Sauerstoff Laser

[Death]

Hallo zusammen

Wir hatten ja im Nördlichen Bereich die letzte Nacht Polarlichter. kam heute Morgen im Morgenmagazin im Wetterteil.

Jetzt komme ich vorhin von der Arbeit, lese meine digitale Zeitung. Ein Thema : Polarlichter.
Warum weshalb und wieso...

Da erklärt die Direktorin des Berliner Planetariums am Insulaner und der Wilhelm-Foerster-Sternwarte Frau Staesche, was da leuchtet durch ionisierung...

Sauerstoff und Stickstoff.

Da macht es bei mir *pling* und ein fettes Fragezeichen über dem Kopf.

Sauerstoff Laser : Da hab ich noch nichts von gesehen und gehört.

Also googlen und Wikipedia.... Speziell beim Sauerstoff-Ionen-Laser handelt es sich um dreifach ionisierte Sauerstoffatome O³+ ...

Also quasi ein Ozon-laser wenn ich das richtig verstehe....

Aber was anderes finde ich interessant : ...die neben einigen UV-Frequenzen auch starke Linien im gelbgrünen Bereich bei 559 nm abgeben können.


Yo.... und deswegen frage ich mal in die Runde..

habt ihr schon mal einen Sauerstofflaser gesehen oder gebaut ? man findet nämlich keine Fotos von so einem Laser

[medusa]

Den gibt es tatsächlich, und man kann ihn wohl als Amateur relativ einfach selbstbauen. Als Sauerstoff-Ionenlaser in dreifach ionisiertem Sauerstoff lasert er bei 559nm grün und 375nm im nahen UV. Der Rapp hat einen in seinem Buch beschrieben.

Sauerstoffionen lasern, soweit ich mich erinnere, nur im Pulsbetrieb, weil die Inversion erst im Nachglühen einer Kondensatorentladung zustande kommt.
Eine Buddel Sauerstoff hab ich hier. Mal sehen. Allerdings ist das Arbeiten mit reinem Sauerstoff in einer Vakuumanlage nicht ganz ohne, deswegen habe ich es noch nicht gemacht.

Allerdings ist so ein Laser was komplett anderes als der N2-Laser, bei dem Molekülorbitale des N2-Moleküls invertiert werden.

[VDX]

... N2-Puls-Laser-Bauprojekte "an Luft" gibt es häufiger - die sind typisch mit Alufolie, zwei Profilen oder Blechstreifen für den Spalt, Hochspannungsbank und Funkenstrecke noch relativ einfach aufzubauen ... geht das mit Sauerstoff-Anregung auch irgendwie "an Luft" oder nur mit teilevakuierter Glasröhre?

Viktor

[medusa]

Nur bei sehr niedrigem Druck in den Aufbauten, die ich kenne. Ungefähr 0.1 mbar.

Klingt auch logisch, die Erfahrung zeigt, je höher die Ionisation, die Du erreichen willst, desto niedriger muß der Druck sein. TEA Laser sind m.W. alles Moleküllaser - N2, CO2, Excimer, noch was?

[Death]

Danke erst mal für die Antworten


Ich hätte jetzt in Richtung CO² Laser Technik geschielt...

Also leichter Unterdruck in der Röhre und dann mit Hochspannung von einem CO²-Lasernetzteil anzünden....
Hat dann den Vorteil der integrierten Wasserkühlung.

[Death]

Der Rapp hat einen in seinem Buch beschrieben.

Jetzt hab´sch wieder ein Fragezeichen über dem Kopf

Wer ist Rapp und welches Buch

[VDX]

... hier hats eine Site - https://www.rapp-instruments.de/index4.htm

Viktor

[Death]

Danke

[Death]

Ah, manchmal sieht man den Wald vor lauter Bäumen nicht.

Das Buch hab ich doch... Seite 126

gnaaa

[medusa]

Ich muß noch was korrigieren, das ist sogar in dem Buch falsch angegeben.

Der Laserübergang ist in zweifach ionisierten Sauerstoffatomen, also O++.

Ich hab das in einem der Originalpaper nachgesehen [1], das in den Zeiten, als das Web noch nicht für normale Ferkelchen zugänglich war, zum Umfang meiner zusammenkopierten "Laserbibel" gehörte. Da steht unter "oxygen laser lines" für 5592.37 Angstrom Wellenlänge "Spectrum III" drin. Das O III Spektrum ist eine veraltete Bezeichnung vom Beginn des 20. Jahrhunderts. Ursprünglich nummerierte man das erste Spektrum (also O I) als das des neutralen Atoms, das zweite Spektrum als das des einfach ionisierten Atoms, und das dritte (hier O III) war das Spektrum des zweifach ionisierten Atoms. Dreifach ionisierter Sauerstoff wäre demnach also O IV gewesen.
Heute würde man statt O IV schreiben O3+, wobei das nicht einfach ionisiertes Ozon ist, sondern O(3+). Aber wie gesagt, lasern tut das O(2+) Ion.
Molekülspektren, so wie für das N2 Molekül im Stickstofflaser hatte man damals noch gar nicht im Kopf.


Ref.
[1] William B. Bridges and Arthur N. Chester
Visible and uv Laser Oscillation at 118 Wavelengths in Ionized Neon, Argon, Krypton, Xenon, Oxygen, and Other Gases
Applied Optics 4 (1964) p.573

[Death]

Vielen Dank für den Erklärbär

Gruß
Michael

[medusa]

Bitte, immer gerne.

Leider hast Du mich jetzt so angefixt, daß ich schon überlege, wie ich das hinbekomme... reiner Sauerstoff ist in einer Pumpe mit Mineralöl nicht so eine gute Idee.
O++ lasert aber wohl auch in Luft.
Und mir ist aufgefallen, daß CO2 nach Masse 73% Sauerstoff enthält, also mehr als Luft. CO2 kann man gefahrlos pumpen, und bei niedrigem Druck und hoher Spannung wird das Molekül wohl zerkloppt werden. C++ lasert übrigens "hartnäckig" auch, bei 465nm.

Ich bin eh gerade dabei, den letzten Schwung Kondensatoren in meinem Janus III nachzurüsten. Schaun mer mal........

[VDX]

Hi Diane,

das mit einem C++ und/oder O+ Gaslaser würde mich ggf. auch interessieren - vor Allem, ob mit einem noch relativ einfachen Aufbau höhere Puls-Leistungen möglich wären.

Die Frage ist dabei wohl die nach dem optimalen Druck und Elektroden-Aufbau

Viktor

[Death]

Leider hast Du mich jetzt so angefixt, daß ich schon überlege, wie ich das hinbekomme... reiner Sauerstoff ist in einer Pumpe mit Mineralöl nicht so eine gute Idee.
O++ lasert aber wohl auch in Luft.
Und mir ist aufgefallen, daß CO2 nach Masse 73% Sauerstoff enthält, also mehr als Luft. CO2 kann man gefahrlos pumpen, und bei niedrigem Druck und hoher Spannung wird das Molekül wohl zerkloppt werden. C++ lasert übrigens "hartnäckig" auch, bei 465nm.

hihih.. ich liebe es, wenn ein Plan funkioniert

Scherz beiseite

Wenn ich dir irgendwie dabei helfen kann, laß es mich wissen.

Ich hab genug Glasröhren hier. Von kurz bis normal bis Überlang

Bei einer 40 Watt Röhre habe ich durch Tagelanges knibbeln und kratzen die optiken ab bekommen. Wollte die eigenlich mal mit einem LED-Acrylstab beleuchten

Wenn du was brauchst, melde dich

[medusa]

Also, Bridges und Chester schreiben in dem oben zitierten Paper, daß bei ihnen Sauerstoff und Kohlenstoff zuerst aus zerstörter Elektroden-Imprägnierung an der Kathode gekommen sind. Eigentlich wollten die nur Edelgase untersuchen. Grundsätzlich ist es also nicht schwer, die zu kriegen.
O++ und C++ lasern allerdings nur bei niedrigen Drücken (was heißt, da braucht man schon das größere Vakuumarsenal - Diffusionspumpe aufwärts).
Einfacher Aufbau, was die Röhre betrifft, ja. Einfache Longitudinalröhre mit externem Resonator. Was Vakuum und Hochspannung angeht, nein. Ich hab sowas aber alles, weil ich mich seit Jahrzehnten damit beschäftige.
Leistung würde ich da auch eher nicht erwarten. In den Entdeckerjahren der Laser hieß "lasert", daß man den Spot im Monochromator bei der Wellenlängenmessung gerade noch erkennen konnte.

Das ist ja der Grund, warum ich mir Janus III als PMG Laser gebaut habe. Vor einiger Zeit habe ich die Hochspannung neu gemacht. Bin gerade dabei, die Kondensatoren maximal auszubauen. Darüber schreibe ich dann aber im Selbstbau-Unterforum.

[JETS]

Offtopic, aber falls es jemandem hilft, habe Zugriff auf nen Prazisions-Pumpenmischer. Der kommt mit genügend Geduld runter bis 1,5 Pascal absolut und schafft eine Genauigkeit von nem Tausendstel Millibar.

[medusa]

Nett von Dir, danke.

Ich hab eine Diffusionspumpe, die kommt in meiner Anlage runter auf 10^⁻5 mbar. Die Pumpe kann mehr, aber dafür müßte ich alles an Rohren/Schläuchen mit größerem Durchmesser aufbauen. Ich messe das mit einer BA-Röhre, keine Ahnung, wie genau die ist, reicht für meine Zwecke aber.
Zum Lasern ist das aber Overkill. Niedrige Drücke bedeuten in den 60er "einige zehn Millitorr" also so im 2 - 13 Pa aka 0.02 - 0.13 mbar- Bereich.