DE77824T1

DE77824T1 - Gaslaser.

Info

Publication number: DE77824T1
Application number: DE1982901771
Authority: DE
Inventors: James L. Hobart; Wayne S. Los Altos Hills Ca 94022 Meffert
Original assignee: Coherent Inc
Current assignee: Coherent Inc
Priority date: 1981-05-04
Filing date: 1982-05-03
Publication date: 1987-01-15

Claims

übersetzung der Ansprüche der Europäischen Patentveröffentlichung 0 077 (Europäische Patentanmeldung Nr. 82 901 771.4) W082/03950 Internationale Anmeldung PCT/US82/00572 Anmelder: COHERENT, INC., Palo Alto, CaI., U.S.A.

1. Ein Laser umfassend:

ein Gas einschließendes zylindrisches Rohr, das aus einem relativ dünnwandigen, elektrisch isolierenden Werkstoff hergestellt ist;

eine Vielzahl von beabstandeten Scheiben innerhalb und allgemein senkrecht zur Achse des Rohres, die jede eine zentrale öffnung haben, die mit der Achse der Röhre ausgefluchtet ist, um einen zentralen Entladungsweg zu definieren;

eine Vielzahl von schüsseiförmigen Elementen aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, die jedes eine allgemein flache Fläche und einen allgemein zylindrischen Rand haben, und die jedes eine öffnung in der Mitte der Fläche haben;

Mitteln zur Schaffung eines wärmeleitenden Weges von der Zentralöffnung jeder der Scheiben zur und durch die Röhrenwand umfassend Mittel zum Befestigen einer Scheibe an der Peripherie der öffnung jedes der schüsseiförmigen Elemente und Mitteln zur Befestigung der fernen Kante jeder der Schüsselränder längs der Innenwand der Röhre; Mitteln zum Anregen eines Gases in der Röhre; und einem optischen Hohlraum, der mit der Röhre ausgefluchtet ist.

2. Ein Laser wie in Anspruch 1, bei dem jedes der schüsseiförmigen Elemente eine Gassperre in Form eines zylindrischen Ringes aufweist, der koaxial mit der zentralen öffnung ausgefluchtet ist und der sich in das Volumen eines schüsseiförmigen Elementes erstreckt.

3. Ein Laser wie in Anspruch 2, bei dem der zylindrische Ring sich in das Volumen des benachbarten schüsseiförmigen Elementes erstreckt.

4. Ein Laser wie in Anspruch 2, bei dem der Rand jedes schüsseiförmigen Elementes wenigstens ein Gasrückführloch aufweist.

5. Ein Laser wie in Anspruch 4, bei dem der Durchmesser des zylindrischen Ringes so gewählt ist, daß der Betrag des Gaspumpens innerhalb der Röhre kontrolliert wird.

6. Ein Laser wie in Anspruch 4, bei dem die Größe und/oder Position der GasrUckführlöcher zwischen den schüsselförmigen Elementen variiert.

7. Ein Laser wie in Anspruch 4, bei dem die Durchmesser der zylindrischen Ringe so gewählt sind, daß lokale Variationen in den Gasdruckgradienten innerhalb der Röhre erzeugt werden.

8. Ein Laser wie in Anspruch 1, bei dem die Anode innerhalb der Röhre mittels schüsseiförmiger Elemente befestigt ist, so daß von der Anode erzeugte Wärme zur und durch die Röhre geleitet wird.

9. Ein Laser wie in Anspruch 1, bei dem die elektrisch isolierende Röhre aus Keramik hergestellt ist.

10. Ein Laser wie in Anspruch 9, bei dem die keramische Röhre aus Tonerde hergestellt ist.

11. Ein Laser wie in Anspruch 1, bei dem die schüsseiförmigen Elemente aus Kupfer hergestellt sind.

12. Ein Laser wie in Anspruch 1, bei dem die Scheiben aus Wolfram hergestellt sind.

13. Ein Laser wie in Anspruch 1, bei dem die Mittel zur Befestigung der Schüssel Löten umfassen.

14. Ein Laser wie in Anspruch 1, bei dem der Rand jedes der schüsseiförmigen Elemente wenigstens ein Gasrückführloch enthält.·

15. Ein Laser wie in Anspruch 14, bei dem die Größe und/oder Position

der Gasrückführlöcher zwischen den schüsseiförmigen Elementen variiert.

16. Ein Laser umfassend:

eine Gas enthaltende zylindrische Röhre aus einem relativ dünnwandigen elektrisch isolierenden Material;

eine Vielzahl von dünnwandigen Elementen aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit, die jedes eine zentrale öffnung haben, die koaxial mit der Achse der Röhre ausgefluchtet sind, um einen zentralen Entladungsweg zu definieren;

Mittel zur Bildung eines Wärmeleitungsweges von der zentralen öffnung jedes dünnwandigen Elementes zur und durch die Röhrenwand, umfassend Mittel zur Befestigung der fernen Kante jedes der dünnwandigen Elemente längs der Innenwand der Röhre;

Mittel zur Schaffung eines Bereiches, der jede der öffnungen mit einem gegen Aufstäuben widerstandsfähigen Werkstoff umgibt; Mittel zur Anregung eines Gases innerhalb der Röhre; und einen optischen Hohlraum, der mit der Röhre ausgefluchtet ist.

17. Ein Laser wie in Anspruch 16, bei dem jedes der dünnwandigen Elemente wenigstens ein Gasrückführloch enthält.

18. Ein Laser wie in Anspruch 17, der zylindrische Abschirmelemente aufweist, die an den dünnwandigen Elementen befestigt sind, um die Strömung von Gas innerhalb der Röhre zu kontrollieren.

19. Ein Laser wie in Anspruch 16, bei dem die elektrisch isolierende Röhre Tonerde ist, die dünnwandigen Elemente Kupfer sind und der gegen Aufstäuben widerstandsfähige Werkstoff Wolfram ist.

20. Ein Verfahren zur Herstellung einer Gaslaser-Entladungsröhre, umfassend:

Montieren einer Vielzahl von voneinander entfernten wärmeleitfähigen Elementen, die jedes eine eine Entladung definierende zentrale öffnung haben, die allgemein mit der Röhrenachse ausgefluchtet ist, und zwar in und in Kontakt mit einer elektrisch isolierenden Röhre;

Spannen eines Dorns, der durch die zentralen öffnungen vorgesehen ist, um die zentralen öffnungen in exakte Ausfluchtung zu bringen; und

permanentes Befestigen der wärmeleitenden Elemente an der elektrisch isolierenden Röhre.

21. Das Verfahren nach Anspruch 20, bei dem der Befestigungsschritt Löten der wärmeleitenden Elemente an die elektrisch isolierende Röhre umfaßt.

22. Das Verfahren nach Anspruch 21, bei dem der Montageschritt den zusätzlichen Schritt aufweist, daß Lot zwischen die wärmeleitenden Elemente und die elektrisch isolierende Röhre vor dem Löten eingesetzt wird.

23. Das Verfahren nach-Anspruch 22, bei dem der Lötschritt dadurch durchgeführt wird, daß die gesamte Röhrenmontageeinheit gebacken wird, während der Dorn gespannt ist.

24. Das Verfahren nach Anspruch 21, bei dem der Montageschritt folgende Schritte aufweist:

a) Formen schüsseiförmiger Elemente aus einem wärmeleitenden Material;

b) Einsetzen der schüsseiförmigen Elemente in gegenseitigem Abstand innerhalb der Röhre;

c) Einsetzen von Lot zwischen die schüsseiförmigen Elemente und die Röhrenwand; und

d) Expandieren des Schüsselrandes in die Innenwand der Röhre, um die schüsseiförmigen Elemente an Ort und Stelle zu halten.

25. Das Verfahren nach Anspruch 24 mit dem zusätzlichen Schritt, daß Scheiben aus hitzebeständigem Material mit einer eine Bohrung definierenden Zentralöffnung darin in und in Kontakt mit jedem der schüsseiförmigen Elemente eingesetzt werden.

26. Das Verfahren nach Anspruch 24, bei dem Lot zwischen den Scheiben und den schüsseiförmigen Elementen vorgesehen wird.

27. Das Verfahren nach Anspruch 26, bei dem an wenigstens zwei schüsseiförmige Elemente Scheiben gebondet sind, ehe sie in die Röhre eingesetzt werden, um eine Bohrungsmittellinie zu definieren.

28. Das Verfahren nach Anspruch 23, bei dem das Backen mit vertikal orientiertem Dorn geschieht.

29. Das Verfahren nach Anspruch 24, bei dem der Montageschritt zusätzlich das Formen eines zylindrischen Abschirmringes koaxial als Teil jedes der schüsseiförmigen Elemente einschließt.

30. Das Verfahren nach Anspruch 21, bei dem die wärmeleitenden Elemente geglüht werden, ehe sie in der Röhre montiert werden.

31. Das Verfahren nach Anspruch 20, einschließlich des Schrittes, daß ein Ende der Laserröhre mit einer Kathodeneinheit und das andere Ende mit einer Anode abgeschlossen wird.

32. Das Verfahren nach Anspruch 31, bei dem die Anode in der Röhre dadurch befestigt wird, daß sie mit zusätzlichen wärmeleitenden Elementen an der Röhrenwand befestigt wird.

33. Das Verfahren nach Anspruch 20, einschließlich des Schrittes, daß jede der zentralen öffnungen mit einem gegen Aufstäuben widerstandsfähigen Werkstoff umgeben wird.