DE3734540C2 - Modular aufgebauter Hochleistungslaser - Google Patents
Modular aufgebauter HochleistungslaserInfo
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs. Ein
solcher Laser ist aus der DE-OS 34 22 525 bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, durch Verringerung der Kompensationsverluste,
die zur Aufheizung des Lasergases führen, die Gaszuführung zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die aus dem kennzeichnenden Teil
des Hauptanspruchs ersichtlichen Merkmale gelöst. Die Flanschvorrichtungen werden auch erheblich
leichter.
Anscheinend wirkt die großvolumige
Kammer als Druckausgleich, so daß überall in ihr der gleiche Druck herrscht.
Außerdem herrscht in ihr im wesentlichen derjenige Druck, der an den Enden
der Gas-Zufuhranschlüsse herrscht, und an den Gas-Abfuhranschlüssen herrscht
offensichtlich praktisch der Druck, der am Ausgang der stromab gelegenen
Fassungsbohrungen herrscht. Das Gas kann sich in der großvolumigen
Kammer beruhigen und von ihr aus in günstiger Weise in die dielektrischen
Einzelrohre strömen als auch kann sich das Gas aus den dielektrischen Einzel
rohren leicht in die großvolumigen Kammern entleeren.
Die Gaszuführung ist so aufgebaut, daß zu manchen Flanschvorrichtungen das
Gas zugeführt wird. In denjenigen Planschvorrichtungen, in denen das Gas
abgezogen wird, trifft sich dann die doppelte Gasmenge, und hier ist es
besonders notwendig, die großvolumige Kammer vorzusehen.
Die Kammern kann man
einerseits leicht herstellen aber andererseits auch leicht nach außen hin
gasdicht machen kann. Insbesondere kann man dann die Kammer durch
Zapfenfräser herstellen, die einen relativ großen Radius haben, wobei die
Viertels-Radien, die wegen der Kontur des Zapfenfräsers stehenbleiben, die
sonst vorhandenen toten Ecken vermeiden. Die Viertels-Radien sind auch in
bezug auf mechanische Spannungen günstiger, denn bei rechtwinkligen Ecken
konzentrieren sich die Spannungen in der Ecke.
Die End-Flanschvorrichtungen erhalten wegen der Kühlung
der Spiegel stets Gas zugeführt, d. h. die einfache Gasmenge. Bei manchen
der Zwischen-Flanschvorrichtungen fällt jedoch abströmenderweise die doppelte
Gasmenge an, und besonders dort sind die Kammern notwendig.
Durch die gleiche Größe der Flanschvorrichtung (Anspruch 2) erreicht man sowohl einen Rationalisierungs
effekt als auch einen besseren Temperaturverlauf des Gases. Wenn die gas
zuführenden Kammern gleich groß sind wie die gasabführenden Kammern,
dann sind natürlich scheinbar die gaszuführenden Kammern überdimensioniert.
Dies führt jedoch dazu, daß sich das Gas auf der Zuführungsseite nicht so
erwärmt, was immer der Fall ist, wenn Gas gegen einen Widerstand komprimiert
wird. Zum Beispiel bleiben dann auch die Spiegel oder dergleichen kühler.
Durch einen ebenen Boden der Kammern erreicht man eine Vereinfachung in
der Kammerherstellung. Es hat sich gezeigt, daß es nicht notwendig ist, den
Boden als Leitfläche zur Gasführung auszunützen, d. h. ihn keilförmig zu den
Gasanschlüssen hin ansteigen zu lassen. Vielmehr bringen die Kammern trotz
des ebenen Bodens den gewünschten Effekt, und außerdem spart man hierdurch
auch Gewicht.
Die Erfindung wird nunmehr anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 die Seitenansicht eines Lasers, bestehend aus vier Segmenten,
jedoch ohne Kühlvorrichtung und HF-Zuführvorrichtung,
Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des rechten Bereichs aus Fig. 1,
Fig. 3 eine Ansicht der linken Zwischen-Flanschvorrichtung von Fig. 2
mit abgenommenem Deckel, teilweise aufgebrochen, und rechts
abmontierten Fassungsflanschen,
Fig. 4 eine Ansicht auf die Fig. 3 von links.
Ein Laser gemäß Fig. 1 hat eine linke End-Flanschvorrichtung 11,
eine rechte End-Flanschvorrichtung 12 und drei Zwischen-Flanschvorrichtungen
13, 14 und 16. Links an der End-Flanschvorrichtung 11 ist ein Gehäuse 17
für einen 45°-Spiegel und ein Gehäuse 18 für einen 180°-Spiegel vorgesehen.
Rechts an der End-Flanschvorrichtung 12 ist ein Gehäuse 19 für einen 180°-
Spiegel und ein Gehäuse 21 für einen 45°-Spiegel vorgesehen. Der Laser ruht
auf einem nicht dargestellten Grundgestell, das einen Wärmetauscher und eine
Gaspumpe umfaßt. Über Zufuhrleitungen 22 wird den End-Flanschvorrichtungen 11,
12 und der Zwischen-Flanschvorrichtung 14 gekühltes, unverbrauchtes Gas zugeführt.
Diesen Flansch-Vorrichtungen 11, 14, 12 wird durch in dieser Ansicht nicht sicht
bare Zufuhrleitungen Gas symmetrisch von rückwärts zugeführt. Aus den
Zwischen-Flanschvorrichtungen 13, 16 wird über Abfuhrleitungen 23 verbrauchtes
Gas abgezogen. Die Abfuhrleitung 23 ist in Fig. 4 nur gestrichelt dargestellt.
Die symmetrische Abfuhrleitung 24 ist abgebrochen dargestellt. Zwischen den
Flanschvorrichtungen erstrecken sich dielektrische Einzelrohre 26 und zwar
jeweils vier längs der geometrischen Mittenachse 27 des Lasers. Die Einzelrohre
26 sind jeweils als Vierergruppe angeordnet. Gemäß Fig. 4 sind rechts und links
(wie auch in allen anderen Flanschvorrichtungen) linke Fassungsbohrungen 29
und rechte Fassungsbohrungen 31 vorgesehen. Die linken Fassungsbohrungen
fluchten in senkrechter Richtung und ebenso die rechten Fassungsbohrungen 31.
Außerdem fluchten die oberen linken und rechten Fassungsbohrungen 29, 31
und die unteren rechten und linken Fassungsbohrungen 29, 31. Koaxial zur geo
metrischen Mittenachse 27 ist in den Zwischen-Flanschvorrichtungen 13, 14, 16
eine Durchgangsbohrung 32 vorgesehen, durch die ein im Durchmesser großes
Tragrohr 33 hindurchgeht. Die End-Flanschvorrichtung 11 hat nur auf ihrer
rechten Seite und die End-Flanschvorrichtung 12 hat nur auf ihrer linken
Seite eine solche koaxiale Bohrung, die jedoch keine Durchgangsbohrung ist,
und dort die Endbereiche des Tragrohrs 33 aufnimmt. Vor jede Fassungsbohrung
29, 31 und koaxial mit dieser fluchtend ist eine Flansch-Scheibe 34 aufgeschraubt
die koaxial um ihre Mittenöffnung 36 einen Dichtring 37 in einer Einstichnut
eingebettet hat. Auf der Rückseite hat die Flanschscheibe 34 einen gleichen
Dichtring, so daß die Flanschscheibe 34 nach vorne und hinten dicht ist.
Die Flanschscheibe 34 allein sieht man in Fig. 4 rechts unten. Links oben
in Fig. 4 ist sie durch eine angeschraubte Eckscheibe 38 abgedeckt, deren
Mittenöffnung 39 wenig größer als die Mittenöffnung 36 ist. Koaxial zur
geometrischen Mittenachse 27 und damit auch zur Durchgangsbohrung 32
befindet sich auf beiden Seiten der Zwischen-Flanschvorrichtung 16 ein
Tragrohrflansch 41, 42, der gemäß Fig. 4 quadratischen Umriß hat und hoch
kant steht. Durch die Tragrohrflansche 41, 42 werden die Flanschvorrichtungen
am durchgehenden Tragrohr 33 befestigt. Natürlich haben die End-Flanschvor
richtungen 11 und 12 nur auf den einander zugewandten Flächen solche Flansch
scheiben 34, Deckscheiben 38 und Tragrohrflansche.
Die Zwischen-Flanschvorrichtungen 16, die stellvertretend für die anderen
Flanschvorrichtungen genauer beschrieben wird, umfaßt einen Quadrat-Kubus
förmigen Aluminiumblock 43. Er hat eine Kantenlänge von 23 cm und ist
9 cm dick. Von diesen Maßen ausgehend sind die Fig. 3 und 4 maßstäblich.
Der Aluminiumblock 43 hat eine linke, ebene, senkrechte, glatte Fläche 44
und eine ebensolche rechte Fläche 46, wobei die Flächen 44, 46 in senk
rechter Richtung parallel zueinander sind. In diese Flächen 44, 46 hinein
ist jeweils eine linke Kammer 47 und eine rechte Kammer 48 gearbeitet.
Die Böden 49, 51 verlaufen eben und senkrecht. Die Böden 49, 51 liegen
einerseits so tief, daß sie nach innen zu über die Fassungsbohrungen 29, 31
hinausreichen, wie Fig. 4 rechts oben besonders deutlich zeigt. Andererseits
reichen sie jedoch nicht so tief, als daß sie die Durchgangsbohrung 32
schneiden würden. Zwischen den Böden 49, 51 und der Durchgangsbohrung 32
bleibt noch eine erhebliche Materialbrücke 52 stehen. Damit münden recht
winklig und mit maximalem Durchmesser die linken Fassungsbohrungen 29
in die linke Kammer 47 und die rechten Fassungsbohrungen 31 in die rechte
Kammer 48. Die obere Seitenwand 52, 53 jeder Kammer 47, 48 fluchtet
der Höhe nach und verläuft horizontal und eben. Sinnentsprechend das gleiche
gilt für die unteren Seitenwände 54, 56. Sie verlaufen unterhalb der Fassungs
bohrungen 29, 31, so daß diese unbehindert an die Kammervolumen ange
schlossen sind. Die Seitenwände 57, 58 verlaufen bei jeder Kammer im wesent
lichen senkrecht mit Ausnahme von bogenförmigen Umfahrungen 59 von
Gewindebohrungen 61. Damit können die Gewindebohrungen 61 relativ nahe
an das Volumen der Kammern herangeführt werden, was eine bessere
Befestigungsmöglichkeit für Deckel 62 ergibt. Gemäß Fig. 3 ist die Gesamt
breite der Kammer 48 im Bereich der halben Dicke des Aluminiumblocks 43,
so daß nach außen zu noch genügend Material zu Steifigkeitszwecken übrig
bleibt.
Die zu beiden Seiten des Aluminiumblocks 43 vorgesehenen Deckel 62 haben
einen Umriß gemäß der rechteckigen Fläche 46 und sind dort mittels oberer
Schrauben 63, unterer Schrauben 64 und einer nicht dargestellten Dichtung
im Deckel 62 großflächig und gasdicht befestigt. In die Gewindebohrung 61
sind vier mittlere Schrauben 66 eingeschraubt, die nicht nur den Deckel 62
gegen die Fläche 46 pressen, sondern auch noch einen Flansch 67 halten, der
die Abflußleitung 24 in ihrem Endbereich faßt. Der Deckel 62 hat in Fort
setzung der Abfuhrleitung 24 eine zentrale Mittenbohrung 68. Es kann daher
in der eingangs erläuterten günstigen Weise das Gas aus den Einzelrohren 26
in die Fassungsbohrungen 29, 31 einströmen, sich in den Kammern 47, 48
unter gleichem Druck beruhigen und aus der Mittenbohrung 68 in die Abfuhr
leitung 24 abströmen, wonach es zum Wärmetauscher und der Gaspumpe
gelangt.
Beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 herrschen in den Zwischen-Flansch
vorrichtungen 13, 16 für das Gas Abfuhrverhältnisse und in den Flanschvor
richtungen 11, 14 und 12 herrschen Zufuhrverhältnisse.
In Wirklichkeit sind die Abfuhrleitungen 23, 24 im Querschnitt doppelt so groß
wie die Zufuhrleitungen 22.
Claims (3)
1. Gefalteter, längsgeströmter und modular aufgebauter CO₂-Hochleistungslaser mit
End- (11, 12) und Zwischenflanschvorrichtungen (13, 14, 16) und dazwischenlie
genden jeweils vier parallelen Entladungsrohren (26), wobei jede Flanschvorrich
tung entweder eine Einrichtung zur Lasergaszuführung (22) oder zur
Lasergasabführung (23) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß in jeder Flanschvorrichtung (11, 12, 13, 14, 16) die Einrichtung zur Lasergas
zuführung (22) oder Lasergasabführung (23) symmetrisch zur Längsebene des
Lasers aufgebaut ist, indem jede Flanschvorrichtung (11, 12, 13, 14, 16) zwei sich
gegenüberliegende Lasergaszuführungen (22) oder Lasergasabführungen (23,
24) aufweist, und daß jede Flanschvorrichtung (11, 12, 13, 14, 16) eine großvolu
mige rechte und eine großvolumige linke Kammer (47, 48) aufweist, in die bei den
Endflanschvorrichtungen (11, 12) jeweils einseitig zwei parallele Entladungsrohre
(26) und bei der oder den Zwischenflanschvorrichtung(en) (13, 14,16) jeweils
beidseitig je zwei parallele Entladungsrohre (26) einmünden und daß die Laser
gaszuführung (22) oder Lasergasabführung (23, 24) über die großvolumigen Kam
mern (47, 48) erfolgt.
2. Laser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Flanschvorrichtungen
(11, 12, 13, 14, 16) gleich groß sind.
3. Laser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle großvolumigen Kam
mern (47, 48) gleich groß sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873734540 DE3734540C2 (de) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | Modular aufgebauter Hochleistungslaser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873734540 DE3734540C2 (de) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | Modular aufgebauter Hochleistungslaser |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3734540A1 DE3734540A1 (de) | 1989-05-03 |
DE3734540C2 true DE3734540C2 (de) | 1997-02-20 |
Family
ID=6338194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19873734540 Expired - Fee Related DE3734540C2 (de) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | Modular aufgebauter Hochleistungslaser |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3734540C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006056406B4 (de) * | 2006-06-07 | 2010-07-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Laseroszillationsvorrichtung |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3422525A1 (de) * | 1984-06-16 | 1986-02-13 | Trumpf GmbH & Co, 7257 Ditzingen | Gefalteter co(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)-laser |
-
1987
- 1987-10-13 DE DE19873734540 patent/DE3734540C2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006056406B4 (de) * | 2006-06-07 | 2010-07-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Laseroszillationsvorrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3734540A1 (de) | 1989-05-03 |
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