JP2685930B2 - ガスレーザ装置 - Google Patents
ガスレーザ装置Info
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- JP2685930B2 JP2685930B2 JP26526489A JP26526489A JP2685930B2 JP 2685930 B2 JP2685930 B2 JP 2685930B2 JP 26526489 A JP26526489 A JP 26526489A JP 26526489 A JP26526489 A JP 26526489A JP 2685930 B2 JP2685930 B2 JP 2685930B2
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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
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/038—Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
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- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明はレーザ管内に封入されたガスレーザ媒質を
陰極と陽極とからなる主電極で発生する主放電によって
励起してレーザ光を出力させるガスレーザ装置に関す
る。
陰極と陽極とからなる主電極で発生する主放電によって
励起してレーザ光を出力させるガスレーザ装置に関す
る。
（従来の技術） 一般に、陰極と陽極との間で発生する放電の方向に対
して直交する方向にレーザ光が放出されるTEA CO2レー
ザやエキシマレーザなどのガスレーザ装置においては、
高出力レーザ光を得るためなどに放電の繰返し数を高く
することが要求される。
して直交する方向にレーザ光が放出されるTEA CO2レー
ザやエキシマレーザなどのガスレーザ装置においては、
高出力レーザ光を得るためなどに放電の繰返し数を高く
することが要求される。
ところで、従来のガスレーザ装置は第４図と第５図と
に示すように構成されている。すなわち、同図中１がガ
スレーザ媒質が封入されたレーザ管である。このレーザ
管１内には主電極を構成する陰極２と陽極３とが対向し
て配設されている。上記陰極２は上部保持板４の下面に
取付けられ、上記陽極３は下部保持板５の上面に取付け
られている。
に示すように構成されている。すなわち、同図中１がガ
スレーザ媒質が封入されたレーザ管である。このレーザ
管１内には主電極を構成する陰極２と陽極３とが対向し
て配設されている。上記陰極２は上部保持板４の下面に
取付けられ、上記陽極３は下部保持板５の上面に取付け
られている。
上記陰極２と陽極３との両側には、これらの長手方向
に沿って所定間隔で複数のピーキングコンデンサ６が配
置されている。これらピーキングコンデンサ６は、接続
ロッド７によって一端を上部保持板４に、他端を下部保
持板５にそれぞれ電気的に接続して設けられている。
に沿って所定間隔で複数のピーキングコンデンサ６が配
置されている。これらピーキングコンデンサ６は、接続
ロッド７によって一端を上部保持板４に、他端を下部保
持板５にそれぞれ電気的に接続して設けられている。
上記陽極３は中空状に形成され、内部には誘電体８に
よって被覆されたコロナ電極９が収容されているととも
に、表面には多数の通孔11が穿設されている。上記陰極
２とコロナ電極９とは高圧電源12のマイナス側に接続さ
れ、上記陽極３はプラス側に接続されている。
よって被覆されたコロナ電極９が収容されているととも
に、表面には多数の通孔11が穿設されている。上記陰極
２とコロナ電極９とは高圧電源12のマイナス側に接続さ
れ、上記陽極３はプラス側に接続されている。
さらに、上記レーザ管１内にはガスレーザ媒質を矢印
方向に循環させるための送風機13と、ガスレーザ媒質を
所定温度に維持するための熱交換器14とが配設されてい
る。
方向に循環させるための送風機13と、ガスレーザ媒質を
所定温度に維持するための熱交換器14とが配設されてい
る。
なお、レーザ管１の軸方向一端には光共振器を形成する
高反射ミラー15が設けられ、他端には出力ミラー16が設
けられている。
高反射ミラー15が設けられ、他端には出力ミラー16が設
けられている。
このような構成のガスレーザ装置においては、高圧電
源９が作動して電気エネルギが供給されると、陰極２と
コロナ電極９とが高電圧になる。それによって、コロナ
電極９と陽極３との間で誘電体８を介して高周波コロナ
放電が点弧されるから、陽極３の表面に穿設された多数
の通孔11からコロナ電子が陰極２と陽極３との間の放電
空間部17に供給される。そして、上記陰極２の電圧がさ
らに高くなると、コロナ電子が種となって陰極２と陽極
３との間で主放電が点弧されてレーザ光Ｌが励起され、
放電方向と直交する陰極２と陽極３との長手方向に沿っ
て放出されて出力ミラー16から出力されることになる。
源９が作動して電気エネルギが供給されると、陰極２と
コロナ電極９とが高電圧になる。それによって、コロナ
電極９と陽極３との間で誘電体８を介して高周波コロナ
放電が点弧されるから、陽極３の表面に穿設された多数
の通孔11からコロナ電子が陰極２と陽極３との間の放電
空間部17に供給される。そして、上記陰極２の電圧がさ
らに高くなると、コロナ電子が種となって陰極２と陽極
３との間で主放電が点弧されてレーザ光Ｌが励起され、
放電方向と直交する陰極２と陽極３との長手方向に沿っ
て放出されて出力ミラー16から出力されることになる。
ところで、このような構成のガスレーザ装置において
は、主放電時に多量の空気エネルギが注入されるため、
放電生成物も多量に発生することが避けられない。放電
生成物が放電空間部17に滞留していると、主放電が不安
定になり、レーザ光Ｌが放出されなくなるから、主放電
によって発生した放電生成物をつぎの主放電が点弧され
るまでに放電空間部17から除去しなければならない。そ
のために、送風機13によってガスレーザ媒質を循環させ
ることで放電空間部17に発生した放電生成物をつぎの主
放電が点弧されるまでに除去するようにしている。した
がって、主放電の繰返し数を上げるためには、ガスレー
ザ媒質の流速を高めて放電生成物の除去を迅速に行わな
ければならない。
は、主放電時に多量の空気エネルギが注入されるため、
放電生成物も多量に発生することが避けられない。放電
生成物が放電空間部17に滞留していると、主放電が不安
定になり、レーザ光Ｌが放出されなくなるから、主放電
によって発生した放電生成物をつぎの主放電が点弧され
るまでに放電空間部17から除去しなければならない。そ
のために、送風機13によってガスレーザ媒質を循環させ
ることで放電空間部17に発生した放電生成物をつぎの主
放電が点弧されるまでに除去するようにしている。した
がって、主放電の繰返し数を上げるためには、ガスレー
ザ媒質の流速を高めて放電生成物の除去を迅速に行わな
ければならない。
しかしながら、従来のガスレーザ装置においては、複
数のピーキングコンデンサ６ガ陰極２と陽極３との側方
であるガスレーザ媒質の流通路となる箇所、つまり放電
空間部17の両側に光軸方向に沿って所定間隔で配置され
ているので、これらピーキングコンデンサ６がガスレー
ザ媒質の流れの抵抗となっていた。そのため、ガスレー
ザ媒質の流速を十分に上げることができないため、主放
電の繰返し数を高くすることが難かしく、第６図に曲線
Ａで示すように繰返し数を十分に上げて高いレーザ出力
を得るということができなかった。
数のピーキングコンデンサ６ガ陰極２と陽極３との側方
であるガスレーザ媒質の流通路となる箇所、つまり放電
空間部17の両側に光軸方向に沿って所定間隔で配置され
ているので、これらピーキングコンデンサ６がガスレー
ザ媒質の流れの抵抗となっていた。そのため、ガスレー
ザ媒質の流速を十分に上げることができないため、主放
電の繰返し数を高くすることが難かしく、第６図に曲線
Ａで示すように繰返し数を十分に上げて高いレーザ出力
を得るということができなかった。
（発明が解決しようとする課題） このように従来のガスレーザ装置は、複数のピーキン
グコンデンサ６が放電空間部の側方に配設されてガスレ
ーザ媒質の流れの抵抗となっていたので、ガスレーザ媒
質の流速を十分に上げて主放電の繰返し数を高くすると
いうことができなかった。
グコンデンサ６が放電空間部の側方に配設されてガスレ
ーザ媒質の流れの抵抗となっていたので、ガスレーザ媒
質の流速を十分に上げて主放電の繰返し数を高くすると
いうことができなかった。
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、ガスレーザ媒質の流れの抵抗にな
らない位置にピーキングコンデンサを配設して主放電の
繰返し数を十分に高めることができるようにしたガスレ
ーザ装置を提供することにある。
目的とするところは、ガスレーザ媒質の流れの抵抗にな
らない位置にピーキングコンデンサを配設して主放電の
繰返し数を十分に高めることができるようにしたガスレ
ーザ装置を提供することにある。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段及び作用） 上記課題を解決するためにこの発明は、ガスレーザ媒
質が封入されたレーザ管と、このレーザ管内に対向して
配設された陰極と陽極とからなる主電極と、この主電極
に電気エネルギを供給して主放電を発生させそれによっ
て主放電の方向と直交する上記主電極の長手方向に沿っ
てレーザ光を放出させる高圧電源と、この高圧電源に接
続され上記陰極と陽極との間で発生する主放電の波形を
整形するための複数のピーキングコンデンサと、上記陰
極と陽極との主放電に先立って放電空間部を予備電離す
るための予備電離手段とを具備したガスレーザ装置にお
いて、上記ピーキングコンデンサは、レーザ光の光軸方
向に沿う上記主電極の長手方向端部外方で、上記レーザ
光の光路から外れた位置に配設する。
質が封入されたレーザ管と、このレーザ管内に対向して
配設された陰極と陽極とからなる主電極と、この主電極
に電気エネルギを供給して主放電を発生させそれによっ
て主放電の方向と直交する上記主電極の長手方向に沿っ
てレーザ光を放出させる高圧電源と、この高圧電源に接
続され上記陰極と陽極との間で発生する主放電の波形を
整形するための複数のピーキングコンデンサと、上記陰
極と陽極との主放電に先立って放電空間部を予備電離す
るための予備電離手段とを具備したガスレーザ装置にお
いて、上記ピーキングコンデンサは、レーザ光の光軸方
向に沿う上記主電極の長手方向端部外方で、上記レーザ
光の光路から外れた位置に配設する。
このような構成とすることで、上記ピーキングコンデ
ンサがガスレーザ媒質の流路から外れた位置となり、ガ
スレーザ媒質の流れの抵抗とならないから、ガスレーザ
媒質の流速を高めることができる。
ンサがガスレーザ媒質の流路から外れた位置となり、ガ
スレーザ媒質の流れの抵抗とならないから、ガスレーザ
媒質の流速を高めることができる。
（実施例） 以下、この発明の第１の実施例を第１図乃至第３図を
参照して説明する。なお、第４図と第５図とに示す従来
の構成と同一部分には同一記号を付して説明を省略す
る。
参照して説明する。なお、第４図と第５図とに示す従来
の構成と同一部分には同一記号を付して説明を省略す
る。
この発明のガスレーザ装置は、上記取付板４と下部取
付板５とに接続ロッド７によって接続されて設けられた
複数のピーキングコンデンサ６は、レーザ光の光軸方向
に沿う陰極２と陽極３との長手方向両端外方に配置され
ている。すなわち、複数のピーキングコンデンサ６は第
３図に示すようにレーザ光Ｌの光軸方向に沿って２列
に、しかも光軸方向と直交する幅方向中心部分にはレー
ザ光Ｌの光路となる隙間21を確保し、その隙間21を除く
箇所では密に配置されている。
付板５とに接続ロッド７によって接続されて設けられた
複数のピーキングコンデンサ６は、レーザ光の光軸方向
に沿う陰極２と陽極３との長手方向両端外方に配置され
ている。すなわち、複数のピーキングコンデンサ６は第
３図に示すようにレーザ光Ｌの光軸方向に沿って２列
に、しかも光軸方向と直交する幅方向中心部分にはレー
ザ光Ｌの光路となる隙間21を確保し、その隙間21を除く
箇所では密に配置されている。
このように構成されたガスレーザ装置によれば、複数
のピーキングコンデンサ６が放電空間部17の両端部に配
置されているから、これらピーキングコンデンサ６が送
風機13によって循環させられるガスレーザ媒質の流れの
抵抗となることがほとんどない。そのため、放電空間部
17を循環するガスレーザ媒質が流れやすくなり、その流
速を十分に高くすることができるから、主放電の繰返し
数を高めても、放電空間部17に発生する放電生成物を良
好に除去することができる。
のピーキングコンデンサ６が放電空間部17の両端部に配
置されているから、これらピーキングコンデンサ６が送
風機13によって循環させられるガスレーザ媒質の流れの
抵抗となることがほとんどない。そのため、放電空間部
17を循環するガスレーザ媒質が流れやすくなり、その流
速を十分に高くすることができるから、主放電の繰返し
数を高めても、放電空間部17に発生する放電生成物を良
好に除去することができる。
第６図において、曲線Ｂはこの発明における主放電の
繰返し数とレーザ出力との関係を示し、この発明の構成
によれば曲線Ａで示す従来に比べて繰返し数を上げてレ
ーザ出力を高めることができた。
繰返し数とレーザ出力との関係を示し、この発明の構成
によれば曲線Ａで示す従来に比べて繰返し数を上げてレ
ーザ出力を高めることができた。
実験によれば、放電空間部17でのガスレーザ媒質の流
速を測定したところ、この発明のガスレーザ装置は従来
のガスレーザ装置に比べて1.2〜1.5倍に向上した。
速を測定したところ、この発明のガスレーザ装置は従来
のガスレーザ装置に比べて1.2〜1.5倍に向上した。
また、陰極２と陽極３との長手方向両端外方に配置さ
れたピーキングコンデンサ６は、放電空間部17を循環す
るガスレーザ媒質が第３図に矢印ａで示すように放電空
間部17から外れる方向に流れるのを阻止する壁の役目を
する。したがって、ガスレーザ媒質は放電空間部17を効
率よく循環することになるから、そのことによっても放
電空間部17で発生する放電生成物の除去効率が向上す
る。
れたピーキングコンデンサ６は、放電空間部17を循環す
るガスレーザ媒質が第３図に矢印ａで示すように放電空
間部17から外れる方向に流れるのを阻止する壁の役目を
する。したがって、ガスレーザ媒質は放電空間部17を効
率よく循環することになるから、そのことによっても放
電空間部17で発生する放電生成物の除去効率が向上す
る。
さらに、主放電によって発生する放電生成物は、上記
ピーキングコンデンサ６によって高反射ミラー15や出力
ミラー16の方向へ流れるのが阻止されるから、放電生成
物が上記各ミラー15、16に付着してこれらミラーを損傷
させるのを防止することができる。また、光軸方向と直
交する幅方向中心部分には、レーザ光Ｌの光路となる隙
間21を確保してピーキングコンデンサ６を配置したか
ら、これらピーキングコンデンサ６がレーザ光Ｌの発振
の妨げとなることもない。
ピーキングコンデンサ６によって高反射ミラー15や出力
ミラー16の方向へ流れるのが阻止されるから、放電生成
物が上記各ミラー15、16に付着してこれらミラーを損傷
させるのを防止することができる。また、光軸方向と直
交する幅方向中心部分には、レーザ光Ｌの光路となる隙
間21を確保してピーキングコンデンサ６を配置したか
ら、これらピーキングコンデンサ６がレーザ光Ｌの発振
の妨げとなることもない。
なお、上記一実施例では予備電離手段としてコロナ放
電を用いた場合について説明したが、予備電離手段とし
て紫外線やＸ線を用いるようにしても差し支えない。ま
た、ピーキングコンデンサの数と大きさによっては主電
極の長手方向の端部外方のどちらか一端側にだけ上記ピ
ーキングコンデンサを配置するようにしてもよい。
電を用いた場合について説明したが、予備電離手段とし
て紫外線やＸ線を用いるようにしても差し支えない。ま
た、ピーキングコンデンサの数と大きさによっては主電
極の長手方向の端部外方のどちらか一端側にだけ上記ピ
ーキングコンデンサを配置するようにしてもよい。
［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明は、レーザ光の光軸方向に
沿う主電極の端部外方で、レーザ光の光路から外れた位
置にピーキングコンデンサを配設するようにした。した
がって、ピーキングコンデンサが放電空間部を流れるガ
スレーザ媒質の抵抗になることがほとんどないから、ガ
スレーザ媒質の流速を上げて主放電の繰返し数を高くす
ることができる。
沿う主電極の端部外方で、レーザ光の光路から外れた位
置にピーキングコンデンサを配設するようにした。した
がって、ピーキングコンデンサが放電空間部を流れるガ
スレーザ媒質の抵抗になることがほとんどないから、ガ
スレーザ媒質の流速を上げて主放電の繰返し数を高くす
ることができる。
第１図はこの発明の一実施例を示すガスレーザ装置の光
軸方向と直交する方向の断面図、第２図は同じく光軸方
向に沿う断面図、第３図は同じく下部保持板の一端部の
拡大平面図、第４図は従来のガスレーザ装置の光軸方向
と直交する方向の断面図、第５図は同じく光軸方向に沿
う断面図、第６図は従来とこの発明のガスレーザ装置に
おける主放電の繰返し数とレーザ出力との関係を示すグ
ラフである。 １…レーザ管、２…陰極、３…陽極、６…ピーキングコ
ンデンサ、９…コロナ電極（予備電離手段）、12…高圧
電源。
軸方向と直交する方向の断面図、第２図は同じく光軸方
向に沿う断面図、第３図は同じく下部保持板の一端部の
拡大平面図、第４図は従来のガスレーザ装置の光軸方向
と直交する方向の断面図、第５図は同じく光軸方向に沿
う断面図、第６図は従来とこの発明のガスレーザ装置に
おける主放電の繰返し数とレーザ出力との関係を示すグ
ラフである。 １…レーザ管、２…陰極、３…陽極、６…ピーキングコ
ンデンサ、９…コロナ電極（予備電離手段）、12…高圧
電源。
Claims (1)
- 【請求項１】ガスレーザ媒質が封入されたレーザ管と、
このレーザ管内に対向して配設された陰極と陽極とから
なる主電極と、この主電極に電気エネルギを供給して主
放電を発生させそれによって主放電の方向と直交する上
記主電極の長手方向に沿ってレーザ光を放出させる高圧
電源と、この高圧電源に接続され上記陰極と陽極との間
で発生する主放電の波形を整形するための複数のピーキ
ングコンデンサと、上記陰極と陽極との主放電に先立っ
て放電空間部を予備電離するための予備電離手段とを具
備したガスレーザ装置において、上記ピーキングコンデ
ンサは、レーザ光の光軸方向に沿う上記主電極の長手方
向端部外方で、上記レーザ光の光路から外れた位置に配
設されていることを特徴とするガスレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26526489A JP2685930B2 (ja) | 1989-10-13 | 1989-10-13 | ガスレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26526489A JP2685930B2 (ja) | 1989-10-13 | 1989-10-13 | ガスレーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03127883A JPH03127883A (ja) | 1991-05-30 |
| JP2685930B2 true JP2685930B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=17414815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26526489A Expired - Fee Related JP2685930B2 (ja) | 1989-10-13 | 1989-10-13 | ガスレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2685930B2 (ja) |
-
1989
- 1989-10-13 JP JP26526489A patent/JP2685930B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03127883A (ja) | 1991-05-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |