JP2000012925A - ガスレーザ発振装置 - Google Patents

ガスレーザ発振装置

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JP2000012925A JP10180268A JP18026898A JP2000012925A JP 2000012925 A JP2000012925 A JP 2000012925A JP 10180268 A JP10180268 A JP 10180268A JP 18026898 A JP18026898 A JP 18026898A JP 2000012925 A JP2000012925 A JP 2000012925A
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    • H01S3/06Construction or shape of active medium
    • H01S3/07Construction or shape of active medium consisting of a plurality of parts, e.g. segments
    • H01S3/073Gas lasers comprising separate discharge sections in one cavity, e.g. hybrid lasers

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザガス中に不純物が混入したり、ガス混
合比などが変化した際、放電を継続すると放電管内の放
電が不安定になり変動する。そのため微少放電電流が接
続管体内部のレーザガス中を流れ、共振器内部鏡である
全反射鏡および部分反射鏡を劣化させるという問題があ
った。 【解決手段】 接続管体内部のレーザガス中を流れる微
少放電電流をセンサなどで検出し、制御回路によりセン
サからの出力信号を基準信号と比較し放電管に注入する
放電エネルギーを減少または停止することで微少放電電
流の発生を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、放電管の軸方向と
光軸方向が一致したガスレーザ発振装置に関する。
【0002】
【従来の技術】以下、従来のガスレーザ発振装置につい
て図面を参照しながら説明する。図10は従来のガスレ
ーザ発振装置の構成を示す模式図である。図10におい
て、1はガラスなどの絶緑体よりなる放電管であり、2
は放電管1の内部に設けられた陽極、3は放電管1の内
部に設けられた陰極である。4は陽極2、陰極3に接続
された高圧直流電源であり、たとえば30KVの電圧を
陽極2および陰極3間に印加している。5は陽極2およ
び陰極3にはさまれた放電管1内の放電空間である。6
は全反射鏡、7は部分反射鏡である。8はガラスなどの
絶縁体よりなる接続管体であり、全反射鏡6、部分反射
鏡7は接続管体8を介して放電管1の陰極3側と接続し
ている。9は部分反射鏡7より出力されるレーザビーム
である。矢印10はレーザガスの流れる方向を示してお
り、軸流型ガスレーザ発振装置の中を循環している。1
1は放電管1の軸方向にレーザガスを流すための送風機
であり、12は放電空間5における放電と送風機11に
より温度上昇したレーザガスを冷却するための熱交換器
である。この送風機11により放電空間5にて約200
m/sec程度のガス流速を得ている。また13は放電
管1の陽極2側からレーザガスを排出するための循環路
を構成する絶縁体よりなる排出管体であり、14は放電
管1の陰極3側からレーザガスを供給するための循環路
を構成する絶縁体よりなる供給管体である。また、陽極
2は共振器の中央に配置され、高電圧になっている。陰
極3はそれぞれ共振器の両端に設置され、複数の放電管
の放電電流のバランスを保つために接地されずに高電圧
となっている。したがって接地されている熱交換器12
および全反射鏡6および部分反射鏡7とのレーザガス雰
囲気中の電気絶縁距離を確保するために、それぞれを絶
縁体で構成された排出管体13および供給管体14およ
び接続管体8で接続している。
【0003】以上が従来の軸流型ガスレーザ発振装置の
構成であり、次にその動作について説明する。
【0004】まず陽極2および陰極3に高圧直流電源4
から高電圧を印加し、放電空間5にグロー状の放電を発
生させる。放電空間5を通過するレーザガスは、この放
電エネルギーを得て励起され、その励起されたレーザガ
スは全反射鏡6および部分反射鏡7により形成された光
共振器で光共振状態となり、部分反射鏡7からレーザビ
ーム9が出力される。このレーザビーム9が種々のレー
ザ加工の用途に用いられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の構成では、放電
管1内を流れるレーザガス中に不純物が混入したり、ガ
ス混合比などが変化した際、放電を継続すると放電管1
内の放電が不安定になり陰極3の電位が著しく変動す
る。そのため微少放電電流が前記接続管体8内部のレー
ザガス中を流れ、共振器内部鏡である前記全反射鏡6お
よび前記部分反射鏡7を劣化させるという問題があっ
た。
【0006】本発明は上記の課題を解決するもので、長
期間にわたって安定したレーザビームモード及びレーザ
出力を実現するガスレーザ発振装置を提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1,9,17に係わる本発明は、共振器内部
鏡近傍、例えば接続管体の外側の一部または全部を囲う
ための金属筐体を備え、共振器内部鏡近傍、前記接続管
体内を流れる微少放電電流により発生する電磁波を検出
するためのセンサを設け、前記センサからの出力信号を
基準信号と比較し放電管に注入するエネルギーを制御す
るための制御回路を設けたガスレーザ発振装置である。
【0008】請求項2,3,10,11,18,19に
係わる本発明は、共振器内部鏡近傍にレーザガス中を流
れる微少放電電流を補足するための電極を設け、前記電
極と接地電位の間に電流検出器を設け、前記電流検出器
の出力信号を基準信号と比較し放電管に注入するエネル
ギーを制御するための制御回路を設けたもので、例えば
前記電流検出器を抵抗またはCTとしたガスレーザ発振
装置である。
【0009】請求項4,5,12,13,20,21に
係わる本発明は、共振器内部鏡近傍にレーザガス中を流
れる微少放電電流により発生する可視光を補足するため
の光センサを設け、前記光センサからの出力信号を基準
信号と比較し放電管に注入するエネルギーを制御するた
めの制御回路を設けたもので、例えば前記光センサをピ
ンフォトダイオードとしたガスレーザ発振装置である。
【0010】請求項6,14,22に係わる本発明は、
共振器内部鏡近傍、例えば接続管体の外側の一部または
全部を囲うための金属筐体を備え、高周波信号を発生す
るための高周波電源を設け、前記金属筐体に前記高周波
電源から高周波信号を送るための同軸ケーブルを設け、
前記接続管内での微少放電電流発生時、前記金属筐体内
から前記高周波電源に前記同軸ケーブルを介してもどる
反射波を検出するための反射波検出器を設け、前記反射
波検出器の出力信号を基準信号と比較し放電管に注入す
るエネルギーを制御するための制御回路を設けたガスレ
ーザ発振装置である。
【0011】請求項7,15,23に係わる本発明は、
共振器内部鏡近傍、例えば接続管体内部を流れる微少放
電電流の量を一定時間積分し積分値の大きさにより放電
管に注入するエネルギーを制御する制御回路を設けたガ
スレーザ発振装置である。
【0012】請求項8,16,24に係わる本発明は、
共振器内部鏡近傍、例えば接続管体内部を流れる微少放
電電流の発生回数を一定時間積分し積分値の大きさによ
り放電管に注入するエネルギーを制御する制御回路を設
けたガスレーザ発振装置である。
【0013】
【発明の実施の形態】請求項1,9,17に係る本発明
によれば、微少放電電流により発生する電磁波をセンサ
ーで検出して、センサーからの出力信号と基準信号を比
較して制御回路で放電管へのエネルギーを制御するの
で、微少放電の発生を抑制する制御を行うことができ、
共振器内部鏡の劣化を防ぐことができる。
【0014】請求項2,3,10,11,18,19に
係る本発明によれば、微少放電電流を共振器内部鏡から
離れた部位の電極に集めることで共振器内部鏡への悪影
響を防止し、かつ放電管へのエネルギーを制御して微少
放電電流を抑制できるので共振器内部鏡の劣化を防ぐこ
とができる。
【0015】請求項4,5,12,13,20,21に
係る本発明によれば、微少放電電流に含まれる電気ノイ
ズ成分を除去でき、放電管へのエネルギーを制御して微
少放電電流を抑制できるので、共振器内部鏡の劣化を防
ぐことができる。
【0016】請求項6,14,22に係る本発明によれ
ば、ごく微笑な放電電流も検出することができ、低出力
のレーザ発振状態においても放電管へのエネルギーを制
御して微少放電電流を抑制できるので、より確実に共振
器内部鏡の劣化を防ぐことができる。
【0017】請求項7,15,23に係る本発明によれ
ば、ノイズなどによる制御の誤りを防止でき、確実に放
電管へのエネルギーを制御して微少放電電流を抑制でき
るので、共振器内部鏡の,劣化を防ぐことができる。
【0018】請求項8,16,24に係る本発明によれ
ば、放電管へのエネルギーを制御して放電管内で不連続
に発生する微笑放電電流を抑制できるので、共振器内部
鏡の劣化を防ぐことができる。
【0019】以下、本発明のガスレーザ発振装置の実施
の形態について説明する。
【0020】(実施の形態1)以下、本発明のガスレー
ザ発振装置の実施の形態1について図面を参照しながら
説明する。本実施の形態は請求項1,9,17に記載の
ガスレーザ発振装置に係わる。
【0021】図1は本実施の形態の構成を示す模式図で
ある。なお、従来例と同じ構成要素には同一番号を付与
している。
【0022】図において、1はガラスなどの絶縁体より
なる放電管であり、2は放電管1の内部に設けられた陽
極、3は放電管1の内部に設けられた陰極である。4は
陽極2、陰極3に接続された高圧直流電源であり、たと
えば30KVの電圧を陽極2および陰極3間に印加して
放電管1内にエネルギーを供給している。5は陽極2お
よび陰極3にはさまれた放電管1内の放電空間である。
6は全反射鏡、7は部分反射鏡で共振器内部鏡である。
8はガラスなどの絶縁体よりなる接続管体であり、全反
射鏡6、部分反射鏡7は接続管体8を介して放電管1の
陰極3側と接続している。9は部分反射鏡7より出力さ
れるレーザビームである。矢印10はレーザガスの流れ
る方向を示しており、軸流型ガスレーザ発振装置の中を
循環している。11は放電管1の軸方向にレーザガスを
流すための送風機であり、12は放電空間5における放
電と送風機11により温度上昇したレーザガスを冷却す
るための熱交換器である。この送風機11により放電空
間5にて約200m/sec程度のガス流速を得てい
る。また13は放電管1の陽極2側からレーザガスを排
出するための循環路を構成する絶縁体よりなる排出管体
であり、14は放電管1の陰極3側からレーザガスを供
給するための循環路を構成する絶縁体よりなる供給管体
である。また15は共振器内部鏡近傍の接続管体8の外
側の一部または全部を囲うための金属筐体であり、16
は金属筐体15における接続管体8内を流れる微少放電
電流により発生する電磁波を検出するためのセンサであ
り、17はセンサ16からの出力信号を基準信号と比較
し放電管1に注入する放電エネルギーを制御するための
制御回路である。
【0023】上記構成においてその動作を説明する。ま
ず陽極2および陰極3に高圧直流電源4から高電圧を印
加し、放電空間5にグロー状の放電を発生させる。放電
空間5を通過するレーザガスは、この放電エネルギーを
得て励起され、その励起されたレーザガスは全反射鏡6
および部分反射鏡7により形成された光共振器で光共振
状態となり、部分反射鏡7からレーザビーム9が出力さ
れる。このレーザビーム9が種々のレーザ加工の用途に
用いられる。この時、放電管内を流れるレーザガス中に
不純物が混入したり、ガス混合比などが変化した際、放
電を継続すると放電管1内の放電が不安定になり陰極3
の電位が著しく変動する。そのため微少放電電流が前記
接続管体8内部のレーザガス中を流れる。この微少放電
電流により発生する電磁波をセンサ16が検出する。ま
た金属筐体15は微少放電電流により発生する電磁波を
効率よく閉じ込め、かつ外界からのノイズを遮断する働
きがある。そして制御回路17により、センサ16から
の出力信号を基準信号と比較し、多ければ高圧直流電源
4から出力する放電エネルギーを減少または停止させ、
接続管体8内部を流れる微少放電電流を抑制する。これ
により、微少放電電流による共振器内部鏡の劣化を防ぐ
ことができる。図2は、レーザガス中に不純物が混入し
たときの共振器内部鏡劣化の時間変化を示すグラフであ
る。劣化度合いの尺度として共振器内部鏡反射率を採用
した。この図からもわかるように、本発明により共振器
内部鏡の反射率はほとんど変化せず、長期にわたって劣
化を抑制できる。
【0024】(実施の形態2)以下、本発明のガスレー
ザ発振装置の実施の形態2について図面を参照しながら
説明する。本実施の形態は請求項2,3,10,11,
18,19に記載のガスレーザ発振装置に係わる。
【0025】図3は本実施の形態の構成を示す模式図で
ある。なお、図1と同じ構成要素には同一番号を付与し
て説明を省略する。図3において18は接続管体8内部
を流れる微少放電電流を補足するための電極であり、1
9は補足した微少放電電流を出力信号に変換するための
電流検出器である。電流検出器19は抵抗またはCTな
どであってよい。接続管体8内部に流れる微少放電電流
は電極18によって補足され電流検出器19から出力信
号として出力される。そして制御回路17により、電流
検出器19からの出力信号を基準信号と比較し、多けれ
ば高圧直流電源4から出力する放電エネルギーを減少ま
たは停止させ、接続管体8内部を流れる微少放電電流を
抑制する。
【0026】これにより、微少放電電流を共振器内部鏡
から離れた一ヶ所の電極に集めることで共振器内部鏡へ
の悪影響を防止し、かつ微少放電電流を抑制することで
共振器内部鏡の劣化を防ぐことができる。本実施の形態
例の効果は図2に示すとおりである。
【0027】(実施の形態3)以下、本発明のガスレー
ザ発振装置の実施の形態3について図面を参照しながら
説明する。本実施の形態は請求項4,5,12,13,
20,21に記載のガスレーザ発振装置に係わる。
【0028】図4は本実施の形態の構成を示す模式図で
ある。なお、図1と同じ構成要素には同一番号を付与し
て説明を省略する。図4において20は接続管体8内部
に流れる微少放電により発生する可視光を補足するため
の光センサであり、ピンフォトダイオードなどであって
よい。当然光センサ20は接続管体8内部とは電気的に
絶縁されている。微少放電によって発生する可視光は光
センサ20により補足され出力信号として出力される。
そして制御回路17により、光センサ20からの出力信
号を基準信号と比較し、多ければ高圧直流電源4から出
力する放電エネルギーを減少または停止させ、接続管体
8内部を流れる微少放電電流を抑制する。これにより、
微少放電電流に含まれる電気的ノイズ成分を除去でき、
放電エネルギーを制御し微少放電電流を抑制することで
共振器内部鏡の劣化を防ぐことができる。本発明の効果
は図2に示すとおりである。
【0029】(実施の形態4)以下、本発明のガスレー
ザ発振装置の実施の形態4について図面を参照しながら
説明する。本実施の形態は請求項6,14,22に記載
のガスレーザ発振装置に係わる。
【0030】図5は本実施の形態の構成を示す模式図で
ある。なお、図1と同じ構成要素には同一番号を付与し
て説明を省略する。図5において21は高周波信号を発
生するための高周波電源であり、22は高周波電源21
から高周波信号を金属筐体15内に送るための同軸ケー
ブルであり、23は接続管体8内部での微少放電電流発
生時金属筐体15内から高周波電源21に同軸ケーブル
22を介してもどる反射波を検出するための反射波検出
器である。レーザ発振中常時高周波電源21から金属筐
体15内に同軸ケーブル22を介して高周波信号を送
る。この時接続管体8内部に少しでも放電電流が流れる
と、金属筐体15内のインピーダンス変化により高周波
信号の一部が高周波電源に反射波としてもどる。この反
射波を反射波検出器23により検出し、出力信号を出力
する。そして制御回路17により、反射波検出器23か
らの出力信号を基準信号と比較し、多ければ高圧直流電
源4から出力する放電エネルギーを減少または停止さ
せ、接続管体8内部を流れる微少放電電流を抑制する。
【0031】これにより、前記接続管体内部を流れるご
く微少な放電電流も検出でき、低出力発振時においても
放電エネルギーを制御することで共振器内部鏡の劣化を
防ぐことができる。本発明の効果は図2に示すとおりで
ある。
【0032】(実施の形態5)以下、本発明のガスレー
ザ発振装置の実施の形態5について図面を参照しながら
説明する。本実施の形態は請求項7,15,23に記載
のガスレーザ発振装置に係わる。
【0033】図6は本実施の形態の構成を示す模式図で
あり、図7は制御回路17における制御方法の一例を示
すブロック図である。なお、図1と同じ構成要素には同
一番号を付与して説明を省略する。図6において接続管
体8内部で発生した微少放電電流をセンサ16で検出し
出力信号として制御回路17へ入力する。その出力信号
の波形の一例を図8に示す。図8において横軸は時間、
縦軸は出力信号電圧をあらわす。微少放電電流発生時、
正常な場合と比べて出力信号波形が間欠的に現れる。正
常時においても出力信号にノイズ波形の発生がたまに見
られる。よってこのノイズ波形による誤認識を防止する
ため、一定時間この出力信号波形面積を積分し、積分値
の大きさにより微少放電電流の発生を正常時のものと区
別し、制御回路17により高圧直流電源4から出力する
放電エネルギーを減少または停止させ、接続管体8内部
を流れる微少放電電流を抑制する。
【0034】この制御方法により、ノイズの影響などに
よる誤制御を防止し、精度良く放電エネルギーを制御す
ることで共振器内部鏡の劣化を防ぐことができる。本発
明の効果は図2に示すとおりである。
【0035】(実施の形態6)以下、本発明のガスレー
ザ発振装置の実施の形態6について図面を参照しながら
説明する。本実施の形態は請求項8,16,24記載の
ガスレーザ発振装置に係わる。
【0036】図6は本実施の形態の構成を示す模式図で
あり、図9は制御回路17における制御方法の一例を示
すブロック図である。なお、図1と同じ構成要素には同
一番号を付与して説明を省略する。図6において接続管
体8内部で発生した微少放電電流をセンサ16で検出し
出力信号として制御回路17へ入力する。その出力信号
の波形の一例を図8に示す。図8において横軸は時間、
縦軸は出力信号電圧をあらわす。微少放電電流発生時、
正常な場合と比べて出力信号波形が間欠的に現れる。正
常時においても出力信号にノイズ波形の発生がたまに見
られる。よってこのノイズ波形による誤認識を防止する
ため、一定時間この出力信号波形発生回数を積分し、積
分値の大きさにより微少放電電流の発生を正常時のもの
と区別し、制御回路17により高圧直流電源4から出力
する放電エネルギーを減少または停止させ、接続管体8
内部を流れる微少放電電流を抑制する。
【0037】この制御方法により、ノイズの影響などに
よる誤制御を防止し、精度良く放電エネルギーを制御す
ることで共振器内部鏡の劣化を防ぐことができる。本発
明の効果は図2に示すとおりである。
【0038】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、レーザガス中に不純物が混入したり、ガス混
合比などが変化した際に発生する接続管体内レーザガス
中を流れる微少放電電流を検出し放電エネルギーを減少
または停止することにより微少放電電流を抑制し、共振
器内部鏡を劣化させることがなくなるため、信頼性の高
い安定した加工が行えるガスレーザ発振装置を実現する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガスレーザ発振装置の実施の形態1の
構成を示す模式図
【図2】本発明及び従来のガスレーザ発振装置のレーザ
ガス中に不純物が混入したときの共振器内部鏡劣化の時
間変化を示す図
【図3】本発明のガスレーザ発振装置の実施の形態2の
構成を示す模式図
【図4】本発明のガスレーザ発振装置の実施の形態3の
構成を示す模式図
【図5】本発明のガスレーザ発振装置の実施の形態4の
構成を示す模式図
【図6】本発明のガスレーザ発振装置の実施の形態5及
び6の構成を示す模式図
【図7】本発明のガスレーザ発振装置の実施の形態5の
制御回路における制御方法の一例を示すブロック図
【図8】本発明のガスレーザ発振装置の実施の形態5及
び6の接続管体内に発生する微少放電電流をセンサで検
出した出力信号波形の一例を示す図
【図9】本発明のガスレーザ発振装置の実施の形態6の
制御回路における制御方法の一例を示すブロック図
【図10】従来のガスレーザ発振装置の構成を示す模式
【符号の説明】
1 放電管 2 陽極 3 陰極 4 高圧直流電源 6 全反射鏡 7 部分反射鏡 8 接続管体 11 送風機 12 熱交換器 13 排出管体 14 供給管体 15 金属筐体 16 センサ 17 制御回路 18 電極 19 電流検出器 20 光センサ 21 高周波電源 22 同軸ケーブル 23 反射波検出器

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザガスを内部に有する放電管と、前
    記放電管にエネルギーを供給する電源と、前記放電管に
    配置された共振器内部鏡と、前記共振器内部鏡近傍の外
    側の一部または全部を囲うための金属筐体を備え、前記
    金属筐体内における前記共振器内部鏡近傍を流れる微少
    放電電流により発生する電磁波を検出するためのセンサ
    を設け、前記センサからの出力信号を基準信号と比較し
    前記放電管に注入するエネルギーを制御するための制御
    回路を設けたガスレーザ発振装置。
  2. 【請求項2】 レーザガスを内部に有する放電管と、前
    記放電管にエネルギーを供給する電源と、前記放電管に
    配置された共振器内部鏡と、共振器内部鏡近傍にレーザ
    ガス中を流れる微少放電電流を補足するための電極を設
    け、前記電極と接地電位の間に電流検出器を設け、前記
    電流検出器の出力信号を基準信号と比較し前記放電管に
    注入するエネルギーを制御するための制御回路を設けた
    ガスレーザ発振装置。
  3. 【請求項3】 前記電流検出器を抵抗またはCTとした
    請求項2記載のガスレーザ発振装置。
  4. 【請求項4】 レーザガスを内部に有する放電管と、前
    記放電管にエネルギーを供給する電源と、前記放電管に
    配置された共振器内部鏡と、共振器内部鏡近傍にレーザ
    ガス中を流れる微少放電電流により発生する可視光を補
    足するための光センサを設け、前記光センサからの出力
    信号を基準信号と比較し前記放電管に注入するエネルギ
    ーを制御するための制御回路を設けたガスレーザ発振装
    置。
  5. 【請求項5】 前記光センサをピンフォトダイオードと
    した請求項4記載のガスレーザ発振装置。
  6. 【請求項6】 レーザガスを内部に有する放電管と、前
    記放電管にエネルギーを供給する電源と、前記放電管に
    配置された共振器内部鏡と、前記共振器内部鏡近傍の外
    側の一部または全部を囲うための金属筐体を備え、高周
    波信号を発生するための高周波電源を設け、前記金属筐
    体に前記高周波電源から高周波信号を送るための同軸ケ
    ーブルを設け、前記共振器内部鏡近傍での微少放電電流
    発生時、前記金属筐体内から前記高周波電源に前記同軸
    ケーブルを介してもどる反射波を検出するための反射波
    検出器を設け、前記反射波検出器の出力信号を基準信号
    と比較し前記放電管に注入するエネルギーを制御するた
    めの制御回路を設けたガスレーザ発振装置。
  7. 【請求項7】 レーザガスを内部に有する放電管と、前
    記放電管にエネルギーを供給する電源と、前記放電管に
    配置された共振器内部鏡と、前記共振器内部鏡近傍を流
    れる微少放電電流の量を一定時間積分した積分値の大き
    さにより前記放電管に注入するエネルギーを制御する制
    御回路を設けたガスレーザ発振装置。
  8. 【請求項8】 レーザガスを内部に有する放電管と、前
    記放電管にエネルギーを供給する電源と、前記放電管に
    配置された共振器内部鏡と、前記共振器内部鏡近傍を流
    れる微少放電電流の発生回数を一定時間積分した積分値
    の大きさにより前記放電管に注入するエネルギーを制御
    する制御回路を設けたガスレーザ発振装置。
  9. 【請求項9】 絶縁体よりなる放電管と、前記放電管に
    エネルギーを供給する電源と、前記放電管の両端に配置
    された一方が僅かの透過率を持つ全反射鏡で他方が出力
    鏡としての部分反射鏡である共振器内部鏡と、前記放電
    管と前記共振器内部鏡を接続する接続管体と、前記接続
    管体の外側の一部または全部を囲うための金属筐体を備
    え、前記金属筐体内における前記接続管体内を流れる微
    少放電電流により発生する電磁波を検出するためのセン
    サを設け、前記センサからの出力信号を基準信号と比較
    し前記放電管に注入するエネルギーを制御するための制
    御回路を設けたガスレーザ発振装置。
  10. 【請求項10】 絶縁体よりなる放電管と、前記放電管
    にエネルギーを供給する電源と、前記放電管の両端に配
    置された一方が僅かの透過率を持つ全反射鏡で他方が出
    力鏡としての部分反射鏡である共振器内部鏡と、前記放
    電管と前記共振器内部鏡を接続する接続管体を備え、前
    記接続管体内の共振器内部鏡近傍にレーザガス中を流れ
    る微少放電電流を補足するための電極を設け、前記電極
    と接地電位の間に電流検出器を設け、前記電流検出器の
    出力信号を基準信号と比較し前記放電管に注入するエネ
    ルギーを制御するための制御回路を設けたガスレーザ発
    振装置。
  11. 【請求項11】 前記電流検出器を抵抗またはCTとし
    た請求項10記載のガスレーザ発振装置。
  12. 【請求項12】 絶縁体よりなる放電管と、前記放電管
    にエネルギーを供給する電源と、前記放電管の両端に配
    置された一方が僅かの透過率を持つ全反射鏡で他方が出
    力鏡としての部分反射鏡である共振器内部鏡と、前記放
    電管と前記共振器内部鏡を接続する接続管体を備え、前
    記接続管体の共振器内部鏡近傍にレーザガス中を流れる
    微少放電電流により発生する可視光を補足するための光
    センサを設け、前記光センサからの出力信号を基準信号
    と比較し前記放電管に注入するエネルギーを制御するた
    めの制御回路を設けたガスレーザ発振装置。
  13. 【請求項13】 前記光センサをピンフォトダイオード
    とした請求項12記載のガスレーザ発振装置。
  14. 【請求項14】 絶縁体よりなる放電管と、前記放電管
    にエネルギーを供給する電源と、前記放電管の両端に配
    置された一方が僅かの透過率を持つ全反射鏡で他方が出
    力鏡としての部分反射鏡である共振器内部鏡と、前記放
    電管と前記共振器内部鏡を接続する接続管体と、前記接
    続管体の外側の一部または全部を囲うための金属筐体を
    備え、高周波信号を発生するための高周波電源を設け、
    前記金属筐体に前記高周波電源から高周波信号を送るた
    めの同軸ケーブルを設け、前記接続管体内での微少放電
    電流発生時、前記金属筐体内から前記高周波電源に前記
    同軸ケーブルを介してもどる反射波を検出するための反
    射波検出器を設け、前記反射波検出器の出力信号を基準
    信号と比較し前記放電管に注入するエネルギーを制御す
    るための制御回路を設けたガスレーザ発振装置。
  15. 【請求項15】 絶縁体よりなる放電管と、前記放電管
    にエネルギーを供給する電源と、前記放電管の両端に配
    置された一方が僅かの透過率を持つ全反射鏡で他方が出
    力鏡としての部分反射鏡である共振器内部鏡と、前記放
    電管と前記共振器内部鏡を接続する接続管体を備え、前
    記接続管体内部を流れる微少放電電流の量を一定時間積
    分し積分値の大きさにより前記放電管に注入するエネル
    ギーを制御する制御回路を設けたガスレーザ発振装置。
  16. 【請求項16】 絶縁体よりなる放電管と、前記放電管
    にエネルギーを供給する電源と、前記放電管の両端に配
    置された一方が僅かの透過率を持つ全反射鏡で他方が出
    力鏡としての部分反射鏡である共振器内部鏡と、前記放
    電管と前記共振器内部鏡を接続する接続管体を備え、前
    記接続管体内部を流れる微少放電電流の発生回数を一定
    時間積分し積分値の大きさにより前記放電管に注入する
    エネルギーを制御する制御回路を設けたガスレーザ発振
    装置。
  17. 【請求項17】 絶縁体よりなる1本以上の放電管と、
    前記放電管の両端に設けられた陽極と陰極と、それらの
    電極対ごとに高電圧を印加する高圧直流電源と、前記放
    電管の両端に配置された一方が僅かの透過率を持つ全反
    射鏡で他方が出力鏡としての部分反射鏡である共振器内
    部鏡と、前記放電管の軸方向にレーザガスを流すための
    送風機と、前記送風機の両端にレーザガスを冷却するた
    めの熱交換器と、前記放電管の陽極側からレーザガスを
    排出するための循環路を構成する絶縁体よりなる排出管
    体と、前記放電管の陰極側からレーザガスを供給するた
    めの循環路を構成する絶縁体よりなる供給管体と、前記
    放電管の陰極側と前記共振器内部鏡を接続する接続管体
    とからなるガスレーザ発振装置において、前記接続管体
    の外側の一部または全部を囲うための金属筐体を備え、
    前記金属筐体内における前記接続管体内を流れる微少放
    電電流により発生する電磁波を検出するためのセンサを
    備え、前記センサからの出力信号を基準信号と比較し前
    記放電管に注入する放電エネルギーを制御するための制
    御回路を備えたガスレーザ発振装置。
  18. 【請求項18】 絶縁体よりなる1本以上の放電管と、
    前記放電管の両端に設けられた陽極と陰極と、それらの
    電極対ごとに高電圧を印加する高圧直流電源と、前記放
    電管の両端に配置された一方が僅かの透過率を持つ全反
    射鏡で他方が出力鏡としての部分反射鏡である共振器内
    部鏡と、前記放電管の軸方向にレーザガスを流すための
    送風機と、前記送風機の両端にレーザガスを冷却するた
    めの熱交換器と、前記放電管の陽極側からレーザガスを
    排出するための循環路を構成する絶縁体よりなる排出管
    体と、前記放電管の陰極側からレーザガスを供給するた
    めの循環路を構成する絶縁体よりなる供給管体と、前記
    放電管の陰極側と前記共振器内部鏡を接続する接続管体
    とからなるガスレーザ発振装置において、前記接続管体
    内の共振器内部鏡近傍にレーザガス中を流れる微少放電
    電流を補足するための電極を備え、前記電極と接地電位
    の間に電流検出器を備え、前記電流検出器の出力信号を
    基準信号と比較し前記放電管に注入する放電エネルギー
    を制御するための制御回路を備えたガスレーザ発振装
    置。
  19. 【請求項19】 前記電流検出器を抵抗またはCTとし
    た請求項18記載のガスレーザ発振装置。
  20. 【請求項20】 絶縁体よりなる1本以上の放電管と、
    前記放電管の両端に設けられた陽極と陰極と、それらの
    電極対ごとに高電圧を印加する高圧直流電源と、前記放
    電管の両端に配置された一方が僅かの透過率を持つ全反
    射鏡で他方が出力鏡としての部分反射鏡である共振器内
    部鏡と、前記放電管の軸方向にレーザガスを流すための
    送風機と、前記送風機の両端にレーザガスを冷却するた
    めの熱交換器と、前記放電管の陽極側からレーザガスを
    排出するための循環路を構成する絶縁体よりなる排出管
    体と、前記放電管の陰極側からレーザガスを供給するた
    めの循環路を構成する絶縁体よりなる供給管体と、前記
    放電管の陰極側と前記共振器内部鏡を接続する接続管体
    とからなるガスレーザ発振装置において、前記接続管体
    の共振器内部鏡近傍にレーザガス中を流れる微少放電電
    流により発生する可視光を補足するための光センサを備
    え、前記光センサからの出力信号を基準信号と比較し前
    記放電管に注入する放電エネルギーを制御するための制
    御回路を備えたガスレーザ発振装置。
  21. 【請求項21】 前記光センサをピンフォトダイオード
    とした請求項20記載のガスレーザ発振装置。
  22. 【請求項22】 絶縁体よりなる1本以上の放電管と、
    前記放電管の両端に設けられた陽極と陰極と、それらの
    電極対ごとに高電圧を印加する高圧直流電源と、前記放
    電管の両端に配置された一方が僅かの透過率を持つ全反
    射鏡で他方が出力鏡としての部分反射鏡である共振器内
    部鏡と、前記放電管の軸方向にレーザガスを流すための
    送風機と、前記送風機の両端にレーザガスを冷却するた
    めの熱交換器と、前記放電管の陽極側からレーザガスを
    排出するための循環路を構成する絶縁体よりなる排出管
    体と、前記放電管の陰極側からレーザガスを供給するた
    めの循環器を構成する絶縁体よりなる供給管体と、前記
    放電管の陰極側と前記共振器内部鏡を接続する接続管体
    とからなるガスレーザ発振装置において、前記接続管体
    の外側の一部または全部を囲うための金属筐体を備え、
    高周波信号を発生するための高周波電源を備え、前記金
    属筐体に前記高周波電源から高周波信号を送るための同
    軸ケーブルを備え、前記接続管体内での微少放電電流発
    生時、前記金属筐体内から前記高周波電源に前記同軸ケ
    ーブルを介してもどる反射波を検出するための反射波検
    出器を備え、前記反射波検出器の出力信号を基準信号と
    比較し前記放電管に注入する放電エネルギーを制御する
    ための制御回路を備えたガスレーザ発振装置。
  23. 【請求項23】 絶縁体よりなる1本以上の放電管と、
    前記放電管の両端に設けられた陽極と陰極と、それらの
    電極対ごとに高電圧を印加する高圧直流電源と、前記放
    電管の両端に配置された一方が僅かの透過率を持つ全反
    射鏡で他方が出力鏡としての部分反射鏡である共振器内
    部鏡と、前記放電管の軸方向にレーザガスを流すための
    送風機と、前記送風機の両端にレーザガスを冷却するた
    めの熱交換器と、前記放電管の陽極側からレーザガスを
    排出するための循環路を構成する絶縁体よりなる排出管
    体と、前記放電管の陰極側からレーザガスを供給するた
    めの循環路を構成する絶縁体よりなる供給管体と、前記
    放電管の陰極側と前記共振器内部鏡を接続する接続管体
    とからなるガスレーザ発振装置において、前記接続管体
    内部を流れる微少放電電流の量を一定時間積分し積分値
    の大きさにより前記放電管に注入する放電エネルギーを
    制御する制御方法を備えたガスレーザ発振装置。
  24. 【請求項24】 絶縁体よりなる1本以上の放電管と、
    前記放電管の両端に設けられた陽極と陰極と、それらの
    電極対ごとに高電圧を印加する高圧直流電源と、前記放
    電管の両端に配置された一方が僅かの透過率を持つ全反
    射鏡で他方が出力鏡としての部分反射鏡である共振器内
    部鏡と、前記放電管の軸方向にレーザガスを流すための
    送風機と、前記送風機の両端にレーザガスを冷却するた
    めの熱交換器と、前記放電管の陽極側からレーザガスを
    排出するための循環路を構成する絶縁体よりなる排出管
    体と、前記放電管の陰極側からレーザガスを供給するた
    めの循環路を構成する絶縁体よりなる供給管体と、前記
    放電管の陰極側と前記共振器内部鏡を接続する接続管体
    とからなるガスレーザ発振装置において、前記接続管体
    内部を流れる微少放電電流の発生回数を一定時間積分し
    積分値の大きさにより前記放電管に注入する放電エネル
    ギーを制御する制御方法を備えたガスレーザ発振装置。
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Brake et al. Innovative lasers for uranium isotope separation. Final report, September 1, 1989--April 1, 1993

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