JP2861114B2 - 金属蒸気レーザ装置 - Google Patents
金属蒸気レーザ装置Info
- Publication number
- JP2861114B2 JP2861114B2 JP25594889A JP25594889A JP2861114B2 JP 2861114 B2 JP2861114 B2 JP 2861114B2 JP 25594889 A JP25594889 A JP 25594889A JP 25594889 A JP25594889 A JP 25594889A JP 2861114 B2 JP2861114 B2 JP 2861114B2
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- Japan
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- electrodes
- ceramic tube
- pair
- inner tube
- discharge
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ガス放電によって金属を加熱して気化お
よび励起させてレーザ出力を得る金属蒸気レーザ装置に
関するものである。
よび励起させてレーザ出力を得る金属蒸気レーザ装置に
関するものである。
第２図は例えば特開昭63−141381号公報に示された従
来の金属蒸気レーザ装置を示す断面図である。図におい
て、（１）は陰極端子、（２）は陽極端子、（３）は陰
極、（４）は陽極、（５）は内部に放電が形成される内
管、（６）はこの内管（５）から径方向への熱損失を抑
制するための断熱材、（７）は容器、（８）は容器
（７）の両端に、設けられたレーザ光を取り出す窓、
（９）は容器（８）を取り囲む金属外管で、内部は真空
に保持されている。（10）は金属蒸気を生成する銅ペレ
ットなどの固形状の金属媒体、（11）は外管（９）内に
設けられた断熱層で、上記容器（７）からの熱損失を抑
制する。
来の金属蒸気レーザ装置を示す断面図である。図におい
て、（１）は陰極端子、（２）は陽極端子、（３）は陰
極、（４）は陽極、（５）は内部に放電が形成される内
管、（６）はこの内管（５）から径方向への熱損失を抑
制するための断熱材、（７）は容器、（８）は容器
（７）の両端に、設けられたレーザ光を取り出す窓、
（９）は容器（８）を取り囲む金属外管で、内部は真空
に保持されている。（10）は金属蒸気を生成する銅ペレ
ットなどの固形状の金属媒体、（11）は外管（９）内に
設けられた断熱層で、上記容器（７）からの熱損失を抑
制する。
次に動作について説明する。陰極端子（１）と陽極端
子（２）の間にパルス電圧が印加されると、陰極（３）
と陽極（４）との間にパルス放電が発生し、内管（５）
の内部に放電が形成される。次いで、放電により発生し
た熱は、内管（５）に伝導し、内管（５）を取り囲む断
熱材（６）、外管（９）内の真空部と断熱層（11）の作
用により、内管（５）の温度が上昇する。これに伴なっ
て内管（５）内部に載置した銅ペレットなどの固形状の
金属媒体（10）が溶融し、レーザ発振を起こすに必要な
銅蒸気などの金属蒸気が得られる。この状態において、
パルス電圧の印加により、金属蒸気が励起されて反転分
布を起こし、光共振器（第２図には示されていない）を
両端の窓（８）の外側に設置すれば、窓（８）を通して
レーザ光が得られる。
子（２）の間にパルス電圧が印加されると、陰極（３）
と陽極（４）との間にパルス放電が発生し、内管（５）
の内部に放電が形成される。次いで、放電により発生し
た熱は、内管（５）に伝導し、内管（５）を取り囲む断
熱材（６）、外管（９）内の真空部と断熱層（11）の作
用により、内管（５）の温度が上昇する。これに伴なっ
て内管（５）内部に載置した銅ペレットなどの固形状の
金属媒体（10）が溶融し、レーザ発振を起こすに必要な
銅蒸気などの金属蒸気が得られる。この状態において、
パルス電圧の印加により、金属蒸気が励起されて反転分
布を起こし、光共振器（第２図には示されていない）を
両端の窓（８）の外側に設置すれば、窓（８）を通して
レーザ光が得られる。
従来の金属蒸気レーザ装置は以上のように構成されて
いるので、稼働時には放電領域が高温となり内管が熱膨
張のため軸方向に伸びる。一方、発振停止時の冷却時に
は縮む。このような発振・停止に伴なう熱サイクルの繰
り返しによって内管は伸縮を繰り返すが、内管とその支
持部との間の摩擦力の分布が必ずしも均一ではなく、ま
た摩擦力の分布が経時的に変動するため、内管位置が不
規則に移動（以下、この移動を「歩き」と呼ぶ）し、場
合によっては内管の端が電極と接触することがある。こ
のような事態にいたると、放電に異常を来すことがあ
る。また、同じ歩きが、内管を断熱すると共にこれを支
持している断熱材の摩耗の要因となり、その厚みの減少
により光軸がずれ、また断熱材の摩耗紛により放電に悪
影響をおよぼすなどの問題点があった。
いるので、稼働時には放電領域が高温となり内管が熱膨
張のため軸方向に伸びる。一方、発振停止時の冷却時に
は縮む。このような発振・停止に伴なう熱サイクルの繰
り返しによって内管は伸縮を繰り返すが、内管とその支
持部との間の摩擦力の分布が必ずしも均一ではなく、ま
た摩擦力の分布が経時的に変動するため、内管位置が不
規則に移動（以下、この移動を「歩き」と呼ぶ）し、場
合によっては内管の端が電極と接触することがある。こ
のような事態にいたると、放電に異常を来すことがあ
る。また、同じ歩きが、内管を断熱すると共にこれを支
持している断熱材の摩耗の要因となり、その厚みの減少
により光軸がずれ、また断熱材の摩耗紛により放電に悪
影響をおよぼすなどの問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、熱サイクルによる内管の歩きを規制すると
共に断熱材の摩耗による光軸のずれを防止することがで
きる金属蒸気レーザ装置を得ることを目的とする。
れたもので、熱サイクルによる内管の歩きを規制すると
共に断熱材の摩耗による光軸のずれを防止することがで
きる金属蒸気レーザ装置を得ることを目的とする。
この発明に係る金属蒸気レーザ装置は、内管と電極と
の間に両者の外側に嵌まりあい、かつその内径面に内管
の歩きの範囲を規制する突起を一体的に形成した支持材
を設けたものである。
の間に両者の外側に嵌まりあい、かつその内径面に内管
の歩きの範囲を規制する突起を一体的に形成した支持材
を設けたものである。
この発明における金属蒸気レーザ装置は内管の両側に
設けた支持材によって内管の歩きの範囲を規制するとと
もに内管を支持して断熱材の摩耗をなくし光軸中心のず
れを抑制し、さらに断熱材の摩耗紛による放電への悪影
響を防止する。
設けた支持材によって内管の歩きの範囲を規制するとと
もに内管を支持して断熱材の摩耗をなくし光軸中心のず
れを抑制し、さらに断熱材の摩耗紛による放電への悪影
響を防止する。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図において、（１）〜（９）（11）は従来と同様
である。（12）は内管（５）と容器（７）の間に装着さ
れた結晶アルミナや窒化物の耐熱材でできた内管（５）
の支持材である。支持材（12）の外面は容器（７）の内
面に沿い、支持材（12）の内面の一部は内管（５）の一
部と嵌め合い状態となっている。また、支持材（５）の
内面には一部に凸部（12a）があり、これが内管（５）
の端部と接触できる位置にある。内管（５）は、断熱材
（６）と支持材（12）とによって支持される状態で容器
（７）に装着されている。
である。（12）は内管（５）と容器（７）の間に装着さ
れた結晶アルミナや窒化物の耐熱材でできた内管（５）
の支持材である。支持材（12）の外面は容器（７）の内
面に沿い、支持材（12）の内面の一部は内管（５）の一
部と嵌め合い状態となっている。また、支持材（５）の
内面には一部に凸部（12a）があり、これが内管（５）
の端部と接触できる位置にある。内管（５）は、断熱材
（６）と支持材（12）とによって支持される状態で容器
（７）に装着されている。
次に動作について説明する。第１図において、両端の
電極（３）（４）の間にパルス電圧が印加されると、電
極（３），（４）間にパルス放電が発生し、内管（５）
の内部に放電がおこる。内管（５）はそれを取り囲む断
熱材（６）および断熱層（11）により、外部と断熱状態
にあり、放電時には温度が上昇する。内管（５）は熱膨
張により、断熱材（６）との摩擦抵抗の大きい部分を中
心として、軸方向に伸びる。内管（５）の一方の端が支
持材（12）の凸部（12a）と接触すると動きは規制さ
れ、他方への伸びだけとなる。所要温度となった時に
は、内管（５）は両端の支持材（12）の凸部（12a）間
に納まる形となり、直接内管（５）と両電極（３）
（４）の先端が接触することがない。したがって、接触
による電界の集中と、これに伴なう異常放電、異常発熱
によって、内管（５）が破壊されることが防止される。
発振、停止の熱サイクルがかかる場合、内管（５）の伸
長、収縮が繰り返えされる。断熱材（６）とは温度およ
び熱膨張率の違いがあり両者間ではすべりが生ずる。こ
のため内管（５）は軸方向において定位置からずれるこ
とになるが運転動作時支持材（12）の凸部（12a）で規
制された定位置に納まる。また、同じすべりにより、支
持材（12）がない場合、脆弱な断熱材（６）は徐々に削
られ厚みが減少することにより、内管（５）が下に落ち
込み、内管（５）の断面の中心軸すなわち光軸の中心が
ずれる。光軸のずれは、光共振器などの光学系の光軸と
のズレによる発振器特性の劣化、入射信号との光軸ズレ
による増幅器としての特性劣化の要因となる。また、断
熱材（６）の摩耗紛により放電に悪影響をおよぼすとい
う問題もある。しかし、本発明の内管（５）は支持材
（12）により支えられているため、以上のような問題は
防止できる。
電極（３）（４）の間にパルス電圧が印加されると、電
極（３），（４）間にパルス放電が発生し、内管（５）
の内部に放電がおこる。内管（５）はそれを取り囲む断
熱材（６）および断熱層（11）により、外部と断熱状態
にあり、放電時には温度が上昇する。内管（５）は熱膨
張により、断熱材（６）との摩擦抵抗の大きい部分を中
心として、軸方向に伸びる。内管（５）の一方の端が支
持材（12）の凸部（12a）と接触すると動きは規制さ
れ、他方への伸びだけとなる。所要温度となった時に
は、内管（５）は両端の支持材（12）の凸部（12a）間
に納まる形となり、直接内管（５）と両電極（３）
（４）の先端が接触することがない。したがって、接触
による電界の集中と、これに伴なう異常放電、異常発熱
によって、内管（５）が破壊されることが防止される。
発振、停止の熱サイクルがかかる場合、内管（５）の伸
長、収縮が繰り返えされる。断熱材（６）とは温度およ
び熱膨張率の違いがあり両者間ではすべりが生ずる。こ
のため内管（５）は軸方向において定位置からずれるこ
とになるが運転動作時支持材（12）の凸部（12a）で規
制された定位置に納まる。また、同じすべりにより、支
持材（12）がない場合、脆弱な断熱材（６）は徐々に削
られ厚みが減少することにより、内管（５）が下に落ち
込み、内管（５）の断面の中心軸すなわち光軸の中心が
ずれる。光軸のずれは、光共振器などの光学系の光軸と
のズレによる発振器特性の劣化、入射信号との光軸ズレ
による増幅器としての特性劣化の要因となる。また、断
熱材（６）の摩耗紛により放電に悪影響をおよぼすとい
う問題もある。しかし、本発明の内管（５）は支持材
（12）により支えられているため、以上のような問題は
防止できる。
以上のように、この発明によれば、内管の熱サイクル
による歩きを規制する支持材により内管を支持したこと
により、信頼性の高い装置を提供することが可能とな
る。
による歩きを規制する支持材により内管を支持したこと
により、信頼性の高い装置を提供することが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例による金属蒸気レーザ装置
を示す断面図、第２図は従来の金属蒸気レーザを示す断
面図である。図において、（３），（４）は電極、
（５）は内管、（６）は断熱材、（12）は支持材であ
る。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
を示す断面図、第２図は従来の金属蒸気レーザを示す断
面図である。図において、（３），（４）は電極、
（５）は内管、（６）は断熱材、（12）は支持材であ
る。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】放電路と、この放電路の両端に一対の電極
を有し、前記放電路中に金属レーザ媒質を配置するとと
もに不活性ガスを満たして、前記一対の電極間にパルス
電圧を印加して放電させ、前記金属レーザ媒質を蒸発・
励起させてレーザ光を発生させる金属蒸気レーザ装置に
おいて、 前記放電路を形成する円筒状のセラミックス管と、該セ
ラミックス管と略同一内径の円筒状放電電極部を備え前
記セラミックス管の両端部近傍に前記円筒状放電電極部
を対向配置した前記一対の電極と、前記セラミックス管
の両端部と前記一対の各電極の間に配置し、その各端部
に前記セラミックス管の端部と前記一対の電極のそれぞ
れの円筒状放電電極部を挿入するとともにその長手方向
中央部近傍の内面に前記セラミックス管および前記一対
の電極の内径側に突出することなく前記セラミックス管
の軸方向移動可能距離を規制する突起部を一体的に形成
した円筒状耐熱セラミックス支持部材とを備えたことを
特徴とする金属蒸気レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25594889A JP2861114B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 金属蒸気レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25594889A JP2861114B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 金属蒸気レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03116985A JPH03116985A (ja) | 1991-05-17 |
| JP2861114B2 true JP2861114B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=17285804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25594889A Expired - Lifetime JP2861114B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 金属蒸気レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2861114B2 (ja) |
-
1989
- 1989-09-29 JP JP25594889A patent/JP2861114B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03116985A (ja) | 1991-05-17 |
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