Modellierung der Energietransferprozesse in lngsgestrmten CO2-Lasern

1.1 Motivation und Ziele der Computersimulation in der C02- Laserentwicklung Wachsende Ansprche an Auskoppelleistung und Strahlqualitt von Hochleistungsgasla sern fr den Einsatz in der Materialbearbeitung [I] bei
gleichzeitig niedrigen Investitions und Betriebskosten erfordern schnelle und zuverlssige Methoden der Vorprojektierung. Hier wird der Laserentwicklung durch die diversen Simulationsmodelle ein wertvolles In strumentarium
angeboten, das ein Einflieen optimaler Betriebsparameter bereits in der Auslegungsphase neuer Lasersysteme ermglicht. ber eine Variation der technischen Vor gaben fr Gasaufbereitung und Eingangsleistungsbereitstellung
lassen sich in der Compu tersimulation neue Entwicklungstendenzen kostengnstig verfolgen und wenig erfolgver sprechende Konzepte von vorneherein ausschlieen. Aus diesen Grnden wurde die theoretische Simulation frhzeitig
mit der Entwicklung des Lasers und seinem verstrkten Einsatz in den verschiedenen Disziplinen begonnen. Aus den artverwandten Untersuchungen in den Teilbereichen Entladungsphysik [2], Moleklki netik und Gasdynamik [3], [4]
haben sich die laserspezifischen Rechenmodelle [5] bis [8] entwickelt. Grundlegende Untersuchungen zum Anregungsverhalten und zu den Stabi littsproblemen der Niederdruckentladung wurden von Nighan et al. durchgefhrt [9] bis
[14]. Von Smith und Thomson ist ein komplettes Modell fr gleichstromangeregte CO r Laser in ruhendem Gas hergeleitet worden [15], [16]. Darauf aufbauend sind die theoreti schen Studien von Jakoby [17] und Holetzke [7] unter
Bercksichtigung der Gasstrmung angesiedelt.