Grundreinigung eines wassergekühlten Ionenlasers

Betrieb, Bau und Modifikation von Gaslasern.

Moderator: mikesupi

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medusa
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Grundreinigung eines wassergekühlten Ionenlasers

Beitrag von medusa » Sa 14 Apr, 2012 2:58 pm

Hi Freaks,

sowas passiert, wenn Laserfreaks im Urlaub Langeweile haben. :)
Mich hat schon lange gewurmt, daß mein wassergekühlter roter Kryptonlaser (ein ALC 909-D) bei 14A immer ausgeht. Nun kann sowas ja an mangelhafter Kühlung (Verkalkung) liegen, und ich war sowieso neugierig wie die Ableger der ALC909-Baureihe von Innen aussehen. Also hab ich mich zu einer Generalüberholung entschieden und das Teil total zerlegt.
IMG_0600.JPG
Die nackte Röhre. Deutlich zu sehen das dickere Kathodenende. Wassergekühlt ist übrigens nur der dünne Teil mit der Kapillare. Die Brewsterfenster sind vor grober Verschmutzung durch Hütchen aus Folie und Klebeband gesichert.
Kalkablagerungen habe ich übrigens keine nennenswerten gefunden.
Ein Wort zu BeO und Säuren: natürlich ist Berylliumoxid amphoter, d.h., es reagiert sowohl mit Säuren als auch mit Laugen. Allerdings liegt hier das BeO in keramischer Form vor. Je heißer die Keramik gebrannt wurde, umso beständiger ist sie gegen Säure. Abreiben mit Essig und hinterher Abspülen mit klarem Wasser stellt kein Problem dar. Mit konzentrierter Schwefelsäure würde ich das auch aus mehrererlei anderen Gründen lieber lassen.
IMG_0601.JPG
Ein Blick in den Magneten. Der ist übrigens das Schwere an einem wassergekühlten Ionenlaser. Kalk- und Salzkrusten fanden sich hier an einigen Stellen, die ich mit Essig und einem Schwämmchen an einer langen Stange entfernt habe. Angesichts des Gewichtes fühlte ich mich wie bei der preußischen Armee zum Kanonenputzen abkommandiert.
Das Problem an dieser Stelle fand sich nicht im Kalk, sondern in Löchern in der Wand zwischen den Ablagerungen. Keine Ahnung, wie die da rein kommen, möglicherweise durch lokale Überhitzung und Kavitation. Der Kühlmantel ist noch nicht durch, aber alarmierend finde ich das schon. Jemand Erfahrung mit sowas?
IMG_0602.JPG
Hier sind der Gewindering, die Keramikscheibe und die Gummidichtung schon wieder über das Kathodenende der Röhre geschoben. Auf diese Weise sieht man ganz gut, wie das von innen aufgebaut ist.
IMG_0603.JPG
Da steckt die Röhre schon wieder im Magneten. Gut zu sehen, wie dünn der Spalt zwischen Röhrenwand und Magnet eigentlich ist.
IMG_0604.JPG
Der Dichtungsring der Anodenseite wieder in Position...
IMG_0605.JPG
...und der Keramikring darüber...
IMG_0607.JPG
...und hier ist auch der Gewindering wieder eingeschraubt. Hier muß man schon genau auf die Orientierung von Röhre und Magnet zueinander achten, wenn man die Gewinderinge festzieht.
Erster Test natürlich: ist auch alles wasserdicht?
IMG_0606.JPG
Ein Blick auf das Kathodenende. Man sieht hier gut, daß die Kathodenglocke nur luftgekühlt in dem Rohr hängt.
IMG_0608.JPG
Da sind die Resonatorstäbe schon wieder in Position. Einölen schadet ihnen bei dieser Gelegenheit auch nicht, da sie mit der Zeit Flugrost angesetzt haben...
IMG_0609.JPG
...und schließlich wartet nur noch der OC wieder auf seinen Einbau. Auch die Öffnung des Spiegelträgers ist hier zum Schutz vor groben Unfällen noch durch Klebefolie abgedeckt.

Die Schutzfolien schützen übrigens nur vor sehr großen Unfällen, z.B. fallenden Schrauben oder Kalkschlamm, der innen im Magneten abtropft. Feiner Staub findet trotzdem seinen Weg auf Spiegel und Brewsterfenster, deswegen ist an dieser Stelle eine komplette Optikreinigungs- Sitzung angesagt. Vorsicht auch beim Einbau der Spiegelträger: der Resonatorrahmen ist bei ALC-Modellen nicht so wahnsinnig geräumig. Es kann daher passieren, daß das Dichtungsgummi des Spiegelträgers beim schrägen Aufschieben über das Brewsterfenster wischt und eine schöne Dreckspur hinterläßt. Sowas kann einem den ganzen Tag versauen, weil das Schätzchen dann trotz perfekter Reflexion des Borelights in beiden Spiegeln absolut nicht lasern will. Und wer Murphy's Gesetz kennt, weiß auch, daß natürlich die optische Oberfläche, die man zuallerletzt kontrolliert, genau die mit dem Dreck drauf ist.

Jedenfalls lasert meine kleine jetzt wieder schön. Kalk war zwar nicht die Ursache des Problems (sie geht immer noch bei 14A aus), aber spannend war die Aktion trotzdem. Wenn es heute abend etwas dunkler wird, werde ich mal Leistung messen um zu sehen, ob das Putzen der Optik wenigstens was gebracht hat.

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Re: Grundreinigung eines wassergekühlten Ionenlasers

Beitrag von medusa » Sa 14 Apr, 2012 6:52 pm

P.S.
Geändert hat sich nicht wirklich viel. Der Laser geht immer noch genauso aus wie vorher.
Leistung ist auch noch genauso wie vorher, ca. 20mW @647nm bei 13A Anodenstrom und 2.5A Magnet; ca. 30mW @647nm bei 13A Anodenstrom und 1.5A Magnet. Mit einem externen zweiten Kr-OC schwingt auch noch die 676nm Linie an.

Immerhin bedeutet das, daß ich beim Putzen die Optik nicht vermurkst habe 8)

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Re: Grundreinigung eines wassergekühlten Ionenlasers

Beitrag von murmeljoe » Sa 14 Apr, 2012 7:04 pm

Hallo Medusa,

es ist immer wieder eine echte Freude, wenn Du uns an Deiner tollen Arbeit teilhaben lässt.
Herzlichen Dank hierfür!

Gruß
Joe
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Re: Grundreinigung eines wassergekühlten Ionenlasers

Beitrag von i305 » Sa 14 Apr, 2012 7:32 pm

Hallo,

Ich kann morgen mal ein paar bilder von meiner I305 Kühlung/ magnet machen.

Den einen habe ich auch komplett zerlegen müssen , da die äuserste Kühlung
undicht war. Besondest das am Magnet anliegende Rohr, was man aber nicht
mehr Rohr nennen kann, sieht grausig aus.

Zwichen innersten Rohr, also das Rohr in dem die Röhre drinn is, und röhre ist ein
Blech das spiralfürmig zwichen Röhre und Rohrwand sitzt.
Dieses ist wahrscheinlich dafür da damit das Kühlwasser um die Röhre rum zu leiten
um heiße stellen zu vermeiden.


Gruß

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Re: Grundreinigung eines wassergekühlten Ionenlasers

Beitrag von i305 » So 15 Apr, 2012 12:26 pm

Hallo,
Wie versprochen mal 2 bilder von meiner Kühlung

1. Bild ist das innerste Rohr von der äusersten Kühlung.
Wie man sieht ist des fast auf kompletter Länge aufgerissen.
IMG_0335.jpg
2. Bild Kühlrohr für die die Röhre, daneben das Belch welches
zwichen Röhre und Rohr spiralförmig sitzt
IMG_0339.jpg
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Re: Grundreinigung eines wassergekühlten Ionenlasers

Beitrag von medusa » So 15 Apr, 2012 2:01 pm

Ui, das Kupferrohr sieht finster aus, als ob es geplatzt wäre. Wie passiert sowas?

Das untere Bild ist ja ganz offensichtlich eine Innova-Röhre. Die größeren davon sehen also genauso aus... Die Kathodenglocke von meiner hatte ich hier im Forum schon mal aufgesägt gezeigt.
Das Spiralblech sieht aber nicht so aus, als ob es große Druckunterschiede meistern muß. Kleinere Löcher in dem machen wahrscheinlich nix.

Anders als man vermuten würde gibt es in den Kühlmänteln scheinbar doch eine ganz heftige Korrosion. Die Chemie dahinter würde mich mal interessieren. Lochfraß in Aluguß, ein Riß in Kupfer, und das von normalem Leitungswasser. Voll kraß ey. :shock:

~medusa.
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