DE8419614U1 - Gas laser tube - Google Patents
Gas laser tubeInfo
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- DE8419614U1 DE8419614U1 DE19848419614 DE8419614U DE8419614U1 DE 8419614 U1 DE8419614 U1 DE 8419614U1 DE 19848419614 DE19848419614 DE 19848419614 DE 8419614 U DE8419614 U DE 8419614U DE 8419614 U1 DE8419614 U1 DE 8419614U1
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/034—Optical devices within, or forming part of, the tube, e.g. windows, mirrors
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Description
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Siemens Aktiengesellschaft Unser ZeichenSiemens Aktiengesellschaft Our mark
Berlin und München · VPA 84 P f 4 7 3 ΠΡBerlin and Munich · VPA 84 P f 4 7 3 ΠΡ
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gaslaserrohr gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Röhre wirdThe invention relates to a gas laser tube according to the preamble of claim 1. Such a tube is
beispielsweise in der US-PS 35 55 450 beschrieben. 10for example in US-PS 35 55 450 described. 10
Bei der bekannten Laserausführung befindet sich der optische Abschluss - Brewster-Fenster oder (Auskoppel-)spiegel - in einem metallischen Rahmen. Das Metallteil ist mit dem Abschlußelement über ein (Hart- oder Glas-)Lot verbunden und mit dem Rohr hartverlötet oder verschweißt. Auf diese Weise kommt eine hermetische Abdichtung zustande, allerdings um den Preis hoher Prozeßtemperaturen, die die optischen Qualitäten des Abschlußelements mehrIn the known laser version there is the optical closure - Brewster window or (decoupling) mirror - in a metallic frame. The metal part is with the closing element via a (hard or glass) solder connected and brazed or welded to the pipe. In this way a hermetic seal is created, however, at the cost of high process temperatures, which improve the optical qualities of the terminating element
oder weniger stärk beeinträchtigen. 20or affect less. 20th
Deshalb ist in der zitierten Patentschrift auch schon vorgesehen, den Fenster- oder Spiegelkörper zu beiden Seiten über seine Fassung hinausragen zu lassen und als Rahmen eine dünne Membran mit gewelltem Profil und großem Außendurchmesser zu nehmen. Eine solche Konstruktion gibt die Möglichkeit, das optische Element erst nach seiner Einlötung zu polieren und ggf. zu beschichten, und fängt bei den anschließenden Wärmeprozessen einen erheblichen Teil der Thermospannungen ab. Die gesamte Anordnung ist aber nicht sonderlich stabil; insbesondere kann die Laserleistung durch mechanische Einwirkungen, die das Abschlußelement in Schwingungen versetzen und/oder verkippen, abnehmen.Therefore, the cited patent specification already provides for the window or mirror body to both Letting the sides protrude beyond its frame and a thin membrane with a corrugated profile and a large frame To take outside diameter. Such a construction gives the possibility of the optical element only after its To polish the soldering and, if necessary, to coat it, and catches a considerable amount in the subsequent heating processes Part of the thermal voltages. The entire arrangement is but not particularly stable; In particular, the laser power can be caused by mechanical effects that affect the terminating element Set vibrations and / or tilt, remove.
Die Halterung wird weniger stoßempfindlich, wenn man das optische Element in eine metallische, thermisch angepaßte Ringscheibe einlötet, diese Einheit auf eine mit dem Laserrohr verschmolzene Metall-Lochblende legt und beide Metallteile randseitig miteinander verschweißt (US-PS 37 17 823). Dieser Doppelflansch muß während des Les 1 Lk/18.6.1984The holder is less sensitive to shock if you convert the optical element into a metallic, thermally matched one Solder the ring washer, place this unit on a metal perforated screen fused to the laser tube and put both Metal parts welded together at the edges (US-PS 37 17 823). This double flange must be used during the Les 1 Lk / 6/18/1984
- 2 -"" " VPA- 2 - "" "VPA
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Schweißens, wie in der zitierten Literaturstelle ausgeführt ist, zwischen der Schweißstelle Und dein lichtdurchlässigen Körper einen Temperaturabfall von 12000C sicherstellen; beide Metallplatten müssen daher sehr dünn sein und/oder einen großen Außendurchmesser haben. Die gesamte Aufhängung ist infolgedessen noch nicht besonders dejustiersicher und/oder beansprucht beträchtliche Querabmessungen und ist überdies recht aufwendig, und zwar allein schon deshalb, weil man drei statt zwei vakuumdichte Verbindungen herstellen muß.Welding, as stated in the cited literature, ensure a temperature drop of 1200 0 C between the welding point and the light-permeable body; both metal plates must therefore be very thin and / or have a large outer diameter. As a result, the entire suspension is not particularly secure against misalignment and / or takes up considerable transverse dimensions and, moreover, is quite expensive, if only because three instead of two vacuum-tight connections have to be made.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Plasmarohr der eingangs genannten Art die optischen Abschlüsse so einzufassen, daß die Anordnung kompakt und robust ist, die Abschlußelemente unter normalen Betriebsbedingungen in Position halten kann und zudem keinen besonderen Fertigungsaufwand verlangt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Gaslaserröhre mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Wenn anspruchsgemäß Flansch und Platte "thermisch angepaßt" sein sollen, so bedeutet dies, daß zwischen beiden Teilen eine dauerhaft gasdichte Glaslotverbindung hergestellt werden kann. Nor~ malerweise ist dies möglich, wenn der Flansch im interessierenden Temperaturbereich einen mittleren thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat, der zwischen dem 0,9- und 1,2-Fachen des entsprechenden Plattenkoeffizienten liegt. Eine besonders sichere Verbindung kommt dabei zustande, wenn sich der Flansch mit der Temperatur etwas stärkerThe invention is therefore based on the object of providing the optical terminations in a plasma tube of the type mentioned at the beginning to be enclosed in such a way that the arrangement is compact and robust, the closure elements under normal operating conditions can hold in position and also does not require any special manufacturing effort. This task will solved according to the invention by a gas laser tube with the features of claim 1. If in accordance with the claim If the flange and plate are to be "thermally matched", this means that there is one permanent between the two parts gas-tight glass solder connection can be made. Usually this is possible if the flange is in the area of interest Temperature range has a mean coefficient of thermal expansion between 0.9 and 1.2 times the corresponding plate coefficient. A particularly secure connection is established if the flange changes slightly with temperature
ausdehnt als die Platte.
-30stretches as the plate.
-30
Die erfindungsgemäß gestaltete Metallfassung ist ein starres Teil mit einer entsprechend großen Wandstärke - von vorzugsweise mindestens 1mm. Dennoch ist ihr Wärmewiderstand auf der Strecke zwischen dem Außenrand und der Strahldurchtrittsöffnung relativ hoch, weil die Scheibe über ein mäanderförmiges Profil mit rechteckigen Windungen verfügt. Diese Profilform vergrößert die Weglänge in einem weit stärkerem Maß als etwa ein Wellenprofil,The metal frame designed according to the invention is a rigid part with a correspondingly large wall thickness - of preferably at least 1mm. Nevertheless, their thermal resistance is on the route between the outer edge and the beam passage opening is relatively high because the disc has a meandering profile with rectangular turns disposes. This profile shape increases the path length to a far greater extent than a wave profile, for example,
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- 3 - VPA tu. ο * LV* nc - 3 - VPA tu. ο * LV * nc
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Wie es in der US-PS 35 55 450 aus Elastizitätsgründen Vorgesehen ist. Insofern kann der Metallrahmen auch relativ geringe Querabmessungen erhalten und verlangt kein zusätzliches Änpaßteil, das den Scheibendurchmesser auf den Rohrdurchmesser zurückführen müßte.As provided in US-PS 35 55 450 for reasons of elasticity is. In this respect, the metal frame can also be relative get small transverse dimensions and requires no additional Änpaßteil that the disk diameter on the Pipe diameter would have to lead back.
Die Lochscheibe selbst ist relativ einfach zu fertigen: Das Mäanderprofil könnte beispielsweise durch EindrehenThe perforated disk itself is relatively easy to manufacture: The meander profile could, for example, be screwed in
oder Einfrasen von Ringnuten erzeugt werden. 10or milling ring grooves can be produced. 10
Der Gedanke, eine Brewster-Fensteranordnung mit konzentrischen Nuten zu versehen, ist an sich aus der DE-OS 33)7233 bekannt. Die dort vorgesehenen Nuten befinden sich allerdings im Fensterkörper selbst und dienen lediglich als ein elastischer Puffer, der im Betrieb auftretende, durch thermische Fehlanpassungen verursachte Spannungen vom zentralen Fensterbereich fernhalten soll.The idea of providing a Brewster window arrangement with concentric grooves is per se from DE-OS 33) 7233 known. The grooves provided there are, however, in the window body itself and only serve as an elastic buffer that absorbs stresses caused by thermal mismatches during operation keep away from the central window area.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand zusätzlicher Ansprüche.Advantageous refinements and developments of the invention are the subject of additional claims.
Der Lösungsvorschlag soll nun anhand eines bevorzugten, in der beigefügten Zeichnung dargestellten AusführuTigs-The proposed solution will now be based on a preferred embodiment shown in the accompanying drawing
beispiels näher erläutert werden.
25example are explained in more detail.
25th
Die Figur zeigt in einem Seitenschnitt das auskoppelseitige Ende eines "Sealed off"-C02-Lasers, der für einige 1OW Ausgangsleistung vorgesehen ist und beispielsweiseThe figure shows the decoupling side in a side section End of a "sealed off" -C02 laser, which is intended for some 1OW output power and for example
in der Medizin eingesetzt werden könnte. .30could be used in medicine. .30
,,Dieses. Rohrende enthält einen Metallzylinder 1, eine Lochscheibe 2 und einen Spiegelkörper 3.,,This. The pipe end contains a metal cylinder 1, a perforated disc 2 and a mirror body 3.
Der Spiegelkörper ist innenseitig mit einer dielektrischen 35; Mehücfachschicht 4 überzogen, die für eine Wellenlänge von 10,6um teildurchlässig ist. Der Körper selbst besteht aus Zinkselenid, das in diesem Wellenlängenbereich praktisch nicht absorbiert. Für die Scheibe ist eine Ni^gFe^ rung gewählt, die thermisch an ZnSe angepaßt ist. DieThe mirror body is inside with a dielectric 35 ; Mehücfachschicht 4 coated, which is partially transparent to a wavelength of 10.6um. The body itself consists of zinc selenide, which practically does not absorb in this wavelength range. For the disc, a Ni ^ gFe ^ ration is chosen, which is thermally adapted to ZnSe. the
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- 4 - VPA " 84*P 1*4 7 3 DE- 4 - VPA "84 * P 1 * 4 7 3 DE
Scheibe hat eine StrahldurchtrittsÖffnung 5, ^n die der Spiegelkörper mit beidseits vorspringender Grundfläche eingesetzt ist, sowie alternierend in beide, Scheiben'4" Seiten eingebrachte Ringnuten 6, Die Nuten sind so dimensioniert, daß die Fassung überall eine Mindestwandstärke von mindestens 1mm hat. Im Bereich der Öffnung und des Außenrandes läuft die Scheibe jeweils in einen vom anderen Rohrende wegweisenden Steg 7, 8 aus. Die Stege liegen dem Spiegelkörper bzw. dem Metallzylinder an und sind an ihren äußeren Enden abgeschrägt und über ein Glaslot 9 bzw* eine Schweißverbindung vakuumdicht fixiert.Disk has a beam passage opening 5, ^ n is the mirror body is inserted with both sides projecting base and alternately in both discs' 4 "pages brought in annular grooves 6, the grooves are dimensioned so that the socket everywhere has a minimum wall thickness of at least 1mm. In In the area of the opening and the outer edge, the disk ends in a web 7, 8 pointing away from the other pipe end .
Der Rohrabschluß wird folgendermaßen hergestellt: Zunächst verlötet man den ZnSe-Körper mit der Metallscheibe
unter Verwendung eines stabilen oder kristallisierenden Glaslots, das entweder als Pulver cder in einer vorgepreßten
und -gesinterten Form vorliegt. Dann werden die beiden Grundflächen des Körpers poliert und die Innenfläche mit
den erforderlichen dielektrischen Schichten versehen. Anschließend setzt man die Scheibe in den Metallzylinder
und führt die Schweißverbindung durch. Ip. Fällen, in denen der Abstand zwischen den beiden Scheibenstegen sehr gering
ist und/oder der Spiegelkörper besonders geschont werden muß, sollte das Laserrohrende während des Schweißvorganges
noch mit einem Kupferring umschlossen werden, der einen Teil der zugeführten Wärme gleich nach außen ableitet.
5 Patentansprüche
1 FigurThe pipe termination is produced as follows: First, the ZnSe body is soldered to the metal disk using a stable or crystallizing glass solder, which is either a powder or a pre-pressed and sintered form. Then the two base surfaces of the body are polished and the inner surface is provided with the necessary dielectric layers. The disc is then placed in the metal cylinder and the welded joint is carried out. Ip. In cases in which the distance between the two disc webs is very small and / or the mirror body must be particularly protected, the end of the laser tube should be enclosed with a copper ring during the welding process, which dissipates part of the heat supplied to the outside. 5 claims
1 figure
Claims (4)
dadurch gekennzeichnet, daßd) protrudes in the direction of the plate normal on both sides over the tangantial plane of the flange (2);
characterized in that
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19848419614 DE8419614U1 (en) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | Gas laser tube |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19848419614 DE8419614U1 (en) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | Gas laser tube |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8419614U1 true DE8419614U1 (en) | 1986-02-27 |
Family
ID=6768371
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19848419614 Expired DE8419614U1 (en) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | Gas laser tube |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8419614U1 (en) |
-
1984
- 1984-06-29 DE DE19848419614 patent/DE8419614U1/en not_active Expired
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