JPH01151278A - パルスレーザ発振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、パルスレーザに係り、特にその電極構造を改
良したパルスレーザ発振装置に関するものである。

（従来の技術） 一般にレーザ発振を得るためには、レーザガス中で空間
的に均一な放電の発生を必要とするが、ＴＥＡＣＯｉレ
ーザやＴＥＭＡＣＯ，レーザ等のパルスレーザ発振装置
では、その動作圧力が数気圧もの高圧力であるため、上
記の放電は集束し、アーク放電になりやすい、これを放
電するために、主放電に先立って予備電離を行うのが普
通である。第３図（ａ）、　（ｂ）は従来のパルスレー
ザ発振装置の一例を示すものであり、装置の断面の概略
を示している。

図において壱番号１は主放電のための高圧パルス電源、
２はレーザガス中に配置されレーザー光軸方向を長手方
向とする第１の主電極、３は第２の主電極であり開孔部
７を持つ。４は第２の主電極に密着している誘電体、５
は背面電極、６４１該背面電極用の高圧パルス電源を示
すものである。

上記の従来形のパルスレーザ発振装置の動作の説明する
。

高電圧パルス電源６から主電極３と背面電極５との間に
高電圧が印加され、これにより第２の主電極３に設けら
れた開孔部７の近傍の誘電体４の表面に沿面放電が発生
する。この沿面放電で生成される電子の一部および放電
により生じた紫外光により光電離されて生じる電子が後
述する主放電をグロー状の均一な放電とする種である。

一般に、パルスレーザ発生装置において、予備電離強度
が不十分でグロー放電の種が少ないとレーザ出力が減少
するので、十分なレーザ出力を得るためには予備電離を
十分に行う必要がある。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したような従来のパルスレーザ発生装置において、
予備電離強度を強くするためには、高電圧パルス電源６
から第２の主電極３と背面電極５との間に印加する電圧
を高くして、沿面放電で生成される電子の数を多くし、
かつ、沿面放電により生じた紫外光により光電離されて
生じる電子の数を多くすることで、主放電により生じた
紫外光により光電離されて生じる電子の数を多くするこ
とで、主放電をグロー状の均一な放電とする種の総数を
増やす必要がある。

このため、従来のパルスレーザ発生装置の予備電離用の
高電圧パルス電源は高い電圧を発生する必要があり大形
に成らざるをえず、パルスレーザ発生装置全体が大形に
なるという欠点があった。

そこで１本発明は上記の欠点を除去するために提案され
たもので、その目的は、高電圧パルス電源から第２の主
電極と背面電極との間に印加する電圧が従来のパルスレ
ーザ発生装置のものよりも低く、従来のパルスレーザ発
生装置の予備電離より強い予備電離強度を持ち、しかも
、高電圧パルス電源が小さくパルスレーザ発生装置全体
がコンパクトなパルスレーザ発生装置を提供することに
ある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明のパルスレーザ発生装置用の第２の主電極に設け
である開孔部の誘電体に接する側の端部を面取りあるい
は角取りして取除き、誘電体に密着させて、誘電体表面
と第２の主電極の開孔部とでトリプルジャンクションを
形成しレーザガス中にくさび状ギャップを形成する構成
とする。

（作　用） 上記の構成を有する本発明によれば、誘電体表面と第２
の主電極の開孔部とでトリプルジャンクションが形成さ
れレーザガス中にくさび状ギャップが形成されるので、
高電圧パルス電源から第２の主電極と背面電極との間に
電圧が印加されるとくさび状ギャップ近傍のレーザガス
に大きな電界が加わり強い沿面放電が発生し、主放電が
グロー状の均一な放電とする沿面放電で生成される電子
や放電により生じた紫外光で光電離されて生じる電子の
数が多くできる。このため、高電圧パルス電源の印加電
圧が低くても十分予備電離ができるので、高電圧パルス
電源が小さくパルスレーザ発振装置全体がコンパクトと
なる。

（実施例） 以下、本発明り一実施例を第１図（ａ）、　（ｂ）に基
づいて具体的に説明する。

本実施例においては、第１図（ａ）、　（ｂ）に示す様
に、第１の主電極２に対向する位置に第２の主電極３が
配設されている。第２の主電極を、開孔部７の誘電体４
に接する側の端部を面取りした後に誘電体４に密着させ
て、誘電体４表面と第２の主電極３の開孔部７とでトリ
プルジャンクションを形成しレーザガス中にくさび状ギ
ャップを形成する構成とする。

第２の主電極３と背面電極５とは誘電体４を挟んで両側
から誘電体４に密着している。主放電用の高電圧パルス
電源１は第１の主電極２と第２の主電極３の間に接続さ
れている。予備電離用高圧パルス電源６は第２の主電極
３と背面電極５の間に接続されている。

この様な構成を有する本実施例のパルスレーザ発振装置
においては、予備電離用高電圧パルス電源６から第２の
主電極３と背面電極５との間に電圧が印加されると、誘
電体４表面と第２の主電極３の開孔部７とで形成される
トリプルジャンクションで形成されるくさび状ギャップ
近傍のレーザガスには、大きな電界が加わり強い沿面放
電が発生する。

この作用を以下説明する。

第３図に誘電体４表面と第２の主電極３の開孔部７とで
形成されるトリプルジャンクションの角度α（第１図（
ｂ）のαに対応）とその近傍のレーザガス中の電界強度
の関係を示す。第３図に示すように、端部の面取りの一
般的な角度である４５では、誘電体４表面と第２の主電
極３の開孔部７とで形成されるトリプルジャンクション
の近傍のレーザガス由の電界強度が、角度αが９０であ
る従来のパルスレーザ発振装置の電界強度に比べ約２倍
となる。

このため、大きな電界が加わり強い沿面放電が発生し、
主放電をグロー状の均一な放電とする種である沿面放電
で生成される電子や放電により生じた紫外光で光電離さ
れて生じる電子の数が多くできる。この結果、低い高電
圧パルス電源の印加電圧で予備電離ができる。

もちろん、第２の主電極３の開孔部７とで形成されるト
リプルジャンクションの角度α（第１図玖 （ｂ）のαに対応）が４５倉外でも同様の作用があり。

本発明は、第２の主電極３の開孔部７とで形成されるト
リプルジャンクションの角度α（第１図（ｂ）のαに対
応）が９０より小さければその効果が得られる。

また、第３図（ａ＞９　（ｂ）に示す様に第２の主電極
を、開孔部の誘電体に接する側の端部を角取りし。

誘電体に密着させても同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上述べたように１本発明によれば、第１の主電極２に
対向する位置に第２の主電極を配設し、第２の主電極を
、開孔部の誘電体に接する側の端部を取除き、誘電体に
密着させ、誘電体表面と第２の主電極の開孔部とでくさ
び状ギャップを形成して、第２の主電極と背面電極とが
誘電体を挟んで両側から誘電体に密着させる電極構造と
したので、高電圧パルス電源から第２の主電極と背面電
極との間に印加する電圧が従来のパルスレーザ発生装置
のものよりも低くて、従来のパルスレ、−ザ発生装置の
予備電離とより予備電離強度が強く、しかも、高電圧パ
ルス電源が小さくパルスレーザ発振装置全体がコンパク
トなパルスレーザ発振装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す主電極であり第１図（
ａ）は概略構成図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）の要部
断面図、第２図はトリプルジャンクションの角度と近傍
の電界強度との関係を示す図、第３図は本発明の他の実
施例を示す主電極であり第３図（ａ）は概略構成図、第
３図（ｂ）は第会図（ａ）の要部断面図、第４図は従来
の主電極を示し第４図（ａ）は概略構成図、第４図（ｂ
）は第４図（ａ）の要部断面図である。 １・・・高圧パルス電源　　２・・・第１の主電極３・
・・第２の主電極　　　４・・・誘電体５・・・背面電
極 ６・・・予備電離用高圧パルス電源 ７・・・開孔部 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　　　第子丸　　　健 （α） 第１図 ０　１０　２０　３０　４０　　、！０　６０　７０　
８０　９０第２図 （α） 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザガス中に配設され、レーザ光軸方向を長手方向と
   する第１の主電極と、複数個の開孔部を有し前記第１の
   主電極と対向して配設された第２の主電極と、前記第２
   の主電極と対向して配設された背面電極と、前記第１の
   主電極と前記第２の主電極との間にパルス電圧を印加す
   る高電圧パルス電源と、前記補助電極電極と前記第２の
   電極との間にパルス電圧を印加する高電圧パルス電源と
   を備えたパールスレーザ発振装置において、前記第２の
   主電極と前記背面電極の間に誘電体を配設し、前記第２
   の主電極の開孔部の前記誘電体に接する側の端部を取除
   き、前記誘電体表面と前記第２の主電極の開孔部とでト
   リプルジャンクションを形成しレーザガス中にくさび状
   ギャップを形成したことを特徴とするパルスレーザ発振
   装置。