DE3705165A1

DE3705165A1 - Mit entladungserregung arbeitende laservorrichtung fuer kurze impulse

Info

Publication number: DE3705165A1
Application number: DE19873705165
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Wakata; Mitsuo Inou; Yukio Sato; Kenyu Haruta; Haruhiko Nagai
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-02-18
Filing date: 1987-02-18
Publication date: 1987-08-20
Also published as: US4837773A; DE3705165C2

Description

Die Erfindung betrifft Laservorrichtungen und insbesondere eine mit Entladungserregung arbeitende Laservorrichtung für kurze Impulse, in der eine elektrische Entladung in einer Vielzahl von Gasen, beispielsweise atomaren Gasen, molekularen Gasen, Ionengasen, Gemischen derartiger Gase, Metalldämpfen und Dämpfen von leicht flüchtigen Flüssigkeiten, vorgenommen wird, um eine Erregung zwecks Erzeugung eines Kurzimpuls-Laserstrahls zu erzeugen.

Eine übliche mit Entladungserregung arbeitende Laservorrichtung für kurze Impulse ist in Fig. 1 dargestellt. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen (1) einen Kondensator zur Speicherung von Energie für eine Hauptentladung; (2) einen Spitzenwertbildungskondensator; (3) eine ladende Induktivität; (4) einen Hochspannungsschalter zum Starten einer elektrischen Entladung, der ein Thyratron umfasst; (5) eine erste Hauptelektrode, die in einem Lasermedium (14) angeordnet ist; (6) eine zweite Hauptelektrode, die ebenfalls in dem Lasermedium (14) angeordnet ist und von der ersten Hauptelektrode (5) einen vorgegebenen Abstand aufweist; (7) eine elektrische Hauptentladung, die zwischen den beiden Hauptelektroden (5, 6) erfolgt; (8) einen Entladungsspalt zur zusätzlichen Ionisierung, der mit dem Spitzenwertbildungs-Kondensator in Reihe liegt; (9) ultraviolette Strahlen, die im Entladungsspalt (8) gebildet werden und (10) eine Hochspannungsgeneratoreinheit.

In der auf diese Weise aufgebauten mit Entladungserregung arbeitenden Laservorrichtung für kurze Impulse wird, nachdem der Kondensator (1) durch die Hochspannung von der Hochspannungsgeneratoreinheit (10) über die Ladeinduktivität (3) geladen wurde, der Hochspannungsschalter (4) eingeschaltet, um die Schleife zu schliessen, die aus dem Kondensator (1), dem Spitzenwertbildungs-Kondensator (2) und dem Hochspannungsschalter (4) besteht, so dass der Spitzenwertbildungs-Kondensator (2) durch die Impulsspannung rasch geladen wird. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist der Spitzenwertbildungs-Kondensator (2) parallel zur ersten und zweiten Hauptelektrode (5, 6) angeschlossen. Daher wird, wenn das Aufladen des Spitzenwertbildungs-Kondensators (2) fortschreitet, um die Potentialdifferenz zwischen den Hauptelektroden (5, 6) zu erhöhen, ein dielektrischer Durchschlag durch das Lasermedium (14) zwischen den Hauptelektroden (5, 6) verursacht, so dass die Hauptentladung (7) zwischen ihnen stattfindet. Diese Schaltung ist eine sogenannte "Kapazitätsverschiebeschaltung" und wird häufig als eine Laservorrichtung für kurze Impulse verwendet, sowie desgleichen als übliche "LC-Inversionsschaltung".

Andererseits ist in einer Laservorrichtung für einen kurzen Impuls, beispielsweise in einem üblichen "TEA CO₂-Laser" oder in einem "Excimer-Laser" der Betriebsdruck hoch, beispielsweise mehrere bar, und deshalb neigt die vorausgehend beschriebene, elektrische Entladung zum Konvergieren, d. h. die Laserausgangsleistung neigt dazu, abzunehmen. Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, indem eine räumlich gleichförmige Hauptentladung vorgesehen wird, wurde ein Verfahren verwendet, gemäss welchem eine einleitende elektrische Entladung erfolgt, um im voraus in dem Bereich, wo die Hauptentladung erfolgt, gleichmässig Entladungselektronensaaten zu streuen. In der in Fig. 1 gezeigten Laservorrichtung erfolgt die einleitende Ionisierung durch die ultravioletten Strahlen (9), die in dem Entladungsspalt (8) erzeugt werden, der in Reihe mit dem Spitzenwertbildungs-Kondensator (2) liegt.

Bei dem vorausgehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel einer üblichen, mit Entladungserregung arbeitenden Laservorrichtung für kurze Impulse gemäss Fig. 1 hängt die Grösse der einleitenden Ionisierung von der Schaltung zur Durchführung der Hauptentladung ab, und es ist daher schwierig die Zeit einzustellen, wenn die Grösse der einleitenden Ionisierung ihr Maximum erreicht. Da ferner eine grosse Menge elektrischer Ladungen durch den Entladungsspalt hindurchtritt, tritt dort eine intensive Funkenentladung auf. Infolgedessen wird nicht nur die Energie unwirtschaftlich verbraucht, sondern auch die Elektroden und es werden weitere unreine Gase erzeugt.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der üblichen, mit Entladungserregung arbeitenden Laservorrichtung für kurze Impulse, in der, ähnlich wie bei der Laservorrichtung nach Fig. 1 die einleitende Ionisierung erfolgt, um die Hauptentladung gleichförmig zu machen. In Fig. 2 werden jene Bauelemente, die vorausgehend in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurden, deshalb in gleicher Weise bezeichnet.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Laservorrichtung hat die zweite Hauptelektrode (6) eine Anzahl Löcher und ein dielektrischer Werkstoff (15) liegt zwischen der porösen Hauptelektrode (6) und einer Hilfselektrode (16), um einen Kondensator zu bilden, der parallel zum Spitzenwertbildungs-Kondensator (2) angeschlossen ist.

Wird in der Laservorrichtung gemäss Fig. 2 der Hochspannungsschalter (4) eingeschaltet, so steigt die Spannung zwischen dem Spitzenwertbildungs-Kondensator (2), d. h. der zweiten Hauptelektrode (6) und der Hilfselektrode (16) gemäss Fig. 7A, ähnlich wie im Fall der Laservorrichtung nach Fig. 1 an.

Andererseits fliesst ein Strom, dessen Wellenform in Fig. 7B dargestellt ist, vom Kondensator (1) zum Spitzenwertbildungs-Kondensator (2) und zu dem Kondensator, der aus der zweiten Elektrode (6) und der Hilfselektrode (16) besteht, um diese Kondensatoren aufzuladen. Die Strömungsrate des Stromes hängt von der zusammengesetzten Kapazität des Kondensators (1), des Spitzenwertbildungs-Kondensators (2) und des Kondensators ab, der aus der zweiten Hauptelektrode (6) und der Hilfselektrode (16) besteht, sowie von der Streuinduktivität der Schaltung. Der Strom steigt in jeweils 50 bis 100 ns gemäss Fig. 7C an. In dem porösen Bereich der zweiten Hauptelektrode (6) wird eine Kriechentladung durch den vorausgehend beschriebenen Ladestrom verursacht, die zu einer einleitenden Ionisierung führt.

Bei der üblichen Laservorrichtung gemäss Fig. 2 hängt, ähnlich wie bei der üblichen Laservorrichtung nach Fig. 1, die einleitende Ionisierung hauptsächlich von der Schaltung der Hauptentladung ab und es ist deshalb schwierig, die Zeit einzustellen, wenn die Grösse der einleitenden Ionisierung ihr Maximum erreicht, und die durch die einleitende Ionisierung gebildeten Elektronen können verschwinden. Deshalb wird ein kleinerer Teil der durch die einleitenden Ionisierung gebildeten Elektronen für die Hauptentladung verwendet. Darüber hinaus erfolgt die einleitende Ionisierung lediglich einmal. Daher neigen die bei der einleitenden Ionisierung gebildeten Elektronen dazu, in ihrer Verteilung ungleichmässig zu werden. Infolgedessen wird es schwierig, die Hauptentladung gleichförmig zu gestalten, was zu einer Verringerung der Laserausgangsleistung führt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorausgehend aufgeführten Schwierigkeiten zu beseitigen, die bei bekannten, mit Entladungserregung arbeitenden Laservorrichtungen für kurze Impulse bestehen.

Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine mit Entladungserregung arbeitende Laservorrichtung für kurze Impulse zu schaffen, die eine hohe Beständigkeit aufweist und in welcher die Einstellung der Zeit, wenn die Grösse der einleitenden Ionisierung ihr Maximum erreicht, genau durchgeführt werden kann, die einleitende Ionisierung mit hohem Wirkungsgrad erfolgt und die Hauptentladung stabil durchgeführt wird.

Die erfindungsgemässe, mit Entladungserregung arbeitende Laservorrichtung für kurze Impulse umfasst eine Schaltung für einleitende Ionisierung, die durch den Anschluss einer Reihenschaltung eines Kondensators und einer Induktivität, die zur Einstellung einer Zeitkonstanten verwendet werden, zwischen dem Entladungsspalt und der Hochspannungsseite der Vorrichtung gebildet wird. Die Zeitkonstante der Schaltung und der durch diese fliessende Strom können wie erforderlich gesteuert werden.

Bei der erfindungsgemässen, mit Entladungserregung arbeitenden Laservorrichtung für kurze Impulse kann die Zeit, wenn die Anzahl der Elektronen der einleitenden Ionisierung ihr Maximum erreicht, sowie die Schwingungsperiode durch die zusätzliche Eingangsschaltung eingestellt werden. Daher wird bei der erfindungsgemäßen Laservorrichtung die Anzahl der Elektronen der einleitenden Ionisierung für die Hauptentladung erhöht, und die Gleichförmigkeit der Hauptentladung wird verbessert. Da ferner nur die Anzahl der Elektronen, die für die Erzeugung der Hauptentladung erforderlich ist, zugeführt wird, wird der Wirkungsgrad der einleitenden Ionisierung beträchtlich verbessert. Ferner wird die Anzahl der Elektronen, die zur einleitenden Ionisierung durch den Entladungsspalt treten, verringert. Dies ergibt eine Verlängerung der Lebensdauer der Laservorrichtung.

Die eingangs genannte Aufgabenstellung wird durch eine mit Entladungserregung arbeitende Laservorrichtung für kurze Impulse gelöst, die erfindungsgemäss gekennzeichnet ist durch:

eine Hauptentladungsschaltung mit einer ersten und zweiten Hauptelektrode, die einander in einem Lasermedium gegenüberliegen,

eine Hauptentladungskondensatorvorrichtung zur Speicherung von Energie für die Hauptentladung, und einen Hochspannungsschalter zum Starten einer Entladung,

und durch eine Schaltung zur einleitenden Ionisierung, die mit dem Hochspannungsschalter verbunden ist, und die einen Entladungsspalt zur einleitenden Ionisierung, einen Kondensator zur einleitenden Ionisierung und eine Induktivität enthält.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild einer Ausführungsform einer bekannten, mit Entladungserregung arbeitenden Laservorrichtung für kurze Impulse,

Fig. 2 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform der bekannten, mit Entladungserregung arbeitenden Laservorrichtung für kurze Impulse,

Fig. 3 ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemässen, mit Entladungserregung arbeitenden Laservorrichtung für kurze Impulse,

Fig. 4A, 4B und 4C Kurvendarstellungen zur Beschreibung der Betriebsweise der ersten Ausführungsform einer mit Entladungserregung arbeitenden Laservorrichtung für kurze Impulse gemäss Fig. 3,

Fig. 5 ein Schaltbild einer zweiten erfindungsgemässen Ausführungsform einer mit Entladungserregung arbeitenden Laservorrichtung für kurze Impulse,

Fig. 6 ein Schaltbild einer dritten erfindungsgemässen Ausführungsform einer mit Entladungserregung arbeitenden Laservorrichtung für kurze Impulse, und

Fig. 7A, 7B und 7C Kurven zur Beschreibung der Betriebsweise der bekannten Laservorrichtung gemäss Fig. 2.

Es werden nunmehr die bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert.

Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen, mit Entladungserregung arbeitenden Laservorrichtung für kurze Impulse ist in Fig. 3 dargestellt, wobei jene Bauelemente, die vorausgehend in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurden, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden.

In Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen (A) eine Einstellschaltung für eine Schwingungsperiode, die nur zur einleitenden Ionisierung verwendet wird (und die anschliessend als "Schaltung für die einleitende Ionisierung" bezeichnet wird), die aus einem Einstellkondensator (12) für eine Zeitkonstante, einer Induktivität (11) und einer Induktivität (13) zur Aufladung des Kondensators (12) besteht. Diese Schaltungselemente (11, 12, 13) sind zwischen dem Entladungsspalt (8) und der Hochspannungsseite der Laservorrichtung angeschlossen.

In der auf diese Weise aufgebauten Laservorrichtung wird zuerst der Kondensator (1) von der Hochspannung über die aufladende Induktivität (3) aufgeladen und anschliessend wird der Hochspannungsschalter (4) eingeschaltet, um die Schleife zu schliessen, die aus dem Kondensator (1), dem Spitzenwertbildungs-Kondensator (2) und dem Hochspannungsschalter (4) besteht, so dass der Spitzenwertbildungs-Kondensator (2) rasch durch die Impulsspannung aufgeladen wird. Daher steigt die Spannung zwischen der ersten und zweiten Hauptelektrode (5, 6) an. Gleichzeitig wird eine Schaltung, die den Hochspannungsschalter (4), den Kondensator (12), die Induktivität (11) und den Entladungsspalt (8) umfasst, als die vorausgehend erwähnte Schaltung (A) zur einleitenden Ionisierung gebildet. Infolgedessen veranlasst die Spannung des Kondensators (12) eine elektrische Entladung im Entladungsspalt (8), so dass ultraviolette Strahlen erzeugt werden. Damit wurde die einleitende Ionisierung durchgeführt.

Die Betriebsweise der Laservorrichtung ergibt sich näher aus den Fig. 4A, 4B und 4C. Fig. 4A zeigt die Änderung der Spannung zwischen den Hauptelektroden (5, 6). In Fig. 4A erreicht die Spannung ihren Scheitelwert in etwa 100 ns und sie fällt durch den dielektrischen Durchschlag im Lasermedium abrupt ab. Fig. 4B zeigt die Änderung des Stroms im Spitzenwertbildungs-Kondensator (2). Insbesondere fliesst gemäss Fig. 4B ein Strom von 10 kA beim Laden des Kondensators und ein Strom von 20 bis 30 kA fliesst während der Entladung in entgegengesetzter Richtung. Bei der bekannten Laservorrichtung fliesst der Strom, wie er vorliegt, im Entladungsspalt zur einleitenden Ionisierung, wodurch die vorausgehend erwähnten Schwierigkeiten entstehen. Fig. 4B zeigt die Änderung des im Entladungsspalt (8) fliessenden Stroms. Durch Verringerung der Kapazität des Kondensators (12) kann die Schwingungsperiode kleiner als die in Fig. 4A dargestellte Wellenform gemacht werden, und der Scheitelwert des Stroms kann klein gemacht werden. Infolgedessen kann, selbst wenn der Scheitelwert des Stroms auf ein Drittel oder weniger verkleinert wird, die einleitende Ionisierung durchgeführt werden, um eine gleichförmige Hauptentladung zu verursachen.

Bei der vorausgehend beschriebenen Laservorrichtung wird die intensive elektrische Entladung in der Nachbarschaft der Hauptentladung vorgenommen, um eine einleitende Ionisierung zu erzielen. Ist jedoch ein weiterer Kondensator in Reihe mit dem Entladungsspalt (8) angeschlossen, so kann der Scheitelwert des Stroms weiter verkleinert werden. Darüber hinaus ist bei der vorausgehend beschriebenen Laservorrichtung die Reihenschaltung des Kondensators (12) und der Induktivität (11) zwischen dem Entladungsspalt (8) und der Hochspannungsseite der Vorrichtung angeschlossen. Ist jedoch der Entladungsspalt (8) über eine Impulsbildungsleitung (20), beispielsweise ein zur Hochspannungsseite führendes Koaxialkabel, angeschlossen, so kann der Anstieg des Stroms steil gemacht werden und kann zu jeder gewünschten Zeit erfolgen, wodurch die Wirkung der einleitenden Ionisierung weiter verbessert wird.

Fig. 5 stellt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen, mit Entladungserregung arbeitenden Laservorrichtung für kurze Impulse dar, welche die vorausgehend erwähnte Impulsformungsleitung (20) verwendet.

Eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemässen, mit Entladungserregung arbeitenden Laservorrichtung für kurze Impulse wird nunmehr unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben, in welcher jene Bauelemente, die bereits in Verbindung mit der ersten und zweiten Ausführungsform beschrieben wurden, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden.

In Fig. 6 bezeichnet das Bezugszeichen (A) eine Schaltung zur einleitenden Ionisierung zwecks Steuerung der Schwingungsperiode, die eine Serienschaltung einer Induktivität (17) und einen Kondensator (18) umfasst, die zur Einstellung einer Zeitkonstanten verwendet werden, und das Bezugszeichen (19) bezeichnet den Verbindungspunkt des Kondensators (18) und der Hilfselektrode (16).

In der auf diese Weise aufgebauten Laservorrichtung wird zunächst der Kondensator (1) durch die Hochspannung über die Induktivität (3) geladen, und anschliessend wird der Hochspannungsschalter (4) eingeschaltet, um die Schleife zu schliessen, die aus dem Kondensator (1), dem Spitzenwertbildungs-Kondensator (2) und dem Hochspannungsschalter (4) besteht, so dass der Spitzenwertbildungs-Kondensator (2) rasch durch die Impulsspannung aufgeladen wird. Während sich die Spannung zwischen erster und zweiter Hauptelektrode (5, 6) entwickelte, wird eine Schleife, die aus der Induktivität (17), dem Kondensator (18), der Hilfselektrode (16), dem Dielektrikum (15), der zweiten Hauptelektrode (6) und dem Hochspannungsschalter (4) besteht, geschlossen, und infolgedessen ist die Schaltung (A) für die einleitende Ionisierung vervollständigt. Infolgedessen werden der Einstellkondensator (18) für die Zeitkonstante und der von der Hauptelektrode (6), dem Dielektrikum (15) und der Hilfselektrode (16) gebildete Kondensator entladen, so dass eine elektrische Kriechentladung in allen Poren der zweiten Hauptelektrode (6) erfolgt, um die einleitende Ionisierung durchzuführen.

Die Schwingungsperiode der Schaltung (A) für die einleitende Ionisierung wird durch

2π √L · C

gegeben, wobei L die Induktivität der Schaltung für die einleitende Ionisierung und C die Kapazität ist.

Im allgemeinen ist die für die einleitende Ionisierung benötigte Ladungsgrösse in der Grössenordnung von 1% der für die Hauptentladung erforderlichen Ladungsgrösse. Daher kann die Kapazität (C) auf einen kleinen Wert eingestellt werden und die Schwingungsperiode der Schaltung für die einleitende Ionisierung kann weniger als 1/10 der Schwingungsperiode der Hauptentladungsschaltung sein.

Bei dem vorausgehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Laservorrichtung erfolgt die einleitende Ionisierung zweimal bevor die Hauptentladung erfolgt, so dass die Gleichmässigkeit der einleitenden Ionisierung verbessert wird. Dies führt dazu, dass der Übergang der Hauptentladung in die Bogenentladung unterdrückt wird und die Hauptentladung damit gleichmässig beibehalten wird.

Bei dem vorausgehend aufgeführten dritten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Laservorrichtung werden die Induktivität (17) und der Kondensator (18), die zur Einstellung der Zeitkonstanten verwendet werden, in der Schaltung (A) für die einleitende Ionisierung vorgesehen, um die Zeit zu steuern, die für die Anzahl der Elektronen der einleitenden Ionisierung zum Erreichen des Maximalwertes und der Schwingungsperiode erforderlich sind. Ist jedoch die Hochspannungsseite des Hochspannungsschalters (4) mit der Hilfselektrode (16) über die Impulsformungsgleichung (20), beispielsweise einem Koaxialkabel, das bei der zweiten Ausführungsform der Laservorrichtung gemäss Fig. 5 verwendet wird, verbunden, so kann durch Änderung der Länge der Impulsformungsleitung die gleiche Steuerung erzielt werden, d. h. ein Stromimpuls mit steilem Anstieg kann erzielt werden.

Anstelle der Induktivität zur Einstellung der Zeitkonstanten kann beispielsweise ein Schalter für magnetische Sättigung verwendet werden. In diesem Falle wird die zeitliche Steuerung des Beginns der einleitenden Ionisierung durch die grosse Induktivität eingestellt, bevor der Schalter die Sättigung erreicht. Wenn ferner der Kriechentladungsstrom ansteigt, wird die Sättigung erreicht und die Induktivität wird somit verringert, um das Ansteigen des Stroms zu beschleunigen. Infolgedessen kann die maximale Anzahl der Elektronen der einleitenden Ionisierung erhöht werden.

Wird der Anschlusspunkt (19) des Kondensators (18) und der Hilfselektrode (16) über einen hohen Widerstand oder eine hohe Induktivität geerdet, so kann nur die Spannungsänderung zwischen die Hilfselektrode (16) und die zweite Elektrode (2) gelegt werden, wobei die gleiche Wirkung erzielt wird.

Wie vorausgehend beschrieben wurde, umfasst die mit Entladungserregung arbeitende Laservorrichtung für kurze Impulse erfindungsgemäss eine Schaltung für eine einleitende Ionisierung, so dass die Schwingungsperiode und die Zeit, wo die maximale Anzahl von Elektronen für die einleitende Ionisierung erzielt wird, eingestellt werden kann. Daher wird bei der erfindungsgemässen Laservorrichtung die Anzahl der Elektronen der einleitenden Ionisierung für die Hauptentladung erhöht und die Gleichmässigkeit der Hauptentladung wird verbessert. Da ferner nur eine Mindestzahl von Elektronen zugeführt wird, die zur Erzeugung der Hauptentladung erforderlich ist, wird der Wirkungsgrad der einleitenden Ionisierung beträchtlich verbessert. Da ferner die Anzahl der durch den Entladungsspalt zwecks einleitender Ionisierung hindurchtretenden Elektronen verringert wird, ergibt sich eine höhere Lebensdauer der Laservorrichtung.

Claims

1. Mit Entladungserregung arbeitende Laservorrichtung für kurze Impulse, gekennzeichnet durch eine Hauptentladungsschaltung mit einer ersten und zweiten Hauptelektrode (5, 6), die einander in einem Lasermedium gegenüberliegen,
eine Hauptentladungskondensatorvorrichtung (1) zur Speicherung von Energie für die Hauptentladung, und einen Hochspannungsschalter (4) zum Starten einer Entladung, und durch eine Schaltung (A) zur einleitenden Ionisierung, die mit dem Hochspannungsschalter verbunden ist, und die einen Entladungsspalt zur einleitenden Ionisierung, einen Kondensator (12) zur einleitenden Ionisierung und eine Induktivität (11, 13) enthält.

2. Mit Entladungserregung arbeitende Laservorrichtung für kurze Impulse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (A) zur einleitenden Ionisierung eine Impulsformungsleitung enthält.

3. Mit Entladungserregung arbeitende Laservorrichtung für kurze Impulse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hauptelektrode eine poröse Elektrode ist und dass der Entladungsspalt durch ein dielektrisches Element (15) gebildet wird, das zwischen der porösen Elektrode und einer Hilfselektrode (16) liegt.