DE4009266C2 - Röntgenstrahlen-Vorionisations-Pulslaser - Google Patents
Röntgenstrahlen-Vorionisations-PulslaserInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
Röntgenstrahlen-Vorionisationspuls-Laser des Anspruches 1.
Ein derartiger Laser ist bekannt aus JP 1-66 982 (A).
Generell verwenden der Excimer-Laser, Halogengas-Laser, TEA-CO₂-Laser,
Tema-CO₂-Laser, Metalldampf-Laser usw., die ein
Laserglas (ein Lasermedium) anregen, um eine Laserschwingung zu
erhalten, eine Technik der Anregung durch Entladung, mit
Ausnahme von großen Leistungslaser, die eine
Elektronenstrahlanregungstechnik verwenden.
Fig. 1 ist ein Schaltkreisdiagramm eines Puls-Lasers,
welcher Entladungsanregungstechnik verwendet,
entsprechend dem Stand der Technik.
Dieser Schaltkreis hat zwei Hauptelektroden 103 und 104,
welche in einer Laserröhre untergebracht sind. Die
Hauptelektroden 103 und 104 stehen einander gegenüber und
erhalten eine Pulsspannung, um eine Pulsentladung zur
Anregung eines Lasermediums zu erreichen. Um die Anregung
des Lasermediums zu stabilisieren, ist es notwendig, das
Lasermedium vorzuionisieren. Gewöhnlich wird die
Vorionisation mit ultravioletten Strahlen durchgeführt,
die durch Bogenentladung von einer Vielzahl von
Lichtbogenstrecken (spark gaps) 112 erzeugt werden. Die
Lichtbogenstrecken 112 werden von einem Pulsschaltkreis
gesteuert, welcher von einem Schaltkreis 117 zur
Steuerung der Hauptelektroden verschieden ist.
Der Steuerungsschaltkreis 117 für die Hauptelektroden 103
und 104 umfaßt einen Kondensator 101 (C₁), einen
Auslöserspalt (einen Schalter) 105 und einen
Ladewiderstand 113. Entladung der Hauptelektroden 103 und
104 wird mehrere 10 bis 100 ns nach Entladung der
Lichtbogenstrecken 112 durchgeführt.
Fig. 2 zeigt einen herkömmlichen
Auto-Vorionsationsschaltkreis für herkömmliche Bewirkung
der Vorionsationsentladung und Hauptentladung. Eine
Funktionsweise gemäß Fig. 2 wird kurz erklärt.
Wenn ein Schalter 105 geschlossen
wird, wird eine Ladung von einem Speicherkondensator 101 (C₁)
zu einem Kondensator 102 (C₂) durch die Vorionisationsstrecken
112 transferiert, und dabei der Kondensator 102 (C₂) geladen.
Nachdem ein Lasermedium durch Vorionisation von den
Vorionisationsstrecken 112 vorionisiert ist, und nachdem der
Kondensator 102 (C₂) ausreichend geladen ist, wird eine
Hauptentladung zwischen zwei Hauptelektroden 103 und 104
durchgeführt, um einen Laserstrahl schwingen zu lassen.
Generell wird die Kapazität des Kondensators C₁ und die des
Kondensators C₂ zu C₁ C₂ festgelegt.
Für große Laser ist es bekannt, eine
Röntgenstrahlenvorionisationstechnik zu verwenden, die ein
Lasermedium mit Röntgenstrahlen vorionisiert. Die
Röntgenstrahlenvorionisationstechnik kann ausreichende
Vorionisation des Lasermediums erzielen, sogar wenn der
Betriebsdruck der Hauptentladung hoch ist, oder sogar, wenn das
Volumen der Hauptentladung groß ist. Diese Technik verwendet
jedoch eine getrennte Leistungsquelle für die Vorionisation,
zusätzlich zu einer Leistungsguelle für die Hauptentladung, und
verkompliziert damit die Leistungsquelle, vergrößert die
Abmessungen und erhöht die Kosten.
Aus US 4 450 566 ist ein Lasersystem bekannt, welches zur
Vorionisation des Lasermediums Bogenentladungsstrecken
verwendet, die mittels einer Zündvorrichtung von einer
Zeitgebereinrichtung gezündet werden.
Aus Fahlen, T.S.: Efficient Quarter-Joule KrF Laser with Corona
Preionization in US-Z:IEEE Journal of Quantum Electronics; vol.
QE-15, No. 5, Mai 1979, Seiten 311-313 ist ein
Impulsformerschaltkreis bekannt, welcher einen Kondensator in
Serie mit der Hauptentladungsstrecke aufweist, sowie einen
weiteren Kondensator, der einerseits an einen Korona
Vorionisierer und andererseits an eine Hauptelektrode
angeschlossen ist.
Aus Ashmoneit, E.-K.: CO₂ Laser mit Röntgenvorionisierung in
DE-Z: Elektronik 19/16. September 1988, Seiten 24-25 ist ein
Co₂ Laser mit Röntgenstrahlen Vorionisierung bekannt, welcher
zur Vorionisation mittels einer Kaltkathode in einer
Vorionisierkammer einen Autotrafo verwendet.
Aus US 40 41 414 ist es bekannt, eine Gleitentladungszone zur
Vorionisierung eines Gaslasers zu verwenden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Laser der
eingangs genannten Art so zu verbessern, daß er eine einfache
Struktur aufweist, insbesondere keine Steuerungseinrichtung für
den Ablauf von Vorionisation und Laseroszillation benötigt, und
hohe Wiederholraten erlaubt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst wie im Kennzeichen
des Anspruches 1 angegeben.
Einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zur Folge umfaßt ein
Röntgenstrahlenvorionsations-Laser eine Laserröhre, in welcher
ein Paar von Hauptelektroden untergebracht ist, die sich
gegenüberstehen. Pulsentladung zwischen den Hauptelektroden
regt ein Lasermedium an, damit wird eine Laseroszillation
erhalten. Der Laser hat eine abgedichtete Vakuumkammer, in
welcher eine Gleitentladungszone angeordnet ist. Die
Gleitentladungszone erzeugt Röntgenstrahlen zur Vorionisation
des Lasermediums, bevor die Hauptentladung für die
Laseroszillation durchgeführt ist.
Elektrische Entladung zwischen den Hauptelektroden regt ein
Lasermedium an, damit wird eine Laseroszillation erreicht. Ein
zweiter Kondensator C₂ ist parallel zu den Hauptelektroden
geschaltet. Ein erster Kondensator C₁, ein Schalter, ein
Röntgenstrahlengenerator und der zweite Kondensator C₂ sind in
Reihe geschaltet. Der erste Kondensator C₁ wird zuerst geladen,
und dann wird der Schalter geschlossen, um den ersten
Kondensator C₁ zu entladen, so daß der Röntgenstrahlengenerator
Röntgenstrahlen zur Vorionisation des Lasermediums
erzeugen kann. Zu dieser Zeit fließen Ladungen vom ersten
Kondensator C₁ zum zweiten Kondensator C₂, um den
zweiten Kondensator C₂ zu laden, welche eine hohe
Spannung auf die Hauptelektroden geben, womit eine
Pulsentladung zwischen den Hauptelektroden erreicht wird.
Die Kapazität des ersten Kondensators C₁ und die des
zweiten Kondensators C₂ sind zu C₁ < C₂ festgelegt.
Auf diese Weise wird der erste Kondensator C₁ im voraus
auf eine hohe Spannung aufgeladen, und dann wird der
Schalter geschlossen, damit wird die Röntgenstrahlen
erzeugende Zone (Gleitentladungszone) veranlaßt,
Röntgenstrahlen zu erzeugen. Zu dieser Zeit fließen
Ladungen vom ersten Kondensator C₁ zum zweiten
Kondensator C₂, und die Röntgenstrahlen, die von der
gleitenden Entladung erzeugt werden, vorionisieren das
Lasermedium ausreichend. Danach verursacht der von dem
Transfer der elektrischen Ladungen geladene Kondensator
C₂ die Hauptentladung zwischen Anode und Kathode.
Dieses regt das Lasermedium an, damit wird eine
Laseroszillation in einem Resonator erhalten. Weil die
Kapazität des zweiten Kondensators C₂ für die
Hauptentladung als größer als die des ersten Kondensators
C₁ für die Vorionisation festgelegt ist, wird eine
höhere Spannung für die Vorionisation angewandt, damit
werden Hochenergie-Röntgenstrahlen zur ausreichenden
Vorionisation des Lasermediums erzeugt.
Eigenschaften und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden deutlicher in der folgenden
detaillierten Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den begleitenden
Zeichnungen.
Fig. 1 ist ein Schaltplan, welcher den
wesentlichen Teil eines
Entladungsanregungs-Pulslasers zeigt, der
getrennte Steuerschaltkreise entsprechend
dem Stand der Technik hat;
Fig. 2 ist ein Schaltplan, der den wesentlichen
Teil eines automatischen
Vorionisationspuls-Lasers entsprechend dem
Stand der Technik zeigt;
Fig. 3 ist ein Schaltplan mit einem Ausschnitt
einer Elektrode, welcher einen
Röntgenstrahlen-Autovorionisations-Pulslaser
gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 4 ist ein Ausschnitt einer Seitenansicht,
welche die Details einer Vorionisationszone
des ersten Ausführungsbeispieles zeigt;
Fig. 5 ist ein Schaltplan, welcher den
wesentlichen Teil einer Modifikation des
ersten Ausführungsbeispieles zeigt, mit
einer sättigungsfähigen Induktivität;
Fig. 6 und 7 sind Schaltpläne, die jeweils andere
Modifikationen des ersten
Ausführungsbeispieles zeigen;
Fig. 8 ist ein Schaltplan, der einen
Autovorionisationspuls-Laser gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung zeigt.
Die Fig. 3 und 4 zeigen einen
Röntgenstrahlen-Vorionisations-Pulslaser nach dem ersten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Der Laser umfaßt eine erste Elektrode 12, die eine
Hauptkathode 3 einschließt und Gleitentladungselektroden
7 und 8, und eine zweite Elektrode 13, die eine
Hauptanode 4 einschließt.
Fig. 4 zeigt die Details der ersten Elektrode 12, in
welcher die Kathode 3, die eine gebogene Form hat, auf
dem Äußeren eines Anschlußteiles 17 angebracht ist. Das
Anschlußteil 17, Hauptkathode 3 und eine Stirnseite 9
legen eine abgedichtete Vakuumkammer 11 fest. Die
Stirnseite 9 besteht aus einem dünnen Film, welcher
Röntgenstrahlen durchläßt.
In der abgedichteten Vakuumkammer 11 hat das Anschlußteil
17 ein Substrat 6 aus Ferrit etc. Die
Gleitentladungselektroden 7 und 8 sind auf der unteren
Fläche des Substrats 6 angebracht, so daß die zweiten
Gleitentladungselektroden 8 in longitudinaler Richtung
einen Zwischenraum haben und auf jeder Seite der ersten
Gleitentladungselektrode 7 angeordnet sind.
Entladungskanäle 10 sind zwischen den ersten und zweiten
Gleitentladungselektroden 7 und 8 auf der Oberfläche des
Substrates 6 gebildet. Die Entladungskanäle 10
verursachen Gleitentladung zur Erzeugung von
Röntgenstrahlung für die Vorionisation eines
Lasermediums. Das Substrat 6 besteht aus Ferrit, Keramik,
Metalloxiden, einer Mischung davon etc. Um die
Entladungskanäle 10 auf dem Substrat 6 zu bilden, wird
ein Teil der Oberfläche des Substrates 6 schnell erhitzt
und dann durch Entladung etc. schnell abgekühlt.
Die erste Gleitentladungselektrode 7 ist an eine
Hochspannungsquelle HV über einen ersten Kondensator 1
(C₁), eine Diode 14 und eine Induktivität 15
angeschlossen. Die zweiten Gleitentladungselektroden 8
sind mit der Hauptkathode 3 durch elektrische Drähte 21,
wie in Fig. 4 dargestellt, verbunden. Die ersten und
zweiten Gleitentladungselektroden 7 und 8 sind
miteinander durch die Entladungskanäle 10, i.e. eine
Gleitentladungsportion, verbunden.
Die Anode 4 ist direkt mit einer Masse 23 verbunden,
während die Kathode 3 mit der Masse 23 durch den zweiten
Kondensator 2 (C₂) verbunden ist. Nämlich, das eine
Ende des zweiten Kondensators 2 (C₂) ist mit der
Kathode 3 verbunden und das andere Ende des zweiten
Kondensators 2 (C₂) ist mit der Anode 4 und der Masse
23 verbunden. Die Diode 14 ist mit der Masse 23 über
einen Schalter 5 verbunden. Eine Induktivität 16 ist
parallel zu den Hauptelektroden 3 und 4 geschaltet.
Demzufolge ist der zweite Kondensator 2 (C₂) parallel
zu den Hauptelektroden 3 und 4 geschaltet, während der
erste Kondensator 1 (C₁), der Schalter 5,
Gleitentladungselektroden 7 und 8, Hauptkathode 3 und
zweiter Kondensator 2 (C₂) in Serie geschaltet sind.
Die Kapazität des Kondensators 1 (C₁) und die des
Kondensators 2 (C₂) sind zu C₁ < C₂ festgelegt.
Eine Funktionsweise des ersten Ausführungsbeispieles wird
erklärt.
Zuerst wird der Schalter 5 geöffnet, um den Kondensator 1
(C₁) auf eine hohe Spannung aufzuladen. Danach wird der
Schalter 5 geschlossen, um den ersten Kondensator 1
(C₁) zu entladen. In diesem Moment werden Ladungen des
ersten Kondensators 1 (C₁) durch die erste
Gleitentladungselektrode 7, Entladungskanäle 10, zweite
Gleitentladungselektroden 8, Drähte 21 und Hauptkathode 3
zum zweiten Kondensator 2 (C₂) transferiert. Dieser
Ladungstransfer verursacht das Auftreten von
Gleitentladung auf der Oberfläche des Substrates 6,
welches aus Ferrit etc. besteht, und erzeugt dabei
Röntgenstrahlung in der abgedichteten Vakuumkammer 11.
Die Gleitentladung ist in longitudinaler Richtung der
Hauptelektroden 3 und 4 orientiert und vom Zentrum hin zu
beiden Seiten entlang den Entladungskanälen 10.
Die so erzeugten Röntgenstrahlen passieren die Stirnseite
9 und bestrahlen eine Hauptentladungsregion M, wobei das
Lasermedium in der Hauptentladungsregion M vorionisiert
wird. Die Stirnseite 9 ist ein dünner Film, der eine
Trennwand der abgedichteten Vakuumkammer 11 bildet. Der
zweite Kondensator 2 (C₂), der vom Transfer der
elektrischen Ladungen geladen wurde, verursacht das
Auftreten von Hauptentladung zwischen der Hauptkathode 3
und Anode 4. Dieses regt das Lasermedium (ein Lasergas)
an, so daß ein Resonator (nicht gezeigt) einen
Laserstrahl in Richtung einer Pfeilmarkierung L aussenden
kann, somit eine Laserschwingung realisiert.
Es ist bekannt, daß Vorionisation Röntgenstrahlen
benötigt, die eine Energie von 15 oder 20 kV oder mehr
haben. Es ist ebenso bekannt, daß Röntgenstrahlen, die
von einem Röntgenstrahlengenerator erzeugt werden, eine
Energie von einem Halb bis einem Drittel der
Entladungsspannung, die auf den Röntgenstrahlengenerator
gegeben wird, haben, welcher in dem Ausführungsbeispiel
die Gleitentladungszone, d. h. die Entladungskanäle 10,
ist. Diese Tatsachen gelten sowohl im
Gleitentladungssystem als auch im beschleunigten
Elektronenstrahlensystem.
Es versteht sich aus den Tatsachen, daß eine Spannung von
30 bis 40 kV oder mehr auf den Röntgenstrahlengenerator
(die Entladungskanäle 10) gegeben werden muß. Auf der
anderen Seite beträgt eine auf die Hauptelektrode 3 und 4
gegebene Spannung generell 29 bis 30 kV, welche niedriger
als die auf den Röntgenstrahlengenerator (die
Entladungskanäle 10) gegebene Spannung sein soll.
Im herkömmlichen Autovorionisationskreis sind jedoch die
Kondensatoren zu C₁ ≧ C₂ festgelegt, so daß eine auf
den Röntgenstrahlengenerator gegebene Spannung niedriger
als eine auf die Hauptelektroden gegebene Spannung ist.
Dieser kann die Röntgenstrahlen-Autovorionisation nicht
realisieren.
Im Gegensatz dazu sind die Kondensatoren des
Ausführungsbeispieles zu C₁ < C₂ festgelegt, und
deshalb ist eine auf den Röntgenstrahlengenerator (die
Entladungskanäle 10) gegebene Spannung höher als eine auf
die Hauptelektroden 3 und 4 gegebene Spannung. Dieses
realisiert die Röntgenstrahlenautovorionisation. Nämlich,
während Ladungen vom ersten Kondensator 1 (C₁) zum
zweiten Kondensator 2 (C₂) transferiert werden, wird
eine Spannung auf die Gleitentladungselektroden 7 und 8
gegeben, um Röntgenstrahlen von den Entladungskanälen 10
zu erzeugen. Dieses bedeutet, daß die auf die
Gleitentladungselektroden 7 und 8 gegebene Spannung höher
ist als eine Spannung, die danach von dem zweiten
Kondensator 2 (C₂), der durch die Bewegung der
elektrischen Ladungen aufgeladen ist, an die Elektroden 3
und 4 gelegt ist.
Der Röntgenstrahlengenerator kann hinter jeder der
Hauptelektroden angebracht sein oder hinter einer von
ihnen. Der Röntgenstrahlengenerator kann in einer
abgedichteten Vakuumkammer und in der Umgebung der
Hauptelektrode(n) angebracht sein.
Weil die Oberfläche des Substrates 6, das aus Ferrit etc.
besteht, vorbehandelt ist, realisieren die
Entladungskanäle 10, die darauf gebildet sind, eine
einfache Entladung.
Und, es ist möglich, den zweiten Kondensator 2 (C₂) und
die Hauptelektroden 3 und 4 zu verbinden, so daß, nachdem
Ladungen des ersten Kondensators 1 (C₁) zum zweiten
Kondensator 2 (C₂) mittels Gleitentladung transferiert
sind, die Ladungen des zweiten Kondensators 2 (C₂) zu
den Hauptelektroden 3 und 4 mittels einer anderen
Gleitentladung transferiert werden.
Fig. 5 ist eine Ansicht, die eine Modifikation des ersten
Ausführungsbeispieles zeigt. In dieser Modifikation wird
eine sättigungsfähige Induktivität 17 eingefügt und
zwischen den zweiten Kondensator 2 (C₂) und Anode 4
geschaltet, um eine schnelle Anstiegszeit der
Hauptentladung zu erreichen, womit der
Laseroszillationswirkungsgrad weiter verbessert wird.
Die Kapazität des Kondensators 1 (C₁) und die des
Kondensators 2 C₂ sind zu C₁ < C₂ festgelegt.
Fig. 6 ist eine Ansicht, die eine andere Modifikation des
ersten Ausführungsbeispieles zeigt. Die Modifikation hat
eine Elektronenstrahlquelle 19 hinter der Hauptkathode 3
in der abgedichteten Vakuumkammer 11. Die
Elektronenstrahlquelle 19 sendet Elektronenstrahlen aus,
welche auf eine hohe Geschwindigkeit in Richtung einer
Pfeilmarkierung D beschleunigt werden und auf ein
Metalltarget 20 auftreffen gelassen werden, wobei
Röntgenbremsstrahlen erzeugt werden. Die übrige
Funktionsweise dieser Modifikation ist dieselbe wie die
des ersten Ausführungsbeispieles.
Die Kapazität des Kondensators 1 (C₁) und die des
Kondensators 2 (C₂) sind zu C₁ < C₂ festgelegt.
Fig. 7 ist eine Ansicht, die noch eine andere
Modifikation des ersten Ausführungsbeispieles zeigt.
Diese Modifikation benutzt den dünnen Film 9 als ein
Metalltarget, auf welches ein Elektronenstrahl D aus
einer Elektronenstrahlquelle 19 auftrifft.
Die Kapazität des Kondensators 1 (C₁) und die des
Kondensators 2 (C₂) sind zu C₁ < C₂ festgelegt.
Die Elektronenstrahlquelle 19 der Fig. 6 oder 7 kann eine
heiße Kathode, Plasmakathode oder kalte
Feldemissionskathode sein. Der Röntgenstrahlengenerator
der Fig. 6 oder 7 kann hinter jeder der Hauptelektroden
oder hinter einer von ihnen untergebracht sein. Der
Röntgenstrahlengenerator kann angrenzend an die Hauptelektrode
(n) in der abgedichteten Vakuumkammer 11 untergebracht sein.
Fig. 8 ist eine Ansicht, die ein zweites
Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Nach diesem
Ausführungsbeispiel sind Gleitentladungskanäle 32
innerhalb einer abgedichteten Vakuumkammer 40
untergebracht, um zwei Röntgenstrahlengeneratoren 30 zu
bilden, die senkrecht zu den Hauptelektroden 3 und 4
sind. Die Röntgenstrahlengeneratoren 30 sind zueinander
parallel geschaltet, und die einen Enden
(Leistungsquellenenden) davon sind mit einem Schalter 5
verbunden, und die anderen Enden (geerdete Enden) davon
sind mit einem zweiten Kondensator 2 (C₂) verbunden,
der parallel zu den Hauptelektroden 3 und 4 geschaltet
ist. Ein erster Kondensator 1 (C₁), der Schalter 5,
zwei Röntgenstrahlengeneratoren 30 und zweiter
Kondensator 2 (C₂) sind in Serie geschaltet. In
gleicher Weise wie bei den vorherigen
Ausführungsbeispielen ist die Kapazität des zweiten
Kondensators 2. (C₂) größer als die des ersten
Kondensators 1 (C₁).
Eine Betriebsweise des zweiten Ausführungsbeispieles wird
erklärt.
Zuerst wird der erste Kondensator 1 (C₁) geladen und
dann wird der Schalter 5 geschlossen, um den ersten
Kondensator 1 (C₁) zu entladen. Dieses verursacht das
Auftreten von Gleitentladung an den zwei
gegenüberliegenden Röntgenstrahlengeneratoren 30. In
diesem Moment werden Röntgenstrahlen von den
Gleitentladungskanälen 32 durch die Flächen 31 zu einer
Hauptentladungsregion M ausgesendet, um das Lasermedium M
in der Region ausreichend vorzuionisieren. Während die
Gleitentladung durchgeführt wird, bewegen sich Ladungen
vom ersten Kondensator 1 (C₁) zum zweiten Kondensator 2
(C₂), und laden dabei den zweiten Kondensator 2 (C₂).
Eine aufgeladene Spannung des zweiten Kondensators 2
(C₂) wird an die Hauptelektroden 3 und 4 gelegt, um
Hauptentladung zu bewirken, und dabei Laseroszillation
durchzuführen.
Zusammenfassend kann eine einfache Schaltung der
vorliegenden Erfindung ausreichende Vorionisation
bewirken. Ein kompakter von der Erfindung vorgesehener
Autovorionisations-Pulslaser realisiert eine hohe
Repititionsrate der Laseroszillation, eine einfache
Struktur, geringe Kosten, einen hohen
Laseroszillationswirkungsgrad und große Ausgangsleistung.
Für den Fachmann ergeben sich verschiedene Modifikationen
nach der Lehre der vorliegenden Offenbarung, ohne daß
damit ihr Umfang verlassen wird.
Claims (7)
1. Röntgenstrahlen-Vorionisations-Pulslaser, mit
- - einer ersten und einer zweiten Hauptelektrode (3, 4), die zur Anregung mittels Pulsentladung eines sich zwischen der ersten und zweiten Hauptelektrode (3, 4) befindenden Lasermediums (M) dienen;
- - einer Gleitentladungszone zur Erzeugung von Röntgenstrahlen für die Vorionisation des Lasermediums (M), die innerhalb einer abgedichteten Vakuumkammer (11) gebildet ist, wobei die Vakuumkammer angrenzend an wenigstens eine der Hauptelektroden (3, 4) angebracht ist;
- - eine Schalteinrichtung, die geöffnet wird, um einen ersten Kondensator (C₁) aufzuladen, und die geschlossen wird, um einen ersten Kondensator (C₁) zu entladen, wobei die Gleitentladungszone zur Erzeugung von Röntgenstrahlen für die Vorionisation des Lasermediums veranlaßt wird;
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Gleitentladungszone in Serie geschaltet ist mit einem zweiten Kondensator (C₂), der parallel zu den Hauptelektroden geschaltet ist, und
daß die Kapazität des ersten Kondensators (C₁)
kleiner ist als die Kapazität des zweiten
Kondensators (C₂).
2. Pulslaser nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei
sich gegenüber liegende Gleitentladungszonen (30)
vorgesehen sind.
3. Pulslaser nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Gleitentladungszone, die in der abgedichteten
Vakuumkammer (11) gebildet ist, umfaßt:
- - ein Substrat (6), hergestellt aus wenigstens einem von Ferrit, Keramik, Metalloxiden und einer Mischung davon;
- - ein Anschlußstück (10), auf welches das Substrat aufgebracht ist;
- - einen Entladungskanal (10), welcher durch Behandlung einer vorbestimmten Zone der Oberfläche des Substrats gebildet ist; und
- - wenigstens zwei Gleitentladungselektroden (7, 8), die mit dem Entladungskanal verbunden sind.
4. Pulslaser nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die
abgedichtete Vakuumkammer (11) definiert wird von:
- - einer ersten Elektrode (3), die eine der Hauptelektroden (3, 4) ist;
- - dem Anschlußstück (17) der Gleitentladungszone; und
- - einem dünnen Film (9), der Röntgenstrahlen, die aus der Gleitentladungszone kommen, durchläßt.
5. Pulslaser nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste
Elektrode (3) der Hauptelektroden (3, 4) eine Kathode
ist, und eine zweite Elektrode (4) der Hauptelektroden
(3, 4) eine Anode ist.
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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US6229837B1 (en) * | 1998-10-29 | 2001-05-08 | Tokai Research Establishment Of Japan Atomic Energy Research Institute | Metal-vapor pulsed laser |
US6757315B1 (en) | 1999-02-10 | 2004-06-29 | Lambda Physik Ag | Corona preionization assembly for a gas laser |
US6671302B2 (en) * | 2000-08-11 | 2003-12-30 | Lambda Physik Ag | Device for self-initiated UV pre-ionization of a repetitively pulsed gas laser |
US6535540B1 (en) * | 2000-09-13 | 2003-03-18 | Komatsu Ltd. | Discharge device for pulsed laser |
FR2853772B1 (fr) * | 2003-04-08 | 2005-07-01 | Production Et De Rech S Appliq | Controle de l'uniformite spatio-temporelle du faisceau d'un laser a gaz pulse |
US7560716B2 (en) * | 2006-09-22 | 2009-07-14 | Virgin Islands Microsystems, Inc. | Free electron oscillator |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4041414A (en) * | 1973-05-30 | 1977-08-09 | Canadian Patents And Development Limited | Multiple arc radiation preionizer for gas lasers |
US4178563A (en) * | 1975-11-17 | 1979-12-11 | Agence Nationale De Valorisation De La Recherche (Anvar) | System for generating a high-energy electrical signal through a brief time, and a laser comprising such a system |
US4450566A (en) * | 1981-02-20 | 1984-05-22 | Selenia, Industrie Elettroniche Associate, S.P.A. | Pre-ionizing trigger system for a gas laser |
US4592065A (en) * | 1982-06-25 | 1986-05-27 | Compagnie Industrielle Des Lasers Cilas Alcatel | Gas laser excited by a transverse electrical discharge triggered by photoionization |
JPS63229869A (ja) * | 1987-03-19 | 1988-09-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レ−ザ−発振器 |
JPS6466982A (en) * | 1987-09-08 | 1989-03-13 | Toshiba Corp | Pulsed laser |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4085386A (en) * | 1973-05-30 | 1978-04-18 | Westinghouse Electric Corporation | Independent initiation technique of glow discharge production in high-pressure gas laser cavities |
US4555787A (en) * | 1980-09-12 | 1985-11-26 | Northrop Corporation | Gas laser preionization device |
US4534035A (en) * | 1983-08-09 | 1985-08-06 | Northrop Corporation | Tandem electric discharges for exciting lasers |
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US4905250A (en) * | 1987-11-13 | 1990-02-27 | The European Atomic Energy Community | Pre-ionizing electrode arrangement for a gas discharge laser |
US4894838A (en) * | 1988-10-19 | 1990-01-16 | Robert Kraft | Electron beam preionization of a high pressure self-sustaining gas laser |
-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4041414A (en) * | 1973-05-30 | 1977-08-09 | Canadian Patents And Development Limited | Multiple arc radiation preionizer for gas lasers |
US4178563A (en) * | 1975-11-17 | 1979-12-11 | Agence Nationale De Valorisation De La Recherche (Anvar) | System for generating a high-energy electrical signal through a brief time, and a laser comprising such a system |
US4450566A (en) * | 1981-02-20 | 1984-05-22 | Selenia, Industrie Elettroniche Associate, S.P.A. | Pre-ionizing trigger system for a gas laser |
US4592065A (en) * | 1982-06-25 | 1986-05-27 | Compagnie Industrielle Des Lasers Cilas Alcatel | Gas laser excited by a transverse electrical discharge triggered by photoionization |
JPS63229869A (ja) * | 1987-03-19 | 1988-09-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レ−ザ−発振器 |
JPS6466982A (en) * | 1987-09-08 | 1989-03-13 | Toshiba Corp | Pulsed laser |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
ASCHMONEIT, E.-K.: CO2-Laser mit Röntgen- Vorionisierung in DE-Z.: Elektronik 19/16.9.1988, S. 24-25 * |
FAHLEN, T.S.: Efficient Quarter-Joule KrF Laser with Corona Preionization in US-Z.: IEEE Journal of Quantum Electronics, Vol. QE-15, No. 5, May 1979, S. 311-313 * |
HIRAMATSU, M., GOTO, T.: Compact and reliable discharge-pumped XeCl Laser with automatic preionization in US-Z.: Rev.Sci.Instrum. 57 (4), April 1986, S. 534-538 * |
SUGII, M., ANDO, M., SASAKI, K.: Simple Long- Pulse XeCl Laser with Narrow-Line Output in US-Z.:IEEE Journal of Quantum Electronics, Vol. QE-23, No. 9, September 1987, S. 1458-1460 * |
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