JP4000375B2 - 誘導散乱容器 - Google Patents
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Description
この発明は、容器の中心軸を鉛直方向にし、容器中央に充填した誘導散乱媒質の上部に誘導散乱媒質より密度の低い媒質を、下部に誘導散乱媒質より密度の高い媒質をそれぞれ充填して３層構造とした誘導散乱容器に関するものである。
図４は従来の誘導散乱容器の構成を概略的に示す縦断面図である。従来の誘導散乱容器として、例えば、下記の特許文献１には、図４に示すような、誘導散乱容器が開示されている。この誘導散乱容器は、容器１００の中心軸を鉛直方向にし、容器１００の中央に充填した誘導散乱媒質２００の上部に誘導散乱媒質２００より密度の低い媒質３００を、下部に誘導散乱媒質２００より密度の高い媒質４００をそれぞれ充填して３層構造としたものである。
特開平１１−８４４４１号公報
上記の誘導散乱容器では、励起レーザー光５およびストークス光６を、容器１００の中心軸を下方から上方に伝播し、誘導散乱増幅によって、励起光エネルギーをストークス光エネルギーに変換するようになっている。そして、誘導散乱媒質２００の上部に媒質３００を、また下部に媒質４００を充填し、この媒質３００，４００によって、励起レーザー光５やストークス光６の光化学反応による生成物、分解物が窓等の光学部品７００、８００に損傷を与えないようにしている。
しかし、この従来の誘導散乱容器の誘導散乱媒質中２００では、励起レーザー光５やストークス光６による光化学反応で微粒子（例えばカーボン）が生じ、その微粒子の径が大きくなると、誘導散乱媒質中２００を下降し、下部の媒質４００に侵入し、光学部品７００に損傷を与えるという問題が生じていた。
この発明は上記に鑑み提案されたもので、媒質中の微粒子による光学部品の焼き付き等の損傷を防止することができる誘導散乱容器を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、容器の中心軸を鉛直方向にし、容器中央に誘導散乱媒質を充填し、その誘導散乱媒質の上部に誘導散乱媒質より密度の低い媒質を、また下部に誘導散乱媒質より密度の高い媒質をそれぞれ充填して３層構造とした誘導散乱容器において、上記３層の各層に、その各層に充填されている媒質と同一の媒質を水平に流し、上記３層の入口側、出口側の少なくとも一方に容器中の媒質の流れを水平方向にするための流れ方向制御板を設置し、上記容器の側面にフィルターを設け、水平に流す媒質はフィルターを透過させて循環させる、ことを特徴としている。
この発明の誘導散乱容器では、３層構造の各層に、その各層に充填されている媒質と同一の媒質を水平に流すようにしたので、誘導散乱媒質中で生じた微粒子を、水平方向に流す媒質で容器の外に押し流し除去することができる。したがって、光学部品の焼き付き等の損傷を防止して光学部品の品質を良好に保つことができ、長時間の運転が可能となる。
また、媒質を水平方向に流すので、励起光の放電で媒質中に乱れが生じても、その乱れを層状構造に速やかに戻すことができ、安定した運転を行うことができる。
以下にこの発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１はこの発明の第１実施例における誘導散乱容器の概略構成を示す縦断面図である。図において、この発明の誘導散乱容器は、立方体状の容器１の中心軸を鉛直方向にし、容器１の中央部２に誘導散乱媒質（例えばメタンガス）２Ｇを充填し、容器１の上部３に誘導散乱媒質２Ｇより密度の低い媒質（例えば不活性ガスのヘリウムガス）３Ｇを、また下部４に誘導散乱媒質２Ｇより密度の高い媒質（例えば不活性のアルゴンガス）４Ｇをそれぞれ充填して３層構造とし、上部３の上端および下部４の下端には、光学部品からなる窓８，９がそれぞれ設けられている。
そして、この発明では、容器１の側面はメッシュ状に形成され各媒質が透過可能となっており、３層２，３，４の各層には、その各層２，３，４に充填されている媒質２Ｇ、３Ｇ、４Ｇと同一の媒質を水平に流すようにしている。
上記構成の誘導散乱容器において、励起レーザー光５およびストークス光６を容器１の下方から入射し、その鉛直方向の中心軸に沿って上方に向けて伝播させ、誘導散乱増幅によって、励起光エネルギーをストークス光エネルギーに変換する。そして、上部３の媒質３Ｇおよび下部４の媒質４Ｇによって、窓８，９を覆い、励起レーザー光５やストークス光６の光化学反応による生成物、分解物によって窓８，９が焼き付き損傷を受けるのを防止している。
さらに、この発明では、３層構造の各層２，３，４に、その各層に充填されている媒質２Ｇ，３Ｇ，４Ｇと同一の媒質を水平に流すようにしたので、誘導散乱媒質２Ｇ中で生じた微粒子を、水平方向に流す媒質２Ｇ，３Ｇ，４Ｇで容器１の外に押し流し除去することができる。したがって、窓８，９の焼き付き等の損傷をより一層確実に防止して光学部品の品質を良好に保つことができ、長時間の運転が可能となる。
また、媒質２Ｇ，３Ｇ，４Ｇを水平方向に流すので、励起光の放電で誘導散乱媒質２Ｇ中に乱れが生じても、その乱れを層状構造に速やかに戻すことができ、安定した運転を行うことができる。
図２はこの発明の第２実施例における誘導散乱容器の概略構成を示す縦断面図である。この第２実施例が上記の第１実施例と相違している点は、容器１の図中、左側の側面にフィルター７を設け、水平に流す媒質が容器１の入口側でフィルター７を透過するようにした点である。
このようにフィルター７を設けることで、水平方向に流す媒質を循環させた場合、微粒子をフィルター７で確実に捕捉することができ、常時清浄な媒質を３層２，３，４の各層に流すことができる。
なお、このフィルター７は、容器１の入口側でなく、出口側から入口側までの循環経路の任意の位置に設けるようにしてもよい。
図３はこの発明の第３実施例における誘導散乱容器の概略構成を示す縦断面図である。この第３実施例が上記の第１実施例、第２実施例と相違している点は、容器１の入口側、出口側に方向制御板１１，１２を配置し、容器１の各層２，３，４に充填されている媒質２Ｇ，３Ｇ，４Ｇと同一の媒質を水平に流す場合に、その水平方向の媒質の流れがより一層確実に水平になるように制御した点であり、これによって、励起光の放電で誘導散乱媒質２Ｇ中に乱れが生じても、その乱れを層状構造により速やかに戻すことができ、より安定した運転を行えるようになる。
なお、上記の説明では、方向制御板を容器１の入口側と出口側との双方に配置するようにしたが、その何れか一方に配置するようにしてもよい。
１ 容器
２ 中央部
２Ｇ 誘導散乱媒質
３ 上部
３Ｇ 上部に充填する媒質
４ 下部
４Ｇ 下部に充填する媒質
７ フィルター
８ 窓
９ 窓
１１，１２ 方向制御板
２ 中央部
２Ｇ 誘導散乱媒質
３ 上部
３Ｇ 上部に充填する媒質
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４Ｇ 下部に充填する媒質
７ フィルター
８ 窓
９ 窓
１１，１２ 方向制御板
Claims (1)
- 容器の中心軸を鉛直方向にし、容器中央に誘導散乱媒質を充填し、その誘導散乱媒質の上部に誘導散乱媒質より密度の低い媒質を、また下部に誘導散乱媒質より密度の高い媒質をそれぞれ充填して３層構造とした誘導散乱容器において、
上記３層の各層に、その各層に充填されている媒質と同一の媒質を水平に流し、
上記３層の入口側、出口側の少なくとも一方に容器中の媒質の流れを水平方向にするための流れ方向制御板を設置し、
上記容器の側面にフィルターを設け、水平に流す媒質はフィルターを透過させて循環させる、
ことを特徴とする誘導散乱容器。
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