Optimierung von HF-Gasentladungen für schnell längsgeströmte CO2-Laser

InhaltsverzeichnisSymbole und Abkürzungen.1 Einleitung.1.1 Historischer Überblick der CO2-Laserentwicklung.1.2 Zielsetzung und Gliederung der Arbeit.2 Die HF-Gasentladung.2.1 Allgemeine Charakteristiken.2.2 Modell der HF-Entladung.2.3 Einkopplung der HF-Leistung.3 Anpassung des HF-Generators an die Entladung.3.1 Der HF-Generator.3.2 Kalibrierung der HF-Generatorleistung.3.3 Das Anpaßnetzwerk.3.4 Erstellen der elektrischen Schaltbilder.3.5 Vergleich der gemessenen und gerechneten Impedanzkurven.3.6 HF-Verhalten von Anpaßnetzwerk und Laser.3.7 Überblick der wichtigsten Ergebnisse.4 Messung des Plasmawiderstands.4.1 Rechnerische Simulation der Impedanz im Anpaßfall.4.2 Messung mit dem Leitungsreflektometer.4.3 Strommessungen.4.4 Strommessung bei segmentierten Elektroden.4.5 Überblick der wichtigsten Ergebnisse.5 Optimierungsparameter.5.1 Geometrische Parameter.5.2 Entladungsphysikalische Parameter.5.3 Ermittlung elektrophysikalischer Größen aus Impedanz und HF-Leistung.5.4 Fluidmechanische Parameter.5.5 Messung von Temperatur, Druck und Strömungsgeschwindigkeit.6 Untersuchung der Entladungshomogenität.6.1 Experimenteller Aufbau.6.2 Versuchsparameter.6.3 Die Rohrlänge und die HF-Zuführung.6.4 Kurzes Rohr mit asymmetrischer HF-Zuführung.6.5 Kurzes Rohr mit Symmetrisierspule.6.6 Visuelle Untersuchung der Stabilitätsgrenzen.6.7 Skalierung der Gasentladung mittels Impedanzmessungen.6.8 Ergebnisse der Messungen.6.9 Überblick der wichtigsten Ergebnisse.7 Interferometrische Untersuchungen.7.1 Vorbetrachtungen zur optischen Deformation.7.2 Versuchsparameter.7.3 Meßaufbau und Meßprinzip.7.4 Meßergebnisse.7.5 Überblick der wichtigsten Ergebnisse.8 Messung der Kleinsignalverstärkung.8.1 DieKleinsignalverstärkung.8.2 Interpretation der Meßergebnisse.8.3 Meßaufbau und Versuchsdurchführung.8.4 Entladungsrohre mit kreisförmigem Querschnitt.8.5 Entladungsrohre mit rechteckförmigem Querschnitt.8.6 Überblick der wichtigsten Ergebnisse.9 Messung der Großsignalverstärkung.9.1 Meßprinzipien.9.2 Meßaufbau der Verstärkermethode.9.3 Meßergebnisse der Verstärkermethode.9.4 Überprüfung der Meßergebnisse mit Hilfe der Resonatormethode.9.5 Überblick der wichtigsten Ergebnisse.10 Zusammenfassung.A HF-Entladung.A.1 Lösung der Bewegungsgleichung des Elektrons.A.2 Symmetrierung der Elektrodenspannung.B Gasgemische.B.1 Kenngrößen für Gemische idealer Gase.C Linienbreiten.C.1 Berechnung der Druckverbreiterung.C.2 Berechnung der Dopplerverbreiterung.D Verstärkermethode.D.1 Berücksichtigung der Leistungsdichteverteilung.Worte des Dankes.