JP2752517B2 - Laser discharge tube - Google Patents

Laser discharge tube

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JP2752517B2
JP2752517B2 JP4510799A JP51079992A JP2752517B2 JP 2752517 B2 JP2752517 B2 JP 2752517B2 JP 4510799 A JP4510799 A JP 4510799A JP 51079992 A JP51079992 A JP 51079992A JP 2752517 B2 JP2752517 B2 JP 2752517B2
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discharge tube
laser
electrode
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laser discharge
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規夫 軽部
良基 藤岡
三男 真鍋
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FUANATSUKU KK
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はレーザ発振器に使用されるレーザ用放電管に
開し、特に管壁の外周に設けた電極の絶縁破壊防止等を
図ったレーザ用放電管に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a laser discharge tube used for a laser oscillator, particularly to a laser discharge tube for preventing dielectric breakdown of an electrode provided on an outer periphery of a tube wall.

背景技術 レーザ発振器の放電管では、高電圧が印加されて放電
が発生し、その放電によってレーザガスが励起しレーザ
光が外部に出力される。ところで、その高電圧は、放電
管の管壁の外周に接着して設けられた電極に印加され、
放電は、その放電管を挟んで相対する電極同士の間で行
われる。したがって、正常時の放電は、その電極の幅で
決まる領域内で行われる。
BACKGROUND ART In a discharge tube of a laser oscillator, a high voltage is applied to generate a discharge, and the discharge excites a laser gas to output a laser beam to the outside. By the way, the high voltage is applied to an electrode provided by being adhered to the outer periphery of the tube wall of the discharge tube,
Discharge is performed between electrodes facing each other across the discharge tube. Therefore, the normal discharge is performed in a region determined by the width of the electrode.

しかし、電極には極めて高い高周波電圧(例えば、40
00ボルト)が印加されるため、その電極間以外で絶縁破
壊が生じてコロナ放電が発生することがある。このコロ
ナ放電は放電管温度が高くなる部分、例えば放電管内を
流れるレーザガスの下流側で発生しやすく、そのコロナ
放電が発生した部分では、高音になり電極材が溶け出し
て浸食されたり剥離が起こり、電極材の劣化が急速に加
速する。
However, very high frequency voltages (eg, 40
(00 volts), a dielectric breakdown may occur between the electrodes other than between the electrodes, and corona discharge may occur. This corona discharge is likely to occur in a portion where the discharge tube temperature becomes high, for example, on the downstream side of the laser gas flowing in the discharge tube. In addition, the deterioration of the electrode material is rapidly accelerated.

ところで、電極材には、一般に導電性の良い銀が使用
される。電極は、その銀を放電管の外壁にメタライズ等
で装着して形成される。この電極に高電圧を印加する
と、電極のエッジ部分では強電界分布となり、コロナ放
電が発生する。また、コロナ放電は、電極が熱歪み等で
浮き上がり、エアギャップができるとその部分でも発生
する。このコロナ放電は、一旦は放電管の外壁表面に沿
って走り、電極から数ミリメートル放れた位置で放電管
内部に入る。その際に水の成分と反対して銀が溶け出し
てしまい、その溶け出した銀は、電極から放電管の外壁
に沿って樹枝状に成長し、電極周辺の放電管壁を数セン
チメートルの幅で被うこととなる。電極材の銀が移動
(マイグレーション)するこのような現象が発生する
と、さらに絶縁耐圧が低下し、コロナ放電がより発生し
やすくなり、電極材の流出、電極の劣化等が一層顕著に
なっていく。また、電極周辺がその溶け出した銀で被わ
れるために、電極の巾が広がり、電気的特性が変化する
ので放電管の寿命も短くなる。放電管の外観としての見
栄えも悪くなる。
Incidentally, silver having good conductivity is generally used for the electrode material. The electrode is formed by mounting the silver on the outer wall of the discharge tube by metallizing or the like. When a high voltage is applied to this electrode, a strong electric field distribution occurs at the edge of the electrode, and corona discharge occurs. In addition, the corona discharge is lifted due to thermal distortion or the like of the electrode, and also occurs in the air gap when an air gap is formed. The corona discharge runs along the outer wall surface of the discharge tube once, and enters the discharge tube at a position several millimeters away from the electrode. At that time, silver elutes in opposition to the water component, and the eluted silver grows from the electrode along the outer wall of the discharge tube in a dendritic manner, and the discharge tube wall around the electrode extends several centimeters. It will cover with width. When such a phenomenon that silver of the electrode material moves (migration) occurs, the withstand voltage further decreases, corona discharge is more likely to occur, and outflow of the electrode material, deterioration of the electrode, and the like become more remarkable. . Further, since the periphery of the electrode is covered with the melted silver, the width of the electrode is widened and the electrical characteristics are changed, so that the life of the discharge tube is shortened. The appearance of the discharge tube also becomes poor.

上述したコロナ放電を防止するためには、電極に印加
される電圧を下げればよいが、そうすると注入パワーが
低下し、パワーが要求されるレーザ加工に対応できなく
なる。また、コロナ放電は温度が高くなるとともに発生
しやすくなるため、電極に熱放用プレートを取り付けて
電極温度を下げる方法もあるが、放電管温度が高くなる
レーザガスの下流側では、やはりコロナ放電の発生を防
止することができない。さらに、印加電圧を下げて温度
低下を図ることもできるが、その場合も、上述したよう
に、注入パワーが低下し、パワーが要求されるレーザ加
工に対応できなくなる。
In order to prevent the above-described corona discharge, the voltage applied to the electrode may be reduced. However, if this is done, the injection power decreases, and it becomes impossible to cope with laser processing requiring power. In addition, since corona discharge is more likely to occur as the temperature increases, there is a method of lowering the electrode temperature by attaching a heat-releasing plate to the electrode.However, downstream of the laser gas where the discharge tube temperature increases, the corona discharge also occurs. The occurrence cannot be prevented. Further, the temperature can be lowered by lowering the applied voltage, but also in this case, as described above, the injection power is reduced, and it is impossible to cope with laser processing requiring power.

発明の開示 本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、
コロナ放電による電極材の流出及び剥離、電極の劣化等
を防止することができるレーザ用放電管を提供すること
を目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a point,
An object of the present invention is to provide a laser discharge tube capable of preventing outflow and separation of an electrode material due to corona discharge, deterioration of an electrode, and the like.

また、本発明の他の目的は、電極の放熱特性及び耐絶
縁性を改善して注入パワーを増加させることができるレ
ーザ用放電管を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a laser discharge tube capable of improving the heat radiation characteristics and insulation resistance of the electrode and increasing the injection power.

本発明では上記課題を解決するために、 印加された高周波電圧によって放電を生じレーザガス
を励起するレーザ用放電管において、管壁の外周に装着
された電極と、前記電極上に装着され、低融点ガラスを
バインダとし低熱膨張係数または負の熱膨張係数を有す
るセラミック材によって構成された誘電体層と、を有す
ることを特徴とするレーザ用放電管が、提供される。
In the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, in a laser discharge tube that generates a discharge by an applied high-frequency voltage and excites a laser gas, an electrode mounted on the outer periphery of a tube wall and a low melting point mounted on the electrode are provided. A laser discharge tube, comprising: a dielectric layer formed of a ceramic material having a low thermal expansion coefficient or a negative thermal expansion coefficient using glass as a binder.

管壁の外周に装着された電極上に、その電極を被うよ
うに誘電体をコーティング又は装着により装着し誘電体
層を形戊する。この誘電体層によって、従来、電極端部
分で誘起されていたコロナ放電の発生を防止することが
できる。
A dielectric is coated or mounted on the electrode mounted on the outer periphery of the tube wall so as to cover the electrode to form a dielectric layer. With this dielectric layer, it is possible to prevent the occurrence of corona discharge that has been conventionally induced at the electrode end.

また、誘電体層に低融点ガラスをバインダとし低熱膨
張係数または負の熱膨張係数を有するセラミック材を用
いることにより剥離、電極の劣化等を防止することがで
きる。
In addition, by using a ceramic material having a low thermal expansion coefficient or a negative thermal expansion coefficient with a low melting point glass as a binder for the dielectric layer, peeling, deterioration of the electrode, and the like can be prevented.

図面の簡単な説明 図1は本発明のレーザ用放電管の構成を示す図、 図2は本発明のレーザ用放電管を用いたレーザ発振器
の構成を概略的に示す図である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a laser discharge tube of the present invention, and FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of a laser oscillator using the laser discharge tube of the present invention.

発明を実施するための最良の形態 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図2は本発明のレーザ用放電管を用いたレーザ発振器
の構成を概略的に示す図である。レーザ用放電管1は誘
電体(例えば石英ガラス)から成り、断面が円形のパイ
プである。レーザ用放電管1の外周面には、2本の電極
部2,3が同一ピッチで螺旋状に設けられている。電極部
2は電極21及び誘電体層22から構成され、電極部3は同
様に電極31及び誘電休層32から構成されている。その詳
細は後述する。レーザ用放電管1内にはレーザガス10が
矢印で示す管軸方向に流され、高周波電源(図示せず)
より電極21及び31間に高周波電圧が印加されると、レー
ザ用放電管1内では、放電がその放電管1を挟んで相対
向する電極同士の間で生じ、レーザガス10が励起され
る。レーザ用放電管1両端には全反射鏡4及び出力結合
鏡5が設けられてファブリペロー型共振器を構成してお
り、励起されたレーザガス分子から放出される光を発振
させて一部を出力結合鏡5からレーザ光11として出力す
る。このレーザ光11はワークに照射されてレーザ加工が
行われる。なお、レーザ用放電管1は、石英ガラスだけ
でなく、絶縁破壊に強い他の誘電体材料(例えばアルミ
ナ、チタン酸アルミ)で構成することもできる。また、
レーザ用放電管1に螺旋状の電極を設けるようにした
が、プレート状の電極を設けるようにすることもでき
る。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of a laser oscillator using the laser discharge tube of the present invention. The laser discharge tube 1 is made of a dielectric material (for example, quartz glass), and is a pipe having a circular cross section. On the outer peripheral surface of the laser discharge tube 1, two electrode portions 2, 3 are spirally provided at the same pitch. The electrode section 2 is composed of an electrode 21 and a dielectric layer 22, and the electrode section 3 is composed of an electrode 31 and a dielectric layer 32 in the same manner. The details will be described later. A laser gas 10 flows through the laser discharge tube 1 in the tube axis direction indicated by an arrow, and a high-frequency power supply (not shown)
When a high-frequency voltage is applied between the electrodes 21 and 31, a discharge occurs between the electrodes facing each other across the discharge tube 1 in the laser discharge tube 1, and the laser gas 10 is excited. A total reflection mirror 4 and an output coupling mirror 5 are provided at both ends of the laser discharge tube 1 to constitute a Fabry-Perot resonator, which oscillates light emitted from the excited laser gas molecules and partially outputs the light. The laser light 11 is output from the coupling mirror 5. The laser beam 11 is applied to the work to perform laser processing. The laser discharge tube 1 can be made of not only quartz glass but also other dielectric materials (for example, alumina and aluminum titanate) which are resistant to dielectric breakdown. Also,
Although a spiral electrode is provided in the laser discharge tube 1, a plate-shaped electrode may be provided.

図1は本発明のレーザ用放電管の構成を示し、図2の
X−X断面図である。レーザ用放電管1の管壁外周面1A
には、上述したように、電極部2及び3が設けられてい
る。電極部2及び3の各電極21及び31は、誘電体である
銀を管壁外周面1Aにメタライズで装着して形成したもの
である。この電極21及び31を被うようにして誘電体層22
及び32が形成される。誘電体層22及び32は、セラミック
材、ガラス、樹脂等の誘電体材料を溶射、塗布、焼き付
け等により、又は個別に成形した誘電体を接着により管
壁外周面1Aの電極21及び31に装着したものであり、その
厚さは0.1mm〜5mm程度に形成される。
FIG. 1 shows the configuration of the laser discharge tube of the present invention, and is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. Outer surface 1A of tube wall of laser discharge tube 1
Are provided with the electrode portions 2 and 3 as described above. The electrodes 21 and 31 of the electrode portions 2 and 3 are formed by mounting silver as a dielectric on the outer peripheral surface 1A of the tube wall by metallizing. A dielectric layer 22 is formed so as to cover the electrodes 21 and 31.
And 32 are formed. The dielectric layers 22 and 32 are attached to the electrodes 21 and 31 on the outer peripheral surface 1A of the tube wall by spraying, coating, baking or the like of a dielectric material such as a ceramic material, glass, resin, or by bonding a separately molded dielectric material by bonding. The thickness is formed to be about 0.1 mm to 5 mm.

ここで、誘電体層22及び32を、低融点ガラスをバイン
ダとして体熱膨張率または負の熱膨張率を有するセラミ
ック材で構成する場合について説明する。低融点ガラス
として代表的な酸化鉛系(PbO・B2O3)を使用し、セラ
ミック材としてチタン酸アルミ(Al2TiO5)、窒化ボロ
ン(BN)及び窒化珪素(Si3N4)を使用する。
Here, a case will be described in which the dielectric layers 22 and 32 are made of a ceramic material having a body thermal expansion coefficient or a negative thermal expansion coefficient using low-melting glass as a binder. Typical lead oxide (PbO.B 2 O 3 ) is used as low melting glass, and aluminum titanate (Al 2 TiO 5 ), boron nitride (BN) and silicon nitride (Si 3 N 4 ) are used as ceramic materials. use.

酸化鉛(PbO・B2O3)は融点が400℃〜450℃程度であ
り、電極21及び31を形成する銀に比べて融点が低いの
で、電極21及び31に塗布して焼成するのに適している。
また、この酸化鉛は、電極21及び31が熱歪みで浮き上が
りエアギャップ放電が起こる初期の段階で、電極21及び
31が溶融破壊を起こす以前に溶融しエアギャップに流入
して自己再生する機能も有する。酸化鉛の全体に対する
混合比率は50〜90wt%である。
Lead oxide (PbO.B 2 O 3 ) has a melting point of about 400 ° C. to 450 ° C. and has a lower melting point than silver forming the electrodes 21 and 31. Are suitable.
In addition, this lead oxide is used in the initial stage in which the electrodes 21 and 31 are lifted by thermal strain and air gap discharge occurs, and
It also has the function of melting itself and causing self-renewal by flowing into the air gap before the melt-down occurs. The mixing ratio of lead oxide to the whole is 50 to 90% by weight.

チタン酸アルミ及び窒化ボロンは負の熱膨張率を有
し、酸化鉛と混合することで全体の熱膨張率を低減する
役割を果たす。全体に対する混合比率は、熱膨張率がレ
ーザ用放電管1の熱膨張率にほぼ等しくなるように調整
され、例えばチタン酸アルミは18wt%であり、窒化ボロ
ンは5wt%である。また、チタン酸アルミ及び窒化ボロ
ンは低融点ガラスに比べて熱伝導率が大きいので、全体
としての熱伝導率も大きくなる。特に、窒化ボロンの熱
伝導率は大きいため、窒化ボロンの混合によって放熱性
が大幅に改善される。なお、窒化珪素を少量(例えば2w
t%)加えることで、セラミック材をレーザ用放電管1
に塗布する際の塗りやすさが改善される。同様の効果を
得るために、窒化珪素に代えて炭化珪素を使用すること
もできる。上記の酸化鉛、チタン酸アルミ、窒化ボロン
及び窒化珪素は溶剤と共に混合され、セラミック系塗料
としてレーザ用放電管1の電極21及び31に塗布され、さ
らに、恒温層において焼成される。その焼成条件は、例
えば450℃×30minである。
Aluminum titanate and boron nitride have a negative coefficient of thermal expansion, and play a role in reducing the overall coefficient of thermal expansion when mixed with lead oxide. The mixing ratio to the whole is adjusted so that the coefficient of thermal expansion is substantially equal to the coefficient of thermal expansion of the laser discharge tube 1. For example, aluminum titanate is 18 wt% and boron nitride is 5 wt%. Also, since aluminum titanate and boron nitride have a higher thermal conductivity than low-melting glass, the overall thermal conductivity also increases. In particular, since the thermal conductivity of boron nitride is large, the heat dissipation is greatly improved by the mixing of boron nitride. In addition, a small amount of silicon nitride (for example, 2w
t%) by adding ceramic material to the discharge tube 1 for laser.
This improves the ease of application when applied to the surface. In order to obtain the same effect, silicon carbide can be used instead of silicon nitride. The above-mentioned lead oxide, aluminum titanate, boron nitride and silicon nitride are mixed together with a solvent, applied as a ceramic paint to the electrodes 21 and 31 of the laser discharge tube 1, and further fired in a thermostatic layer. The firing conditions are, for example, 450 ° C. × 30 min.

このようにして製造されたセラミック装着層(誘電体
層)22及び32によって、電極21及び31は完全に被覆され
てしまう。このため、銀が水分に触れて反応し溶け出す
ことはない。また、従来、電極21及び31と管壁外周面1A
との間に介在していたエアギャップ部分もなくなり、そ
のエアギャップ部分で誘起されていたコロナ放電が発生
する余地もなくなる。さらに、レーザ用放電管1と電極
21及び31間の熱歪みによる浮き上がりエアギャップも自
己再生されるので、この点でもコロナ放電が発生する余
地がなくなる。したがって、電極21及び31を形成する銀
の溶け出し及び剥離、電極21及び31の劣化等を防止する
ことができ、レーザ用放電管1としての寿命も10倍以上
に改善された。また、その溶け出した銀で電極周辺が被
われて特性が悪化(変化)することもなくなる。放電管
の外観としての見栄えが悪くなるようなこともなくな
る。
The electrodes 21 and 31 are completely covered by the ceramic mounting layers (dielectric layers) 22 and 32 thus manufactured. For this reason, silver does not come into contact with water and react and melt. Conventionally, the electrodes 21 and 31 and the tube wall outer peripheral surface 1A
The air gap portion interposed between the air gap portion and the air gap portion disappears, and there is no room for the corona discharge induced in the air gap portion to occur. Further, a discharge tube 1 for laser and an electrode
Since the floating air gap due to the thermal strain between 21 and 31 is also self-regenerated, there is no room for corona discharge to occur at this point. Therefore, the dissolution and peeling of silver forming the electrodes 21 and 31 and the deterioration of the electrodes 21 and 31 can be prevented, and the life of the laser discharge tube 1 has been improved by 10 times or more. In addition, the characteristics are not deteriorated (changed) by covering the periphery of the electrode with the dissolved silver. The appearance of the discharge tube does not deteriorate.

さらに、セラミック装着層22及び32は、その熱膨張率
がレーザ用放電管1とほぼ等しくなるように調整されて
いるので、セラミック装着層22,32とレーザ用放電管1
との間で生じる熱歪みは極力小さくなり、熱歪みによっ
てセラミック装着層22及び32が剥がれたりすることもな
い。したがって、この点でもレーザ用放電管1の寿命が
大幅に改善される。
Further, since the ceramic mounting layers 22 and 32 are adjusted so that their thermal expansion coefficients are substantially equal to those of the laser discharge tube 1, the ceramic mounting layers 22 and 32 and the laser discharge tube 1 are adjusted.
And the thermal strain generated between the ceramic mounting layers 22 and 32 does not peel off due to the thermal strain. Therefore, also in this respect, the life of the laser discharge tube 1 is greatly improved.

また、セラミック装着層22及び32に高熱伝導率及び高
耐絶縁性を有する材料を用いることにより、電極21及び
31の放熱特性及び耐絶縁性を改善することができ、従
来、抑えられていた注入パワー(注入電力)を増加する
ことができる。放熱特性の改善では、同一の注入電力で
のレーザ発振出力は、例えば1570Wであったものが本発
明のレーザ用放電管では1770Wと約15パーセントの増加
が可能となった。電極間耐絶縁性は5倍アップする。セ
ラミック装着層22及び32は、400℃までの注入パワーに
耐えることができる。また、−200℃〜400℃の急冷加熱
テストにも耐えることができた。さらに極部的には、15
00℃になっても自己再生機能を保持することができた。
Also, by using a material having high thermal conductivity and high insulation resistance for the ceramic mounting layers 22 and 32, the electrodes 21 and
The heat radiation characteristics and insulation resistance of the semiconductor device 31 can be improved, and the injection power (injection power), which has been suppressed conventionally, can be increased. In the improvement of the heat radiation characteristics, the laser oscillation output at the same injection power was, for example, 1570 W, but the discharge tube for laser of the present invention was able to increase by about 15% to 1770 W. The insulation resistance between the electrodes is increased by a factor of five. The ceramic mounting layers 22 and 32 can withstand injection powers up to 400 ° C. In addition, it was able to withstand the rapid cooling test at -200 ° C to 400 ° C. More ultimately, 15
Even when the temperature reached 00 ° C., the self-regeneration function could be maintained.

上記の説明では、負の熱膨張率を有するセラミック材
としてチタン酸アルミ及び窒化ボロンを使用するように
したが、他のセラミック材、例えばチタン酸鉛を使用す
ることもできる。また、チタン酸アルミ及び窒化ボロン
を混合して使用するようにしたが、チタン酸アルミまた
は窒化ボロンの何れか一方のみを使用してもよい。
In the above description, aluminum titanate and boron nitride are used as ceramic materials having a negative coefficient of thermal expansion. However, other ceramic materials, for example, lead titanate can also be used. Further, although aluminum titanate and boron nitride are used as a mixture, only one of aluminum titanate and boron nitride may be used.

さらに、負の熱膨張率を有するセラミック材だけでな
く、低熱膨張率のセラミック材を使用しても同様の効果
を得ることができる。
Further, the same effect can be obtained by using not only a ceramic material having a negative coefficient of thermal expansion but also a ceramic material having a low coefficient of thermal expansion.

また、例えばチタニウム複合酸化物(TiO,Al2TiO5,M
gTiO3等)を主成分とするセラミック材や、そのチタニ
ウム複合酸化物とアルミナ、マグネシア、窒化ボロン等
との複合セラミック材をセラミック系塗料として使用す
るようにしてもよい。その場合のバインダとしては、上
記の酸化鉛の他にシリコンやチラノポリマ(Si−C)を
使用することもできる。チタニウム複合酸化物とアルミ
ナ、マグネシア、窒化ボロン等との複合セラミック材を
使用する場合は、チタニウム複合酸化物とアルミナ、マ
グネシア、窒化ボロン等との配合を調整することで、低
熱膨張率及び高熱伝導率を示すセラミック材を得ること
ができる。
Further, for example, a titanium composite oxide (TiO, Al 2 TiO 5 , M
A ceramic material mainly composed of gTiO 3 or a composite ceramic material of the titanium composite oxide and alumina, magnesia, boron nitride, or the like may be used as the ceramic paint. In this case, as the binder, silicon or tyranopolymer (Si-C) can be used in addition to the lead oxide. When using a composite ceramic material of titanium composite oxide and alumina, magnesia, boron nitride, etc., by adjusting the blend of titanium composite oxide with alumina, magnesia, boron nitride, etc., a low coefficient of thermal expansion and high thermal conductivity can be obtained. It is possible to obtain a ceramic material having a high modulus.

さらに、上記の説明では、電極に銀を用いるようにし
たが、他の導電性材料(例えば金)を用いるように構成
することもできる。
Further, in the above description, silver is used for the electrode, but another conductive material (for example, gold) may be used.

以上説明したように本発明では、レーザ用放電管の電
極上に誘電体を装着したので、電極はその誘電体層によ
って完全に被われてしまう。このため、従来、電極と管
壁外周面との間に介在していたエアギャップ部分もなく
なり、自己再生機能とあいまってそのエアギャップ部分
で誘起されていたコロナ放電が発生する余地もなくな
る。したがって、電極材料の溶け出し、電極の劣化等を
防止することができる。
As described above, in the present invention, since the dielectric is mounted on the electrode of the laser discharge tube, the electrode is completely covered by the dielectric layer. For this reason, the air gap portion conventionally interposed between the electrode and the outer peripheral surface of the tube wall is also eliminated, and there is no room for the corona discharge induced in the air gap portion in combination with the self-regeneration function. Therefore, the dissolution of the electrode material, the deterioration of the electrode, and the like can be prevented.

また、その溶け出した銀で電極周辺が被われることに
よる特性の悪化(変化)もなくなり寿命を延ばすことが
できる。
In addition, there is no deterioration (change) in characteristics due to the periphery of the electrode being covered with the dissolved silver, and the life can be extended.

さらに、誘電体層に高熱伝導率及び高耐絶縁性を有す
る材料を用いることにより、電極の放熱特性及び耐絶縁
性を改善することができ、従来、抑えられていた注入パ
ワーを増加することができる。
Furthermore, by using a material having high thermal conductivity and high insulation resistance for the dielectric layer, it is possible to improve the heat radiation characteristics and insulation resistance of the electrodes, and to increase the injection power, which was conventionally suppressed. it can.

特に、誘電体層を低融点ガラスをバインダとし低熱膨
張係数または負の熱膨張係数を有するセラミック材によ
って構成したので、その熱膨張率がレーザ用放電管とほ
ぼ等しくなり、レーザ用放電管と誘電体層との熱歪みは
極めて小さくなり、熱歪みによって誘電体層が剥離する
ことがなくなる。
In particular, since the dielectric layer is made of a ceramic material having a low thermal expansion coefficient or a negative thermal expansion coefficient using a low-melting glass as a binder, the coefficient of thermal expansion is substantially equal to that of the laser discharge tube, and the dielectric layer is insulated from the laser discharge tube Thermal strain with the body layer is extremely small, and the dielectric layer does not peel off due to the thermal strain.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−23684(JP,A) 特開 昭63−24686(JP,A) 特開 昭64−66983(JP,A) 特開 昭63−95644(JP,A) 特開 平2−207578(JP,A) 特開 平2−145486(JP,A) 実公 昭54−36455(JP,Y2)Continuation of the front page (56) References JP-A-2-23684 (JP, A) JP-A-63-24686 (JP, A) JP-A-64-66983 (JP, A) JP-A-63-95644 (JP) , A) JP-A-2-207578 (JP, A) JP-A-2-145486 (JP, A) Jikken Sho 54-36455 (JP, Y2)

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】印加された高周波電圧によって放電を生じ
レーザガスを励起するレーザ用放電管において、 管壁の外周に装着された電極と、 前記電極上に装着され、低融点ガラスをバインダとし低
熱膨張係数または負の熱膨張係数を有するセラミック材
によって構成された誘電体層と、 を有することを特徴とするレーザ用放電管。
1. A laser discharge tube for generating a discharge by an applied high-frequency voltage to excite a laser gas, comprising: an electrode mounted on an outer periphery of a tube wall; and a low thermal expansion mounted on the electrode and using low melting glass as a binder. And a dielectric layer made of a ceramic material having a coefficient or a negative coefficient of thermal expansion.
【請求項2】前記セラミック材はチタニウム複合酸化物
であることを特徴とする請求項1記載のレーザ用放電
管。
2. The laser discharge tube according to claim 1, wherein said ceramic material is a titanium composite oxide.
【請求項3】前記チタニウム複合酸化物はチタン酸アル
ミあるいはチタン酸鉛であることを特徴とする請求項2
記載のレーザ用放電管。
3. The titanium composite oxide is aluminum titanate or lead titanate.
The discharge tube for a laser according to the above.
【請求項4】前記セラミック材は窒化ボロンであること
を特徴とする請求項1記載のレーザ用放電管。
4. The laser discharge tube according to claim 1, wherein said ceramic material is boron nitride.
【請求項5】前記セラミック材は、チタニウム複合酸化
物及び窒化ボロンであることを特徴とする請求項1記載
のレーザ用放電管。
5. The laser discharge tube according to claim 1, wherein said ceramic material is a titanium composite oxide and boron nitride.
【請求項6】前記セラミック材には窒化珪素または炭化
珪素が混合されることを特徴とする請求項2、4あるい
は5記載のレーザ用放電管。
6. A laser discharge tube according to claim 2, wherein said ceramic material is mixed with silicon nitride or silicon carbide.
【請求項7】前記バインダの混合率は50〜90重量%であ
ることを特徴とする請求項1記載のレーザ用放電管。
7. The laser discharge tube according to claim 1, wherein the mixing ratio of the binder is 50 to 90% by weight.
【請求項8】前記セラミック材は、チタニウム複合酸化
物とアルミナ、マグネシア、窒化ボロンからなる複合セ
ラミック材であることを特徴とする請求項2記載のレー
ザ用放電管。
8. The laser discharge tube according to claim 2, wherein said ceramic material is a composite ceramic material comprising a titanium composite oxide, alumina, magnesia, and boron nitride.
【請求項9】印加された高周波電圧によって放電を生じ
レーザガスを励起するレーザ用放電管において、 管壁の外周に装着された電極と、 前記電極上に装着され、前記電極の溶融点温度より低
く、レーザ用放電の要求耐熱温度より高い溶融点温度の
材質から成る誘電体層と、 を有することを特徴とするレーザ用放電管。
9. A laser discharge tube for generating a discharge by a high-frequency voltage applied to excite a laser gas, comprising: an electrode mounted on an outer periphery of a tube wall; and an electrode mounted on the electrode and having a temperature lower than a melting point of the electrode. And a dielectric layer made of a material having a melting point temperature higher than a required heat-resistant temperature of the laser discharge.
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