Laserlampen - Laser Lamps

Laserlampen
Laser Lamps
Blitz- und Bogenlampen werden zum
optischen Pumpen von Festkörperlasern
verwendet. Durch das Pumpen wird die
zur stimulierten Emission nötige Besetzungsinversion erzielt. Generell wird
zwischen Xenon-Blitzlampen für gepulste
und Krypton-Bogenlampen für kontinuierliche Anwendungen unterschieden.
Flash lamps and arc lamps are used
to optically pump solid-state lasers.
Through pumping, the population inversion necessary for a stimulated emission
is generated. In general, we differentiate
between xenon flash lamps for pulsed
applications and krypton arc lamps for
continuous applications.
Einsatzbereiche fernab der Lasertechnologie sind ebenso üblich. So wird
die Xenon-Blitzlampe auch bei medizinischen Anwendungen verwendet.
Ein populäres Beispiel ist dabei die
Haarentfernung mittels IPL (Intense
Pulsed Light), bei der das hochintensive
Blitzlicht die Verödung der Haarwurzeln
übernimmt.
In addition to laser applications, LASER
COMPONENTS offers special lamps for
other industrial applications. For some
years now, xenon flash lamps have
been used in medical applications. A
popular example of this is hair removal
through IPL (intense pulsed light), in
which the extremely intense flash of light
destroys the roots of the hair.
So verschieden die Anwendungen der Lampen sind, so
variationsreich sind auch die Lampen selbst. Abhängig vom
optischen Design und der mechanischen Anbindung an
das Gerät, unterscheiden sich die Lampen in ihrer äußeren
Gestalt. Entsprechend den kundenspezifischen Anforderungen
sind individuelle Anpassungen des Leuchtmittels notwendig.
In Zusammenarbeit mit seinen Lieferanten kann LASER
COMPONENTS Ihre Designwünsche umsetzen. Die individuellen Lampen können in allen Stückzahlen, von der Klein- bis
zur Großserie, gefertigt werden.
As different as the applications for the lamps are, the lamps
themselves are just as multifaceted. Depending on the optical
design and the mechanical hook-up to the device, the lamps
vary in external design. Customization of the illuminant may
be necessary based on individual requests.
In cooperation with the suppliers, LASER COMPONENTS can
implement your design requests. Individual lamps can be manufactured in all quantities, from small series to large series.
Technische Details
Technical Details
Eingesetzte Edelgase
Inert Gases Used
Krypton und Xenon sind die gebräuchlichsten Edelgase zur
Plasmaerzeugung in Pumplampen. Maßgeblich für die Auswahl der idealen Pumplampe ist, dass das Emissionsspektrum
eine hohe Übereinstimmung mit den Absorptionsbanden des
Laserkristalls aufweist. Das Spektrum der Lampe kann durch
einen definierten Gasfülldruck variiert werden. Mit dem Gasfülldruck verändert sich gleichfalls das elektrische Verhalten
der Lampe.
Krypton and xenon are the most commonly used inert gases
to generate plasma in pump lamps. It is crucial to the selection of an ideal pump lamp that the emission spectrum correlates with the laser crystal’s absorption bands. The spectrum
of the lamp can be varied by means of a defined gas filling
pressure. Along with the gas filling pressure, the electrical
behavior of the lamp likewise changes.
Bei geringen Leistungsdichten von unter 4000 W/cm2 dominiert die Linienemission. Bei hohen Leistungsdichten bis zu
25000 W/cm2 tritt verstärkt Strahlung durch freie Übergänge
auf. Diese ist breitbandig, nahezu gleichmäßig verteilt und
zeigt weniger Linienemission als bei geringen Energiedichten.
Die Wahl des Gases ist weiterhin abhängig von der Anwendung und der elektrischen Ansteuerung der Lampe. Die elektrische Anpassung ist entscheidend, um bei einer definierten
Leistung der Lampe die Zündwilligkeit der Lampe sicherzustellen und eine bestimmte Lebensdauer zu garantieren.
Line emission dominates at low power densities of less than
4,000 W/cm2. At high power densities of up to 25,000 W/cm2,
increased radiation results from free transitions. The radiation
is broadbandedly almost equally distributed and exhibits less
line emission than at lower energy densities.
The choice of gas is further dependent on the application
and the electrical operation of the lamp. Electrical adjustment
is crucial to ensure the ignitability of the lamp at a selected
output power and to guarantee a certain lifetime.
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Germany and other countries: LASER COMPONENTS GmbH, Phone: +49 8142 2864 0, Fax: +49 8142 2864 11, [email protected]
Great Britain: LASER COMPONENTS (UK) Ltd., Phone: +44 1245 491 499, Fax: +44 1245 491 801, [email protected]
France: LASER COMPONENTS S.A.S., Phone: +33 1 3959 5225, Fax: +33 1 3959 5350, [email protected]
Bei hohen Leistungsdichten und gepulsten Anwendungen
werden häufig Xenonlampen eingesetzt. Sie zeigen bei
Pulslängen unter 1 ms eine höhere Effizienz und Haltbarkeit
gegenüber Krypton-Lampen.
At high power densities and for pulsed applications, xenon
lamps are commonly used. They are more efficient and durable at pulse lengths of less than 1 ms compared to krypton
lamps.
Krypton-Lampen sind die erste Wahl beim Pumpen von
Nd:YAG-Lasern, da die Emissionslinien exakt zu den Absorptionsbanden des Nd:YAG-Stabes passen. Diese spektrale
Übereinstimmung trifft z. B. für cw-gepumpte Anwendungen,
welche bis 400 W/cm2 erreichen oder für gepulste Anwendungen mit Pulslängen über 1 ms zu.
Krypton lamps are the first choice for pumping Nd:YAG lasers
because the emission lines fit perfectly with the absorption
bands of Nd:YAG rods. This spectral correlation applies to
cw-pumped applications that reach 400 W/cm2 or to pulsed
applications with pulse lengths over 1 ms.
Quarzkolbenmaterial
Quartz Bulb Material
Für Hochleistungslampen stehen vier verschiedene Quarztypen zur Verfügung. Vor allem das zu transmittierende Licht
und die maximal geforderte Energie bestimmen die Wahl des
Quarztyps.
Four different kinds of quartz are available for high power
lamps. It is primarily the light to be transmitted and the maximum required energy that determine which type of quartz will
be selected.
Reiner Quarz
Pure Quartz
Reiner Quarz wird aus der Schmelze von natürlichem Quarzsand gewonnen. Ab 210 nm besitzt das Material eine gute
Transmission.
Pure quartz is made by melting natural quartz sand. This
material has a good transmission starting at 210 nm.
Synthetischer Quarz
Synthetic Quartz
Bei synthetischem Quarz wird eine gute Transmission bereits
ab 160 nm erzielt. Durch die chemische Reinheit des Materials
tritt keine UV-Licht-Alterung ein. Es zeigt die typischen Absorptionsbanden im IR-Bereich.
With synthetic quartz a good transmission can be achieved
starting as low as 160 nm. Due to the chemical purity of the
material, UV light induced aging does not occur. It exhibits the
typical absorption bands in the IR range.
Cerium dotierter Quarz
Cerium-Doped Quartz
Cerium dotiertes Quarz ist das meist eingesetzte Glas. Durch
die Cerium-Dotierung wird im UV eine spektrale Absorption
erzeugt. Das Material transmittiert daher ausschließlich im VIS
und IR und wird für Blitzlampen empfohlen. Die Transmissionskurve zeigt eine gute Transmission (T > 50 %) ab 370 nm.
Cerium-doped quartz is the most commonly used glass.
Through cerium doping, a spectral absorption is produced
in the UV. For this reason, said material transmits exclusively
in the visible and IR range and is therefore recommended for
use in flash lamps. The transmission curve exhibits a good
transmission (T > 50 %) starting at 370 nm.
Titan dotierter Quarz
Titanium-Doped Quartz
Titan dotierte Gläser transmittieren UV-Licht ab 240 nm und
unterdrücken speziell die Wellenlängen, die eine Ozonbildung unterstützen. Das Material ist daher geeignet für UVLampen, bei denen Ozonbildung vermieden werden muss.
Titanium-doped glasses transmit UV light starting at 240 nm
and suppress the wavelengths that support a build-up of ozone. This material is therefore suitable for UV lamps for which a
build-up of ozone should be avoided.
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Kathoden
Cathodes
LASER COMPONENTS‘ Partner Amglo Kemlite Laboratories
stellt die Kathoden in eigenen Werken mit hochmodernen
Press- und Sinteranlagen her. Dies macht seine Einzigartigkeit
unter den Anbietern von Blitzlampen aus.
LASER COMPONENTS‘ partner Amglo Kemlite Laboratories
manufactures cathodes in its own factories with state-of-theart press and sintering equipment. This is what makes Amglo
unique and what makes the difference compared to other
manufacturers of flash lamps.
Durch die innovative Kathodenentwicklung sind selbst
Hochleistungsanwendungen mit Luft- bzw. Konvektionskühlung Routine für das Unternehmen. Weiterentwicklungen der
Kathoden mit modifizierter Wolfram-Matrix, veränderter Dichte
und unterschiedlichen Sinterverfahren werden fortlaufend
durchgeführt. Zudem werden Elektroden mit verschiedenen
Dotanten so verändert, dass bestimmte elektrische oder andere lampentypische Charakteristika positiv beeinflusst werden.
Because of the innovative development of cathodes, even
high power applications with air and convection cooling are
routine for this company. Further developments of cathodes
with modified tungsten matrix, altered density, and different
sintering processes are being permanently carried out. In
addition, electrodes are being modified with different dopants
so that certain electrical or other typical characteristics of
lamps can be positively affected.
Kühlung
Cooling
Die richtige Kühlung für Blitz- oder Kryptonbogenlampen
ist ausschlaggebend für deren Lebensdauer. Diese wird
beeinträchtigt, wenn die von der Pumplampe verursachte
Hitze nicht sachgemäß abgeführt wird. Unterschieden wird
zwischen der Kühlung durch Umgebungsluft (Konvektion),
der aktiven Kühlung durch Luftströmung (Ventilator) und der
Wasserkühlung.
The right cooling of flash and krypton arc lamps is crucial to
their lifespan. This is affected if the heat caused by the pump
lamp is incorrectly dissipated. Possible methods include cooling via the surrounding air (convection), active cooling via air
currents (ventilator), and water cooling.
LASER COMPONTENTS bietet Laserlampen nach
kundenspezifischen Anforderungen für Groß- und
Kleinserien an.
Standard-Ersatzlampen für Ihr Lasersystem können
nach Angabe von Hersteller, Modell und Lampenbezeichnung angeboten werden.
LASER COMPONENTS offers custom-made laser
lamps for large and small series.
Replacements of standard lamps for your laser system
are also available. Simply state the manufacturer,
model number, and lamp type.
07/10 / IF / V1 /zubehoer/laserlampen/laser_lamps.pdf
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