DE1280443B

DE1280443B - Gas-Laser

Info

Publication number: DE1280443B
Application number: DES91976A
Authority: DE
Inventors: William Earl Bell
Original assignee: Spectra Physics Inc
Current assignee: Newport Corp USA
Priority date: 1964-05-25
Filing date: 1964-07-10
Publication date: 1968-10-17
Also published as: GB1072357A; US3464025A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

HOIs

Deutsche Kl.: 21g-53/12

Nummer: 1280 443

Aktenzeichen: P 12 80 443.2-33 (S 91976)

Anmeldetag: 10. Juli 1964

Auslegetag: 17. Oktober 1968

Die Erfindung bezieht sich auf einen optischen Sender oder Verstärker für kohärente Strahlung mit einem gasförmigen, durch Entladung angeregten, stimulierbaren Medium, das in einem optischen Resonator angeordnet ist, mit anderen Worten auf einen Gas-Laser, der mit Einrichtungen zum Ionisieren des gasförmigen Mediums und zum Überbesetzen ausgewählter Energiestufen (Inversion) versehen ist.

In den letzten Jahren sind erhebliche Bemühungen auf die Entwicklung des Gas-Lasers als optische Strahlungsquelle mit sehr hohem Grad von zeitlicher und räumlicher Kohärenz verwandt worden. Bei den bisher bekanntgewordenen Gas-Lasern der eingangs genannten Art, wird die stimulierte Strahlung durchweg stets durch Übergänge neutraler Atome erzeugt. Infolgedessen waren diese Gas-Laser grundsätzlichen Beschränkungen hinsichtlich ihrer Höchstleistung sowie der Zahl von Betriebswellenlängen unterworfen.

Es wurde gefunden, daß es möglich ist, eine stimulierte Strahlung aus elektronischen Übergängen von Gasionen zustande zu bringen, und daß eine solche Strahlung einmalige Eigenschaften aufweist, die zur Überwindung der grundsätzlichen Beschränkungen der früheren Gas-Laser dienen können, bei denen die stimulierte Strahlung aus elektronischen Übergängen in neutralen Atomen oder Molekülen entsteht.

Demgemäß ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß eigens die Gasionen des stimulierbaren Mediums zur Auslösung kohärenter Strahlung zu einer umgekehrten Besetzungsverteilung angeregt werden.

Im folgenden sind die Erfindung und ihre Vorteile an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.

F i g. 1 ist eine teilweise schematische Darstellung eines Gas-Lasers gemäß der Erfindung;

F i g. 2 ist ein vereinfachtes Energieniveaudiagramm und erläutert bestimmte elektronische Übergänge, die für die Erfindung von Wichtigkeit sind;

F i g. 3 ist eine teilweise schematische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines Gas-Lasers gemäß der Erfindung;

F i g. 4 ist eine teilweise schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 4a ist ein Querschnitt längs der Linien 4A-4A von Fig. 4;

F i g. 5 ist ein Ansicht eines Teiles eines abgewandten Entladungsrohres von F i g. 4;

F i g. 6 ist eine vereinfachte perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Gas-Lasers gemäß der Erfindung;

F i g. 7 ist eine teilweise schematische Ansicht einer Gas-Laser

Anmelder:

Spectra-Physics, Incorporated,

Mountain View, Calif. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. F. Werdermann, Patentanwalt,

2000 Hamburg 13, Innocentiastr. 30

Als Erfinder benannt:

William Earl Bell, Palo Alto, Calif. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. ν. Amerika vom 25. Mai 1964 (369 853) - -

weiteren Ausführungsform eines Gas-Lasers gemäß der Erfindung;

Fig. 8 ist eine vereinfachte perspektivische Darstellung noch einer weiteren Ausführungsform, und

as F i g. 9 ist eine teilweise schematische Ansicht wiederum einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

F i g. 1 zeigt eine Anordnung, wie sie für die ursprüngliche Entdeckung der stimulierten Strahlung von Gasionen benutzt wurde. Das stimulierbare Medium ist Quecksilberdampf, der aus einem Vorratsbehälter 1 eines Entladungsrohres 2 aus Glas (2,25 m lang mit einer lichten Weite von 15 mm Durchmesser) bei einem Druck von 10~³ Torr, vermischt mit einem inerten Trägergas (vorzugsweise Helium) bei einem Druck von zwischen 1 und 2 Torr zugeführt wird.

Die Leistung wird den Entladungselektroden 3 aus einer elektrischen Energiequelle mit 60 Hz und 115 Volt Netzspannung, durch einen regelbaren Transformator 4 übersetzt auf maximal etwa 15 kV, zugeleitet. An den Ausgangsklemmen des Transformators liegt ein Kondensator 5, dessen Kapazität 0,025 μΡ beträgt; von hier aus werden dem Plasma Stromimpulse mit einer Wiederholungsrate von 120 Impulsen pro Stunde zugeführt.

Die Polaritätsumkehr der Elektroden 3 von Impuls zu Impuls hilft mit, die Diffusion des Quecksilberdampfes durch das Helium zu steuern. Dies ergibt sich daraus, daß das Quecksilber ein niedrigeres Ionisationspotential hat als das Helium und durch Kataphorese durch das Helium von der jeweils negativen Elektrode angezogen wird.

809 627/1165

Das Entladungsrohr 2 ist innerhalb eines optischen Resonators angeordnet, der aus zwei optisch einander gegenüberstehenden, mit einem dielektrischen Überzug versehenen Reflektoren 7 (mit einem Krümmungsradius von 3 m) besteht, welche ein hohes Reflexionsvermögen bei der gewünschten Betriebswellenlänge aufweisen. Die sich axial fortpflanzende Strahlung 9 bei dieser Wellenlänge ist über die Fenster 8, welche um den Brewsterwinkel für maximale Durchlässigkeit geneigt sind, auf die Reflektoren? gerichtet, welche die Strahlung eine ausreichende Zahl von Malen hin und her reflektieren, um eine kohärente Strahlung zu erzeugen bzw. aufrechtzuerhalten. Mindestens einer der beiden Reflektoren 7 weist eine gewisse Durchlässigkeit für die zu erzeugende Strahlung auf, um einen Ausgangsstrahl 10 abstrahlen zu können.

Mit dieser Apparatur wurde bei einer Anzahl von Wellenlängen eine stimulierte Strahlung erreicht, entsprechend den elektronischen Übergängen bei einfachionisiertem Quecksilber (Hg*-Spektrallinen), darunter 5677, 6150, 7346, 8547, 8628,9396,10586, 11181 und 15550 Ä.

Bei der Verwendung eines Entladungsrohrs mit einer Länge von 60 cm und einer lichten Weite von 5 mm Durchmesser, gefüllt mit Argon bei einem Druck von zwischen 10~³ und 10~² Torr wurde auch eine stimulierte Strahlung bei 4879 A erreicht, was einen elektronischen Übergang in einfachionisiertem Argon (A*-Spektrum) entspricht.

Es wurden die folgenden bemerkenswerten Eigentümlichkeiten der oben geschilderten stimulierten Strahlung beobachtet:

1. Im sichtbaren Bereich einschließlich des Blau-Grün-Teils des Spektrums, wo bisher praktisch keine stimulierte Strahlung erhalten wurde, konnte eine solche leicht eingeleitet werden.

2. Innerhalb des optischen Resonators konnten erheblich verlustbringende Teile eingefügt werden, ohne die Stimulation zum Erlöschen zu bringen. Es konnte ein durchlässiges Filter mit einer Absorption von 50% beim Betrieb mit 5677 A benutzt werden, entsprechend einer stimulierten Emissionsverstärkung in der Größenordnung von lOQ^a/o/nv

3. Die Apparatur wurde mit mehreren verschiedenen Rohrweiten, darunter 3,5 mm, 8 mm und 15 mm Durchmesser, benutzt, ohne daß eine erhebliehe Veränderung in der Verstärkung auftrat.

Eine einleuchtende Erläuterung dieser Erscheinungen ergibt sich aus einer Betrachtung der in dem vereinfachten Energieniveaudiagramm von Fig. 2 gezeigten elektronischen Übergänge. Die Abhängigkeit der Betriebswellenlänge von den Anregungsbedingungen, zumindest im Falle yon Quecksilber, bedeutet, daß das obere Niveau A. des stimulierbaren Überganges durch direkten ionisierenden Zusammenprall von Elektronen und neutralen Atomen in der Entladung besetzt wird. Es ist ferner möglich, daß Kollisionen von Ion zu Ion zu dem oberen Zustand der Besetzung beitragen. Das untere Niveaus der stimulierbaren Übergänge äst mit dem lonisierungs·* grundzustand C durch zugelassene ultraviolette Strahlungsübergänge verbunden. Die Ionen kehren dann durch Rekombination mit Entladungselektronen in den Grundzustand zurück und wiederholen den vorangehenden Vorgang, oder aber sie können statt dessen durch Kollisionsprozesse aus dem Ionen-Grundzustand C angeregt werden. Ähnliche Überlegungen lassen sich sowohl auf mehrfachionisierte als auch auf einfachionisierte Atome und Moleküle anwenden; sie ajle liegen im Rahmen der vorliegenden Erfindung.

ίο Die Verfügbarkeit sichtbarer Übergänge ergibt sich aus dem Umstand, daß die Energieniveaus der Ionen weiter auseinanderliegen als diejenigen von neutralen Atomen, so daß ein höherer Prozentsatz der Gesamtbesetzung angeregter Zustände an denjenigen großen Quantenübergängen beteiligt ist, welche die kurzen sichtbaren Wellenlängen liefern. Der Grünausgang 5677 A aus dem Quecksilber-Ionenlaser ist von besonderer Wichtigkeit, da er nahe der Spitzenempfindlichkeit der meisten Photodetektoren sowie des menschlichen Auges liegt.

Die hohe Verstärkung ist eine Folge der Aufreehterhaltung einer Besetzungsumkehrung infolge eines wirksamen Abbaues der Besetzung des unteren Laserniveaus B- Bei früher bekannten Lasern, welche neutrale Atomübergänge verwenden, besteht eine streng begrenzende Verstärkungssättigung infolge der Strahlungsresonanzsperre zwischen dem unteren Laserniveau und den unterhalb dieses Niveaus gelegenen metastabilen Niveaus. Dies wird bei dem Ionen=Laser praktisch überwunden, offenbar weil die Ionen im Grundzustand dem Entladungsfeld genügend lange ausgesetzt sind, um Geschwindigkeitseffekte durchzumachen, welche die Resonanzabsorption bei der Wellenlänge des Strahlungszerfalls herabsetzen und noch immer eine genügend kurze Lebensdauer haben, so daß kein Besetzungsengpaß entsteht.

Die Verfügbarkeit einer hohen Verstärkung ist unter mehreren Gesichtspunkten wichtig. Zum Beispiel gestattet sie die Einfügung verschiedener Bauteile innerhalb des optischen Resonators in das starke kohärente Strahlungsfeld. So können z. B. nichtlineare Kristalle eingefügt werden, um Harmonische der optischen Arbeitsfrequenz zu erzeugen. Es können Proben für Zwecke von Streuungsversuchen, wie z. B. zur Ramanspektroskople, und/oder es können Linsen verwendet werden, um die Strahlung innerhalb des Resonators auf Flecke von sehr hoher Leistungsdichte zu fokussieren. Das Entladungsrohr kann aueh leicht bei für die Schwingung ausreichender Verstärkung 10 cm lang oder noch kürzer gemacht werden. Solche kurzen Entladungsrohre haben den Vorzug, daß die axialen oder die Frequenzmodalitäten des optischen Resonators ausreichend getrennt werden, so daß eine Schwingung bei einer einzelnen Frequenz erhalten werden kann.

Außerdem ist bei den bisher Neutralatom-Lasern die Verstärkung umgekehrt abhängig von dem Rohrdurchmesser, und zwar infolge des Energieverlusts der überbesetzten metastabilen Zustände durch Wandkollisiongn. Das Fehlen dieser Durchmesserabhängigkeit beim Ionen-Laser zeigt, daß die wandunabhängigen Verluste, wie Strahiungszerfall und Rekombination, keine Verstärkungssättigung aufkommen lassen. Dies ist insofern von besonderer Bedeutung, als die Leistung des Ionen-Lasers einfach durch Verwendung von Entladungsrohren mit größerem Durchmesser gesteigert werden kann.

5 6

Beispielsweise hängt die besondere Betriebswellen- 20 Anoden 16 ließen sich die für einen Laserbetrieb

länge zwischen dem 5677-A- und 615Q»A-Übergang bestehenden Erfordernisse hinsichtlich der Eingangs-

des Quecksilberions von den Anregungsbedingungen leistungen um mehrere Größenordnungen herab-

ab, Insbesondere wurde gefunden, daß bei der An- setzen. Bei Verwendung bestimmter Arten von Ionen, Ordnung nach Fig. 1 ein Entladungsimpuls von 5 wie z, B, solchen von Cadmium oder Zink, kann es

3 Mikrosekunden einen Ausgang von 5677 A ergibt, erwünscht sein, die Kathodenhülse 14 zu plattieren

während ein Impuls von 2 Mikrosekunden einen Aus- und durch Zerstäubung der Kathodenoberfläche

garig yon 6150 A ergibt, offenbar auf Grund des Um- Ionen zu erzeugen. In diesem Falle kann eine Hüfs-

Standes, daß der längere Impuls genügend Energie anode, wie z. B. die Anode 17 in Fi g. 5, benutzt

liefert, um den oberen Zustand_s aus welchem der io werden, um die kathodischen Ionen durch Katha-

5677-A-Übergang herrührt, um so höher zu besetzen. phorese zurückzutreiben und dadurch ein Nieder-

In ähnlicher Weise ist zu beobachten, daß raschere schlagen des zerstäubten Kathodenmaterials an der»

Impulsanstiegzeiten den 5677-A-Ausgang begün- Fenstern 8 zu verhindern.

SÜgen. Gewöhnlich ist es erwünscht, den Ausgang Eine andere Ausführungsform mit Benutzung einer

auf eine einzelne Wellenlänge zu begrenzen. F i g. 3 15 Hohlkathodenentladung ist in F i g. 6 gezeigt. Hier

zeigt eine Anordnung zur Erhaltung eines gleich- ist die Kathode 14 aus einem Graphitblock gebildet,

zeitigen Ausgangs nach zwei Richtungen, falls ein der eine längliche zylindrische öffnung 18 für den

solcher gewünscht wird. Das Entladungsrohr ist hier Durchgang der optischen Strahlung und schlitzför-

in zwei Teilrohre unterteilt, wobei der Teil 2 α durch mige Querverbindungsöffnungen 19 aufweist. Die

eine Anregungsenergiequelle 12 betrieben wird, die ao Anoden 20 befinden sich in Abständen neben den

für die eine Wellenlänge optimal angepaßt, während Schlitzen 19, derart, daß das effektive Entladungsfeld

der Tell Zb durch eine besondere Anregungsenergie- über die Innenseite des Kathodenblocks 14 verläuft,

quelle 13 betrieben wird, die für die andere Wellen- Da das Entladungsfeld praktisch quer zur optischen

länge optimal angepaßt ist. Die Reflektoren 7 haben Achse verläuft, vermag diese Anordnung zusätzlich

eine genügende Bandbreite, um einen Betrieb bei 35 etwas von dem Anteil der stimulierten Emissionslinie

beiden Wellenlängen zu ermöglichen. zu unterdrücken, der von der durch das Feld indu-

Bei manchen Ausführungsformen der Erfindung zierten Ionenbewegung längs der optischen Achse

kann es erwünscht sein, auf der Außenseite des Ent- herrührt.

ladungsrohres eine mit Hochfrequenz betriebene Eine weitere Besonderheit der Ausführungsform

Spule als zusätzliches oder wahlweises, eine Ent- 30 nach F i g. 6 besteht darin, daß durch die Verwen-

ladung erzeugendes Mittel vorzusehen. Zum Beispiel dung von zwei Anoden Ionen aus entgegengesetzten

kann das Hochfrequenzfeld eine konstante Zuführung Richtungen in die optische Bahn gebracht werden,

von Ionen aufrechterhalten, die eine raschere Ein- wodurch die Kollision von Ion zu Ion als Einrichtung

leitung des Betriebes bei Erregung der inneren Elek- zur Besetzung des oberen Laserniveaus gesteigert

troden 3 gestattet, 35 werden können. Eine weitere Ausführungsform mit

Die für den Betrieb eines Ionen-Lasers in einem dieser Besonderheit ist in F i g. 7 dargestellt, Hier Entladungsrohr nach F i g. 1 erforderliche Strom- bilden zwei in der optischen Achse ausgerichtete dichte liegt in der Größenordnung von 1/Amm~². Glasrohre 2 a und 2 b die Verbindung einer erweiter-Dadurch ergeben sich ziemlich strenge Anforde- ten Zentralzone mit der Kathode 21 zu den erweiterrungen an die Energiequelle, wenn es gewünscht 40 ten Endzonen, welche die Anoden 22 enthalten; sie wird, den Laser bei hohen Leistungen, raschen Im- dienen dazu, Ionen aus entgegengesetzten Richtungen pulswiederholungsraten oder gar kontinuierlich statt in die Zone der optischen Achse zu treiben,
auf der Grundlage von Impulsen zu betreiben. Eine F i g. 8 zeigt eine Anordnung zur bequemen ErMöglichkeit besteht darin, den Innendurchmesser zeugung hoher Stromdichten in einem Ionen-Laser, beträchtlich kleiner zu machen bzw. den erforder- 45 Ein Anbau 2' ist hier dazu benutzt, das Entladungslichen Gesamtstrom herabzusetzen; dieses bedeutet rohr 2 ringschleifenförmig zu gestalten, so daß die jedoch eine Beschränkung der Ausgangsleistung. Es Entladung als Sekundärwicklung mit nur einer Winwurde gefunden, daß eine Herabsetzung der Anforde- dung eines Transformators 23 wirkt, dessen Primärrungen an die Anregungsenergie auch durch die Ver- wicklung 23' mehrere Windungen aufweist, so daß Wendung einer Hohlkathodenentladung erreichbar 50 der Entladungsstrom, der (erforderlichenfalls) durch ist, wobei auf der Innenseite der Kathode ein stark Starterelektroden 24 eingeleitet wird, entsprechend negatives Glimmlicht erzeugt wird. Die optische dem Windungszahlverhältnis des Transformators Emission dieses negativen Glimmlichtes enthält sehr umgeformt wird. Die Entladung in dem gasförmigen scharfe Spektrallinien, welche aus den Elektronen- stimulierbaren Medium wird somit durch einen mitübergängen von Ionen (Funkenspektren) entstehen, 55 tels eines magnetischen Wechselfelds induzierten und die Parameter der Entladung sind leicht einstell- Strom aufrechterhalten, wobei sich die Erregereinbar, um die Besetzung des oberen Energieniveaus richtung des Wechselfelds außerhalb des Entladungseines gewünschten Laserüberganges optimal zu ge- rohrs befindet. Eine solche Ausführungsform hat den stalten. Die negative Glimmentladung erzeugt die besonderen Vorteil, daß Probleme wie das Zerstäuben energiereichen Elektronen, die für die Anregung auf 60 und die plötzliche Gasaufzehrung, die durch Elekein solches Niveau erforderlich sind, mit wirtschaft- troden mit hoher Enerige innerhalb des Entladungslichen Eingangsleistungen. rohrs verursacht werden können, vermieden werden.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 sind meh- Im Falle von Quecksilberdampf beispielsweise er-

rere öffnungen 15 in einer zylindrischen Kathoden- leichtert die Hinzufügung des inerten Trägergases

hülse 14 vorgesehen, und stiftförmige Anoden 16 sind 6§ den Durchbruch, der zur Einleitung der Entladung

in der Nähe dieser öffnungen angeordnet, um eine erforderlich ist.

Hohlkathodenentladung zu erzeugen. Bei Verwen- Es spricht jedoch einiges dafür, daß das Trägergas

dung eines 60-cm-Rohres 14 aus Graphit mit eine schädliche Entleerungswirkung der überbesetzt

angeregten oberen Energiestufen haben kann. Die Verwendung einer Elektronenkanone (Elektronenschleuder) für den Zweck der Anregung würde ein Weglassen des Trägergases ermöglichen; sie würde auch eine genaue Steuerung der Anregungsenergie für ein selektive Besetzung des oberen Energieniveaus eines gewünschten stimulierbaren Überganges gestatten. Eine Tetrodenausführung mit Verwendung einer Elektronenschleuder zur Anregung ist in F ig. 9 gezeigt. Die durch die Kathode 26 emittierten Elektronen werden in ihrer Energie durch die an das Steuergitter 27 angelegte positive Spannung gesteuert, wodurch die gewünschten angeregten Ionen beim Zusammenprall mit den Gasatomen erzeugt werden. Das zweite Gitter 28 ist um einige Volt gegenüber dem Steuergitter 27 positiv vorgespannt, um die aus der Ionisation herrührenden weichen Elektronen aufzufangen. Der negativ vorgespannte Ionenkollektor 29 dient dazu, die angeregten Ionen in die Bahn der optischen Strahlung zwischen dem Gitter 28 und ao dem Kollektor 29 zu ziehen.

Claims

Patentansprüche:

1. Optischer Sender oder Verstärker für kohärente Strahlung mit einem gasförmigen durch Entladung angeregten stimulierbaren Medium, das in einem optischen Resonator angeordnet ist (Gas-Laser), der mit Einrichtungen zum Ionisieren des gasförmigen Mediums und zum Überbesetzten ausgewählter Energiestufen (Inversion) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eigens die Gasionen des stimulierbaren Mediums zur Auslösung kohärenter Strahlung zu einer umgekehrten Besetzungsverteilung angeregt werden.

2. Gas-Laser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionen im unteren Energieniveau Energie durch Strahlung verlieren.

3. Gas-Laser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionen Quecksilberionen sind.

4. Gas-Laser nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Mittel zur Erzeugung einer stimulierten Strahlung in jeder von zwei getrennten Entladungsrohren (2a, 2 b), wobei die Strahlung in der einen bei einer Wellenlänge von etwa 5677 A und die Strahlung in der anderen bei einer Wellenlänge von etwa 6150 A liegt.

5. Gas-Laser nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel zum Zustandebringen einer Hohlkathodenentladung in dem gasförmigen Medium.

6. Gas-Laser nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Hohlkathode in Form einer Hülse mit mehreren Öffnungen, in deren Nähe jeweils eine Anode angeordnet ist.

7. Gas-Laser nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine plattierte Hohlkathode, durch deren Oberflächenzerstäubung die Gasionen erzeugt werden.

8. Gas-Laser mit einem gasförmigen Medium in einem Entladungsrohr mit mindestens einem Fenster, durch welches die stimulierte Strahlung hindurchgeht, nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfsanode (17) neben dem Fenster (8) ein Niederschlagen des zerstäubten Kathodenmaterials verhindert.

9. Gas-Laser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkathode die Form eines Blockes (14) mit einer axial durchgehenden Öffnung (18) für den Durchtritt der optischen Strahlung sowie mindestens eine quer durchgehende schlitzförmige Öffnung (19) aufweist, die mit der axialen Öffnung (18) in Verbindung steht, und daß in der Nähe des Schlitzes eine vorzugsweise plattenförmige Anode (20) angeordnet ist.

10. Gas-Laser nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Anordnung von Elektroden (22) zur Erzeugung gegeneinandergerichteter elektrischer Felder, welche dazu dienen, Ionen aus entgegengesetzten Richtungen aufeinander hin zu lenken.

11. Gas-Laser nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine außerhalb des gasförmigen Mediums angeordnete Einrichtung (23, 23') zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldes, durch das ein Strom zur Aufrechterhaltung einer Entladung in dem gasförmigen Medium induziert wird.

12. Gas-Laser nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Medium in Form eines geschlossenen Ringes (2, 2') angeordnet ist und die Sekundärentwicklung eines Transformators (23) darstellt.

13. Gas-Laser nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Elektronenkanone (Elektronenschleuder) zur Erzeugung von Elektronen mit gesteuerter Energie, die das gasförmige Medium bombardieren, um eine Überbesetzung ausgewählter Energiestufen der gasförmigen Ionen anzuregen.

14. Gas-Laser nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Elektronen emittierende Kathode (26) und ein Steuergitter (27), an das eine Spannung zum Steuern der Energie der Elektronen angelegt ist.

15. Gas-Laser nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Ionenkollektorelektrode (29), welche dazu dient, die Gasionen in die gewünschte Zone der optischen Emission zu ziehen.

16. Gas-Laser nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch ein zweites, zwischen das Steuergitter (27) und die Ionenkollektorelektrode (29) eingefügtes Gitter (28) zum Entfernen der Elektronen aus dem gasförmigen Medium.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Französische Patentschriften Nr. 1313 379, 1348173, 1351199, 1358 816;

Physical Review Letters, Bd. 6, Nr. 3,1961, S. 106; Bd. 8, Nr. 12, 1962, S. 470 bis 473; Applied Physics Letters, Bd. 4, Nr. 2, 1964, S. 34;

Journal of Applied Physics, Bd. 34, Nr. 10, 1963, S.3148;

Proceedings of the IRE, Bd. 50, Nr. 7, 1962, S. 1697.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen