Fluidmechanisch und elektrophysikalisch optimierte Entladungsstrecken für CO 2-Hochleistungslaser:
Gespeichert in:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Stuttgart [u.a.]
Teubner
1998
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| Schriftenreihe: | Laser in der Materialbearbeitung
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| Beschreibung: | Zugl.: Stuttgart, Univ., Diss., 1998 |
| Beschreibung: | 152 S. |
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FLUIDMECHANISCH UND ELEKTROPHYSIKALISCH
OPTIMIERTE ENTLADUNGSSTRECKEN FUER CC^-HOCHLEISTUNGSLASER
VON DR.-ING. WOLFGANG PFEIFFER UNIVERSITAET STUTTGART
B. G. TEUBNER STUTTGART * LEIPZIG 1998
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
KURZFASSUNG 5
INHALTSVERZEICHNIS 7
LISTE DER VERWENDETEN SYMBOLE 9
1 EINLEITUNG 12
1.1 MOTIVATION UND ZIEL 12
1.2 GLIEDERUNG DER ARBEIT 13
2 FLUIDMECHANISCHE GRUNDLAGEN DER KOHLENDIOXIDLASER 15
2.1 KUEHLUNGSTECHNOLOGIEN FUER GASLASER 15
2.1.1 DIFFUSIONSLASER 15
2.1.2 STROEMUNGSLASER 16
2.1.3 VERGLEICH DER KUEHLKONZEPTE 17
2.2 WIRKUNG DER GASGEMISCHKOMPONENTEN 17
3 ZUSTANDSGIEICHUNGEN DER QUASI-EINDIMENSIONALEN STROEMUNG 19
3.1 MODELLVORSTELLUNG DER ENTLADUNGSSTRECKE 19
3.2 GRUNDGLEICHUNGEN 20
3.3 ERGAENZENDE BETRACHTUNGEN 24
3.3.1 HYDRODYNAMISCHE EINLAUFLAENGE DER ROHRSTROEMUNG 24
3.3.2 *THERMAL CHOKING , THERMISCHES VERSTOPFEN 26
3.3.3 VERLUSTLEISTUNG MIT UND OHNE STRAHLUNGSFELD 28
3.4 ANWENDUNG DER MODELLIERUNG 30
3.5 KURZFASSUNG DER WICHTIGSTEN ERGEBNISSE 34
4 DIE INTERFEROMETRIE ALS OPTISCHES MESSVERFAHREN 35
4.1 OPTISCHE WEGLAENGENDIFFERENZEN DURCH GASDICHTEVARIATIONEN 36
4.2 INTERFEROMETRISCHE MESSUNG VON GASDICHTEVERTEILUNGEN 38
4.2.1 PRINZIPIELLER MESSAUFBAU , 38
4.2.2 SCHWINGUNGSDAEMPFUNG DES INTERFEROMETRISCHEN MESSAUFBAUS 39
4.3 KURZFASSUNG DER WICHTIGSTEN ERGEBNISSE 44
5 STROEMUNGSVORGAENGE IN SCHNELLGESTROEMTEN ROHREN OHNE GASENTLADUNG 45 5.1
DIE STROEMUNGSUMLENKUNGEN IM ROHREIN- UND IM ROHRAUSTRITTSBEREICH 45 5.2
VERKNUEPFUNG VON TEMPERATUR- UND GESCHWINDIGKEITSVERTEILUNG 49
5.3 DAS HYDRODYNAMISCHE EINLAUFVERHALTEN DER ROHRSTROEMUNG 53
5.4 VERGLEICH VON THEORIE UND EXPERIMENT 55
5.5 KURZFASSUNG DER WICHTIGSTEN ERGEBNISSE 57
6 TURBULENZ UND DRALL BEI ROHRSTROEMUNGEN 58
6.1 BESTIMMUNG DER TEMPERATURLEITFAHIGKEIT EINER TURBULENTEN
ROHRSTROEMUNG 58 6.1.1 THEORETISCHE MODELLIERUNG 59
6.1.2 EXPERIMENTELLE UMSETZUNG 62
6.2 BESTIMMUNG DER DRALLZAHL EINER ROHRSTROEMUNG 65
6.2.1 PHYSIKALISCHE BESCHREIBUNG VON DRALLSTROEMUNGEN IN ROHREN 65
6.2.2 BEURTEILUNG VON DRALLSTROEMUNGEN FUER SCHNELLGESTROEMTE GASLASER 67
IMAGE 3
8 INHALTSVERZEICHNIS
6.2.3 MOEGLICHKEITEN DER DRALLERZEUGUNG 68
6.2.4 THEORETISCHE MODELLIERUNG DER DRALLSTROEMUNG 71
6.2.5 EXPERIMENTELLE UMSETZUNG 72
6.3 KURZFASSUNG DER WICHTIGSTEN ERGEBNISSE 74
7 WAERMEDURCHGANG BEI GASENTLADUNGSROHREN 76
7.1 KALORIMETRISCHE MESSUNG DER VERLUSTWAERME 76
7.2 PYROMETRISCHE MESSUNG DER ROHRAUSSENTEMPERATUR 77
7.3 WAERMEDURCHGANGSRECHNUNG 78
7.4 BESTIMMUNG DER AUFWAERMZEIT EINES QUARZROHRES 79
7.5 AUFWAERMZEIT EINES SCHNELL LAENGSGESTROEMTEN GASLASERS 82
7.6 KURZFASSUNG DER WICHTIGSTEN ERGEBNISSE 83
8 PHASENDEFORMATION IN EINER GASENTLADUNGSSTRECKE 84
8.1 BEISPIELHAFTE MODELLIERUNG EINER GASENTLADUNGSSTRECKE 85
8.1.1 HOMOGENE ANREGUNG DES GASES 86
8.1.2 INHOMOGENE ANREGUNG DES GASES DURCH GERADLINIGE ELEKTRODEN 88
8.1.3 BERUECKSICHTIGUNG VON DRALLSTROEMUNGEN 91
8.2 KONZENTRISCHE, GEWENDELTE ELEKTRODENFORMEN 95
8.3 NICHTKONZENTRISCHE, GEWENDELTE ELEKTRODENFORMEN 104
8.4 KURZFASSUNG DER WICHTIGSTEN ERGEBNISSE 107
9 BETRIEBSBEREICHE VON GASENTLADUNGEN 108
9.1 BEMERKUNGEN ZUR GASENTLADUNGSPHYSIK 108
9.2 ANALYSE DER BETRIEBSBEREICHE VON GASENTLADUNGEN 110
9.2.1 BEGRENZUNG DURCH NORMALSTROMEFFEKT UND FILAMENTIERUNGSGRAD 110
9.2.2 BEGRENZUNG DURCH LOKALES CHOKING 112
9.2.3 ENTLADUNGSGUETE VERSCHIEDENER ENTLADUNGSKONFIGURATIONEN 113
9.2.4 BEGRENZUNG DURCH LOKALEN GRENZSCHICHTDURCHBRUCH 116
9.3 KURZFASSUNG DER WICHTIGSTEN ERGEBNISSE 120
10 BEMERKUNGEN ZUR KLEINSIGNALVERSTAERKUNG 121
11 AUSLEGUNG VON LASERSYSTEMEN UND ENTLADUNGSSTRECKEN 125
11.1 SYSTEMAUSLEGUNG ALS FOLGE GEWUENSCHTER STRAHLPARAMETER 125
11.2 GESTALTUNG DER GASSTROEMUNG 128
11.3 GESTALTUNG DER ELEKTRODEN 128
11.4 AKTIV FOKUSSIEREND SOWIE DEFOKUSSIEREND WIRKENDE ELEKTRODENFORMEN
131
11.5 DEMONSTRATION DER ERREICHTEN KONKRETEN ERGEBNISSE 133
12 ZUSAMMENFASSUNG 136
LITERATURVERZEICHNIS 138
A ANHANG 143
A. 1 STOFFWERTE UND ZUSTANDSBESCHREIBUNGEN FUER TERNAERE GASGEMISCHE 143
A.2 ANMERKUNGEN ZUR MESSUNG VON GASMASSENFLUESSEN 145
A.3 VERKNUEPFUNG VON GASDICHTE UND BRECHUNGSINDEX 146
A.3.1. BETRACHTUNG DES SONDERFALLS ABSEITS DER RESONANZSTELLEN 147
A.3.2. BETRACHTUNG DES SONDERFALLS IN EINER RESONANZSTELLE 148
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