DE69012058T2 - Entladungsröhre für lasergenerator. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Entladungsrohr für einen Gas- Laseroszillator und insbesondere ein Entladungsrohr für einen Laseroszillator, der von einer Hochfrequenz- (einschließlich Radiofrequenzen)-Wechselspannungsquelle betrieben ist.
• In einem Gas-Laseroszillator ist bekanntlich ein dielektrisches Entladungsrohr aus Keramik oder Quarz vorgesehen, zwei Elektroden sind an der Außenfläche des Entladungsrohrs angeordnet und eine HF-Wechselspannung wird an die Elektroden angelegt, um das Gas im Entladungsrohr zu erregen und damit eine elektrische Entladung zu verursachen. Spiegel sind getrennt an entgegengesetzten Seiten des Entladungsrohres angeordnet und bilden so einen Laseroszillator.
• Die Elektroden können in einem Metall-Ablagerungsprozeß hergestellt werden oder man kann ein Metallband auf die Oberfläche des Entladungsrohres kleben.
• Liegt die Wechselspannung ain Entladungsrohr, um eine elektrische Entladung zu bewirken, so steigt aber die Temperatur in dem Rohr und damit erreicht die Temperatur des Entladungsrohres etwa einen Bereich von 300ºC.
• Somit ergibt sich ein Problem darin, daß sich die Elektroden ablösen infolge des Unterschiedes der thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem das Entladungsrohr bildenden Dielektrikum und dem die Elektroden bildenden Metall. Da ferner auch die Temperatur der Elektroden ansteigt, erhöht sich die Temperatur der Umgebungsluft und damit tritt eine Corona-Entladung an den Enden der Elektroden auf, welche eine Zerstörung der Elektroden verursacht.
• Um deshalb ein Lösen der Elektroden zu vermeiden, wird in bekannter Weise ein Kissen zwischen den Elektroden und dem Entladungsrohr eingelegt, und um die Corona-Entladung zu vermeiden wird ein geformtes Material wie Silicon an den Enden der Elektroden angebracht.
• Diese Vorgänge bedürfen einer Weiterbehandlung des Entladungsrohres und die Herstellung des Entladungsrohres erfordert zusätzliche Arbeitsstunden.
• Um dieses Problem zu vermeiden, wird erfindungsgemäß eine Entladungsrohranordnung für einen Laseroszillator vorgesehen, wobei die Anordnung mindestens zwei auf einer Oberfläche eines dielektrischen Entladungsrohres angeordnete Elektroden und an den jeweiligen Endabschnitten der Elektroden angeordnete abstrahlende Rippen aufweist (wie aus JP-A-62- 88384 bekannt), die dadurch gekennzeichnet ist, daß jede der abstrahlenden Rippen mittig einen ausgenommenen Abschnitt aufweist und der ausgenommene Abschnitt an dem Entladungsrohr mit einer Klammer und einer Stützplatte befestigt ist.
• Somit wird ein Temperaturanstieg der Elektroden durch eine Abstrahlung der Wärme über die abstrahlenden Rippen an den Elektroden vermieden.
• Die Zeichnung zeigt:
• Fig. 1(a) eine Darstellung eines Entladungsrohres für einen Laseroszillator in einer Ausführungsform der Erfindung und
• Fig. 1(b) eine Seitenansicht der Fig. 1(a).
• Fig. 1(a) ist eine Darstellung eines Entladungsrohres für einen Laseroszillator gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und Fig. 1(b) ist eine Seitenansicht entsprechend Fig. 1(a). Wie die Zeichnung zeigt, wird ein keramisches Rohr oder ein Quartzrohr als Entladungsrohr 1 verwendet und zwei Elektroden 5a und 5b werden wendelförmig auf der Oberfläche des Entladungsrohres 1 angeordnet. Diese Elektroden 5a und 5b können in einem metallischen Ablagerungsverfahren ausgebildet werden oder durch Ankleben eines metallischen Bandes.
• Abstrahlende Aluminiumrippen 2a und 2b sind getrennt auf entgegengesetzten Seiten des Entladungsrohrs 1 vorgesehen und stehen in engem Kontakt mit den Elektroden 5a und 5b. Dies wird durch Ausschneiden eines Viertelkreisbogens an jedem Endabschnitt der jeweiligen Rippen 2a und 2b vollzogen. Ferner wird der mittlere Teil jeder abstrahlenden Rippe ausgenommen, um an dem Entladungsrohr 1 befestigt zu werden. Eine keramische Klammer 3 und eine rostfreie Stahlstützplatte 4 werden an die jeweiligen ausgenommenen Abschnitte der abstrahlenden Rippen 2a und 2b angelegt, um somit die Rippen 2a und 2b in ihrer Lage zu befestigen. Die Klammer 3 ist aus keramischen Werkstoff hergestellt und wird deshalb mit den Gliedern 6a und 6b durch Schrauben 7a und 7b verbunden und die Glieder 6a und 6b werden an der Stützplatte 4 mit Schrauben 8a bzw. 8b befestigt.
• Die Stützplatte 4 ist flexibel und hält somit die abstrahlenden Rippen 2a und 2b am Entladungsrohr 1 durch deren Federeigenschaft. Die Klammer 3 besteht aus keramischem Werkstoff, weil keramischer Werkstoff einen kleinen Ausdehnungskoeffizienten hat, wenn er einen Temperaturanstieg erfährt. Die Stützplatte 4 besteht aus rostfreiem Stahl, weil die Festigkeit von rostfreiem Stahl bei hoher Temperatur nicht verringert wird.
• Auch wenn die Temperatur des Entladungsrohrs 1 bei der elektrischen Entladung steigt, wird somit die entstehende Wärme über die abstrahlenden Rippen 2a und 2b in die Umgebungsluft abgestrahlt und deshalb wird ein Temperaturanstieg der Elektroden 5a und 5b, der zu einer besonders hohen Temperatur hin erfolgt, vermieden. Die abstrahlenden Rippen ermöglichen eine Temperaturabsenkung in einem Bereich von etwa 100 bis 150ºC bei einem CO&sub2; Gaslaser mit einer Ausgangsleistung von etwa 1 kW. Ist die Ausgangsleistung des Lasers höher, so kann die Temperatur der Elektroden ferner durch Luftkühlen der Rippen 2a und 2b mit einem Gebläse verringert werden.
• Deshalb kann ein Ablösen der Elektroden 5a und 5b vom Entladungsrohr 1 vermieden werden und außerdem wird eine Zerstörung der Elektroden 5a und 5b infolge Corona-Entladung vermieden.
• Es sollte auch verstanden werden, daß dieser Effekt auch bei Elektroden eintritt, die metallisch abgelagert sind oder aus einem Metallband bestehen.
• Erfindungsgemäß wird wie vorbeschrieben der Temperaturanstieg infolge einer elektrischen Entladung verringert, indem die abstrahlenden Rippen an den Endteilen der Elektroden befestigt werden und damit kann ein Ablösen bzw. eine Zerstörung der Elektroden vermieden werden.

Claims (5)

1. Entladungsrohranordnung für einen Laseroszillator, wobei die Anordnung mindestens zwei auf einer Oberfläche eines dielektrischen Entladungsrohres (1) angeordnete Elektroden (5a,5b) und an den jeweiligen Endabschnitten der Elektroden angebrachte abstrahlende Rippen (2a,2b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß jede der abstrahlenden Rippen (2a,2b) mittig einen ausgenommenen Abschnitt aufweist und der ausgenommene Abschnitt an dem Entladungsrohr (1) mit einer Klammer (3) und einer Stützplatte (4) befestigt ist.

2...Anordnung nach Anspruch 1, bei der jede der Elektroden (5a,5b) mittels eines Metallablagerungsverfahrens gebildet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, bei der jede der Elektroden (5a,5b) aus einem metallischen Band gebildet ist.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die abstrahlenden Rippen (2a,2b) aus Aluminium gebildet sind.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die abstrahlenden Rippen (2a,2b) von einem Gebläse luftgekühlt sind.