JP2592821B2 - Gas laser device - Google Patents
Gas laser deviceInfo
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
- H01S3/0971—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited
- H01S3/09713—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited with auxiliary ionisation, e.g. double discharge excitation
- H01S3/09716—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited with auxiliary ionisation, e.g. double discharge excitation by ionising radiation
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明はレーザ媒質である気体を放電エネルギで励
起してレーザ光を出力するガスレーザ装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a gas laser device that excites a gas as a laser medium with discharge energy and outputs laser light.
（従来の技術） 一般に、大気圧あるいは高気圧横放電励起形のガスレ
ーザ装置においては、たとえばCO2ガスなどレーザ媒質
が収容された放電空間に陽極と陰極からなる主電極を設
け、この主電極で発生する放電エネルギによって上記レ
ーザ媒質を励起するとともに、上記主電極が放電を開始
する前に、上記放電空間を予備電離装置で予備電離し、
主放電が発生しやすいようにしている。(Prior Art) In general, in a gas laser device of an atmospheric pressure or a high pressure lateral discharge excitation type, a main electrode composed of an anode and a cathode is provided in a discharge space containing a laser medium such as CO 2 gas, and generated by the main electrode. Excitation of the laser medium by the discharge energy to be performed, and before the main electrode starts discharging, the discharge space is pre-ionized by a pre-ionization device,
Main discharge is easily generated.
従来、上記予備電離装置としては第３図と第４図とに
示すように冷陰極形のＸ線管10が用いらていた。つま
り、図中１は内部を放電空間1aとした密閉円筒状のケー
スである。このケース１内にはレーザ媒質としてのレー
ザガスが収容されているとともに、上下方向に離間対向
して主電極を構成する陰極２と陽極３とがケース１の軸
方向ほぼ全長にわたって配設されている。上記ケース１
の周壁の上記陰極２と対応する部分にはＸ線が透過可能
な透過窓４がケース１のほぼ全長にわたって形成されて
いる。そして、この透過窓４と対向してケース１とほぼ
同じ長さの上記冷陰極形のＸ線管10が配置されている。
このＸ線管10は断面ほぼ矩形をなした管体11を有し、こ
の管体11の上記ケース１と対向する側面には矩形状のタ
ーゲット12が設けられている。このターゲット12はタン
タルなどの薄い金属箔から形成されている。このターゲ
ット12と対向する管体11の内部にはカソード13が設けら
てている。このカソード13と上記一対の電極2,3は図示
しない高電圧発生源に接続されている。また、Ｘ線管10
の管体11には真空排気装置14が接続され、この真空排気
装置14によって上記管体11内の真空が維持されるように
なっている。そして、上記一対の電極２、３間に高電圧
を流す前に、上記Ｘ線管10のカソード13に高電圧が流さ
れる。すると、カソード13で発生する電子がターゲット
12および透過窓４を透過してケース１の放電空間1aに入
射し、この放電空間１を予備電離することになる。な
お、上記陰極２にはＸ線が透過しやすいように薄肉部2a
がほぼ全長にわたって形成されている。さらに、上記ケ
ース１の一方の端面には反射鏡５、他方の端面には出力
鏡６が設けられ、上記一対の電極２、３によって放電空
間1aのレーザガスが励起されると、上記出力鏡６からレ
ーザ光が出力されるようになっている。Conventionally, a cold-cathode type X-ray tube 10 has been used as the preliminary ionization device as shown in FIGS. That is, in the figure, reference numeral 1 denotes a closed cylindrical case having the discharge space 1a inside. A laser gas serving as a laser medium is accommodated in the case 1, and a cathode 2 and an anode 3, which constitute a main electrode and are separated from each other in the vertical direction, are disposed over substantially the entire length of the case 1 in the axial direction. . Case 1 above
A transmission window 4 through which X-rays can pass is formed over substantially the entire length of the case 1 at a portion of the peripheral wall corresponding to the cathode 2. The cold cathode X-ray tube 10 having substantially the same length as the case 1 is disposed to face the transmission window 4.
The X-ray tube 10 has a tube 11 having a substantially rectangular cross section, and a rectangular target 12 is provided on a side of the tube 11 facing the case 1. The target 12 is formed from a thin metal foil such as tantalum. A cathode 13 is provided inside the tube 11 facing the target 12. The cathode 13 and the pair of electrodes 2 and 3 are connected to a high voltage generation source (not shown). X-ray tube 10
A vacuum evacuation device 14 is connected to the tube 11, and the vacuum in the tube 11 is maintained by the evacuation device 14. Then, before a high voltage is applied between the pair of electrodes 2 and 3, a high voltage is applied to the cathode 13 of the X-ray tube 10. Then, the electrons generated at the cathode 13 are targeted
The light passes through the transmission window 12 and the transmission window 4 to enter the discharge space 1a of the case 1, and the discharge space 1 is preionized. The cathode 2 has a thin portion 2a so that X-rays can easily pass therethrough.
Are formed over almost the entire length. Further, a reflection mirror 5 is provided on one end face of the case 1 and an output mirror 6 is provided on the other end face. When the laser gas in the discharge space 1a is excited by the pair of electrodes 2, 3, the output mirror 6 is provided. Output a laser beam.
ところで、冷陰極形のＸ線管10を用いると、そのター
ゲット12が使用により劣化することが避けられないか
ら、所定期間使用する毎に上記ターゲット12を交換しな
ければならない。その交換を容易に行なうには、Ｘ線管
10の管体11が密閉形のものより、真空排気装置14によっ
て真空が維持される開放形の方がよい。しかしながら、
開放形のＸ線管10は上述したように真空排気装置14が必
要になるから、この真空排気装置14によってガスレーザ
装置の大形化や複雑化を招くことになる。さらに、ケー
ス１とほぼ同じ長さを有するＸ線管10は、その細長いタ
ーゲット12から均一な強さでＸ線を出力させることがか
なり難しく、そのため放電空間1aの予備電離を一様にで
きないということもあった。By the way, if the cold cathode type X-ray tube 10 is used, it is inevitable that the target 12 is deteriorated by use. Therefore, the target 12 must be replaced every time the target 12 is used. To make the replacement easy, an X-ray tube
The open type in which the vacuum is maintained by the evacuation device 14 is better than the closed type in which the tube 11 is closed. However,
Since the open X-ray tube 10 requires the vacuum pumping device 14 as described above, the vacuum pumping device 14 increases the size and complexity of the gas laser device. Further, the X-ray tube 10 having substantially the same length as the case 1 has a difficulty in outputting X-rays from the elongated target 12 with a uniform intensity, so that the preionization of the discharge space 1a cannot be made uniform. There were things.
（発明が解決しようとする問題点） この発明は上記事情にもとずきなされたもので、その
目的とするところは、放電空間を熱陰極封じ切り形の多
数のＸ線管を用いて予備電離するようにして、装置の小
形、簡略化を計るとともに、放電空間の予備電離を均一
に行なえるようにしたガスレーザ装置を提供することに
ある。(Problems to be Solved by the Invention) The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to prepare a discharge space by using a large number of hot cathode sealed X-ray tubes. It is an object of the present invention to provide a gas laser device capable of ionizing and reducing the size and simplification of the device and performing uniform pre-ionization of a discharge space.
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段及び作用） 上記問題点を解決するためにこの発明は、密閉型のケ
ースと、このケース内に離間対向して配置された一対の
主電極と、上記ケースの周壁の周方向の一部の一方の主
電極の背面側に対向する部位に軸方向ほぼ全長にわたっ
て設けられたＸ線が透過可能な透過窓と、上記ケースの
外部で上記透過窓に対向する部位に上記主電極の幅方向
の沿うとともに長手方向に対して所定間隔で配置され上
記一対の主電極間の放電空間に主放電を点弧する前に予
備電離する熱陰極封じ切り形の複数のＸ線管とを具備し
たことを特徴とする。[Structure of the Invention] (Means and Actions for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention provides a sealed case, and a pair of main electrodes disposed in the case so as to face each other. A transmission window through which X-rays can pass through substantially the entire length in the axial direction at a portion of the peripheral wall of the case facing the back side of one of the main electrodes in the circumferential direction, and the transmission window outside the case. A hot-cathode cutoff that is disposed at a position facing the window along the width direction of the main electrode and at a predetermined interval in the longitudinal direction and pre-ionizes before firing a main discharge in a discharge space between the pair of main electrodes. And a plurality of X-ray tubes having the same shape.
それによって、真空排気装置を用いずにすみ、しかも
複数のＸ線管によって放電空間を幅方向および長手方向
の両方向に対して均一に予備電離できるようにした。As a result, the discharge space can be uniformly ionized in both the width direction and the longitudinal direction by a plurality of X-ray tubes without using a vacuum exhaust device.
（実施例） 以下、この発明の一実施例を第１図と第２図を参照し
て説明する。なお、第３図と第４図とに示した従来例と
同一部分には同一記号を付して説明を省略する。すなわ
ち、この発明は放電空間1aを予備電離するために熱陰極
封じ切り形の多数、この実施例では４つのＸ線管21を用
いた。このＸ線管21は密封されたガラス管22内にターゲ
ット23とフィラメント24とが設けられ、フィラメント24
が加熱されることによって生じる電子が上記ターゲット
23で反射してケース１に形成された透過窓４から放電空
間1a内に入射するようになっている。また、多数のＸ線
管21はその軸線を上記ケース１の軸線と直交されてこの
ケース１の軸方向に対して所定間隔で配置されている。(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 1 and FIG. The same parts as those in the conventional example shown in FIGS. 3 and 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. That is, in the present invention, a large number of hot-cathode cut-off types are used to pre-ionize the discharge space 1a. In this embodiment, four X-ray tubes 21 are used. The X-ray tube 21 has a target 23 and a filament 24 provided in a sealed glass tube 22.
The electrons generated by the heating of the target
The light is reflected at 23 and enters the discharge space 1a from the transmission window 4 formed in the case 1. A number of X-ray tubes 21 are arranged at predetermined intervals in the axial direction of the case 1 with their axes orthogonal to the axis of the case 1.
このように構成されたガスレーザ装置によれば、放電
空間1aを予備電離するためのＸ線管21として熱陰極封じ
切り形のものを用いたから、これらＸ線管21の真空排気
装置によって維持する必要がない。したがって、ガスレ
ーザ装置を小形化することができ、しかも構造を簡略化
することもできる。According to the gas laser device configured as described above, since the X-ray tube 21 for pre-ionizing the discharge space 1a is of a hot cathode sealed type, it is necessary to maintain the X-ray tube 21 by a vacuum exhaust device. There is no. Therefore, the size of the gas laser device can be reduced, and the structure can be simplified.
また、１つのＸ線管21から出射されるＸ線によって照
射される放電空間1aの範囲はそのＸ線管21の構造などに
よって決定される。したがって、多数のＸ線管21をその
照射範囲に応じた間隔で配置すれば、放電空間1aを均一
に予備電離することができる。なお、上記実施例ではＸ
線管を陰極側に設けたが、陽極側に設けてもほぼ同様の
効果が得られる。The range of the discharge space 1a irradiated with the X-ray emitted from one X-ray tube 21 is determined by the structure of the X-ray tube 21 and the like. Therefore, if a large number of X-ray tubes 21 are arranged at intervals according to the irradiation range, it is possible to uniformly pre-ionize the discharge space 1a. In the above embodiment, X
Although the tube is provided on the cathode side, substantially the same effect can be obtained by providing the tube on the anode side.
［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明は、ケースの外部に、一対
の主電極間の放電空間を予備電離するための複数の熱陰
極封じ切り形のＸ線管を、上記主電極の幅方向に沿わせ
るとともに長手方向に所定間隔で配置した。[Effect of the Invention] As described above, the present invention provides a plurality of hot-cathode sealed X-ray tubes for pre-ionizing a discharge space between a pair of main electrodes outside the case. They were arranged along the width direction and at predetermined intervals in the longitudinal direction.
したがって、従来のように真空封じされていない冷陰
極形のＸ線管を用いた場合のように真空排気装置によっ
て真空を維持するということをせずにすむから、ガスレ
ーザ装置の小形化や簡略化をはかることができる。ま
た、複数のＸ線管を主電極の幅方向に沿って配置したこ
とで、放電空間の幅方向を均一に予備電離することがで
き、しかも配置間隔をそのＸ線管によるＸ線の照射特性
に応じた間隔にすることで、放電空間の長手方向も均一
に予備電離することができる。つまり、放電空間を全体
にわたって均一に予備電離することができる。Therefore, it is not necessary to maintain a vacuum by a vacuum exhaust device as in the case of using a cold-cathode type X-ray tube which is not vacuum-sealed as in the related art, so that the gas laser device is reduced in size and simplified. Can be measured. Further, by arranging a plurality of X-ray tubes along the width direction of the main electrode, preliminary ionization can be uniformly performed in the width direction of the discharge space, and the arrangement interval is set to the X-ray irradiation characteristics of the X-ray tubes. , The pre-ionization can be evenly performed in the longitudinal direction of the discharge space. That is, the pre-ionization can be uniformly performed over the entire discharge space.
第１図のこの発明の一実施例を示す装置の縦断面図、第
２図は同じく側面図、第３図は従来の装置の縦断面図、
第４図は同じく側面図である。 ２……陰極（主電極）、３……陽極（主電極）、21……
Ｘ線管。1 is a longitudinal sectional view of an apparatus showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of the same, FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a conventional apparatus,
FIG. 4 is a side view of the same. 2 ... Cathode (main electrode), 3 ... Anode (main electrode), 21 ...
X-ray tube.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−198536（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−168973（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−125096（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−259（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−17763（ＪＰ，Ｕ) Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．33 ［11］（1978）Ｐ．913−915 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-61-198536 (JP, A) JP-A-61-168973 (JP, A) JP-A-61-125096 (JP, A) 259 (JP, U) Japanese Utility Model Showa 61-17763 (JP, U) Appl. Phys. Lett. 33 [11] (1978) p. 913-915
Claims (1)
と、 上記ケースの周壁の周方向の一部の一方の主電極の背面
側に対向する部位に軸方向ほぼ全長にわたって設けられ
たＸ線が透過可能な透過窓と、 上記ケースの外部で上記透過窓に対向する部位に上記主
電極の幅方向に沿うとともに長手方向に対して所定間隔
で配置され上記一対の主電極間の放電空間に主放電を点
弧する前に予備電離する熱陰極封じ切り形の複数のＸ線
管と を具備したことを特徴とするガスレーザ装置。1. A closed case, a pair of main electrodes arranged in the case so as to be spaced apart from each other, and a part facing a back side of one of the main electrodes in a part of a circumferential wall of the case. A transmission window provided substantially over the entire length in the axial direction and capable of transmitting X-rays; and a portion facing the transmission window outside the case and arranged at predetermined intervals along the width direction of the main electrode and in the longitudinal direction. And a plurality of hot-cathode sealed X-ray tubes that pre-ionize before firing the main discharge in the discharge space between the pair of main electrodes.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP62031562A JP2592821B2 (en) | 1987-02-16 | 1987-02-16 | Gas laser device |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP62031562A JP2592821B2 (en) | 1987-02-16 | 1987-02-16 | Gas laser device |
Publications (2)
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| JPS63199475A JPS63199475A (en) | 1988-08-17 |
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ID=12334615
Family Applications (1)
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| JP62031562A Expired - Lifetime JP2592821B2 (en) | 1987-02-16 | 1987-02-16 | Gas laser device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| US5153892A (en) * | 1990-01-24 | 1992-10-06 | Hitachi, Ltd. | High-pressure gas laser apparatus and method of laser processing |
Family Cites Families (5)
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| JPS61198536A (en) * | 1985-02-26 | 1986-09-02 | Shimadzu Corp | Focal length adjustable x-ray tube |
-
1987
- 1987-02-16 JP JP62031562A patent/JP2592821B2/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．３３［１１］（１９７８）Ｐ．９１３−９１５ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63199475A (en) | 1988-08-17 |
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