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Aufbau mit vollständigem Wanderfeld für große Laser

Aufbau eines Stickstofflasers mit vollständigem Wanderfeld, Draufsicht

Dynamik

Links: Funkenstrecke, Rechts: Laser-Funkenstrecke.

Blau-U-Spannung, Schwarz-I-Strom, Rot-Ionen-Ionen Konzentration

Der in den Bildern gezeigte Wellen-leiteraufbau verhindert Abstrahlung und somit Leistungsverlust oder Störung anderer Geräte. Nur eine einzige hochohmige, hochinduktive Leitung führt von der Rückseite des Kondensators nach außen. Diese wirkt zusammen mit dem 10 nF Kondensator als 10 Hz - Tiefpass, schützt das Netzteil vor Kurzschluss und muss meist gekühlt werden.

komplett eingebettete Kondensatorplatten bei Aufbau mit vollständigem Wanderfeld, Querschnitt

Bei einem vom Normaldruck abweichenden Innendruck benötigt man seitliche Fenster, um den Laserpuls auszukoppeln. Bei geeigneter Konstruktion wird fast nur in einer Richtung Laserstrahlung abgegeben.

In der Zeichnung rot dargestellt sind die Elektroden ober- und unterhalb des Laser-Kanales.

Die Funkenstrecke ist blau dargestellt.

Die konkaven Endflächen des Dielektrikums um den Laser-Kanal herum sorgen für sog. Vorentladungen und damit zur Vorionisation des Laser-Kanales durch deren UV-Emission. Dadurch wird eine homogenere Entladung erzielt.

Erreichen einer homogenen Entladung

Man benötigt eine Koronaentladung und keine Funkenentladung. Dies wird zum einen durch die kurze Pulszeit (die Entladung hat keine Zeit, sich zu Funken einzuschnüren) und zum anderen durch eine Vorionisation des Entladungskanals erreicht. Die Vorionisation wird oft durch getrennte schwache Entladungen (Vorentladungen oder speziell dafür erzeugte Entladungen) erreicht, die durch ihre Ultraviolett-Emission das Gas im Laserkanal ionisieren.

Anwendungen

Stickstofflaser haben hauptsächlich wissenschaftliche Bedeutung. Lange waren sie die einzigen verfügbaren Laser im Ultraviolett.

Die kurzen, intensiven Laserpulse werden u.a. zum Pumpen von Farbstofflasern