Fluidmechanisch und elektrophysikalisch optimierte Entladungsstrecken fr CO2-Hochleistungslaser

In der materialbearbeitenden Industrie ist der Kohlendioxid-(CO2)-Gaslaser der am hufigsten eingesetzte Lasertyp. Trotz dieses erreichten Industriestandards verbleibt ein Forschungs- und Entwicklungsbedarf insbesondere hinsichtlich Systemwirkungsgrad, Fokussierbarkeit der Strahlung sowie Systemkompaktheit. - Die Arbeit setzt an dieser Stelle ein. Durch eine geeignete Gestaltung der Gasstrmung in Kombination mit einem darauf abgestimmten Elektrodendesign kann eine hohe optische Qualitt des laseraktiven Mediums realisiert werden. Diese Grundvoraussetzung fr eine gute Fokussierbarkeit der Strahlung erlaubt zugleich einen hheren Wirkungsgrad und eine hhere Leistungsdichte zu realisieren, also auch Kompaktheit. Fr eine optimale Gestaltung der Gasentladungsstrecken ist eine genaue Kenntnis der relevanten fluidmechanischen und elektrophysikalischen Vorgnge unerllich. Es werden deshalb interferometrische Verfahren zur Bestimmung von Temperaturleitfhigkeit, Drall sowie der Gasdichteverteilung in schnell lngsgestrmten hochfrequenzangeregten Gasentladungsstrecken vorgestellt. - Fr eine gezielte Kompensation bzw. Beeinflussung dieser Vorgnge werden konkrete Gestaltungen von Strmungsfhrung und Elektrodenform vorgeschlagen. Damit knnen Gasentladungsstrecken realisiert werden, die bei hchstmglichen Strmungsgeschwindigkeiten und hohen Leistungsdichten stabile Gasentladungen bei hoher optischer Qualitt produzieren. Aus dem Inhalt: Liste der verwendeten Symbole / Einleitung / Fluidmechanische Grundlagen der Kohlendioxidlaser / Zustandsgleichungen der quasi-eindimensionalen Strmung / Die Interferometrie als optisches Meverfahren / Strmungsvorgnge in schnellgestrmten Rohren ohne Gasentladung / turbulenz und Drall bei Rohrstrmungen / Wrmedurchgang bei Gasentladungsrohren / Phasendeformation in einer Gasentladungsstrecke / Betriebsbereiche von Gasentladungen / Bemer.