168260. lajstromszámú szabadalom • Folytonos üzemű gázlézer
MAGTAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1973. XI. 09. (MA-2512) Közzététel napja: 1975. X. 28. Megjelent: 1977. II. 28. 168260 Nemzetközi osztályozás: H 01 s 3/22 Feltalálók: Csillag László fizikus 10%, Forgács Judit technikus 5%, Jánossy Mihály fizikus 40%, Budapest, Majorosi Antal technikus 10%,'Pomáz, Rózsa Károly vegyészmérnök 15%, Salamon Tamás fizikus 10%, Tóth József technikus 10%, Budapest Tulajdonos: Magyar Tudományos Akadémia Központi Fizikai Kutató Intézete, Budapest Folytonos üzemű gázlézer 1 A találmány tárgya folytonos üzemű gázlézer, melynek burkoló csövében hosszirányú üreges katódja és üreges katódtartója van, továbbá e két üreg közös középsíkjában az anód(ok) középvonalai vannak. A találmány szerinti gázlézer előnyösen 5 alkalmazható a korszerű interferometrikus méréstechnikában, a geodéziában, a színképes anyagvizsgálatnál, a holográfiánál, a távközlés és az oktatás területén. Az első gázlézer felfedezése óta igen intenzív 10 kutatás folyik a lézerek teljesítményének növelése és a kisugárzott lézerfények hullámhossz tartományának bővítése érdekében. A kutatás célkitűzése az, hogy ezeket a tulajdonságokat minél egyszerűbb felépítésű, megbízható működésű és gazdasá- 15 gosan előállítható lézerkonstrukcióval érjék el. A gázlézerek konstrukciójának fejlődésében jelentős lépés volt az üreges katódú lézerek felfedezése. Ezekben számos, addig a hagyományos gázkisülési csövekben csak impulzusüzemben működő lézerát- 20 menetek folyamatos gerjesztése vált lehetővé, így a folyamatosan működő lézerek hullámhossztartománya jelentősen kibővült. A folytonos üzemű gázlézerek hagyományos gerjesztési módja az alacsony nyomású gázban, 25 villamos árammal létrehozott parázs vagy ívkisülés. A kisülés fenntartásához ezer voltnál nagyobb feszültség szükséges. Fényerősítő közegként a kisülés „pozitív oszlop"-nak nevezett részét használják. Ha a fényerősítő közeg nemesgáz-fémgőz 30 keverék, a fémgőz ionok egyenletes elosztását a pozitív-oszlopban az áram hatására történő kataforézis hozza létre. A fémgőz kellő nyomását a fémnek külön kályhával, vagy magával a villamos kisüléssel történő melegítéssel biztosítják. Például a He—Cd+ , vagy a He-Zn + gázlézernél az optimális nyomás néhány torr, a gerjesztő áram 50—100 mA, a csőfeszültség 1000-5000 V. A gázlézerek másik lehetséges gerjesztési módja az üreges katód belsejében lejátszódó fénykeltési folyamatok kihasználása. Az üreges katódban létrejövő erős gerjesztés több előnnyel rendelkezik a pozitív-oszloppal szemben. Az üreges katódban mindenekelőtt olyan lézerátmenetek is gerjeszthetők, melyek a pozitív oszlopban vagy egyáltalán nem, vagy csak igen gyengén működnek. Emellett az üreges katódú lézer égési feszültsége igen alacsony, ami megkönnyíti az üzemeltetését, az optimális gáznyomás pedig • egy nagyságrenddel nagyobb, mint a pozitív-oszlop esetében, ami a lézer élettartama szempontjából kedvező. Az elektromos gázkisülésben résztvevő elektronok egy része a katód közelében fellépő néhányszáz voltos katódfeszültségesés hatására az átlagosnál nagyobb energiára tesz szert, ennek következtében a katód belsejében — az üreges katódban — a nagy energiájú elektronok ionizáló ütközések révén sok iont hoznak létre. Az üreges katódban az ionok sűrűsége magasabb, mint a hagyományos gázkisülési csövek pozitív-oszlop 1 AR'JAn
