He-Ne-Laser "reanimieren"

[auge103]

Moin moin,
ich habe einen alten He-Ne-Laser bekommen, welcher nicht mehr lasert.
Bisher hatte ich wenig bis gar nicht mit HeNe zu tun und kann deshalb nur folgende Details aus meinen Beobachtungen sagen:

- Kein sichtbarer Laserstrahl an der Emissionsseite vorhanden
- Die Röhre leuchtet an sich noch kräftig, allerdings leicht in Richtung orange (Wurde nach dem "Ableben" lange Zeit noch für Versuche mit einem optischen Gitter genutzt)
- Keine Beschädigungen / Färbungen der Spiegel sichtbar

Kann tatsächlich die Füllung einfach aufgebraucht sein oder sind noch andere Fehlerquellen möglich? Spannung habe ich noch nicht messen können.
(Ich frage einfach nur aus reiner Neugierde)

MfG Auge

[kilovolt]

Hallo auge103

Fehlermöglichkeiten gibt es verschiedene, welche genau bei Deinem Laser am ehesten in Frage kommt, ist schwierig zu sagen.

Einige typische Fehlerursachen sind die folgenden:
- Röhre hat mal etwas Luft gezogen
- Röhre wurde verpolt betrieben, was zu einem Abbrennen der Anode führt resp. führen kann
- Spiegel sind nicht mehr exakt ausgerichtet

Wenn es nicht in irgendeiner Hinsicht ein spezieller HeNe ist (andere Wellenlänge als Rot oder speziell grosser HeNe), so würde ich die Sache ganz schnell vergessen. HeNes werden einem heutzutage überall nachgeworfen. insbesondere die kleineren, roten Röhren kosten kaum noch was auf dme Gebrauchtmarkt und sind auch sehr häufig.

Bei einem spezielleren HeNe (Grün oder Gelb) würde ich mal ein Foto der Gasentladung schiessen. Dann kann man evt. was über die Gaszusammensetzung sagen.

Beste Grüsse
kilovolt

[undineSpektrum]

Hallo zusammen,

@auge:
Eventuell liegt das auch an einer falsch eingestellten Betriebsspannung...
Das ist aber eher unwahrscheinlich, wenn Du den Laser bereits als "defekt" bekommen hast.

Was ist es dann für ein Fabrikat? Kennst Du die Betriebsdaten der Röhre? Eine Bedienungsanleitung mit ggf. technischen Daten war nicht dabei?
Ein Foto ist in der Tat vielleicht hilfreich.

Das es ein im IR-Bereich strahlender He-Ne- ist ( ja, das gibt es auch ) halte ich für weitgehend ausgeschlossen, weil der im Hobby- und Industriebereich so gut wie nie vorkommt.

Grüße,

Undine

[medusa]

Ohne Bild vom generellen Aufbau der Röhre (koaxial oder freiliegende Bore wie bei SP) läßt sich da gar nichts sagen. Mach bitte Photos und stell die hier ein.

~medusa.

[auge103]

So, ich hatte jetzt endlich einmal Zeit, entsprechende Bilder zu machen.
Es ist ein offener Aufbau für Anschauungszwecke im Labor - und wird auch immer noch in Verbindung mit dem auf den Bildern sichtbaren optischen Gitter verwendet.
Nur ein austretender Laserstrahl ist halt nicht mehr vorhanden.

Falls ich in den nächsten Tagen Zeit finden sollte, werde ich mir das System mal ein weniger im Detail anschauen und auch (mit einer besseren Kamera) fototechnisch festhalten.

[pardini]

kann es sein, daß der Melles-Griot 05-LHB-570 nur die Gasentladungsröhre mit Brewster Fenster und nur einem HR für externen Resonator ist? Zu mindest verstehe ich dieses Experiment bei flüchtigem übersetzen so. http://www.physics.rutgers.edu/ugrad/387/laser_1.pdf
Dann wäre die Röhre nicht wirklich defekt und könnte ohne Resonator nur einfach nicht lasern.

Pardini

[undineSpektrum]

Hallo und einen schönen guten Morgen zusammen,

@auge103:
erst einmal vielen Dank für die detaillierteren Bilder von Deiner Laserröhre.
Einen technischen Defekt kann ich auf Anhieb nicht entdecken. Interessant ist vielleicht, was Du für ein Netzteil verwendest.
Wichtig fand ich das Bild von dem Typenschild - das könnte einen Hinweis geben.
Interessant ist, das dieses Laserrohr nirgendswo in alten Datenblättern von Melles Griot aufgelistet ist - zumindest nicht da wo "fertige" Laserköpfe angeboten werden.
Dafür habe ich bei der Suche auf technische Daten das hier entdeckt:
http://www.repairfaq.org/sam/sale/heneoblk.htm
Wie Du ja schreibst ist diese Laserröhre bestandteil eines Lehr- und Demonstrationsaufbaus, hiernach gab es mal ein "Lehrkit" in dem die 05-LHB-507-Röhre eingesetzt wurde - eine linear polarisierte Röhre mit einem Brewsterfenster. Solche "Lernpakete" gibt es auch heute noch.

Das Ziel vieler solcher Lehraufbauten zum Helium-Neon-Laser ist der Aufbau verschiedener Resonatortypen und die Modenselektion unterschiedlicher TEM-Moden.... und dafür wird ein externer Spiegel verwendet.

Dieser Röhre fehlt also ein zweiter Spiegel und / oder dieser ist nicht richtig eingestellt / justiert - und deshalb kann kein Laserstrahl entstehen.
Bei Helium-Neon-Lasern mit der kleinen Verstärkung der roten 632,8 nm-Linie ist diese Justage sehr wichtig und soll auch mit diesem Lehrkit demonstriert werden.
Ich weiss ja nicht welche Optiken das auf Deiner Grundplatte sind... Dieses Bild hier beschreibt was ich vermute:

Lehraufbau 05 LHB 570.jpg

Anders ist das gar nicht erklärbar - ausser mit dem was schon geschrieben wurde.
Ich selber habe Helium-Neon-Laserröhren für Lehraufbauten beschafft und entwickelt - in den neunziger Jahren gab es so etwas fast gar nicht, aller kommerziell vertriebenen He-Ne´s haben fest montierte Spiegel.
Heute gibt es eine Röhre ohne Spiegel. Dieses Melles-Griot-Rohr ist ein Vorläufer davon und besitzt nur einen Resonatorspiegel.
Aber: Was ich hier schreibe sind grundsätzlich erstmal plausible Vermutungen.
Mein Tipp daher:
Fotografiere doch mal das rechte Rohrende oder prüfe mit einem Blatt Papier ob das Licht der Gasentladung in der Kapillare dort austritt. Wenn dies so ist, dann hat die Röhre nur einen Spiegel.
Bei einem gewöhnlichen Laserrohr mit zwei Laserspiegeln ohne Laserstrahl (defektes Rohr oder unpassende elektrische Betriebsdaten) dürfte nur ein schwach bläuliches Leuchten zu sehen sein, so wie hier:

Gasentladung He-Ne.jpg

(Dieser He-Ne-Laser mit 1mW wurde durch eine Laserschutzfilter der optischen Dichte 4+ bei 632,8 nm Wellenlänge aufgenommen - hier fehlt also jegliches Laserlicht)
Ein Reflexionsgitter ( ist es eines?) hast Du ja da stehen, damit könntest Du das Spektrum der Gasentladung hervorragend untersuchen.
Das erscheint mir am plausiblesten.
Entschuldigt die Rechtschreibung.

Grüße,

Undine

[pardini]

Da Undine genau das in dem von mir verlinkten PDF beschriebe Experiment erwähnt ist es wohl amtlich. Für den Betrieb muß der Auskoppelspiegel "gesetzt" werden. Ich hoffe der ist noch da.

Pardini

[undineSpektrum]

Nachtrag um das mal wiederzugeben:

He-Ne-Unterrichtslaser mit 05 LHB 507 Röhre.jpg

Stimmt´s so vielleicht ... ?
( Ich habe mir erlaubt das Bild zu kopieren und die Bauteile zu beschriften ... mit der Irisblende zur Modenselektion kann nicht nur die TEM00-Mode ausgesondert werden sondern auch die Resonatorverluste vergrößert werden...zur Demonstration der Laserschwelle... an der Gasentladung (Pumpe) ist beim He-Ne-Laser meistens nicht sehr viel einstellbar... zumindest war das 1999 noch so... )

@pardini: Entschuldige, ich habe dasselbe wie Du geschrieben, fast zeitgleich... ist aber vollkommen korrekt was Du vermutest.

Grüße,

Undine

[medusa]

Na, da löst sich das Rätsel doch schon. Das ist ein klasse kleiner Laser für Experimente. Eine Brewsterröhre hätte ich auch gerne mal eine gehabt.

Die Entladung scheint stabil zu brennen, so sieht es jedenfalls auf den Bildern aus. An der Farbe der Entladung kannst Du erkennen, wie sauber das Gas noch ist, die sollte irgendwo zwischen Lachsrosa und Schweinchenrosa liegen, wenn die Röhre warmgelaufen ist (nach ca. 15min). Falls das blasser bis weißlich aussieht, kannst Du die Röhre mehrere Tage am Stück laufen lassen, das reinigt das Gas ganz langsam. Photos geben das nicht wieder, mußt Du visuell mal ansehen.
Sollte aber eigentlich nicht notwendig sein, denn Du has ja schon beschrieben, daß die Röhre immer mal wieder in Betrieb war zwischendurch.
Falls Du ein kleines Spektroskop hast, gibt es noch einen weiteren Trick, das ist aber nur eine Feinheit.

~medusa.

[undineSpektrum]

Ja, und der "Nachfolger" dieses Gerätes sieht dann so aus: (Aufnahme 1997!)

Nachfolgelehrgerät He-Ne-Laser.jpg

Das Gerät erzeugt - je nach Resonatorlänge - 7 bis etwa 10 mW Ausgangsleistung. Die Röhre hat keine Spiegel an beiden Enden und eine Dreipunkthalterung, die auch noch justiert werden kann.
Ohne Spiegel kann die "lachsrosafarbene" Entladung auch In Richtung des Verlaufes der Kapillare beobachtet werden.
Die Spiegel sind extern und können an drei Schrauben feinjustiert werden.
Werden nicht die üblichen dielektrischen Spiegelsätze für 632,8 nm Wellenlänge verwendet sondern Breitband-Metallspiegel so schwingen hier auch die infraroten Laserlinien an. ( z.B. 3,39 µm oder 1,15 µm )
Grünes Licht lässt sich mit dem gasgemisch nicht erzeugen, da das Rohr unter der Laserschwelle für 543 nm läuft - der Partialdruck des Heliums als Pumpgas ist im Verhältnis zum Neon zu niederig.

Grüße,

Undine

[auge103]

Moin moin!

An der Farbe der Entladung kannst Du erkennen, wie sauber das Gas noch ist, die sollte irgendwo zwischen Lachsrosa und Schweinchenrosa liegen, wenn die Röhre warmgelaufen ist (nach ca. 15min)

Die Entladung sieht exakt so aus, danke! Dann ist die Röhre noch in Ordnung.

Mein Tipp daher: Fotografiere doch mal das rechte Rohrende

Guter Tipp, mein aufgenommenes Bild sieht genau wie deines aus.
Ich habe heute einige Zeit versucht, den Spiegel (Ist wohl ein Dichro?) wieder auszurichten, bisher leider ohne Erfolg. Ich muss bei Gelegenheit mal testen, ob die Beschichtung eventuell runter ist.
Aber nachdem ich mir nun einiges zu dem Thema durchgelesen habe, werde ich die Tage einen neuen Versuch starten. Zumindest erfüllt der (Lern-)Aufbau exakt seinen Zweck
Da merke ich dann wieder, dass ich noch große Wissenslücken bei Gaslasern habe.

Das Gerät stammt aus einem FH-Laserlabor und wurde wohl in den letzten Jahrzehnten ein wenig Misshandelt. (Diese Sorte von Lasern ist auch dort leider am Aussterben, haben letztens Krypton,Argon und Rubinlaser entsorgen müssen... )

[medusa]

haben letztens Krypton,Argon und Rubinlaser entsorgen müssen...

Aua, aua, aua, die armen kleinen Schätzchen, da hätt' man sicher noch was mit machen können...

[undineSpektrum]

Hallo,

vielleicht ein Nachtrag:
@auge103:
Noch einige wichtige, technische Hinweise für Dich zur Einstellung des Spiegels:
Du schreibst ja:
Zitat anfang:

Guter Tipp, mein aufgenommenes Bild sieht genau wie deines aus.

Zitat ende...
Für den Fall, das es noch weitere Probleme gibt, stell doch vielleicht mal vorsorglich dieses Bild vom Ende der Röhre ein.
Dort müsste diese lachs-bis schweinchenrosane Gasentladung als heller Fleck inmitten der Kapillare zu sehen sein, ich bin mir sicher es ist so, denn diese Röhre hat definitiv keinen zweiten Spiegel.
Dann bemerkst Du ja noch:

Ich habe heute einige Zeit versucht, den Spiegel (Ist wohl ein Dichro?) wieder auszurichten, bisher leider ohne Erfolg. Ich muss bei Gelegenheit mal testen, ob die Beschichtung eventuell runter ist.
Aber nachdem ich mir nun einiges zu dem Thema durchgelesen habe, werde ich die Tage einen neuen Versuch starten. Zumindest erfüllt der (Lern-)Aufbau exakt seinen Zweck

Das ausrichten der Spiegel ist ja bei einem He-Ne-Laser (wegen seiner sehr kleinen Verstärkung) eine fummelarbeit... und genau das soll ja auch trainiert werden mit dem Aufbau. Manchmal dauert es etwas bis sich erfolg einstellt.
Als Tipp gebe ich Dir hier noch den Hinweis auf einen ähnlichen Thread in der mehrere Möglichkeiten der Justage des Resonators beschrieben werden- ist zwar ein völlig anderes Gerät aber die Vorgehensweise ist ähnlich:
http://laserfreak.net/forum/viewtopic.php?f=24&t=54885
Sicherheitshinweis: Bei der Justage ohne Hilfslaser muss das Anschwingen des Lasers durch einen Graufilter von z.B. 80% Transmission oder eine Polaroidfolie zwischen Rohrende und externem Spiegel verhindert werden. Besser noch: Bei der Justage eine Schutzbrille mit OD 4+ benutzen, damit austretendes Laserlicht das Auge erreicht. Beobachtet werden kann auch mit einer Kamera / Handy o.ä....
Beim Herausnehmen des Filters zeigt sich dann der Justiererfolg...

Zitat anfang:

(Diese Sorte von Lasern ist auch dort leider am Aussterben, haben letztens Krypton,Argon und Rubinlaser entsorgen müssen...

Zitat ende...
Das hat mir einen Schmerzschrei entlockt... Sind die Gaslaser / Röhren und die Rubinstäbe noch vorhanden...? Wenn´s da nicht dieses Verwaltungsvorschriften bei der Entsorgung gäbe, hätt´es sich vielleicht gelohnt diese Geräte abzugeben... habe mehrere Interessenten ( ausser mindestens zwei hier ) dafür ...
Leider weiss ich dass die Entsorgung über einen entsprechenden Nachweis eines Abfallverwerters seitens der Hochschulverwaltung nachzuhalten ist. Es war schon meiner Zeit schwierig, Altgeräte aufzukaufen - ich habe 2002 noch eine halbe Firma aufgekauft. Heute unmöglich.
Gerade im Hochschulbereich stellt sich die Verwaltung sehr knickerig an bei sowas... und vieles was noch brauchbar / wiederverwertbar ist wandert in die Schrottpresse...

Grüße,

Undine

[auge103]

Bei der Justage eine Schutzbrille mit OD 4+ benutzen, damit austretendes Laserlicht das Auge erreicht.

(Sorry ^^)

Ich arbeite natürlich immer mit Schutzbrille. Bericht folgt, wenn sich Erfolge einstellen sollten.
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Aua, aua, aua, die armen kleinen Schätzchen, da hätt' man sicher noch was mit machen können...

Leider sind die besagten Laser schon entsorgt - da hat die Verwaltung tatsächlich einen Riegel vorgeschoben (Gefahrenstoffe etc.).
Einer der Rubinlaser war ein GSI LUMONICS HLS-4 - allerdings schon seit bestimmt 15 Jahren nicht mehr eingeschaltet. Zum Glück konnten die Rubinstäbe noch vorher gesichert & weggeschlossen werden.
Vom Kryptonlaser habe ich mal ein Bild angehängt.

Das hat mir einen Schmerzschrei entlockt

Mir auch... schade um die tollen Geräte, aber es ging leider nicht anders.

[undineSpektrum]

Naturlich meinte ich:

Bei der Justage eine Schutzbrille mit OD 4+ benutzen, damit austretendes Laserlicht nicht das Auge erreicht.

Hast recht! ... Rechtschreibung und meine Dummheit halt...

Schade um die Geräte, dass an die Röhren oder an die Rubinstäbe kein ´rankommen mehr ist habe ich mir gedacht... ich versuch´s auch gar nicht erst.
Es zeigt aber auch dass unsere Umweltvorschriften zur Abfallentsorgung letztendlich mehr Abfall produzieren ... ist bei allem was im Halbleiterbereich anfällt genauso... hier ist wieder diese Paradoxie oder Unschärferelation aus Ziel und Absicht...
Ich glaube die Hochschulverwaltung weiss das nicht mal.
Sind schließlich alles Beamte und technische Angestellte die Stolz ihre Auswendig gelernten Gesetze anwenden... tschuldige,auge103, aber den Querschlag auf Deine Kollegen und Vorgesetzen kann ich mir nicht verkneifen... denn das läuft seit Jahren schon so.

Ich kann mich noch gut erinnern welchen Zuständigkeiten- und Schreibkram es gegeben hat als ich von der TU Clausthal einen alten Festkörperlaser ( Baujahr 1973 ) übernehmen wollte, den niemand mehr benutzt hat. Obwohl ich dort sehr gut bekannt bin und lage dort tätig war, gab es hitzige Debatten. Ich sollte den damaligen Kollegen dann sagen, nach welchen Gesetzen ich das dürfte usw... was aber eigentlich kein Problem ist -> Weitergabe von Antiquitäten usw. ... fällt nicht unter die Produkthaftung.
Ich habe das dann unterlassen, weil auch der Abtransport des 600 kg. schweren Netzgerätes mit der zugehörigen Wasserpumpe logistisch nicht möglich war.
Naja, wir kennen das ja alles... ... Abfallproduktion zur Abfallvermeidung halt ... und dann immer "wir haben unsere Vorschriften... wir dürfen das nicht... ich habe Familie und Kinder ... "
Entschuldigt bitte, aber das ist doch wirklich mal wahr, oder?

Grüße,

Undine

[medusa]

Ich krieg n Herzinfarkt. Krypton.

Das ist so wie eine blühende Orchidee im Kompost zu vergraben. Ignoranten.
Hurra Deutschland. Da hat mal wieder einer "nur seine Pflicht getan".

[auge103]

Wenn du wüsstest, was im industriellen Bereich teilweise passiert... Ich weiß von einer Firma (mehr Info darf ich hier nicht geben), bei der werden kistenweise CO2-, Faser- UV- und ND:YAG Quellen ausgemustert und entsorgt.
Manche noch OVP und nie benutzt oder nur kurz getestet. Andere nur wenige Monate alt. Die wurden/werden alle entsorgt und verschrottet - andere Verwendung war aufgrund von bestimmten Vorschriften und aus Haftungsgründen nicht möglich.

[undineSpektrum]

Allerdings....

@auge103 : Entschuldige bitte oben meine derbe Frechheit... Ihr braucht ja den Entsorgungsnachweis des Abfallverwerters ... nimm es nicht persönlich.... Du bist nicht gemeint...
Aber Du selbst siehst ja auch, wie wiedersinnig sowas ist. Erzeugt halt Frustration es zu sehen und zu lesen Wie schön das Du den He-Ne-Laser gerettet hast.
Der läuft ja auch bald wieder.

Grüße,

Undine

[auge103]

Ihr braucht ja den Entsorgungsnachweis des Abfallverwerters

Leider ist es dann doch nicht ganz so einfach, bei uns wurde gleich von Anfang an gesagt, eine Weitergabe ist nicht möglich - schon gar nicht an private Personen.
Ich hatte schon alles versucht, ohne Erfolg.

[undineSpektrum]

Was haben Die eigentlich hier in Deutschland immer gegen private Personen? Sind das Menschen zweiter Klasse oder so... könnte man fast Glauben.
Der Finanzbeamte darf ja auch einen Stuhl mit Armlehne am Arbeitsplatz haben....
Ich könnt mich kaputtlachen, wenn´s nicht so ernst wär´...

Gruß,

Undine

[medusa]

In Deutschland sind Privatpersonen immer potentiell Kriminelle. Egal, ob sie Hartz-IV beziehen müssen, einfach nur ihre Steuererklärung abgeben wollen oder ein Hobby haben, das sich nicht in einem örtlichen Sport-Verein unterbringen läßt.
Du wirst zunächst mal als Betrüger eingeordnet, der verdächtige Dinge tut. Du hast den Beweis zu führen, daß dem nicht so ist und mußt Dich dafür bis auf intimste Details vor den staatlichen Aufsichtspersonen entblößen. Woraufhin sie nach subjektivem Ermessen in ihrer allgewaltigen Weisheit entscheiden, wie es ihnen gerade paßt. Oder auch nicht.

Der Zynismus kommt daher, daß ich alle drei schon am eigenen Leib erfahren habe. Soviel zum Thema mündiger Bürger.

~medusa "schau mir in die Augen, Kleiner"

[undineSpektrum]

Ja, was Du schreibst ist amerikanisches Recht... ich muss beweisen, nix getan zu haben... was andere erstmal behaupten.
Das Gefühl habe ich auch manchmal.
Hier ist das genau andersrum. Jemand verhält sich so lange legal, bis das Gegenteil konkret bewiesen ist. Aber ich habe manchmal das Gefühl, das wird vergessen, es ist aber ein elementarer Rechtsgrundsatz bei uns hier.

Die Entsorgung neuwertiger Geräte (egal von wem) ist ein Graus... Bund der Steuerzahler... wo bist Du? Das erfahren die ja wieder nicht...

Ich bin dankbar, dass es nicht nur Firmen und öffentliche Einrichtungen gibt, die ein anderes Verhältnis dazu haben und auch beim Thema Abfallverwertung nicht Vorgabenorientiert sondern Zielorientiert entsorgen. Niemand wird sich beschweren.
Zumal das auch zulässig ist.
Deshalb nochmal meine Freude über den geretteten He-Ne...!

Grüße,

Undine