JP3065681B2 - ガスレーザ発振装置 - Google Patents
ガスレーザ発振装置Info
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- JP3065681B2 JP3065681B2 JP4714891A JP4714891A JP3065681B2 JP 3065681 B2 JP3065681 B2 JP 3065681B2 JP 4714891 A JP4714891 A JP 4714891A JP 4714891 A JP4714891 A JP 4714891A JP 3065681 B2 JP3065681 B2 JP 3065681B2
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Description
[発明の目的]
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は横励起方式のガスレーザ
発振装置に関する。
発振装置に関する。
【0002】
【従来の技術】パルス発振が行われるエキシマレーザや
TEACO2 ガスレーザ発振装置などのパルスレーザで
は、レーザ出力は1パルス当りのジュール数とパルス発
振の繰返し数の積から算出される。このことから高出力
を得るために、従来より主放電の繰返し数を増加させる
種々の提案がなされている。主放電の繰返し数を上げる
ためには、主放電時に発生した放電生成物や放電電極の
電極面に滞留している負イオンを放電空間外の遠くに排
除することが重要で、この排除が効果的に行われない状
態で繰返し数を上げても、放電部においてガスレーザ媒
質の排出側にレーザ発振に寄与しないアーク放電が発生
してしまうことになる。図5は特開平1ー246881
号公報に開示された上記提案に係わるものひとつであ
る。すなわち、ガスレーザ媒質を所定圧力で封入した放
電管(1)内には2枚の保持板(2),(3) が平行状態に所定
の間隔をおき、さらに放電管(1) に対して電気的に絶縁
状態に上下に設けられている。保持板(2),(3) の対向さ
れる面には放電管(1) の軸方向に沿って長尺の陰極(4),
陽極(5) がそれぞれに結合され、これらによって主放電
電極が構成されている。陰極(4),陽極(5) の左右側部に
近接して複数の予備電離電極(6) が所定ピッチで保持板
(2),(3) 上に設けられている。各予備電離電極(6) の中
途部にはピーキングコンデンサ(7) がそれぞれ設けられ
ている。さらに、放電管(1) 内には上記ガスレーザ媒質
を循環させるファン(8) および熱交換器(9) が設けられ
ているとともに、ファン(8) で起こされた風を上記主放
電電極間に導くための第1、第2の風ガイド(10),(11)
が設けられている。上記第1の風ガイド(10)は放電管
(1) の内面に沿うように延長され、矢印Aで示すよう
に、上記ガスレーザ媒質が保持板(2),(3) の縁部間を通
り、陰極(4),陽極(5) のそれぞれの電極面にほぼ平行に
流れるように形成されている。一方、第2の風ガイド(1
1)は陽極(5) 側の保持板(3) を貫通し、陽極(5) とガス
流の上流側に位置する予備電離電極(6) との間に開口し
て設けられ、矢印Bで示すように、ガスレーザ媒質を陰
極(4) の電極面に交差する方向へ流すようになってい
る。
TEACO2 ガスレーザ発振装置などのパルスレーザで
は、レーザ出力は1パルス当りのジュール数とパルス発
振の繰返し数の積から算出される。このことから高出力
を得るために、従来より主放電の繰返し数を増加させる
種々の提案がなされている。主放電の繰返し数を上げる
ためには、主放電時に発生した放電生成物や放電電極の
電極面に滞留している負イオンを放電空間外の遠くに排
除することが重要で、この排除が効果的に行われない状
態で繰返し数を上げても、放電部においてガスレーザ媒
質の排出側にレーザ発振に寄与しないアーク放電が発生
してしまうことになる。図5は特開平1ー246881
号公報に開示された上記提案に係わるものひとつであ
る。すなわち、ガスレーザ媒質を所定圧力で封入した放
電管(1)内には2枚の保持板(2),(3) が平行状態に所定
の間隔をおき、さらに放電管(1) に対して電気的に絶縁
状態に上下に設けられている。保持板(2),(3) の対向さ
れる面には放電管(1) の軸方向に沿って長尺の陰極(4),
陽極(5) がそれぞれに結合され、これらによって主放電
電極が構成されている。陰極(4),陽極(5) の左右側部に
近接して複数の予備電離電極(6) が所定ピッチで保持板
(2),(3) 上に設けられている。各予備電離電極(6) の中
途部にはピーキングコンデンサ(7) がそれぞれ設けられ
ている。さらに、放電管(1) 内には上記ガスレーザ媒質
を循環させるファン(8) および熱交換器(9) が設けられ
ているとともに、ファン(8) で起こされた風を上記主放
電電極間に導くための第1、第2の風ガイド(10),(11)
が設けられている。上記第1の風ガイド(10)は放電管
(1) の内面に沿うように延長され、矢印Aで示すよう
に、上記ガスレーザ媒質が保持板(2),(3) の縁部間を通
り、陰極(4),陽極(5) のそれぞれの電極面にほぼ平行に
流れるように形成されている。一方、第2の風ガイド(1
1)は陽極(5) 側の保持板(3) を貫通し、陽極(5) とガス
流の上流側に位置する予備電離電極(6) との間に開口し
て設けられ、矢印Bで示すように、ガスレーザ媒質を陰
極(4) の電極面に交差する方向へ流すようになってい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の構成では矢印A
の流れと矢印Bの流れが交差することになるので、互い
の流れの状態によっては、放電空間への流入間際で流れ
が乱され、放電生成物や負イオンを放電空間からより遠
くへ排除することが難しくなる場合も生じていた。ま
た、第2の風ガイド(11)を無くし、第1の風ガイド(10)
のみでガスレーザ媒質を流す場合、ファン(8)を大型の
ものにして風量を増大することで効果的な排除が可能に
はなるが、装置を少しでも小形化しようとする要望には
反することになる。
の流れと矢印Bの流れが交差することになるので、互い
の流れの状態によっては、放電空間への流入間際で流れ
が乱され、放電生成物や負イオンを放電空間からより遠
くへ排除することが難しくなる場合も生じていた。ま
た、第2の風ガイド(11)を無くし、第1の風ガイド(10)
のみでガスレーザ媒質を流す場合、ファン(8)を大型の
ものにして風量を増大することで効果的な排除が可能に
はなるが、装置を少しでも小形化しようとする要望には
反することになる。
【0004】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、ファンなどの送風手段を大型化せずにパルス発
振の繰返し数を上げ、レーザの高出力化を可能にするガ
スレーザ発振装置を提供することを目的とする。 [発明の構成]
もので、ファンなどの送風手段を大型化せずにパルス発
振の繰返し数を上げ、レーザの高出力化を可能にするガ
スレーザ発振装置を提供することを目的とする。 [発明の構成]
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、請求項1によ
るとガスレーザ媒質を所定の圧力で封入した気密容器
と、この気密容器内に設けられ連続した表面を有する少
なくとも一対の主放電電極と、これらの主放電電極の側
方に配置された予備電離電極と、上記ガスレーザ媒質を
上記気密容器内で流して循環させる循環手段と、この循
環するガスレーザ媒質を上記主放電電極の間に形成され
る主放電空間へ導くとともにこの主放電空間から排出す
る入出路を形成するガイド体と、上記主放電電極の上記
排出される側の近傍に設けられた流入口から上記ガスレ
ーザ媒質の循環する方向に向かって分岐し且つ上記入出
路に対して上記主放電電極の背後側に設けられた通路へ
合流するように上記ガイド体内に形成された排出路を備
え、上記入出路における上記ガスレーザ媒質質が上記排
出路を通って循環しうるようにしたことを特徴とするガ
スレーザ発振装置を提供するものである。 また本発明
は、請求項2によると、請求項1に記載のガスレーザ発
振装置において、上記排出路が、上記入出路に対して上
記主放電電極の背後側を通って循環しうるように設けら
れた循環路に合流するものであるところのガスレーザ発
振装置を提供するものである。
るとガスレーザ媒質を所定の圧力で封入した気密容器
と、この気密容器内に設けられ連続した表面を有する少
なくとも一対の主放電電極と、これらの主放電電極の側
方に配置された予備電離電極と、上記ガスレーザ媒質を
上記気密容器内で流して循環させる循環手段と、この循
環するガスレーザ媒質を上記主放電電極の間に形成され
る主放電空間へ導くとともにこの主放電空間から排出す
る入出路を形成するガイド体と、上記主放電電極の上記
排出される側の近傍に設けられた流入口から上記ガスレ
ーザ媒質の循環する方向に向かって分岐し且つ上記入出
路に対して上記主放電電極の背後側に設けられた通路へ
合流するように上記ガイド体内に形成された排出路を備
え、上記入出路における上記ガスレーザ媒質質が上記排
出路を通って循環しうるようにしたことを特徴とするガ
スレーザ発振装置を提供するものである。 また本発明
は、請求項2によると、請求項1に記載のガスレーザ発
振装置において、上記排出路が、上記入出路に対して上
記主放電電極の背後側を通って循環しうるように設けら
れた循環路に合流するものであるところのガスレーザ発
振装置を提供するものである。
【0006】
【作用】ガスレーザ媒質の主放電空間からの排出側近傍
に生じる渦流で滞留しがちな放電生成物が瞬時に排出路
へと排出される。
に生じる渦流で滞留しがちな放電生成物が瞬時に排出路
へと排出される。
【0007】
【実施例】以下,実施例を示す図面に基づいて説明す
る。図1は本発明のー実施例で放電部およびその近傍部
分を拡大して示したものである。すなわち、保持板(2
0),(21) を有し、これらの互いの対向面にはほぼ同形状
で、ふっ素樹脂の成形体になるガイド体(22),(23) が対
称的に設けられている。ガイド体(22),(23) は横断面が
緩やかな山状に形成され、図2に示すように紙面垂直方
向になる管軸方向側に長尺で、また、頂部部分(22a),(2
3a) と本体(22b).(23b) の二つに分かれる分割体に形成
されている。頂部部分(22a),(23a) には長尺の凹溝が形
成され主放電電極を構成する陰極(24)および陽極(25)が
それぞれ埋設されている。また、本体(22b),(23b) に
は、図3に示すように頂部部分(22a),(23a) を所定ピッ
チで貫通して設けられた予備電離電極の一方をなす複数
のピン電極(26a),(26b) にそれぞれ接続されるピーキン
グコンデンサ(27)が埋設されている。また、本体(22b),
(23b)の内部には上記長尺方向の幅員に比べてやや狭い
幅のスリット状の第1の通路(28a),(28b) が形成されて
いる。この第1の通路(28a),(28b) のガスレーザ媒質の
放電部への流入側は大きく開いた流入口(29a),(29b) に
形成されている。また、第1の通路(28a),(28b) に連通
する細穴状の複数の第2の通路(30a),(30b) がそれぞれ
頂部部分(22a),(23a) と本体(22b).(23b) を貫通し、頂
部部分(22a),(23a) において、ガスレーザ媒質の放電部
からの排出側に開口して形成されている。ここで、上記
第1の通路(28a),(28b) 側がガイド体(22),(23) で形成
される入出路(31)の放電部に箇所に比べ、上記循環中圧
力が低くなる条件になるように形成されている。
る。図1は本発明のー実施例で放電部およびその近傍部
分を拡大して示したものである。すなわち、保持板(2
0),(21) を有し、これらの互いの対向面にはほぼ同形状
で、ふっ素樹脂の成形体になるガイド体(22),(23) が対
称的に設けられている。ガイド体(22),(23) は横断面が
緩やかな山状に形成され、図2に示すように紙面垂直方
向になる管軸方向側に長尺で、また、頂部部分(22a),(2
3a) と本体(22b).(23b) の二つに分かれる分割体に形成
されている。頂部部分(22a),(23a) には長尺の凹溝が形
成され主放電電極を構成する陰極(24)および陽極(25)が
それぞれ埋設されている。また、本体(22b),(23b) に
は、図3に示すように頂部部分(22a),(23a) を所定ピッ
チで貫通して設けられた予備電離電極の一方をなす複数
のピン電極(26a),(26b) にそれぞれ接続されるピーキン
グコンデンサ(27)が埋設されている。また、本体(22b),
(23b)の内部には上記長尺方向の幅員に比べてやや狭い
幅のスリット状の第1の通路(28a),(28b) が形成されて
いる。この第1の通路(28a),(28b) のガスレーザ媒質の
放電部への流入側は大きく開いた流入口(29a),(29b) に
形成されている。また、第1の通路(28a),(28b) に連通
する細穴状の複数の第2の通路(30a),(30b) がそれぞれ
頂部部分(22a),(23a) と本体(22b).(23b) を貫通し、頂
部部分(22a),(23a) において、ガスレーザ媒質の放電部
からの排出側に開口して形成されている。ここで、上記
第1の通路(28a),(28b) 側がガイド体(22),(23) で形成
される入出路(31)の放電部に箇所に比べ、上記循環中圧
力が低くなる条件になるように形成されている。
【0008】次に、上記構成の作用について説明する。
すなわち、図示せぬ循環手段によって機密容器内で流さ
れたガスレーザ媒質は、ガイド体(22),(23) に沿って入
出路(31)を通過するものと、流入口(29a),(29b) から入
って陰極(24)および陽極(25)の背面側に形成された第1
の通路(28a),(28b) に流れ込むものとに分かれる。第1
の通路(28a),(28b) においては、流入口(29a),(29b) の
みが広いために第1の通路(28a),(28b) の内部で絞り込
まれてガスレーザ媒質が高速に流れる。そのため第2の
通路(30a),(30b) においては、第1の通路(28a),(28b)
との気圧の差によって、第1の通路(28a),(28b) 側に吸
引されるガスレーザ媒質の流れが生じることになる。こ
の吸引されたガスレーザ媒質は、放電部(陰極(24)と陽
極(25)との間の主放電空間)の排出側の近傍から第2の
通路(30a),(30b) を経由して、第1の通路(28a),(28b)
を通過してきたガスレーザ媒質と再び合流する。なお、
陰極(24)および陽極(25)の表面は、それぞれ連続した平
面として構成されており、ガスレーザ媒質の流れで細か
な渦流を発生しにくくするとともに、この表面の凹凸に
よるエッジ部を少なくして均一な主放電をおこすように
している。
すなわち、図示せぬ循環手段によって機密容器内で流さ
れたガスレーザ媒質は、ガイド体(22),(23) に沿って入
出路(31)を通過するものと、流入口(29a),(29b) から入
って陰極(24)および陽極(25)の背面側に形成された第1
の通路(28a),(28b) に流れ込むものとに分かれる。第1
の通路(28a),(28b) においては、流入口(29a),(29b) の
みが広いために第1の通路(28a),(28b) の内部で絞り込
まれてガスレーザ媒質が高速に流れる。そのため第2の
通路(30a),(30b) においては、第1の通路(28a),(28b)
との気圧の差によって、第1の通路(28a),(28b) 側に吸
引されるガスレーザ媒質の流れが生じることになる。こ
の吸引されたガスレーザ媒質は、放電部(陰極(24)と陽
極(25)との間の主放電空間)の排出側の近傍から第2の
通路(30a),(30b) を経由して、第1の通路(28a),(28b)
を通過してきたガスレーザ媒質と再び合流する。なお、
陰極(24)および陽極(25)の表面は、それぞれ連続した平
面として構成されており、ガスレーザ媒質の流れで細か
な渦流を発生しにくくするとともに、この表面の凹凸に
よるエッジ部を少なくして均一な主放電をおこすように
している。
【0009】図4 は本発明の他の実施例で、上記実施例
における流入口(29a),(29b) を無くして、第1の通路(2
8a),(28b) と第2の通路(30a),(30b) とを一体化するこ
とで第2の通路(30a),(30b) とほぼ同じような排出作用
をする通路(35a),(35b) を形成した例である。通路(35
a),(35b) は、陰極(24)および陽極(25)に近い部位が小
径に形成され、排出方向に向かって拡大した径となるの
で、通路(35a),(35b) は入出路(31)に対して負圧とな
る。従って、上記実施例と同様に放電部からのガスレー
ザ媒質の排出作用が促進される。
における流入口(29a),(29b) を無くして、第1の通路(2
8a),(28b) と第2の通路(30a),(30b) とを一体化するこ
とで第2の通路(30a),(30b) とほぼ同じような排出作用
をする通路(35a),(35b) を形成した例である。通路(35
a),(35b) は、陰極(24)および陽極(25)に近い部位が小
径に形成され、排出方向に向かって拡大した径となるの
で、通路(35a),(35b) は入出路(31)に対して負圧とな
る。従って、上記実施例と同様に放電部からのガスレー
ザ媒質の排出作用が促進される。
【0010】
【発明の効果】以上で説明したように、ピン電極(26a),
(26b) による予備電離放電で陰極(24)と陽極(25)との間
の主放電空間において誘起される主放電で生じ、ガスレ
ーザ媒質の入出路(31)からの排出側でこれら陰極(24)お
よび陽極(25)の近傍に滞留している放電生成物や負イオ
ンが、ガスレーザ媒質の一部とともに、瞬時に第2の通
路(30a),(30b) もしくは通路(35a),(35b) の内部へ吸引
される。このようにして、ガイド体(22),(23) で構成さ
れる入出路(31)から放電生成物や負イオンが排出される
ので、特にガスレーザ媒質の流速を高速にすることな
く、主放電空間を通過するガスレーザ媒質によって入出
路(31)からの排出側で発生するアーク放電の原因を抑制
することができた。その結果、安定したパルス放電の高
繰返し化が可能となり、レーザ出力を高めることができ
た。
(26b) による予備電離放電で陰極(24)と陽極(25)との間
の主放電空間において誘起される主放電で生じ、ガスレ
ーザ媒質の入出路(31)からの排出側でこれら陰極(24)お
よび陽極(25)の近傍に滞留している放電生成物や負イオ
ンが、ガスレーザ媒質の一部とともに、瞬時に第2の通
路(30a),(30b) もしくは通路(35a),(35b) の内部へ吸引
される。このようにして、ガイド体(22),(23) で構成さ
れる入出路(31)から放電生成物や負イオンが排出される
ので、特にガスレーザ媒質の流速を高速にすることな
く、主放電空間を通過するガスレーザ媒質によって入出
路(31)からの排出側で発生するアーク放電の原因を抑制
することができた。その結果、安定したパルス放電の高
繰返し化が可能となり、レーザ出力を高めることができ
た。
【図1】本発明のー実施例を示す要部の断面図である。
【図2】同じく本発明のー実施例を示す要部の平面図で
ある。
ある。
【図3】同じく本発明のー実施例を示す要部の断面図で
ある。
ある。
【図4】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図5】従来例を示す断面図である。
(22),(23) …ガイド体、(24)…陰極、(25)…陽極、(28
a),(28b) …第1の通路(循環路)、(30a),(30b) …第
2の通路(排出路)、(31)…入出路、(35)…通路
a),(28b) …第1の通路(循環路)、(30a),(30b) …第
2の通路(排出路)、(31)…入出路、(35)…通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−227084(JP,A) 特開 平2−152286(JP,A) 特開 昭64−20681(JP,A) 特開 昭63−227067(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 3/036 H01S 3/0977 H01S 3/134
Claims (2)
- 【請求項1】 ガスレーザ媒質を所定の圧力で封入した
気密容器と、この気密容器内に設けられ連続した表面を
有する少なくとも一対の主放電電極と、これらの主放電
電極の側方に配置された予備電離電極と、上記ガスレー
ザ媒質を上記気密容器内で流して循環させる循環手段
と、この循環するガスレーザ媒質を上記主放電電極の間
に形成される主放電空間へ導くとともにこの主放電空間
から排出する入出路を形成するガイド体と、上記主放電
電極の上記排出される側の近傍に設けられた流入口から
上記ガスレーザ媒質の循環する方向に向かって分岐し且
つ上記入出路に対して上記主放電電極の背後側に設けら
れた通路へ合流するように上記ガイド体内に形成された
排出路を備え、上記入出路における上記ガスレーザ媒質
が上記排出路を通って循環しうるようにしたことを特徴
とするガスレーザ発振装置。 - 【請求項2】 上記排出路が、上記入出路に対して上記
主放電電極の背後側を通って循環しうるように設けられ
た循環路に合流するものであるところの請求項1に記載
のガスレーザ発振装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4714891A JP3065681B2 (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | ガスレーザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4714891A JP3065681B2 (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | ガスレーザ発振装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04283976A JPH04283976A (ja) | 1992-10-08 |
JP3065681B2 true JP3065681B2 (ja) | 2000-07-17 |
Family
ID=12767017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4714891A Expired - Fee Related JP3065681B2 (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | ガスレーザ発振装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3065681B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2266919A1 (fr) * | 1999-03-23 | 2000-09-23 | Vladimir Atejev | Procede et dispositif pour l'excitation d'une decharge electrique a frequence elevee dans un laser au gaz |
-
1991
- 1991-03-13 JP JP4714891A patent/JP3065681B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04283976A (ja) | 1992-10-08 |
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