JPH01179475A - ガスレーザ装置 - Google Patents
ガスレーザ装置Info
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- JPH01179475A JPH01179475A JP61688A JP61688A JPH01179475A JP H01179475 A JPH01179475 A JP H01179475A JP 61688 A JP61688 A JP 61688A JP 61688 A JP61688 A JP 61688A JP H01179475 A JPH01179475 A JP H01179475A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/036—Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube
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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。
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）
本発明はガスレーザ装置に係り、さらに詳細には、三軸
直交型レーザは発振器における分割陰極の構成に関する
ものである。
直交型レーザは発振器における分割陰極の構成に関する
ものである。
（従来の技術）
従来、例えば三軸直交型レーザ発振器において、陰極を
複数列設けることは、高速軸流型レーザ発振器と比較し
光パスを多くとることによるコンパクト性が最大の長所
と言える。
複数列設けることは、高速軸流型レーザ発振器と比較し
光パスを多くとることによるコンパクト性が最大の長所
と言える。
その構成は、複数個の分割陰極を複数列設け、この分割
陰極と対向した位置に平板状の陽極を設けてあり、各陰
極と陽極との間隔は等しく構成されている。
陰極と対向した位置に平板状の陽極を設けてあり、各陰
極と陽極との間隔は等しく構成されている。
（発明が解決しようとする課題）
上述のごとく、各陰極と陽極との間隔が等しいため、例
えば第１の課題として、１列目の放゛心によりガス温度
が上昇することにより２列目以降の陰極ビン１本肖りの
注入電流のしきい値が下がり、アーク放電に移行しやす
くなる。
えば第１の課題として、１列目の放゛心によりガス温度
が上昇することにより２列目以降の陰極ビン１本肖りの
注入電流のしきい値が下がり、アーク放電に移行しやす
くなる。
このことを更に詳細に説明すると、通常電極部を流れ込
むガス温度は、熱交換器を通っているため２５〜３０℃
程度の温度であるが、電極部を通過するとガス温度が上
昇する。
むガス温度は、熱交換器を通っているため２５〜３０℃
程度の温度であるが、電極部を通過するとガス温度が上
昇する。
発明者等の実験においては、５０ＴＯｒｒ６、電極間電
圧１１．○ＯＯＶ、ガス流速７Ｑｍ／ｓにおいて、モリ
ブデン製陰極ビン１本当り約１００ｍＡの電流が流れた
とき、ガス温度は３０℃から下流方向での温度上界はあ
るが平均して約６０℃に上界する。
圧１１．○ＯＯＶ、ガス流速７Ｑｍ／ｓにおいて、モリ
ブデン製陰極ビン１本当り約１００ｍＡの電流が流れた
とき、ガス温度は３０℃から下流方向での温度上界はあ
るが平均して約６０℃に上界する。
この６０℃に上昇したガス流が２列目の陰極ビンに流れ
ることにより、再び２列目の下流では温度上昇を起こす
。
ることにより、再び２列目の下流では温度上昇を起こす
。
このように、温度上昇したガスは、複数列配設した陰極
の２．３列目の温度も上昇させ、ガス流による冷却能力
が低下する。また、熱電子放出をおこしやすくなりアー
ク放電へと移行しやすくなる。
の２．３列目の温度も上昇させ、ガス流による冷却能力
が低下する。また、熱電子放出をおこしやすくなりアー
ク放電へと移行しやすくなる。
実験によれば、第５図に示すごときカーブとなり、複列
になればなるほど下流側列でアーク放電がしやすくなる
ことがわかった。
になればなるほど下流側列でアーク放電がしやすくなる
ことがわかった。
また、第２の課題としては、上流列の陰極ビンの放電が
予備電離の効果をおこし、下流列の陰極ビンの放電量電
圧を下げるとともに、ガス温度の上界によりレーザ利得
が減少するためにレーザパワが低下する。
予備電離の効果をおこし、下流列の陰極ビンの放電量電
圧を下げるとともに、ガス温度の上界によりレーザ利得
が減少するためにレーザパワが低下する。
このことを更に詳細に説明すると、複列陰極の場合、上
流陰極ビンの放電により下流陰極ピンの放電維持電圧が
下がる。つまり、上流陰極ピンが下流陰極ビンの予備電
離として働いていることになる。
流陰極ビンの放電により下流陰極ピンの放電維持電圧が
下がる。つまり、上流陰極ピンが下流陰極ビンの予備電
離として働いていることになる。
これにより、放電に与える注入エネルギが同じ電流値で
あれば複列になればなるほど小さくなり、レーザ利得を
下げることになる。
あれば複列になればなるほど小さくなり、レーザ利得を
下げることになる。
発明者等の実験によれば、４列の陰極ビンにおいて放電
量電圧は第６図に示すごとく、列に応じて放電量電圧が
低下することが証明された。
量電圧は第６図に示すごとく、列に応じて放電量電圧が
低下することが証明された。
一方、ガス温度の上昇は当然ＣＯ２ガスのＯＯルベルの
分子数と１００レベルの分子数の比の減少をもたらすた
め、レーザ利得は減少しパワーも低下する。この傾向は
下流の陰極ビンになればなるほどその傾向は強くなる。
分子数と１００レベルの分子数の比の減少をもたらすた
め、レーザ利得は減少しパワーも低下する。この傾向は
下流の陰極ビンになればなるほどその傾向は強くなる。
そこでこの発明は、上述した問題に鑑み創案されたもの
であって、ガス流の下流に向って複数列設けた分割陰極
と陽極との間隔を順次広げることにより、レーザパワー
の向上を図ったガスレーザ装置の提供を目的とする。
であって、ガス流の下流に向って複数列設けた分割陰極
と陽極との間隔を順次広げることにより、レーザパワー
の向上を図ったガスレーザ装置の提供を目的とする。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
前述のごとき従来の課題を解決するために、本発明は、
ガス体の循環路中に、前記ガス体の流路とほぼ直交する
方向にレーザ光軸を配したレーザ共祭器を設け、複数個
の分割陰極を複数列設けるとともに、該分割陰極部と対
向して平板状の陽極を設けたガスレーザ装置において、
ガス流の下流に向って前記複数列設けた分割陰極と陽極
との間隔を順次広げたことを特徴とするものである。
ガス体の循環路中に、前記ガス体の流路とほぼ直交する
方向にレーザ光軸を配したレーザ共祭器を設け、複数個
の分割陰極を複数列設けるとともに、該分割陰極部と対
向して平板状の陽極を設けたガスレーザ装置において、
ガス流の下流に向って前記複数列設けた分割陰極と陽極
との間隔を順次広げたことを特徴とするものである。
（作用）
前述の構成により、ガス体の循環路中にガスの流路と直
交する方向にレーザ光軸を配したレーザ共振器に、複数
個の分割陰極を複数列設けた。
交する方向にレーザ光軸を配したレーザ共振器に、複数
個の分割陰極を複数列設けた。
この分割陰極と対向して平板状の陽極を設け、ガス流の
下流に向って分割陰極と陽極との間隔を順次広げたこと
により、アーク放電をしにくくさせるとともに、レーザ
利得の向上を図った。
下流に向って分割陰極と陽極との間隔を順次広げたこと
により、アーク放電をしにくくさせるとともに、レーザ
利得の向上を図った。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
る。
第２図および第３図を参照するに、共振器１では、ガス
体がブロア３に駆動され熱交換器５で冷却されながら矢
印７の方向に循環移動されている。
体がブロア３に駆動され熱交換器５で冷却されながら矢
印７の方向に循環移動されている。
前記したガス体の循環路にほぼ直交する方向に全反射鏡
９，１１．１３．１５．１７とハーフミラ−１９を対向
して設け、これら６つの反射鏡の間を光線が往復する領
域が放電域２１で、ハーフミラ−１９から共振器１の外
部に照射されるのがレーザビーム２３である。
９，１１．１３．１５．１７とハーフミラ−１９を対向
して設け、これら６つの反射鏡の間を光線が往復する領
域が放電域２１で、ハーフミラ−１９から共振器１の外
部に照射されるのがレーザビーム２３である。
放電域２１の上方には、分割された複数の陰極２５ａ−
ｃを電気絶縁板２７に３列配設し、下方には幅の広い板
状の陽極２９が電気絶縁板３１上に設けである。
ｃを電気絶縁板２７に３列配設し、下方には幅の広い板
状の陽極２９が電気絶縁板３１上に設けである。
陽極２９および電気絶縁板３１を乗せているのはブロア
３の上に設けた台３３であり、第２図の左右には円弧状
の整流板３５を複数設けて共振器１は構成しである。
３の上に設けた台３３であり、第２図の左右には円弧状
の整流板３５を複数設けて共振器１は構成しである。
次に本発明に係る陰極２５について更に詳細に説明する
。
。
第１図を参照するに、電気絶縁板２７に設けられた複数
の陰極２５ａ−ｃは３列に配設され、図面に対して直交
する方向に曲折してＬ型状をなし、陰極２５ａ−ｃと陽
極２９との間隔ｊｌ〜ｐ３は、ガス流の下流方向に順次
その間隔を広げて設けである。
の陰極２５ａ−ｃは３列に配設され、図面に対して直交
する方向に曲折してＬ型状をなし、陰極２５ａ−ｃと陽
極２９との間隔ｊｌ〜ｐ３は、ガス流の下流方向に順次
その間隔を広げて設けである。
陰８ｉ２５ａ−Ｃと陽極２９は、電気回路３７で結ばれ
、直流電源３９よりバラスト抵抗４１を介して各陰極２
５ａ−ｃより陽極２９に向って放電域２１が形成される
。
、直流電源３９よりバラスト抵抗４１を介して各陰極２
５ａ−ｃより陽極２９に向って放電域２１が形成される
。
上記の構成によりその作用としては、ガス流上流側の陰
極２５ａと陽極２９間の間隔をΩ冒とし、陰極２５ｂと
陽極２９間をｆ１２、陰極２５ｃと陽極２９間を９３の
ごとく順次間隔を広げである。
極２５ａと陽極２９間の間隔をΩ冒とし、陰極２５ｂと
陽極２９間をｆ１２、陰極２５ｃと陽極２９間を９３の
ごとく順次間隔を広げである。
また、放電による放電さや（放電により陰極の輝いてい
る部分）の長さをｄ、、ｄ２．ｄ３とする。
る部分）の長さをｄ、、ｄ２．ｄ３とする。
ガス流により陰極２５ａで放電したプラズマは下流方向
に流れ、下流側のガスの温度を上昇させるが、陰極から
の距離が（Ｕ＋＋ｄ＋）より大きい部分での下流側のガ
ス温度は、この（ｊ＋＋ｄ１）の距・離を境に急激に減
少する。
に流れ、下流側のガスの温度を上昇させるが、陰極から
の距離が（Ｕ＋＋ｄ＋）より大きい部分での下流側のガ
ス温度は、この（ｊ＋＋ｄ１）の距・離を境に急激に減
少する。
このため放電を安定させ、アークへの移行をなくすため
に、２列目の間隔り２は、ｎ２ ＞ Ｎｌ＋＋ｄ１）と
することによりガス温度の低いガスを２列目の放電部に
ぶつけることができる。３列目の間隔り３も上記と同様
である。
に、２列目の間隔り２は、ｎ２ ＞ Ｎｌ＋＋ｄ１）と
することによりガス温度の低いガスを２列目の放電部に
ぶつけることができる。３列目の間隔り３も上記と同様
である。
一方、陰極、陽極との間隔がΩＩ ＜１１２ ＜！０３
になっているため、予備電離による２列目以降の放電間
隔のインピーダンスの低下を、ギャップを大ぎくするこ
とにより注入されるエネルギを減少させない効果も有し
ている。
になっているため、予備電離による２列目以降の放電間
隔のインピーダンスの低下を、ギャップを大ぎくするこ
とにより注入されるエネルギを減少させない効果も有し
ている。
また、同じ電流を流すために、２列目以降の陰極ビンの
径を大きくし表面積を増やすことにより解決していくこ
とも可能である。
径を大きくし表面積を増やすことにより解決していくこ
とも可能である。
更に第４図には他の実施例を示し、従来の複列陰極にお
いて、２列目以降の陰極に、冷却されたレーザガスをセ
ラミックス等の絶縁物で構成されたガス供給用バイブ４
３を通して送り、同村！１のガス供給用ノズル４５を通
して陰極２５に強制的に吹きつける構成とした。
いて、２列目以降の陰極に、冷却されたレーザガスをセ
ラミックス等の絶縁物で構成されたガス供給用バイブ４
３を通して送り、同村！１のガス供給用ノズル４５を通
して陰極２５に強制的に吹きつける構成とした。
このように各実施例に示した構成により、２列目以降の
陰極温度の上昇をおさえ、放電を安定させ、かつ、温度
上昇による利得の減少をおさえ、レーザパワーを向上さ
せることができる。
陰極温度の上昇をおさえ、放電を安定させ、かつ、温度
上昇による利得の減少をおさえ、レーザパワーを向上さ
せることができる。
なお、上述した実施例にては３列に配設した陰極につい
て説明したが、列数は自由であり、更に陰極の形式はど
のような形状でも良いことは勿論であり、本実施例に限
定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更を加え得ることは勿論である。
て説明したが、列数は自由であり、更に陰極の形式はど
のような形状でも良いことは勿論であり、本実施例に限
定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更を加え得ることは勿論である。
［発明の効果］
以上のごとき実施例の説明から理解されるように、要す
るに本発明は、ガスレーザ装置において、ガス流の下流
に向って複数列設けた分割陰極と陽極との間隔を順次広
げたことにより、アーク放電しにくくさせると同時に、
レーザ利得をアップさせることにより、レーザパワーの
向上を図ることができる。
るに本発明は、ガスレーザ装置において、ガス流の下流
に向って複数列設けた分割陰極と陽極との間隔を順次広
げたことにより、アーク放電しにくくさせると同時に、
レーザ利得をアップさせることにより、レーザパワーの
向上を図ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す陰極部の断面説明図で
ある。 第２図および第３図は本発明を適用したガスレーザ装置
の全体配置構成を概念的に示した説明図であり、第２図
は本装置の断面説明図、第３図は第２図の■−■線に沿
った断面説明図である。 第４図は本発明の他の実施例を示す断面説明図である。 第５図および第６図は従来例におけるアークしきい値電
流および放電量電圧の変化を示すグラフである。 ［図面の主要な部分を示す符号の説明１１・・・共振器 ２５ａ 、２５ｂ 、２５ｃ ・・・陰極２９・・・陽
極 代理人 弁理士 三 好 保 男 第２図 第３図 ＠４図 手続ネ１１１正書く自発） １、事ｆｔの表示 特騨１昭６３−６１６号 ２、発明の名称 ガスレーザ装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所（届所） 神奈川県伊勢原市石田２００番地氏名（
名称） 株式会社 ア マ ダ 代表者 天 １） 満 明 ４、代理人 住 所 〒１０５東京都港区虎ノ門１丁目２番３
号虎ノ門第１ビル５階 ５、補正の対象 （１） 明細店 ６、補正の内容 （１） 明ｌ１１ｕ！第２ｍｍ１８行目ＩＣ１ｒ１１
．０ＯＯＶＪ とあるのを、 ｒｌ １００ＶＪ に補正する。 以上
ある。 第２図および第３図は本発明を適用したガスレーザ装置
の全体配置構成を概念的に示した説明図であり、第２図
は本装置の断面説明図、第３図は第２図の■−■線に沿
った断面説明図である。 第４図は本発明の他の実施例を示す断面説明図である。 第５図および第６図は従来例におけるアークしきい値電
流および放電量電圧の変化を示すグラフである。 ［図面の主要な部分を示す符号の説明１１・・・共振器 ２５ａ 、２５ｂ 、２５ｃ ・・・陰極２９・・・陽
極 代理人 弁理士 三 好 保 男 第２図 第３図 ＠４図 手続ネ１１１正書く自発） １、事ｆｔの表示 特騨１昭６３−６１６号 ２、発明の名称 ガスレーザ装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所（届所） 神奈川県伊勢原市石田２００番地氏名（
名称） 株式会社 ア マ ダ 代表者 天 １） 満 明 ４、代理人 住 所 〒１０５東京都港区虎ノ門１丁目２番３
号虎ノ門第１ビル５階 ５、補正の対象 （１） 明細店 ６、補正の内容 （１） 明ｌ１１ｕ！第２ｍｍ１８行目ＩＣ１ｒ１１
．０ＯＯＶＪ とあるのを、 ｒｌ １００ＶＪ に補正する。 以上
Claims (1)
- ガス体の循環路中に、前記ガス体の流路とほぼ直交する
方向にレーザ光軸を配したレーザ共振器を設け、複数個
の分割陰極を複数列設けるとともに、該分割極性群と対
向して平板状の陽極を設けたガスレーザ装置において、
ガス流の下流に向って前記複数列設けた分割陰極と陽極
との間隔を順次広げたことを特徴とするガスレーザ装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61688A JPH01179475A (ja) | 1988-01-07 | 1988-01-07 | ガスレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61688A JPH01179475A (ja) | 1988-01-07 | 1988-01-07 | ガスレーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01179475A true JPH01179475A (ja) | 1989-07-17 |
Family
ID=11478663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61688A Pending JPH01179475A (ja) | 1988-01-07 | 1988-01-07 | ガスレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01179475A (ja) |
-
1988
- 1988-01-07 JP JP61688A patent/JPH01179475A/ja active Pending
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