CO2-Laser Röhre defekt? Woran du erkennst, wann du eine neue Laserröhre benötigst

Wenn dein Laser plötzlich schwächelt, könnte die Laserröhre defekt sein. Vielleicht merkst du, dass der Laser Materialien nicht mehr durchschneidet, die er vorher problemlos geschafft hat, oder dass die Gravuren ungleichmäßig werden. In diesem Artikel beleuchten wir eindeutige Indizien, die auf eine defekte Laserröhre hinweisen. Bevor die Röhre unter Verdacht gerät, solltest du zuerst die üblichen Verdächtigen überprüfen:

Wenn diese Prüfungen alle bestanden sind und keine Besserung erfolgte, kann die Laserröhre deines CO2-Lasers defekt sein. Dazu schauen wir uns die Röhre genauer an.

Die Farbe des Plasmas

CO2-Laserröhren enthalten ein Gasgemisch, das mit der Zeit verschleißt. Ist die Röhre aktiv, sieht man in ihr einen lilafarbenen Plasmastrahl. Je kräftiger die Farbe ist, desto leistungsstärker ist die Röhre. Tendiert die Plasmafarbe zu einem zarten Rosa oder geht sogar in Richtung weiß, ist dies ein erstes klares Anzeichen für eine defekte Laserröhre. Laserröhren halten nicht ewig. Je nach Qualität und Nutzung liegt die Lebensdauer einer CO2-Röhre zwischen 1.500 und 10.000 Stunden. Wenn dein Laser schon viele Betriebsstunden hinter sich hat, ist es vielleicht einfach Zeit für eine neue Röhre.

Kräftiger, lilaner Plasmastrahl in der CO2-Laserröhre
Beispiel für eine noch gut funktionierende CO2-Laserröhre. Das Plasma ist kräftig lila.

Mechanische Schäden an der Laserröhre

Schau dir den Glaskörper der Röhre nochmal genau an. Eine Verfärbung im Glas oder Ablagerungen an den Elektroden können ein Zeichen dafür sein, dass die Röhre ersetzt werden muss. Prüfe, ob es Risse oder Abplatzungen im Glas gibt. Hat sich in der Röhre evtl. Kondenswasser gebildet? Ist Kühlwasser an Stellen, wo es nicht hin soll?

Transversalmoden einer CO2-Laserröhre

In einer CO2-Laserröhre befindet sich ein Gasgemisch, das durch angelegte Hochspannung angeregt wird. Dies führt zu einer Kettenreaktion, bei der Licht emittiert wird. An den Enden der Röhre sind Spiegel angebracht, die den Lichtstrahl zwischen sich hin- und her reflektieren. Dabei wird die Intensität des Strahls kontinuierlich verstärkt, bis er durch einen halbdurchlässigen Spiegel am Ausgang der Röhre als gebündelter Laserstrahl austritt. Im besten Fall ist dieser Strahl gleichmäßig und in der Mitte am stärksten. Ob eine Laserröhre defekt ist, kann man deshalb auch anhand des Strahlbildes am Ausgang der Laserröhre erkennen.

Um den TEM Modus deiner Röhre zu überprüfen, klebe ein Stück Malerkrepp an den ersten Spiegel hinter deiner Laserröhre (S1) und feuere einen kurzen Testschuss ab. Das Trefferbild sollte ein runder Punkt sein. Befinden sich dort zwei oder mehr Punkte, liegt ein TEM-xx-Fehler vor und die Laserröhre ist definitiv defekt und muss getauscht werden.

Zwei schwarze Punkte auf einem Malerkrepp. TEM-10 Fehler
Beispiel für einen TEM-10 Fehler. Die Laserröhre ist defekt!

INFO: Was sind transversale Moden genau und wie entstehen sie?

Transversalmoden (oder transversale Moden) beschreiben die Verteilung der Intensität des Laserstrahls in der Querschnittsebene, also senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Lichts. Die Moden entstehen durch Interferenzeffekte innerhalb des Laserkavitätsresonators. Der Resonator besteht aus den zwei genannten Spiegeln an den Enden der Laserröhre, die die Lichtwellen reflektieren und verstärken. Die Geometrie des Resonators (also der Röhre) und die Wellenlänge des Lichts bestimmen, welche Moden verstärkt werden können. In unserem Laser wollen wir immer einen sogenannten TEM-00 (Null-Null) Mode erreichen. Dann ist die Verteilung perfekt symmetrisch und erzeugt die höchste Strahlqualität mit einer hohen Intensität im Zentrum.

TEM Moden 00, 01, 10 und 11
Strahlbild einiger TEM-Moden

Höhere Moden (z. B. TEM₁₀, TEM₀₁, TEM₁₁) haben komplexere Intensitätsmuster, wie z. B. zwei Maxima, Ringe oder andere Formen. Sie entstehen, wenn mehrere Moden gleichzeitig im Resonator schwingen. In jedem Fall bedeuten sie jedoch, dass der Strahl seine Kraft nicht auf einen kleinen Punkt wirkt. Sie sind damit ineffizient.

Laserröhre defekt – Und woher eine neue Röhre bekommen?

Wenn deine Laserröhre eindeutig defekt ist und du eine neue benötigst, wirst du dich fragen, welche Laserröhre die beste ist? Obwohl alle gängigen Glasröhren aus China kommen, gibt es erhebliche Preisunterschiede. Benchmark sind RECI-Laserröhren. Damit liegt man preislich am oberen Ende der Skala. Es gibt sie im Shop bei Cloudray mit Versand aus China günstig, zahlt allerdings 200€ Versand. Damit liegt man trotzdem mehrere hundert Euro unter Angeboten direkt aus Deutschland. So geht es bei Amazon z.B. erst ab 600€ los: RECI CO2-Laserröhre (Amazon*).

Das untere Ende der Preisskala wird von Vevor besetzt. Hier bekommt man auch kleine Röhren ab 40W (Vevor*) und liegt dann bei etwas über 100€. Diese Röhren haben meist nur einen Durchmesser von 55mm anstelle der dickeren RECI-Laserröhren mit 80mm Durchmesser. Bezüglich Leistungsfähigkeit und Lebensdauer haben die Röhren von Vevor keine Chance gegen RECI.

Meine Empfehlung sind CO2-Laserröhren von MCWlaser (Amazon*) und TenHigh (Amazon*). Hier liegt man preislich im Mittelfeld, hat schnellen Versand aus Deutschland und befindet sich qualitativ in einem soliden Segment. Der klassische Preis-Leistungs-Sieger.

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