-
Hintergrund
der Erfindung
-
Vor
dem Slabgaslaser wurden diffusionsgekühlte Gasentladungslaser durch
eine Ausgangsleistung pro Längeneinheit
Entladung charakterisiert und waren üblicherweise auf eine maximale
Ausgangsleistung von 100 Watt beschränkt. Die Erfindung des Slabgaslasers
hat zur Bedeutung, dass zum ersten Mal die Ausgangsleistung von
diffusionsgekühlten Lasern
eher über
die Entladungsfläche
als nur über die
Länge angezeigt
werden kann und über
einen neuen Gütefaktor
charakterisiert werden kann, nämlich über die
Wattausgangsleistung pro Einheit Entladungsfläche. Zur Zeit sind CO2-Slablaser mit mehr als drei Kilowatt kommerziell
erhältlich.
-
Um
das Entladungskühlen
zu maximieren, beträgt
die Flächenentladung
des Slab-CO2-Lasers üblicherweise nur ein bis zwei
Millimeter und die Entladungselektroden werden als optische Wellenleiter verwendet.
Um die schwache Gasentladung zu stabilisieren und um die Laserausgangsleistung
zu maximieren, wird der Slablaser bei hoher Frequenz, welche üblicherweise
100 MHz beträgt,
betrieben. Mit dieser Betriebsentladungsfrequenz ist die elektrische Wellenlänge üblicherweise
mit den Dimensionen der Laserstruktur vergleichbar. Stehende Wellen
von Strom und Spannung treten zwischen den Entladungselektroden
auf und die daraus entstehende ungleichmäßige Entladung verursacht,
sofern nicht Korrekturmaßnahmen
getroffen werden, einen ernsthaften Qualitätsverlust der Laserleistung.
-
Ein
im Stand der Technik bekanntes Verfahren zur Verminderung der ungleichmäßigen Entladung,
die von den elektrischen stehenden Wellen resultiert, ist eine lineare
Anordnung von Induktoren, die die Entladungselektroden entlang der
Länge der Entladung
verbinden. Diese Induktoranordnung wird an einer oder an beiden
Seiten der Elektroden angeordnet. Diesem Verfahren sind Grenzen
auferlegt, da es linear ist und die stehende Wellen nur entlang
der Länge
der Elektroden eliminiert. Slab-Laser vom Stand der Technik sind üblicherweise
lang und schmal, sodass dieses lineare Entladungsverfahren angepasst
wurde.
-
Versuche,
Slab-Laser auf eine hohe Leistung hin einzustellen, um den Erfordernissen
von modernen Materialverarbeitungsmaschinerien zu entsprechen, hat
zur Kommerzialisierung von Slab-Lasern mit großer Entladungsfläche geführt. Jedoch
ist die maximale Ausgangsleistung von Slab-Lasern vom Stand der
Technik durch die Entladungsfläche,
die derzeit ausführbar
ist, begrenzt. Die Elektrodenlänge ist
durch mechanische und thermische Verformung des Wellenleiters auf
etwa 100 cm begrenzt und die Breite ist durch die stehende Welle,
die eine ungleichmäßige Entladung
induziert, auf etwa 20 cm begrenzt.
-
Es
wurden im Stand der Technik ringförmige Wellenleitungslaser mit
großer
Fläche
als Alternative zu ebenen Slab-Lasern offenbart. Eine zylindrische Struktur
ist intrinsisch mechanischer stabil als eine ebene Struktur und
eine große
Entladungsfläche kann
in einer physikalisch kleineren Struktur als in einer Platte enthalten
sein. Jedoch hat sich der ringförmige
Laser aufgrund von praktischen Schwierigkeiten nicht als Alternativtechnologie
in Bezug auf den Slab-Laser entwickelt. Die Bildung einer stehenden elektrischen
Welle entlang der Länge
und um den Umfang, die strukturellen Schwierigkeiten beim Betrieb
und beim Kühlen
der koaxial zylindrischen Elektroden und die Schwierigkeiten, die
mit dem Erhalt eines kohärenten
Laserstrahls von einem ringförmigen Wellenleiter
in Verbindung stehen, haben bis jetzt die praktische Verwendung
von ringförmigen
Wellenleitungsgaslasern verhindert.
-
Diese
Erfindung betrifft ein verbessertes Anregungsverfahren von Gasentladungslasern.
-
Kurzdarstellung
der Erfindung
-
Es
wird ein neues Verfahren der elektrischen Anregung einer Plattenentladung
offenbart. Es wird eine zweidimensionale Anordnung von Induktoren verwendet,
um das Feldpattern der stehenden Welle entlang der Länge und über die
Breite der Elektroden zu eliminieren. Dieses Verfahren kann verwendet werden,
um eine einheitliche Gasentladungsintensität für Elektroden von beliebiger
Länge,
Breite und Gestalt zu bilden. Die Anwendung dieser neuen Entladungsausgleichstechnik
ermög licht
eine größere Elektrodenfläche als
es mit Slab-Lasern vom Stand der Technik her möglich ist und somit eine höhere Leistung.
-
Somit
wird gemäß einem
Gegenstand der Erfindung ein Laser offenbart, der erste und zweite Elektroden
umfasst, die nebeneinander angeordnet sind, um dazwischen einen
Spalt zu bilden, wobei sich jede der ersten und zweiten Elektrode
seitlich davon erstreckt; ein Lasergas, welches sich innerhalb des
Spalts befindet; eine Einrichtung, um eine elektrische Anregung
für die
erste und zweite Elektrode bereitzustellen und um eine Laserentladung
innerhalb des Spalts zu erzeugen; Spiegel, die einen Resonator abgrenzen,
die an entgegengesetzten Enden des Spalts angeordnet sind, und eine
Induktionsanordnung, die auf der anderen Seite und entlang wenigstens
einer der ersten und zweiten Elektrode angeordnet ist, um Entladungsinhomogenitäten an der Seite
zu vermindern. Die Induktionsanordnung ist mit der Elektrode und
mit einer Grund- oder Bezugsebene verbunden.
-
Gemäß weiteren
Ausführungsformen
der Erfindung ist der Laser ein Gas-Slablaser mit planaren und vorzugsweise
parallelen Elektroden. Der Resonator ist vorzugsweise ein instabiler
Resonator. Die Induktionsanordnung ist vorzugsweise mit einem externen
Leiter verbunden, der als Grund- oder Bezugsebene fungiert. In noch
einer weiteren Ausführungsform
sind die Elektroden zylindrisch und weisen dazwischen einen ringförmigen Entladungsspalt
auf. Beim Betrieb des Lasers verursachen die Induktoren eine verteilte
parallele Plattenresonanz zwischen den Elektroden, was zu einer
Variation der Spannung entlang der Breite und Länge der Elektroden von weniger
als 5 % führt.
-
Diese
und andere Gegenstände
der Erfindung sind in der detaillierten Beschreibung der Erfindung
beschrieben und in den nachfolgenden Ansprüchen beansprucht.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
Es
werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung nur zum Zweck der Veranschaulichung beschrieben und
nicht mit der Absicht, den Rahmen der Erfindung einzuschränken, wobei
gleiche Ziffern die gleichen Elemente bezeichnen und wobei:
-
1 eine
Seitenansicht ist, die schematisch eine Ausführungsform der Erfindung mit
planaren Elektroden zeigt;
-
2 eine
Seitenansicht ist, die schematisch eine zweite Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
-
3 eine
Seitenansicht ist, die schematisch eine dritte Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
-
4 einen
Draufsicht auf eine Ausführungsformen
der Erfindung ist, die einen Lichtstrahl durch eine Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
-
5 eine
Ansicht durch eine Elektrode ist, die die Verteilung der Induktoren
in einer Anordnung entlang dem Inneren der Elektrode zwischen den Kanten
der Elektrode zeigt;
-
6 ein
Querschnitt durch einen ringförmigen
Laser gemäß der Erfindung
ist; und
-
7 ein
Querschnitt durch einen ringförmigen
Laser ist, der die Induktoren auf der inneren Elektrode eines ringförmigen Lasers
zeigt.
-
Detaillierte
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
-
In
diesem Patentdokument bedeutet „umfassend" „einschließend" und schließt andere
vorhandene Elemente nicht aus. Zusätzlich schließt eine
Bezugnahme auf ein Element über
den unbestimmten Artikel „ein" die Möglichkeit
nicht aus, dass mehr als ein Element vorhanden ist.
-
Die
Ausführungsformen
der Erfindung, die in den 1, 2 und 3 gezeigt
sind, umfassen jeweils eine erste Elektrode 10 und eine
zweite Elektrode 12, die auf gewöhnliche Weise mit einer Hochfrequenzanregungsquelle 14 mit
einem Spalt 11 dazwischen verbunden sind. Ein gemeinsames
Merkmal dieser verschiedenen Aus führungsformen ist eine zweidimensionale
Anordnung 16A, 16B und 16C an Induktoren 18,
die mit der Hochspannungselektrode 10 verbunden sind. Die
Anordnung erstreckt sich über
und zwischen der Elektrode 10, wobei die Induktoren 18 mit
dem Inneren der Elektrode 10 über seitliche Kanten der Elektroden 10, 12 verbunden sind.
Die Induktoren 18, die mit der Hochspannungselektrode 10 verbunden
sind, sind auch mit einer Grund- oder Bezugsebene 20 verbunden,
welche eine kontinuierliche Platte oder ein Gitter an Leitern sein
kann. In der Ausführungsform,
die in 1 gezeigt ist, sind die Induktoren 18 über Durchführungen 21 mit
der ebenen Erdungselektrode 12 verbunden. Entgegen den
Lasern vom Stand der Technik, bei denen Induktoren linear entlang
einer Elektrode angeordnet sind, erstreckt sich die Induktoranordnung 16A entlang
der Elektrodenbreite wie auch entlang der Elektrodenlänge. 4 veranschaulicht
die Verteilung der ausgleichenden Induktoren 18 in Bezug auf
die Laseroptik.
-
Ein
Nachteil an dieser Ausführungsform
liegt darin, dass die Verbindungen 21 der Induktionsanordnung 16A zu
der Erdungselektrode 12 ein optisches Hindernis in Bezug
auf den Laserresonator darstellen. Es ist deswegen in dieser Ausführungsform
notwendig, den Resonator in parallele Wege zu segmentieren, die
sich durch die Leitung der Induktorverbindungen aufteilen. Geeignete
Resonatoren umfassen einen Oszillator in einem optischen Segment
mit nachfolgenden Verstärkungsstufen
in den verbleibenden Segmenten.
-
Ein
anderer geeigneter Resonator, der in 4 gezeigt
ist, ist ein geklappter instabiler Resonator, wobei geklappte Spiegel 22, 24, 26 und 28 an entgegengesetzten
Enden der Elektroden 10, 12 angeordnet sind. Die
geklappten Spiegel 22, 24, 26 und 28 erzeugen
zahlreiche Wege zwischen der Leitung der Induktoren 18,
damit das Licht durch den Spalt 11 zwischen den Elektroden 10, 12 geleitet
wird. Das Licht reflektiert zwischen den Resonatorspiegeln 30 und 32,
bis sich das Licht auf gewöhnliche
Weise an dem Ausgangsresonatorspiegel 32 entlädt.
-
Ein
Vorteil der Ausführungsform,
die in 1 gezeigt ist, liegt darin, dass die Induktorverbindungen 21 zu
der Erdungselektrode 12 üblicherweise mit einem keramischen
Isolater, der in der Lage ist, der angrenzenden Gasentladung standzuhalten, isoliert sind.
Dieser Isolater kann auch als ein Träger für die Elektroden 10, 12 fungieren,
sodass das Problem der mechanischen Senkung, welches bei breiten
Elektroden auftreten kann, vermieden werden kann.
-
2 zeigt
eine alternative Ausführungsform
der Erfindung, wobei die die Entladung ausgleichenden Induktoren 18 nicht
mit der Erdungselektrode 12 verbunden sind, sondern mit
einer anderen Grundfläche 20,
die auf einer anderen Seite der Erdungselektrode 12 von
der Hochspannungselektrode 10 angeordnet sind. Diese Ausführungsformen
verhindert die Störung
des optischen Wegs durch Induktorverbindungen wie Durchführungen 21.
Ein Nachteil an dieser Ausführungsform
liegt darin, dass keine Trägerstrukturen
zwischen den Seiten der Elektrode angeordnet sind, sodass in einer
breiten Struktur, bei dem ein Senken auftreten kann, Verstärkungsstrukturen
erforderlich sein können,
um die Elektrodenentladungsspalteinheitlichkeit entlang der Elektrodenbreite
aufrechtzuerhalten.
-
Die
Ausführungsformen,
die in den 1 und 2 gezeigt
sind, werden auch im Stand der Technik in Bezug auf die Hochfrequenzelektrik
als nicht ausgleichende Strukturen bezeichnet. Eine Elektrode wird
bei hoher Spannung gehalten und die andere Elektrode wird bei einer
Referenz- oder Grundspannung gehalten. 3 zeigt
eine andere Ausführungsform
dieser Erfindung, welche im Stand der Technik in Bezug auf die Elektrode
als ausgeglichen bezeichnet wird. In dieser Ausführungsform werden beide Elektroden 10, 12 bei
hoher Spannung gehalten und beide sind zur benachbarten Grundebene 20 durch
Induktionsanordnungen 16C verbunden. Diese Ausführungsform
teilt die gleichen Vorteile und Nachteile wie die Ausführungsform
der 2.
-
Die
offenbarte Induktionsanordnung teilt nicht die Beschränkungen,
die im Stand der Technik in Bezug auf lineare Induktionsanordnungen
offenbart sind. Die Induktoren 18 weisen die gleiche Größe auf und
können
daher nah an die Elektrodenkanten angeordnet werden, ohne eine Uneinheitlichkeit der
Entladung zu verursachen. Die Induktoren sind vorzugsweise in einem äquidistanten
einheitlichen Muster, wie es in 4 veranschaulicht
ist, angeordnet. Die Gestalt der Elektroden 10, 12 kann
rechteckig sein, aber auch unregelmäßig, wie es für geklappte
optische Resonatoren erforderlich ist. Die Gesamtinduktanz der Induktionsanordnungen 16A, 16B, 16C und
die gesamte Elektrodenkapitanz liegt vorzugsweise in naher Resonanz
zu der betriebenen elektrischen Frequenz der Anregungsquelle 14.
Für die
Erzeugung einer einheitlichen Entladung ist dies nicht notwendig,
aber wünschenswert,
da die Netto-Reaktanz,
die durch den betriebenen elektrischen Kreislauf verursacht wird,
minimiert wird, wenn die Resonanzbedingung erreicht wird. Die Induktoranordnung,
die in dieser Erfindung offenbart ist, verhält sich auf ähnliche
Weise konsistent zu der verteilten parallelen Plattenresonanz.
-
In
einer Ausführungsform
des Lasers mit großer
Fläche,
die in 2 gezeigt ist, sind die Elektroden 35 cm lang
und 35 cm breit und sind beabstandet, um eine Lücke von 3 mm zu bilden. Die
relative Anordnung von 16 Induktoren 18, die über und
entlang der Hochspannungselektrode 10 verbunden sind, ist
in 5 gezeigt, wobei die Induktoren mit dem Inneren
der Elektrode verbunden sind, d.h. mit dem Abschnitt der Elektroden
zwischen den seitlichen Kanten. Die rechteckige Beabstandung der
Induktoren 18 beträgt
11,5 cm und die Induktoren sind etwa einen Zentimeter von den seitlichen
Kanten 34 der Elektrode angeordnet. Die Elektrodenkapitanz und
die Gesamtinduktanz der parallelen Induktoren 18 sind mit
einer Frequenz von etwa 70 MHz, der Betriebsfrequenz, in Resonanz.
Die Grundebene 20, die in Nähe zu der Hochspannungselektrode 10 angeordnet
ist, ist mit der Erdungselektrode 12 mit einem Kupferband
mit geringer Impedanz auf der Seite der Elektroden 10, 12 entgegengesetzt
des Betriebspunktes 36 (2) angeordnet.
Die Verteilung der Spannung über
die Hochspannungselektrode 10 wurde unter Verwendung eines
Hochspannungshochfrequenzvoltmessers gemessen. Die Spannung war
an allen Punkten der Elektrode 10 mit einem Messfehler
von 5% einheitlich. Dies trat trotz der Tatsache auf, dass so viel
wie 10% Variation bei den Induktanzwerden der Induktoren 18 gemessen
wurde.
-
In
der Ausführungsform,
die in den 6 und 7 gezeigt
ist, wird eine Induktionsanordnung an einen ringförmigen Entladungslaser
mit großer Fläche angeschlossen.
Die offenbarte Struktur ist physikalisch weniger komplex als ringförmige Entladungslaser
vom Stand der Technik und der Durchmesser der Entladung und somit
die Laserleistung können
auf hohe Werte skaliert werden. Ringförmige Laser vom Stand der Technik
werden unter Verwendung von zwei koaxialen zylindrischen Elektroden konstruiert
und die Lasergasentladung wird in eine ringförmige Lücke zwischen den inneren und äußeren zylindrischen
Elektroden gebildet. Ringförmige Laser
mit größerem Durchmesser
vom Stand der Technik erfordern eine Außenelektrode, welche aufgeteilt
wird, um eine einheitliche Entladung um den Umfang zu erreichen. 6 zeigt
eine schematische Ansicht einer Ausführungsform dieser Erfindung. Dieser
ringförmige
Laser weist eine triaxiale Konstruktion auf und besteht aus einer
inneren zylindrischen Elektrode 40 und einer äußeren zylindrischen Elektrode 42 und
die Laserentladung wird in einen ringförmigen Spalt 44 zwischen
diesen Elektroden auf eine ähnliche
Weise wie bei ringförmigen
Lasern vom Stand der Technik gebildet. Die äußere Entladungselektrode wird
mit der Laserumhüllung 45 verbunden
und geerdet gehalten.
-
In
dem Entladungsanregungsverfahren wird, im Gegensatz zu ringförmigen Lasern
vom Stand der Technik, ein dritter zylindrischer Leiter 46,
der die Außenelektroden 42 umgibt,
verwendet. Dieser zylindrische Leiter ist mit der Außenelektrode 42 über eine Induktorenanordnung 48 verbunden
und ist auch mit dem Boden über
eine Verbindung mit geringer Impedanz verbunden. Die äußere Entladungselektrode 42 wird
von der Laserstruktur isoliert und ist mit der Hochspannungsbetriebselektronik 50 über eine
isolierte elektrische Durchführung 52 verbunden.
Ein Kühlfluid,
wie destilliertes Wasser, wird durch beide Elektroden unter Verwendung
von isolierenden Flüssigfließrohren
durchgeleitet, welche nicht gezeigt sind, aber für ringförmige Laser konventionell sind. Die
koaxiale Anordnung aus drei Leitern wird in einer Vakuumumhüllung 45 angeordnet,
welche verwendet wird um die Elektroden 40, 42 in
Lasergasen mit geringem Druck zu umhüllen. Diese Umhüllung 45 kann auch
zylindrisch sein, was aber nicht notwendig ist. Die Induktoren 48 sind über (d.
h. um) die Elektrode 42 und entlang der Länge der
Elektrode 42 angeordnet, um eine zweidimensionale Anordnung
mit einem typischen Abstand von 10 cm zu bilden. Ringförmige Laserresonatorspiegel 54 werden
proximal und zu beiden Enden der ringförmigen Entladung 44 benachbart
auf gewöhnliche
Weise angeordnet. Die Spiegel 54 können an einen ausgerichteten
Mechanismus, der entweder an den Enden der Laserumhüllung 45 oder
an einem thermo-mechanisch stabilen Resonatorgerüst innerhalb der Laserumhüllung 45 angeordnet
ist, aufgehängt
werden. Dieses Gerüst, die
Resonator spiegel 54 und die Vakuumumhüllung 55 werden bei
einer Grundspannung gehalten. Das Laserlicht verlässt auf
gewöhnliche
Weise die Laserumhüllung 45 durch
ein Ausgangsfenster 56.
-
Eine
zylindrische Elektrodenkonstruktion ist in Bezug auf planare Slab-Laser
mit großer
Fläche elektrisch
unterschiedlich. Elektrische Wellen reflektieren von den Kanten
der Elektroden 10, 12 des Slab-Lasers und die
reflektierten Wellen bilden komplexe stehende Wellen, die von der
Elektrodengestalt abhängig
sind. Im Gegensatz zum Slab-Laser werden sich elektrische Wellen
ungehindert um den Umfang einer zylindrischen Elektrode fortpflanzen
und dazu entgegengesetzte fortpflanzende Wellen bilden eine stehende
Welle und eine nicht einheitliche Entladungsbetriebsspannung. Aus
diesem Grund sind bei ringförmigen
Lasern mit großem
Durchmesser vom Stand der Technik die Elektroden in Außenelektroden
aufgeteilt. In dem offenbarten ringförmigen Laser wird eine Anordnung
an Induktoren 48, die um den Elektrodenumfang und entlang
der Länge
der Elektroden angeordnet ist, verwendet, um die stehenden Wellen
zu korrigieren. Ungeachtet der Tatsache, dass diese ringförmige Struktur
sich in hohem Maße
sowohl mechanisch als auch elektrisch von dem planaren Slab-Laser
mit großer
Fläche
unterscheidet, wird eine Induktoranordnung die elektrischen stehenden
Wellen entlang den zylindrischen Elektrodenoberflächen vermindern.
-
In
einem Beispiel der Ausführungsform,
die in 6 gezeigt ist, hat eine ringförmige Entladungsstruktur einen
inneren zylindrischen Elektrodendurchmesser von 170 mm und einen äußeren Elektrodendurchmesser
von 172 mm, wobei ein Entladungsspalt von 2 mm gebildet wird. Die
Elektroden wurden präzise
ausgerichtet, um einen einheitlichen Entladungsspalt mit Abweichungen
von nicht mehr als + – 0,1
mm zu bilden. Es wurden Induktoren von gleicher Größe entlang
der Elektrodenoberfläche
in einer viereckigen Anordnung von Induktoren im Abstand von 89
mm und einer Resonanz bei 72 MHz angeordnet. Der Induktanzwert der
Induktoren wurde eingestellt, um eine Impedanzübereinstimmung zwischen der
Entladung und der Hochfrequenzleistungsquelle, die verwendet wird
um die Entladung zu betreiben, zu ermöglichen. Die elektrische Spannungsverteilung
entlang der Elektrodenoberfläche ohne Induktoren
variierte um mehr als 40 % mit einer Betriebsfrequenz von 100 MHz.
Mit der Induktoranordnung wurde die Elektrodenspannungsvariation unter
die Messgenauigkeit der Instrumente vermindert. Das sichtbare Leuchten
von der Laserentladung, welches ein bewährter Indikator der Entladungseinheitlichkeit
ist, war innerhalb der Messgenauigkeit um den Umfang konstant.
-
Wie
in der 7 gezeigt, konnten die Induktoren innerhalb einer
Innenelektrode 60 angeordnet werden. Eine Außenelektrode 62 wird
konzentrisch um die Innenelektrode 60 innerhalb einer Vakuumumhüllung 70 angeordnet,
um einen ringförmigen Entladungsspalt 64 zu
bilden. Die Elektrode 62 kann als Teil der Umhüllung 70 maschinell
hergestellt werden und ist geerdet. Die Innenelektrode 60 innerhalb der
Umhüllung 70 wird
von einer elektrisch isolierenden Anordnung 78 gestützt. Spiegel 66,
die an jedem Ende des Entladungsspalts 64 angeordnet sind,
bilden mit einem Außenfenster 67 einen
Resonator. Die Induktoren 68 werden in einer Anordnung über und entlang
der Innenseite der Innenelektrode 60 angeordnet und sind
sowohl mit der Innenelektrode 60 als auch mit einem geerdeten
Leiter 72 verbunden. Der Leiter 72 kann auch als
Teil der Vakuumumhüllung 70 gebildet
werden. Die Innenelektrode 60 wird mit elektrischer Energie
von der Energiezufuhr 74 gespeist, die mit der Elektrode 60 über eine
elektrische Durchführung 76 verbunden
ist. Solch eine Anordnung ist weniger geeignet. Die Induktoren können sich
nicht über
die Elektroden 60, 62 erstrecken, da sie sonst den
Strahl blockieren würden.
Ein zentraler Stab, der als Hochleistungsleiter 72 fungiert,
kann verwendet werden, wenn er nicht zu dünn und induktiv ist. In diesem
Falle würde
sich die Außenelektrode 62 am
Boden befinden was ein wünschenswertes
Merkmal ist. Der Innenleiter 72 muss keine kontinuierliche
Platte aufweisen.
-
Welche
Elektrode für
einen Slab-Laser auch verwendet wird, sei es planar oder ringförmig, der
Laser ist einfacher aufzubauen, wenn der Außenleiter, der mit den Induktoren
verbunden ist, eher ein Gitter an Leitern ist als ein Feststoff,
weil es dann möglich ist,
die Spannung über
jeden Induktor zu messen. Der Außenleiter für den ringförmigen Laser und die Platte
mit großer
Fläche
mit planaren Elektroden ist ein Leiter mit geringer Impedanz, der
die Elektroden durch die Induktoranordnung verbindet. Die bevorzugte
Ausführungsform
ist die, bei der die Anordnung der In duktoren sich nicht über den
Spalt erstrecken und eine Störung
des Resonators verursachen. Gerade solange die Induktoranordnung
ausgeglichen ist, üblicherweise
um gleiche Induktanzwerte zu ergeben, kann dann der äußere Leiter
irgendeine Gestalt die geeignet ist, beispielsweise rechteckig,
annehmen.
-
Groß im Sinne
einer Induktionsanordnung mit großer Fläche bedeutet einen Laser, dessen querverlaufende
Dimensionen ausreichend groß sind,
wobei die seitlichen Entladungsuneinheitlichkeiten ausreichend sind,
um einen beträchtlichen
Einfluss auf die Strahlqualität
zu bewirken.
-
Die
Elektroden 60, 62 können auch die Form eines Segments
eines Zylinders oder irgendeine Oberfläche aufweisen, die für eine Laserlichtfortschreitung
geeignet ist und die groß genug
ist, um stehende Wellenmuster zu bilden und sind vorzugsweise zueinander
parallel.
-
Dieses
ringförmige
Entladungsverfahren ist für
irgendeine Entladungsstruktur geeignet, bei der die Größe der Struktur
mit der Größe der elektrischen Wellenlänge der
Entladungsenergiezufuhr vergleichbar ist, sodass es nicht auf Wellenleiterstrukturen
beschränkt
ist.
-
Das
Lasergas kann das sein, welches üblicherweise
bei CO2-Lasern verwendet wird und kann beispielsweise
eine Mischung aus Kohlendioxid, Helium und Stickstoff sein. Die
Anregungsfrequenz kann beispielsweise 10 MHz bis 200 MHz betragen und
wird ausgewählt,
um einen Laserentladung innerhalb des Lasergases zu erzeugen.
-
Während die 6 und 7 Schnitte
in einer Ebene zeigen, die sowohl die Zentralachse als auch einen
Durchmesser der Struktur umfassen, ist es klar, das ein Schnitt
senkrecht zu der Achse auch die gleich beabstandeten Induktoren
um eine oder beide Elektroden mit einem Abstand von zum Beispiel
89 mm, wie es in dem Beispiel der Struktur von 6 offenbart
ist, zeigen würde.
-
Es
können
geringfügige
Veränderungen
der Erfindung, die beschrieben ist, vorgenommen werden, ohne von
dem Kern der Erfindung abzuweichen.