den Strah­ lengang U-förmig faltende Dachkantspiegel angeordnet sind. Die riegelförmigen Reflektoren sind mit dieser Form auf den rechteckigen Strömungskanal stabilitätsmäßig optimal abgestimmt. Der rechteckige Strömungskanal bzw. das den Strömungskanal um­ schließende Trägerrohr hat ein großes Flächenträgheitsmoment, so daß etwa vorhandene Vibrationen durch Restunwuchten sich drehender Teile von Gebläsen od. dgl. nur in geringem Maße im optischen System des Lasers zur Auswirkung kommen. Die gewonnene Stabilität des optischen Systems bzw. der riegel­ förmigen Reflektoren oder Faltungsspiegel ist so erheblich, daß die Erhöhung der Faltungszahl nicht ins Gewicht fällt, welche zur Vermeidung einer Reduktion des Strahldurchmessers durch mehrmalige Zwischenfokussierung bei Reflexion an den sphärisch gekrümmten Spiegeln in Kauf genommen werden muß. Auch der den Strahlengang U-förmig faltende Dachkantspiegel hat eine hohe mechanische Stabilität gegen Vibrationsbeeinflussung und ist insbesondere bei kleinen Verkippungen um seine Dachkantachse vergleichsweise unempfindlich, weil sich nur geringe Ver­ schiebungen der zwischen den Reflektoren befindlichen Stahl­ abschnitte ergeben.

Bei einem Gaslaser, insbesondere einem Kohlendioxidlaser, mit einem Gasentladungsraum und mit einem zwischen einander gegenüber angeordneten Reflektoren vielfach gefalteten Strah­ lengang zweier Resonatorendspiegel ist es vorteilhaft, wenn der Strahlengang zwischen den Reflektoren in mindestens zwei übereinander liegenden Ebenen des Gasentladungsraums ange­ ordnet ist. Damit läßt sich durch die Faltung des Strahlengangs nicht nur die Kompaktheit des Lasers in Richtung seiner zwischen den Reflektoren befindlichen Längsachse erreichen, sondern im erheblichem Maße auch quer dazu. Es ergibt sich eine größere mechanische Stabilität des Resonators und eine daraus folgende Verbesserung der Strahlqualität. Der verbesserte Aufbau des Gas­ lasers wird unter prinzipieller Beibehaltung der oben genannten Bauteile ermöglicht, insbesondere unter Beibehaltung der dar­ gelegten optischen Systeme bzw. der Reflektoren, die als sphärisch gekrümmte Spiegel in Riegelform oder als Dachkantspie­ gel zuverlässig und mit geringem Aufwand hergestellt werden können. Außerdem ermöglicht eine Reduzierung der Erstreckung quer zur Längsachse, daß der Querschnitt des Entladungsraums vergrößert und seine Länge verringert werden kann, so daß sich der Pumpenergieaufwand für eine Durchströmung des Ent­ ladungsraums mit Lasergas erheblich verringern läßt. Der Strahlengang kann nicht nur in zwei übereinanderliegenden Ebenen des Gasentladungsraums angeordnet werden, sondern auch in mehreren, also sandwichartig.

In Ausgestaltung der Erfindung weist der Gaslaser zur Über­ leitung des Strahlengangs zwischen zwei Ebenen mindestens einen hochkant angeordneten Dachkantspiegel auf, dessen erste Spiegelfläche auf Höhe der ersten Strahlengangebene und dessen zweite Spiegelfläche auf Höhe der zweiten Strahlengangebene angeordnet ist. Durch die Anordnung des Dachkantspiegels in der vorbeschriebenen Weise wird gewährleistet, daß die durch den Dachkantspiegel bestimmten Strahlengangabschnitte achs­ parallel zu den übrigen Strahlengangabschnitten des optischen Systems angeordnet sind. Somit ergibt sich eine durchweg gleich­ mäßige Belegung des Querschnitts des Entladungsraums und eine dadurch erreichte geringe Strahlverzerrung.

Es muß nicht nur ein hochkant angeordneter Dachkantspiegel vorhanden sein, um eine einmalige Überleitung des Strahlengangs zwischen zwei Ebenen zu erreichen, sondern es können auch mehrere hochkant angeordnete Dachkantspiegel verwendet werden. Vorzugs­ weise wechseln horizontal und vertikal reflektierende Dachkant­ spiegel im Verlauf des Strahlengangs einander ab, wobei die vertikal reflektierenden Dachkantspiegel alle auf gleicher Höhe angeordnet sind. Infolgedessen ergibt sich ein Strahlengang, bei dem jeder horizontalen Faltung eine vertikale Faltung folgt. Durch diese Kombination der Dachkantspiegel ergibt sich ein Reflektoraufbau bzw. ein Aufbau des gesamten Resonators, der gegen Verkippen der Reflektoren in jeder Achse verhältnismäßig unempfindlich ist. Diese Anordnung von Dachkantspiegeln hat darüberhinaus den Vorteil, daß an einem Ende des Entladungs­ raums alle Dachkantspiegel in derselben Weise angeordnet sind. Infolgedessen ist es vorteilhaft, wenn alle vertikal reflek­ tierenden Dachkantspiegel gemeinsam einstückig sind, was die Herstellung erleichtert, die präzision der Reflexion erhöht und die Stabilität des betreffenden Reflektors vergrößert, mit allen gewünschten positiven Folgen für die Strahlqualität.

Bei einer anderen Ausführungsform sind in allen Strahlen­ gangebenen außer einem Hochkantspiegel je Ebenenwechsel aus­ schließlich horizontal reflektierende Dachkantspiegel vorhanden. Mithin können alle Dachkantspiegel grundsätzlich identisch ausgebildet werden, was sich günstig auf die Herstellung und deren Kosten auswirkt. Auch können alle Dachkantspiegel einer Ebene auf einer Reflektorseite einstückig hergestellt und mit dem auf derselben Reflektorseite befindlichen Re­ flektorstück der anderen Strahlengangebene verhältnismäßig einfach fest verbunden werden, um die Stabilität des Reflek­ tors zu vergrößern.

In Weiterbildung der Erfindung weist der Gaslaser zwischen zwei Strahlengangebenen des von einem rechteckigen Rohr gebil­ deten Gasentladungsraums eine plattenartige Mittelelektrode auf. Mit dieser Mittelelektrode wird der Gasentladungsraum in zwei einander parallele Strömungskanäle unterteilt, wobei eine Verwir­ belung zwischen den Strömungskanälen durch eine entsprechende Konstruktion der Mittelelektrode ausgeschlossen werden kann. Die Vorteile der längsachsenparallelen Gasdurchströmung können infolgedessen bei rechteckförmiger Umgrenzung des Gasentladungs­ raums auch bei Verwendung einer Mittelelektrode erhalten bleiben, wobei die Vorteile der Mittelelektrode genutzt werden, also die Vermeidung von Streufeldern und parasitären Entladungen.

Vorteilhafterweise ist die lichte Höhe des rechteckigen Rohrs gleich der Spiegelhöhe, so daß die beiden Reflektoren in die stirnseitigen Öffnungen des Rechteckrohres eingepaßt werden können, was ihrer einfacheren Anordnung und der Verbesserung der Stabilität dient.

Bei einem Gaslaser, insbesondere Kohlendioxidlaser, mit einem einbautenfreien Gasentladungsraum und mit einem zwischen einander gegenüber angeordneten Reflektoren vielfach gefalteten Strahlengang zweier Resonatorendspiegel ist ein Außenrohr vor­ handen, das ein den Gasentladungsraum bildendes Rohr auf dessen gesamter Länge mit Abstand umgibt, und an deren Stirnenden Trägerplatten der Spiegel und des den Entladungsraum bildenden Rohrs befestigt sind.

Das Außenrohr kann als tragendes Element ausgebildet sein, welches aufgrund seines großen Außendurchmessers und des damit verbundenen großen Flächenträgheitsmomentes eine erhebliche Stabilitätsverbesserung für das gesamte System mit sich bringt. Insbesondere werden die Trägerplatten für die Reflektoren bzw. für das gesamte optische System erheblich sicherer gegen Vibra­ tionsbeeinflussung gehalten, als bei den herkömmlichen Konstruk­ tionsprinzipien, die insbesondere bei empfindlichen Resonator­ aufbauten nicht ausreichen, also bei instabilen Resonatoren oder Resonatoren mit hoher Strahlqualität, langen Strahlwegen oder zahlreichen Faltungen. Das Außenrohr und das den Gasentladungs­ raum bildende Rohr können über die Trägerplatten miteinander starr befestigt werden, wobei der dabei entstehende Ringraum außer der höheren mechanischen Stabilität bei geringer Masse auch weitere Funktionen des Lasers übernehmen kann.

Vorteilhafterweise ist der vom Außenrohr gebildete Ring­ raum ein mit der Gaseinlaßöffnung und mit der Gasauslaß­ öffnung an den Entladungsraum angeschlossener Rückström­ kanal, in dem Gaskühler vorhanden sind. Das Außenrohr über­ nimmt also im Gasströmungskreislauf die Rückleitung des Gases, wie auch dessen Kühlung in Verbindung mit Gaskühlern. Das Außenrohr ist zugleich Vakuumgefäß, da der Betriebsdruck z. B. nur 100 mbar beträgt.

Die Gaskühler sind mit dem Außenrohr und/oder mit dem Entladungsrohr tragend zusammengebaut und bilden bedarfs­ weise eine der Elektroden. Die Integration von Gaskühler und Außenrohr bzw. von Gaskühler und Entladungsrohr verbessert die Stabilität des gesamten Aufbaus, da die Gaskühler tragender Bestandteil im Rückstromkanal sind. Die Innenwand der Gaskühler kann selbst das Rechteckrohr bzw. das Entladungsrohr bilden und es bietet sich an, den Gaskühler bzw. dessen Innenwand eine der Elektroden bilden zu lassen, zweckmäßigerweise die auf Masse­ potential befindliche Elektrode.

In Ausgestaltung der Erfindung weist der Entladungsraum nahe seinen Stirnseiten jeweils eine Gaseinlaßöffnung und mittig eine an den Ringraum des Außenrohres anschließende gemeinsame Gasauslaßöffnung auf. Infolgedessen ergibt sich eine Gasströmung, die von den reflektorseitigen Enden des Gasentladungsraums zu dessen Mitte hin gerichtet ist, wodurch eine Bespülung der Re­ flektoren bzw. des optischen Systems vermieden wird und damit eine Beeinträchtigung durch im Gasstrom mitgeführte partikel, die ins­ besondere bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten zu einem Erblinden des optischen Systems beitragen können.

Eine extreme Verkürzung des Strahlenganges durch dessen vielfache Faltung und ein großer Strömungsquerschnitt ist ins­ besondere bei hohen Durchströmungsgeschwindigkeiten er­ wünscht, die wiederum notwendig sind, um die Verlustlei­ stung abzuführen, die insbesondere bei mittleren bis hohen Leistungen der Kohlendioxidlaser für die Fein- und Grob­ blechbearbeitung anfällt.

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische schematische Darstellung eines Gaslasers mit einbautenfreiem rechteckför­ migem Gasentladungsraum,

Fig. 2 eine schematische Darstellung zweier um 90° zuein­ ander versetzt angeordneter Dachkantspiegel,

Fig. 3 eine perspektivische schematische Darstellung des optischen Systems mit aus Dachkantspiegeln be­ stehenden Reflektoren und

Fig. 4 eine schematische Längsschnittdarstellung eines Gaslasers und dessen Strömungskreislaufs.

Fig. 1 zeigt auseinandergezogen und schematisch darge­ stellt die wichtigsten Bauteile eines Lasers, nämlich dessen Reflektoren 13, 14 an den Stirnseiten 22 eines Gasentla­ dungsraums 10, der von einem Entladungsrohr 30 rechteckigen Querschnitts gebildet wird. Das Entladungsrohr 30 hat oder bildet eine Hochspannungselektrode 11, die von einer Hoch­ spannungsquelle 36 mit einer hochfrequenten Spannung beauf­ schlagt wird. Es ist eine weitere, nicht dargestellte Elek­ trode an die Spannungsquelle 36 angeschlossen, die beispiels­ weise vom Boden des Entladungsrohrs 30 gebildet wird und gegen die Elektrode 11 elektrisch isoliert sein muß, beispielsweise indem die Seitenwände 30′ des Rohrs 30 aus einem Dielektrikum bestehen.

Der zwischen den beiden Elektroden gelegene Gasentladungs­ raum 10 ist einbautenfrei und dient völlig der Aufnahme des Strahlengangs 15 des Lasers. Die auf der rechten Stirnseite 22 des Entladungsraums 10 dargestellten Kreise deuten den Strahl­ querschnitt an. Damit ist ersichtlich, daß der Gasentladungs­ raum 10 ein durch seine Länge L, seine Höhe H und seine Breite B bestimmtes Volumen hat, das von dem Strahlengang 15 ausge­ füllt ist. Das ergibt sich durch die Faltung des Strahlengangs 15 in eine Vielzahl von Strahlengangabschnitte 15′. Diese Faltung erfolgt mit Hilfe der Reflektoren 13, 14, die gemäß Fig. 4 sphärisch gekrümmte Spiegel 23 in Riegelform sind. Der Spiegel 23 des Reflektors 13 bildet einen Resonatorendspiegel 17, während der Spiegel 23 des Reflektors 14 eine Strahlen­ durchtrittsöffnung 23′ zu einem Resonatorendspiegel 16 aufweist, der teildurchlässig ist, so daß ein entsprechender Strahlenteil entsprechend dem Pfeil 37 als externer Laserstrahl der Anwendung zugeführt werden kann, beispielsweise der industri­ ellen Fertigung beim Schneiden und Schweißen von Metallen und Nichtmetallen, beim Oberflächenveredeln usw. im kW- bzw. Multi-kW-Bereich.

Erfindungsgemäß ist im Gasentladungsraum 10 eine kon­ tinuierliche Gasströmung vorhanden. Diese Gasströmung hat eine Richtung, die parallel bzw. im wesentlichen parallel zur Längsachse 21 verläuft, die in Fig. 1 gestrichelt zwischen den Reflektoren 13, 14 eingezeichnet ist. Der Erzeugung einer solchen Gassströmung dienen beispielsweise im Bereich der Stirnseiten 22 des Gasentladungsraums 10 vorhandene, nicht dargestellte Gaseinlaß- und Gasauslaßöffnungen eines Gasum­ wälzsystems. Die Anordnung der Offnungen erfolgt derart, daß eine wesentliche Querströmungskomponente vermieden wird, also quer zur Längsachse 21, um Beeinflussungen der Strahlqualität durch quergerichtete Dichtegradienten des Gases zu vermeiden.

In Fig. 1 wird der Strahlengang 15 innerhalb des Lasers durch die Reflektoren 13, 14 V-förmig gefaltet. Im Vergleich dazu zeigt Fig. 2 eine Spiegelanordnung zur U-förmigen Faltung mittels sogenannter Dachkantspiegel 24 bzw. 27, deren Spiegel­ flächen 24′, 24′′ im rechten Winkel zueinander angeordnet sind, so daß sich der strichpunktierte U-förmige Strahlverlauf er­ gibt.

Eine Besonderheit in Fig. 2 ist es, daß in Verbindung mit einem horizontal angeordneten Dachkantspiegel 24 ein hochkant, also um 90° gedrehter Dachkantspiegel 27 verwendet wird, der ebenfalls eine U-förmige Faltung des Strahlengangs bewirkt, allerdings in einer vertikalen Ebene. Infolgedessen entstehen zwei übereinander angeordnete Strahlengangebenen, die aus der perspektivischen Darstellung der Fig. 3 besser ersicht­ lich und mit den Bezugszeichen 25, 26 bezeichnet sind. Zu Fig. 2 ist also anzunehmen, daß es eine erste Strahlen­ gangebene gibt, in der der Dachkantspiegel 24 reflektiert, so daß sich der durch Hohlpfeile gekennzeichnete Strahlen­ verlauf zwischen der in Darstellungsebene befindlichen unteren Spielfläche des Dachkantspiegels 27, den Spiegel­ flächen 24′, 24′′ und dem Resonatorendspiegel 17 ergibt, während in einer darüberliegenden Ebene zwischen der über der Darstellungsebene befindlichen Spiegelfläche des Dachkant­ spiegels 27 und einem anderen, teildurchlässigen Resonator­ endspiegel 16 der durch die ausgezogen dargestellten Pfeile gekennzeichnete Strahlenverlauf vorgegeben wird.

In Fig. 3 kennzeichnet eine quaderförmige Umrißlinie 38 das Resonatorvolumen des Gaslasers mit dem Entladungsraum 10 und den stirnseitig davon angeordneten Reflektoren 13, 14. Zwischen den Resonatorendspiegeln 16, 17 erfolgt die Faltung des Strahlengangs 15, dessen Verlauf durch die gepunktet dar­ gestellten Strahlachsabschnitte 39 veranschaulicht wird. Der Strahlengang 15 ist also mehrfach U-förmig gefaltet, und zwar in zwei übereinanderliegenden Ebenen 25, 26 des Gasent­ ladungsraums 10. Die Überleitung des Strahlengangs 15 zwischen beiden Ebenen 25, 26 erfolgt mehrfach durch Dachkantspiegel 27, wobei jeder Dachkantspiegel 27 eine erste Spiegelfläche 28 hat, die in der unteren Strahlengangebene 25 angeordnet ist, und eine zweite Spiegelfläche 29, die auf der Höhe der zweiten Strahlengangebene 26 angeordnet ist. Aus dem Verlauf der mit Pfeilen versehenen Strahlachsabschnitte 39 ist ersichtlich, daß auf jede U-förmige Faltung innerhalb der Strahlengangebene 25 eine U-förmige Faltung in die Strahlengangebene 26 erfolgt, in der eine weitere U-Faltung stattfindet, an die sich eine Faltung in die untere Strahlengangebene 25 anschließt usw. Gemäß Fig. 3 gibt es also vier Strahlengangabschnitte in der oberen und sechs in der unteren Ebene.

Die Dachkantspiegel 27 des Reflektors 14 sind alle hoch­ kant nebeneinander angeordnet und werden daher zweckmäßig aus einem Stück hergestellt, während die Dachkantspiegel 24 des Reflektors 13 neben- und übereinander angeordnet sind. Die nebeneinander angeordneten Dachkantspiegel 24 können in Riegel­ form hergestellt werden, so daß ein solcher Riegel mit einem Riegel der darüberliegenden Ebene stabil verbunden werden kann.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines besonders sta­ bilen und damit gegen Vibrationen unempfindlichen Resonatorauf­ baus im Querschnitt. Ein Gasentladungsrohr 30 mit rechteckigem Querschnitt ist von einem rechteckigen oder runden Außenrohr 32 unter Bildung eines Ringraums 34 umgeben. Beide Rohre 30, 32 haben dieselbe Länge L und werden in einem Abstand a durch Trägerplatten 33 miteinander verbunden, die an den Stirnenden 40, 41 dieser Rohre angreifen. Die Trägerplatten 33 tragen außerdem die Spiegel 24, 27 der Reflektoren und die nicht dargestellten Resonatorendspiegel. Infolgedessen ergibt sich ein sehr kompakter und stabilder Aufbau des Gaslasers. In diesem Sinne unterstützt die Integration von Gaskühlern 35 in den Ringraum 34, der einen Rückströmkanal zwischen einer Gaseinlaßöffnung 18 und einer Gasauslaßöffnung 19 bildet. In Fig. 4 sind zwei dem Querschnitt des Ringraums 34 angepaßte Gaskühler 35 dargestellt, die mit dem Entladungsrohr 30 und dem Außenrohr 32 jeweils tragend zusammengebaut sind. Insbesondere ist die entladungsraumseitige Fläche der Gaskühler 35 Bestand­ teil des Entladungsrohrs 30, welches den Entladungsraum 10 begrenzt. Das Entladungsrohr 30 bzw. die Gaskühler 35 können daher eine Elektrode 11 bilden, zweckmäßigerweise auf Massepo­ tential. Infolgedessen ist der gesamte Gasentladungsraum 10 nach außen durch diese Elektrode abgeschirmt und umschließt die zweite Elektrode, eine plattenartige Mittelelektrode 31 vollständig. Damit werden externe Streufelder und parisitäre Entladungen zu anderen metallischen Teilen vermieden.

In Fig. 4 ist der Entladungsraum 10 durch die Mittelelek­ trode 31 in zwei einander parallele Strömungskanäle aufgeteilt, in denen jeweils eine zur Längsachse 21 parallele kontinuier­ liche Gasströmung in Gasströmungsrichtung 20 erzeugt werden kann. Hierzu dienen die lediglich schematisch dargestellten Gaseinlaß­ öffnungen 18, die tatsächlich beispielsweise zu den Stirnseiten 22 (vergl. Fig. 1) parallele Schlitze sind, um die gewünschte Gasströmungsrichtung zu bewirken. Desweiteren ist in der Mitte des Entladungsrohrs 30 eine Gasauslaßöffnung 19 vorhanden, so daß das Lasergas entsprechend den Pfeilen in die Gaskühler 35 strömen kann.

Aus Fig. 4 wird deutlich, daß das Gas von den Spiegeln 24, 27 weg gerichtet strömt, letztere also nicht durch mitge­ führte Schwebeteilchen im Sinne einer Erblindung beeinflussen kann.

Der Strahlverlauf in Fig. 4 erfolgt in zwei übereinander liegenden Ebenen, wobei die Dachkantspiegel 24 der horizontalen U-förmigen Faltung dienen, während die Hochkantspiegel 27 der vertikalen U-förmigen Faltung des Strahlengangs dienen.

Claims (13)

1. Gaslaser, insbesondere Kohlendioxidlaser, mit einem einbautenfreien Gasentladungsraum zwischen Hoch­ spannungselektroden, mit einem zwischen einander ge­ genüber angeordneten Reflektoren vielfach gefalteten Strahlengang zweier Resonatorendspiegel, und mit Gaseinlaß und Gasauslaß gestattenden Öffnungen des nach außen abgeschlossenen Gasentladungsraums, da­ durch gekennzeichnet, daß im Gas­ entladungsraum (10) eine kontinuierliche Gasströmung vorhanden ist, und daß die Gasströmungsrichtung (20) parallel zu der zwischen den Reflektoren (13, 14) be­ findlichen Längsachse (21) des einbautenfreien Gas­ entladungsraums (10) verläuft.

2. Gaslaser nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Gasentladungsraum (10) mindestens ein im Querschnitt rechteckiger Strömungskanal ist, an dessen Stirnseiten (22) riegel­ förmige Reflektoren (13, 14) als sphärisch gekrümmte Spiegel oder den Strahlengang (15) U-förmig faltende Dachkantspiegel (24) angeordnet sind.

3. Gaslaser, insbesondere Kohlendioxidlaser, mit einem einbautenfreien Gasentladungsraum und mit einem zwischen einander gegenüber angeordneten Reflektoren vielfach gefalteten Strahlengang zweier Resonatorend­ spiegel, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Strahlengang (15) zwischen den Reflektoren (13, 14) in mindestens zwei übereinander liegenden Ebenen (25, 26) des Gasentladungsraums (10) angeordnet ist.

4. Gaslaser nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß er zur Überleitung des Strahlengangs (15) zwischen zwei Ebenen (25, 26) min­ destens einen hochkant angeordneten Dachkantspiegel (27) aufweist, dessen erste Spiegelfläche (28) auf Höhe der ersten Strahlengangebene (25) und dessen zweite Spiegelfläche (29) auf Höhe der zweiten Strah­ lengangebene (26) angeordnet ist.

5. Gaslaser nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß horizon­ tal und vertikal reflektierende Dachkantspiegel (24, 27) im Verlauf des Strahlengangs (15) einander abwechseln, wobei die vertikal reflektierenden Dachkantspiegel (27) alle auf gleicher Höhe angeordnet sind.

6. Gaslaser nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß alle vertikal reflektie­ renden Dachkantspiegel (27) gemeinsam einstückig sind.

7. Gaslaser nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß in allen Strahlengangebenen außer einem Hochkantspiegel je Ebenenwechsel ausschließlich horizontal reflektierende Dachkantspiegel vorhanden sind.

8. Gaslaser nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß er zwischen zwei Strahlengangebenen (25, 26) des von einem rechteckigen Rohr (30) gebildeten Gasentladungs­ raums (10) eine plattenartige Mittelelektrode (31) aufweist.

9. Gaslaser nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die lichte Höhe des recht­ eckigen Rohres (30) gleich der Spiegelhöhe ist.

10. Gaslaser, insbesondere Kohlendioxidlaser, mit einem einbautenfreien Gasentladungsraum und mit einem zwischen einander gegenüber angeordneten Reflektoren vielfach ge­ falteten Strahlengang zwei Resonatorendspiegel, insbe­ sondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Außenrohr (32) vor­ handen ist, das ein den Gasentladungsraum (10) bil­ dendes Rohr (30) auf dessen gesamter Länge (L) mit Abstand (a) umgibt, und an deren Stirnenden (40, 41) Träger­ platten (33) der Spiegel (24, 27) und des den Ent­ ladungsraum (10) bildenden Rohrs (30) befestigt sind.

11. Gaslaser nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der vom Außenrohr (32) gebildete Ringraum (34) ein mit der Gaseinlaßöffnung (18) und mit der Gasauslaßöffnung (19) an den Entla­ dungsraum (10) angeschlossener Rückströmkanal ist, in dem Gaskühler (35) vorhanden sind.

12. Gaslaser nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gaskühler (35) mit dem Außenrohr (32) und/oder mit dem Entladungsrohr (30) tragend zusammengebaut sind und bedarfsweise eine der Elektroden (11) bilden.

13. Gaslaser nach einem der Ansprüche 10 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß der Entladungsraum (10) nahe seinen Stirnseiten (22) je­ weils eine Gaseinlaßöffnung (18) und mittig eine an den Ringraum (30) des Außenrohrs (32) anschließende gemeinsame Gasauslaßöffnung (19) aufweist.