JPH04504782A - ガスレーザ、特にco2レーザ - Google Patents

ガスレーザ、特にco2レーザ

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JPH04504782A
JPH04504782A JP2505781A JP50578190A JPH04504782A JP H04504782 A JPH04504782 A JP H04504782A JP 2505781 A JP2505781 A JP 2505781A JP 50578190 A JP50578190 A JP 50578190A JP H04504782 A JPH04504782 A JP H04504782A
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クリユーガー、ウオルフガング
グローセ―ウイルデ、フーベルト
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ロフイン ジナール レーザー ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング
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    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ガスレーザ、特にCO2レーザ この発明は、レーザガスが高周波電力の供給により励起されるガスレーザ、特に CO2レーザに関する。その際この発明は詳細には、高周波電力の特殊な入力に よるストリップ導波路レーザの励起に関する。
ガスレーザにおいてはレーザ活性の媒体はプラズマとなるように励起されるガス である。プラズマ状態を維持するために絶えず電力を供給しなければならないが 、このことは通常自由電子を加速することができる電界の印加を介して行われる 。界は原理的に直流界又は交流界とすることができ、その際特に高周波電力の入 力が推奨される。高周波励起は損失が直列抵抗に発生しないが又は電圧低下が陰 極に発生しないという長所を有する。ガスレーザでの利用のために発振器が容易 にパルス化できるのが有利である。特にレーザ不活性であるいわゆる高周波境界 層がプラズマ中に発生する。更に比較的高価な発振器が必要となる。
励起電力の周波数は理論的に無線周波数の領域内でマイクロ波領域まで移動でき る。周波数が高い場合には例えばマイクロ波用途のために通常用いられる2、4 5GHzの領域では、寸法がレーザ装置で必要となるような大きさを有するプラ ズマ中へマイクロ波電力を均一かつ有効に入力することが特に困難である。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第3743358号公報からいわゆる高速流レー ザが知られており、このレーザは2.45GHzの周波数により駆動され、高速 度でレーザを軸線方向へ貫流するガスが既にレーザの入口の前でマイクロ波電力 により点弧される。この種のレーザはkW域の比較的高い出力を提供することが できる。しかしプラズマの損失電力をレーザ活性の容積から搬出するために、レ ーザガスの高い貫流速度を免れることができない。
文献(レンツの学位論文(1988年)「非共振構造内でのマイクロ波ガス放電 によるCO2レーザ励起のための研究J FAU エルランゲン・ニュルンベル グ)からレーザ用励起装置が知られており、この装置の場合にはマイクロ波導波 管中で、軸線がマイクロ波電力の伝播方向に向いているセラミック管がレーザ活 性のガスを収容する。この構造の故にマイクロ波電力はプラズマによりセラミッ ク管中で減衰させられるので、プラズマへの電力入力が管長手軸線に関して不均 一に行われる。従っていわゆる作動放電はパルス運転方式で発生させることしが できず、その場合にプラズマ容積は一部しか利用されなかった。
更にレーザ活性のガスが二つの壁部分の向がい合う面の間に存在するいわゆるス トリップ導波路レーザが知られており、これらの壁部分は同様にエネルギーの入 力のための電極として構成されている。ドイツ連邦共和国特許出願公開第372 9053号公報の場合にはこの種のストリップ導波路レーザ中へ高周波交流電界 が入力される。その際全長にわたる均一な活性化のために、高周波電力の入力が 複数の箇所で行われるのが有利である。
最後に欧州特許出願公開第0275023号公報から、高周波電力にょる励起を 無線周波数域で行おうとするこの種のストリップ導波路レーザが知られており、 電力は容器内に配置されたレーザの上側の壁部分へ導線を介して供給される。周 波数はここでは上に向かって制限される。なぜならばさもないとプラズマの相応 の不均一性を有する定在波が生じるからである。
ストリップ導波路レーザの放電容積が与えられた場合に、レーザ出力を入力電力 の相応の増加により高めることが望ましい。プラズマガスの温度が一定の場合に 、このことはストリップ導波路レーザのプラズマを画成する面の間隔を減らすと きに可能となる。なぜならばそれにより拡散冷却が改善されるからである。
しかし従来知られたストリップ導波路レーザの場合には電極間隔の低減は、スト リップ導波路電極の両方の面に沿って存在するレーザ不活性の境界層が活性のプ ラズマ層の厚さを制約することにより制限される。例えばマイクロ波領域までの 運転周波数の増加は一つの打開策を提供する。なぜならば境界層の厚さは周波数 の増加と共に減少するからである。しかしながらこの目的のためにこの種の高い 周波数を用いることは、プラズマ空間中に高周波電力の定在波が生じることによ り制限される。しかしこれを防止するために従来は装置側の前提条件が欠けてい た。
従ってこの発明の課題はストリップ導波路形ガスレーザにおいて、レーザ不活性 の境界層が周波数の増加と共に薄くなるので、従来より高い周波数を均一な励起 のために用いることができ電極間隔を減少することもできるように、電力入力部 を改良することにある。それによりそのほかは同じ寸法の場合にレーザ出力を増 加することができる。その際約10分の1mm以下のストリップ導波路間隔を達 成しようとするものであり、それにより先兵振器構成の利用がストリップ導波路 形式による近赤外域のガスレーザに対して可能となるが、このことは遠赤外域の ガスレーザ及び半導体レーザに対しては既に知られている。
この課題はこの発明に基づき請求の範囲1の特徴部分全体により解決される。
実施態様は個々の関係する実施態様項に記載され、その際これらの項には特にこ の発明に基づき構成されたレーザの運転方式も記載されている。
従ってこの発明により、ストリップ導波路形のガスレーザの励起がマイクロ波に より可能となるような装置が提供される。まず平らなプラズマ層がマイクロ波に よる均一な励起により発生させられ、その際励起されたプラズマ層の少なくとも 一つの直線寸法は励起する高周波又はマイクロ波発振器の自由空間波長の複数倍 とすることができる。
この発明により向かい合う面を備久る壁部分の間隔は所望のように変更すること ができる。30μm以下から5mmまでの間隔が可能である。ガス圧力は10m barないし数barとすることができる。
この発明においては、電極表面での境界層の減少により同時にL/−ザのストリ ップ導波路として働く電極の間隔を小さく保つことができ、それにより例えばレ ーザ光線の波長の例えば4分の1の規則正しい周期的な隆起及び/又は凹所をレ ーザ共振器の形成のために利用できるということが特に有利である。この周期的 な幾何学的構造の代わりに、当該レーザの波長に対し屈折率の周期的変動を示す 構造を利用することもまた可能である。周期的な構造はレーザ光線の反射をもた らす。この種のレーザは別の具体例においてDFBレーザとして知られている。
この種のレーザにおいては鏡の使用を省略することができ、このことは文献に詳 述されている(マーキューズの論文rDFBレーザのための中空誘電体製導波管 」アイトリプルイー ジャーナル オブ クオンタム エレクトロニクス、第Q E−8巻、第7号、1972年7月、第661〜669ベージ参昭)。
導波管を形成する壁表面の材料はレーザ光線に対し僅かな反射損失を有するのが 有利であり、それにより気化が減少する。金属の表面ばかりでなくドープされた シリコン又は酸化ゲルマニウムのような半導体材料から成る表面も適しており、 アルミナ又は酸化ベリリウムのような非導電性材料も同じ(適している。
この発明の根拠となっている着想は、プラズマ空間が導波管構造(以下結合室又 は結合導波管と呼ぶ)の構成部分であり、そのドブロイ波長は発振器の運転周波 数f。の場合に長平方向においてほぼプラズマ空間の長さに等しいか又はこの長 さを超λるということにある。その際ドブロイ波長は選ばれた運転周波数に対し て結合室の断面形状寸法により導波管要素のための設計規則に基づき決定される 。変形案として、ドブロイ波長が虚数となり、従って非周期的に減衰させられる 導波管が存在するように、結合室の断面の寸法を選択することも可能である。
この結合室には電力はもはや従来技術のようにレーザの端部から又は端部間の少 数の箇所で供給されるのではなく、主として少な(とも一つの側面からしかも複 数の結合孔を通って長手軸線に沿って分配される。結合孔は第2の導波管要素す なわち結合導波管と同じ長さ寸法を有する分配室への結合を形成する。分配導波 管は結合導波管と同様に、そのドブロイ波長がレーザの長さ寸法にほぼ達するか 又はこれを超えるように設計される。分配導波管へはマイクロ波電力が公知の方 法により例えばマグネトロンからホーンを経て供給される。
この発明の一層の詳細及び長所が図面に示す実施例の下記の説明から明らかとな る。
第1図は、ストリップ導波路レーザの原理を、第2図ないし第4図は、この発明 に基づくストリップ導波路レーザの異なる実施例の斜視図を、 第5図は、この発明に基づくストリップ導波路レーザの別の実施例の断面図を、 第6図は、プラズマ空間の壁部分の向かい合う面の横輪郭の一実施例を、第7図 は、その長平方向輪郭を、 第8図ないし第10図は、壁部分の一つ又は二つの向かい合う面上の特殊な構造 を示す。
同−又は同等の部品は各図面において一貫して同じ符号を備える。図面は部分的 に一緒に説明する。
第1図では、板状の二つの壁部分1.2が付属の端部部品3.4.6と共にプラ ズマ空間5を囲み、このプラズマ空間はストリップ導波路ガスレーザの原理を特 徴づける。壁部分1.2は発振器9の高周波電力の供給のための電極を形成する 。
ストリップ導波路ガスレーザとは、レーザ活性のプラズマが二つの壁面間で励起 され、これらの壁面が例λば平らな面として狭い間隔を置いて向かい合い、これ らの面がプラズマの中に発生したレーザ光線に対して光線案内に決定的な役を果 たすような良好な反射特性を有するようなレーザ装置である。端部部品3.4に はそれぞれ鏡を配置することができ、その際更にレーザ光線の出力及び集束のた めの光学装置6.7が設けられる。
プラズマの励起は通常高周波電界を利用して行われ、その異強度は多(の場合こ れらの壁面と直交する。熱損失仕事率の放散のために板は十分に寸法選択された 水冷又は空冷装置により一定の温度に保たれる。プラズマ中の最高温度個所例え ば中央面と壁との間に発生する最高温度差は、はぼプラズマ中の損失仕事率及び 板間隔により決まる。最高許容ガス温度が例えばco2及びCOレーザの場合の ように励起プラズマ中のレーザプロセスにより決定されるならば、ストリップ導 波路の間隔が一層小さいほど励起電力従ってレーザ出力をますます大きくするこ とができる。
プラズマ中の最高温度個所と壁面との間の最高許容温度差は、プラズマ中で所定 の限界温度を超える個所でレーザ光子の発生が急激に減少すること、及び壁面の 温度が冷却装置の配置及び放散できる熱仕事率により与えられることから生じる 。
従来の技術の場合には板間隔の減少に対する従ってレーザ出力の上昇に対する限 界は、レーザ光線の発生のために僅かしか又は全(寄与しない境界層が面に沿っ て京に生じるということにより決定される。従って例えば100MHzの励起周 波数及び1.5mmの板間隔の場合に、プラズマ体積のほぼ3分の1がレーザ励 起のための電極に接した画境界層により失われる。しかしながら境界層の厚さは 励起電力の周波数にほぼ逆比例することが知られている。従って利用可能なプラ ズマ容積の相対的割合は励起周波数が一層高い場合に増加し、更にその際板間隔 を冷却の改善のために減少することもできる。従って一層高い周波数へ移行する ときにL/−ザ出力を上昇することができる。しかしながら従来はそれ自体知ら れたこの知見を利用することができなかった。なぜならば公知の装置の場合には 、励起電力の波長が例えば最大の長さ寸法の10倍に比べて一層小さいほど、ま ずます不均一である界分布及び電力分布が面にわたり生じるからである。
第2図では、二つの壁部分10.20が一緒に断面で方形導波管又はリッジ導波 管と似ているように形成されている。内側壁面11.21は相互に向かい合いプ ラズマ空間を囲む。一方の側面ではこの構造は桟27により閉鎖され、他方の側 面にはいわゆる結合壁30が設けられている。結合壁30を介して壁部分10と 20が導波管に類似した構造40と結合され、この構造自体へは同軸接続線又は 特にホーン45を介してマイクロ波領域の高周波電力を入力することができる。
この構造40は板10.20の全長にわたって延び、他方では入力個所45が中 央(切断面)に設けられる。従ってマイクロ波のための分配室40が提供され、 マイクロ波は結合壁30を経て壁部分10.20から成る構造中へ入力される。
従って構造はマイクロ波のための結合室を形成し、この結合室を経て高周波電力 が面11と21との間に存在するプラズマ中へ伝送される。
結合壁30は長平方向全体にわたり分散された結合孔31.32を有する。結合 孔として例えばスリット又は丸孔又は方形孔又はこれらの組み合わせとすること ができる。例えば全長にわたりそれぞれ交互に並ぶ2列のスリット31.32を 形成することができる。これに対する変形案としてスリットをジグザグ形に形成 することができるか、又は丸孔との組み合わせにおいてバーベル形構造を形成す ることができる。結合孔の代わりに同様に結合壁中の結合柱又は結合環も可能で ある。
従って第2図に示す実施例の場合には、高周波電力がスト1ルソブ導波路レーザ の全長にわたり均一に一方又は両方の側面から入力される。桟27は反射壁を形 成する。結局リッジ導波路に似た構造の場合には、断面にわたりプラズマ空間の 領域内で正弦波形に似ておりかつ片側の部分の欠ける異強度分布が得られる。
第3図には、壁部分10.2o及び面1]、、21により囲まれたレーザ体積を 有するストリップ導波路レーザに、高周波電力が同時に向がい合う二つの側面か ら供給される。そのために鏡面対称に各一つのホーン45又は45′を備える二 つの分配室40又は40′が配置され、これらの分配室は各一つの結合壁3゜又 は30’を経て高周波電力を第2図と同様に構成された結合室へ入力する。
これと異なって第4図に示すように、二つの分配室40.4o“を結合室10. 20の片側に並べて配置することも可能である。第1の分配室4oは周知の方法 で高周波発振器の接続のためのホーン45及びずらした結合孔33を備える結合 壁30″を有する。第2図に示すような構造を有することもできるこれらの結合 孔33を経て高周波電力が第2の分配室40″へ伝送される。全く同様にそこか ら結合孔34を備える第2の結合壁3oを経て高周波電力が本来のストリップ導 波路レーザ中へ入力される。
並べて配置された両分配室4o又は40″により、レーザの長さ寸法にわたる電 力の一層の均一化を達成することができ、このために特に異なって形成された結 合孔33.34が寄与する。補助的な変形可能性を実現するために、場合によっ ては移動可能なリッジ41又は42により導波管構造に影響を与えることも可能 である。
第5図では、符号10.2oが第2図と同様に向がい合う面1】、21を備える 壁部分を示す。壁部分10.2o中にはそれぞれ水冷のための切り込み13.2 3が設けられ、これらの切り込みは裏側を境界壁14.24により閉鎖されてい る。このように形成された結合室にはここでも分配室4oが付設され、しかしこ の分配室はこの実施例の場合には壁部分1o、2oにより形成された結合室の下 に設けられ、結合室に方形導波管4oの形で接続している。導波管4oの底面に はマグネトロン46が直接配置されている。この場合には高周波電力の伝送が境 界壁14の端部領域の空所51.52を経て行われ、これらの端部領域には両側 で誘電性に働く部品28.29が接続している。従って部品28又は29は空所 51又は52と組み合わせて第3図に示す結合壁3o又は30′の効果を有する 。従って単一の分配室40から結合室への磁界の両側からの入力が可能であり、 その際ストリップ導波路の範囲では二つの半波の伝送により傾斜のないほぼ一定 の界強度が生じる。
第2図ないし第5図のうちの一つに示す結合室の断面にわたり設定される異強度 分布により、面11と21の間にはレーザ活性のガスプラズマを均一に維持する ことができる。板間隔は境界層が妨害的に働(ことなく例えば30umに低減す ることができる。ガス圧力は要求に応じて10mbarないし数barとするこ とができる。レーザガスとして例えば20 : 20 : 60の比の混合ガス Co2 :N、:Heが用いられる。
リッジ導波路の具体例においては壁部分1o、2oは金属の導電性材料から成る 。あらゆる場合にこの材料は誘電性に働かなければならず、その際赤外線の品シ リコン又は酸化ゲルマニウムにより被覆することができるので有利である。壁部 分10.20の表面11.21上の規則的かつ周期的なブラッグ構造が有利であ る。それによりストリップ導波路レーザが実現された場合に高い周波数選択性を 達成でき、その際鏡を省略することができる。
第6図は、第2図に示す結合室において両壁部分1o、2oの向かい合う面が横 方向の輪郭12又は22を有する装置を示す。この輪郭は例えばそれぞれ円切片 を形成することができる。全く同様に第7図には第6図に対し垂直な断面が示さ れ、この断面では壁部分1o、2oの向かい合う面が同様に所定の機能を有する ことができる長手方向輪郭12′又は22′を形成する。
第8図には、壁部分10又は2oの面11又は21上に壁部分6oの長平方向に 対し垂直に周期的なパターン61が設けられている。これらのパターンが突起又 は凹所を形成しレーザ光線に影響を与える。パターン61は特に第9図に示すよ うに、円セグメント71とするが又は所定の形を有することができる。しかし第 10図に示す壁部分80の軸線方向に延びる長手方向パターン81を設けること もできる。
パターンの種類及び形状寸法はブラッグの式から導出し特定のレーザ波長に対し 決定することができる。それにより反射又は適当な光案内を達成することができ る。特に壁部分10.2oの中央領域に長平方向パターンが設けられ、外側領域 にそれぞれ横パターンが表面のうちの少なくとも一つに設けられるような方法で 、第8図又は第9図に示すパターンを第10図に示すパターンと組み合わせるこ とができる。壁部分10.20の相互に向がい合う面11.21の第6図及び第 7図に相応に構成された横方向又は長手方向輪郭の場合にも、これらのパターン を同時に組み合わせることができる。
第6図ないし第10図に示す種々の修正を行った第2図ないし第5図に示すレー ザ装置へGHz領域の高周波電力を供給することができる。なぜならばマイクロ 波のための導波管に似た構造が形成されているからである。高周波電力は例えば 公知の同軸線路移行部の結合ビン又は結合環により、あるいは直接的に例えば2 .45GHzのためのマグネトロンの結合ビンにより供給され、結合ビンは結合 室と結合された分配室の長手寸法のほぼ中央に接続されている。従ってプラズマ 空間に沿ってほぼ一定の界分布が生じる。
新しいガスがプラズマ中へ連続的には導かれないレーザ装置は通常ガス貯蔵室を 備え、貯蔵室の容積は例λばプラズマ状態へ励起されるガス体積の100倍であ る。
貯蔵室としてここでは相互に向かい合う面11.21の外側の結合室及び分配室 40を用いることができるので有利であり、これらの室は真空密に閉鎖すべきで ある。そのとき補助的な容器は不要である。レーザガス中に設けられる結合壁3 0又は30′又は30″では、生じる電界強度をレーザガスの点弧異強度より十 分に低くしなければならない。このことは常に実施可能である。ここでは結合壁 から突出する結合手段、例えば桟及び/又は環を用いることができるので特に有 利である。
分子ガスレーザの場合にはプラズマ中でガスの一部が分解され別の化合物が入り 込むことを考慮すべきである。再生のために装置例えば種々の構成及び組成の触 媒が知られており、この触媒のために結合室自体中に又は分配室中に十分に広い 場所が存在する。
これらの装置がその機能を満たすために所定の温度を必要とする限りは、これら の装置をレーザ装置の中で高周波電力の僅がな一部により温めるが、又はプラズ マ中で加熱され上昇するガスの自然対流で温めることができる。この目的のため に壁部分10.20の面11.21を運転時にできるだけ垂直に立て、装置を上 方に対流中に配置するのが有利である。
小さい1極間隔を備える平面状の多くの放電路の成る種の難点は、点弧異強度が 放電継続異強度より著しく高いということにある。ここでもレーザプラズマの点 弧のために補助装置を設けることが必要となることがある。
この種の補助装置は例えば、向がい合う両面11.21のそばに配置され真空密 な絶縁性電気接続部を介して外部空間から点弧できる火花ギャップとすることが できる。
しかし変形案として同じ目的のために例えばプラズマとなるように励起されるガ スの紫外線を用いることも有利であり、このガスは圧力及び組成に基づき小さい 電界強度により点弧し例λば石英ガラスから成り真空密に閉鎖され紫外線に対し て透明な管の中に入れられている。この装置に基づき、紫外線が高周波電力特に マイクロ波電力により励起されるときに、紫外線を壁部分1o、20の相互に向 かい合う両方の面11と12の間の空間へ入射することができる。その際特にレ ーザプラズマの点弧後にこの管の中の電界強度が放電継続異強度以下に低下しな いときには、この紫外線源の必要電力を僅少に保つことができる。
点弧を改善する別の可能性は、界強度が各パルスの開始時点にはプラズマ点弧を 保証するように高(、かつ界強度がプラズマの残りの経過期間中にはプラズマの 安定な放電継続にまさに十分であるように、マイクロ波電力をマイクロ波パルス の形でプラズマ空間に供給することにある。
総括するにこの発明によれば、高い出力効率を有し、励起電力を比較的容易にか つ経済的に発生させかつ供給でき、それにもかかわらずロボット又はその他の機 器により自動加工の際に取り扱うことができるようにコンパクトに構成されたス トリップ導波路レーザが得られる。
22゛ 国際調査報告 国際調査報告

Claims (37)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.レーザガスが高周波電力の供給により励起されるガスレーザ特にCO2レー ザにおいて、レーザが二つの壁部分(10、20)の相互に向かい合う面(11 、21)の間にレーザ活性のプラズマのための高さの低いプラズマ空間(5)を 形成するストリップ導波路レーザであり、壁部分(10、20)が少なくとも一 つの分配室(40、40′、40′′)と結合された少なくとも一つの結合壁( 30、30′、30′′)を備える結合室の構成部分であり、結合壁(30、3 0′、30′′)を経て高周波電力を入力することによりプラズマがその全長に わたり所望のように励起されることを特徴とするガスレーザ。
  2. 2.結合室(10、20)の断面が方形導波管又はリッジ導波管の断面に類似し ていることを特徴とする請求の範囲1記載のガスレーザ。
  3. 3.壁部分(10、20)の向かい合う面(11、21)が所定の輪郭及び/又 はパターンを有することを特徴とする請求の範囲1記載のガスレーザ。
  4. 4.分配室(40、40′、40′′)が導波管の形を有することを特徴とする 請求の範囲1記載のガスレーザ。
  5. 5.分配室(40、40′、40′′)には高周波発振器(46)が接続されて いることを特徴とする請求の範囲4記載のガスレーザ。
  6. 6.分配室(40、40′、40′′)が結合室(10、20)の横に並べて配 置されていることを特徴とする請求の範囲4記載のガスレーザ。
  7. 7.分配室(40)が結合室(10、20)の下方に配置されていることを特徴 とする請求の範囲4記載のガスレーザ。
  8. 8.分配室(40、40′、40′′)の内部には適当なドブロイ波長を強制す る長手方向リッジ(41、42)が設けられていることを特徴とする請求の範囲 1記載のガスレーザ。
  9. 9.結合壁(30、30′、30′′)がその長手軸線に沿ってマイクロ波に適 合する結合孔(31〜34)、例えばスリット又は丸孔又は方形孔又はこれらの 組み合わせを有することを特徴とする請求の範囲1記載のガスレーザ。
  10. 10.2列以上の平行に並ぶスリット(34)が設けられていることを特徴とす る請求の範囲9記載のガスレーザ。
  11. 11.スリット134)及び/又は孔(31)が所定の配置で結合壁(30、3 0′、30′′)の全長にわたり例えばジグザグ形に又はバーベル形に延びるこ とを特徴とする請求の範囲9記載のガスレーザ。
  12. 12.結合壁(30)がその長手軸線に沿って結合桟又は結合環を有することを 特徴とする請求の範囲1記載のガスレーザ。
  13. 13.二つの結合壁(30、30′、30′′)が結合室(10、20)の同じ 側又は異なる側に設けられていることを特徴とする請求の範囲1記載のガスレー ザ。
  14. 14.両結合壁(30、30′)を経て高周波電力が単一の分配室(40)から 同相に両側から結合室(10、20)へ入力されることを特徴とする請求の範囲 13記載のガスレーザ。
  15. 15.両結合壁(30、30′、30′′)を経て高周波電力が二つの分配室( 40、40′、40′′)から結合室(10、20)へ入力されることを特徴と する請求の範囲13記載のガスレーザ。
  16. 16.壁部分(10、20)の向かい合う面(11、21)の間の距離が最小で 20μm最大で5mmであることを特徴とする請求の範囲1記載のガスレーザ。
  17. 17.プラズマを向かい合う面(11、21)で囲む両壁部分(10、20)が 裏側に連続する水冷溝又は空冷溝(13、14、23、24)を有することを特 徴とする請求の範囲1記載のガスレーザ。
  18. 18.壁部分(10、20)のプラズマを囲む両面(11、21)が側方を絶縁 性材料から成る垂直な桟(28、29)により少なくとも部分的に閉鎖されてい ることを特徴とする請求の範囲1記載のガスレーザ。
  19. 19.結合室(10、20)及び/又は分配室(40)又はそれらの一部が非導 電性要素により真空密に閉鎖され、それによりレーザガスのための貯蔵室を提供 することを特徴とする請求の範囲1記載のガスレーザ。
  20. 20.壁部分(10、20)が誘電性に働く材料から成り、少なくとも壁の向か い合う面(11、21)が高い光学的品質を有することを特徴とする請求の範囲 1記載のガスレーザ。
  21. 21.壁部分(10、20)の向かい合う面(11、21)が光学的に有効なパ ターン(61、71、81)を備え、これらのパターンが空間的な寸法及び/又 は材料の交互配置により異なる光学特性を有し、またこれらのパターンが光案内 の分散された反射、回折及び屈折によりレーザ活性のプラズマの利用及び光線品 質又は光モードの選択を改善することを特徴とする請求の範囲20記載のガスレ ーザ。
  22. 22.壁部分(10、20)の同かい合う面(11、21)が例えばドープされ たシリコン又はGeO2により被覆されていることを特徴とする請求の範囲1記 載のガスレーザ。
  23. 23.レーザガスが例えば10:20:60の比のCO2:N2:Heから成る 混合物であることを特徴とする請求の範囲1記載のガスレーザ。
  24. 24.レーザガスの圧力が10mbarないし5barであることを特徴とする 請求の範囲1記載のガスレーザ。
  25. 25.レーザガスを励起する高周波電力がGHz領域にあり、望ましくは約2. 45GHzであることを特徴とする請求の範囲1記載のガスレーザ。
  26. 26.高周波電力が結合室と結合されたマグネトロンにより発生させられること を特徴とする請求の範囲25記載のガスレーザ。
  27. 27.高周波電力の入力が真空密な窓を通して行われることを特徴とする請求の 範囲25又は26記載のガスレーザ。
  28. 28.壁部分(10、20)の相互に向かい合う面(11、21)の領域の外側 、及びプラズマの点弧のために面(11、21)の間に設けられた装置の領域の 外側のレーザガスにより占められた全容積中では、電界強度が常に面(11、2 1)の間に生じる界強度以下であることを特徴とする請求の範囲1記載のガスレ ーザ。
  29. 29.結合壁(30、30′)が用いられ、結合壁のそばには電界強度がプラズ マの点弧をもたらさないほど高い磁界強度及び低い電界強度が主として生じるこ とを特徴とする請求の範囲1記載のガスレーザ。
  30. 30.レーザガスにより占められた容積中に、レーザガスの再生を少なくとも部 分的にもたらす装置が設けられることを特徴とする請求の範囲1記載のガスレー ザ。
  31. 31.再生が高周波電力の吸収により実現又は促進されることを特徴とする請求 の範囲30記載のガスレーザ。
  32. 32.壁部分(10、20)の相互に向かい合う面(11、21)がレーザ運転 中に水平に置かれることを特徴とする請求の範囲1記載のガスレーザ。
  33. 33.プラズマから成るガスと残りのレーザガスとの対流による交換及び場合に よっては用いられる触媒の流出を促進するために、壁部分(10、20)の相互 に向かい合う面(11、21)がレーザ運転中に垂直に置かれることを特徴とす る請求の範囲1記載のガスレーザ。
  34. 34.壁部分(10、20)の相互に向かい合う面(11、21)のそばに、面 (11、21)の間に存在するレーザガスのために必要な点弧界強度を低減する ことができるような装置が設けられることを特徴とする請求の範囲30記載のガ スレーザ。
  35. 35.点弧電圧を低減する装置が紫外スペクトル領域において透明な別個の容器 から成り、この容器が真空密に閉鎖されたガス容積を内蔵し、このガス容積が供 給される高周波電力の一部により紫外光線の放出のために励起されることを特徴 とする請求の範囲32記載のガスレーザ。
  36. 36.高周波電力がパルス状に供給されることを特徴とする請求の範囲1記載の ガスレーザ。
  37. 37.高周波電力が各パルスの開始時点で他のパルス経過期間におけるより高い ことを特徴とする請求の範囲36記載のガスレーザ。
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