JPH01243596A - 金属蒸気レーザ装置 - Google Patents
金属蒸気レーザ装置Info
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- JPH01243596A JPH01243596A JP63069719A JP6971988A JPH01243596A JP H01243596 A JPH01243596 A JP H01243596A JP 63069719 A JP63069719 A JP 63069719A JP 6971988 A JP6971988 A JP 6971988A JP H01243596 A JPH01243596 A JP H01243596A
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- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 94
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
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- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
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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
- H01S3/031—Metal vapour lasers, e.g. metal vapour generation
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- Lasers (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、金属蒸気レーザ装置に関する。
金属蒸気レーザは、レーザ管内に金属とキャリアガスと
を封入し、当該金属の蒸気を利用してレーザ発振を起こ
させるものである。
を封入し、当該金属の蒸気を利用してレーザ発振を起こ
させるものである。
現在にふいて、実用化されている金属蒸気レーザとして
は、放電の陽光柱部分を用いてレーザ発振させるいわゆ
る陽光柱型があり、具体的には、キャリアガスとしてヘ
リウムを、金属としてカドミウムを用いてなる陽光柱型
のＨｅ−Ｃｄレーザが知られている。
は、放電の陽光柱部分を用いてレーザ発振させるいわゆ
る陽光柱型があり、具体的には、キャリアガスとしてヘ
リウムを、金属としてカドミウムを用いてなる陽光柱型
のＨｅ−Ｃｄレーザが知られている。
このＨｅ−Ｃｄレーザは、例えば波長３２５ｎｍの紫外
線を連続発振することができ、また波長４４２ｎｍの短
波長域の可視光線も連続発振することができることから
、近年需要が増加し、例えばレーザプリンター、ホログ
ラフィ−、フォトプロッター、カラースキャナーなどの
光源として種々の分野で利用されている。
線を連続発振することができ、また波長４４２ｎｍの短
波長域の可視光線も連続発振することができることから
、近年需要が増加し、例えばレーザプリンター、ホログ
ラフィ−、フォトプロッター、カラースキャナーなどの
光源として種々の分野で利用されている。
しかして、金属蒸気レーザのレーザ出力は、−般に金属
蒸気レーザ管内にふける金属蒸気の圧力に依存する。従
って、高い出力で安定なレーザを得るためには、金属蒸
気レーザ管内の金属蒸気の圧力を一定の状態に維持させ
ることが必要である。
蒸気レーザ管内にふける金属蒸気の圧力に依存する。従
って、高い出力で安定なレーザを得るためには、金属蒸
気レーザ管内の金属蒸気の圧力を一定の状態に維持させ
ることが必要である。
金属蒸気レーザ管内の金属蒸気の圧力を一定化させる技
術としては、従来、金属蒸気レーザ管の電極間電圧の変
化を検出して、金属蒸気レーザ管の金属溜の温度をヒー
タによりフィードバック制御する手段が知られている。
術としては、従来、金属蒸気レーザ管の電極間電圧の変
化を検出して、金属蒸気レーザ管の金属溜の温度をヒー
タによりフィードバック制御する手段が知られている。
しかし、電極間電圧に基づいてヒータによりフィードバ
ック制御するだけでは、金属蒸気の圧力を十分に一定化
できない問題点があった。すなわち、金属蒸気レーザ管
の雰囲気温度が急激に変化した場合には、その温度変化
により金属蒸気の圧力が変化しこれにより電極間電圧が
変化することとなるため、当該電極間電圧の変化を検出
してヒータによりフィードバック制御したのでは、金属
蒸気の圧力が所定の一定値に戻るまでに相当な時間遅れ
が生じ、迅速な制御が困難であった。
ック制御するだけでは、金属蒸気の圧力を十分に一定化
できない問題点があった。すなわち、金属蒸気レーザ管
の雰囲気温度が急激に変化した場合には、その温度変化
により金属蒸気の圧力が変化しこれにより電極間電圧が
変化することとなるため、当該電極間電圧の変化を検出
してヒータによりフィードバック制御したのでは、金属
蒸気の圧力が所定の一定値に戻るまでに相当な時間遅れ
が生じ、迅速な制御が困難であった。
本発明は以上の如き事情に基づいてなされたものであっ
て、その目的は、金属蒸気レーザ管の雰囲気温度が急激
に変化した場合にも迅速に金属蒸気の圧力を一定化でき
、高い出力で安定にレーザ発振できる金属蒸気レーザ装
置を提供することにある。
て、その目的は、金属蒸気レーザ管の雰囲気温度が急激
に変化した場合にも迅速に金属蒸気の圧力を一定化でき
、高い出力で安定にレーザ発振できる金属蒸気レーザ装
置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明は、金属溜を有する金
属蒸気レーザ管と、当該金属溜の金属を加熱するヒータ
と、このヒータの電源回路とを備えてなる金属蒸気レー
ザ装置において、前記電源回路は、前記金属蒸気レーザ
管の電極間電圧を検出する電圧検出器と前記金属蒸気レ
ーザ管の雰囲気温度を検出する温度検出器とを含み、こ
れら電圧検出器および温度検出器よりの検出信号に基づ
いて前記ヒータへの供給電力を制御して前記金属蒸気レ
ーザ管内の金属蒸気の圧力を一定化する制御回路を備え
てなることを特徴とする。
属蒸気レーザ管と、当該金属溜の金属を加熱するヒータ
と、このヒータの電源回路とを備えてなる金属蒸気レー
ザ装置において、前記電源回路は、前記金属蒸気レーザ
管の電極間電圧を検出する電圧検出器と前記金属蒸気レ
ーザ管の雰囲気温度を検出する温度検出器とを含み、こ
れら電圧検出器および温度検出器よりの検出信号に基づ
いて前記ヒータへの供給電力を制御して前記金属蒸気レ
ーザ管内の金属蒸気の圧力を一定化する制御回路を備え
てなることを特徴とする。
電圧検出器および温度検出器よりの検出信号に基づいて
ヒータへの供給電力を制御して金属蒸気レーザ管内の金
属蒸気の圧力を一定化する制御回路を設けたので、金属
蒸気レーザ管の雰囲気温度が急激に変化した場合には温
度検出器よりの検出信号により迅速に金属溜の金属を加
熱制御することができるので、金属蒸気レーザ管内の金
属蒸気の圧力を高い精度で一定化することができる。
ヒータへの供給電力を制御して金属蒸気レーザ管内の金
属蒸気の圧力を一定化する制御回路を設けたので、金属
蒸気レーザ管の雰囲気温度が急激に変化した場合には温
度検出器よりの検出信号により迅速に金属溜の金属を加
熱制御することができるので、金属蒸気レーザ管内の金
属蒸気の圧力を高い精度で一定化することができる。
以下、本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す説明図である。
１０は例えばＨｅ−Ｃｄレーザを発振させるための金属
蒸気レーザ管、１１は金属溜、１２はアノード、１３は
カソード、２０はレーザ発振用電源回路、３０は金属溜
１１の金属を加熱するヒータ、４０はヒータの制御回路
である。
蒸気レーザ管、１１は金属溜、１２はアノード、１３は
カソード、２０はレーザ発振用電源回路、３０は金属溜
１１の金属を加熱するヒータ、４０はヒータの制御回路
である。
ヒータの制御回路４０において、５１は金属蒸気レーザ
管１０の電極間電圧を検出する電圧検出器、５２は電圧
検出器５１よりの検出信号を受ける電圧比較回路、５３
は電圧比較回路５２０基準電圧源、６１は金属蒸気レー
ザ管１０の雰囲気温度を検出する温度検出器、６２は温
度検出器６１よりの検出信号を受ける温度比較回路、６
３は温度比較回路の基準電圧源、７０は電圧比較回路５
２＄よび温度比較回路６２よりの信号を加算する加算回
路、８０は加算回路７０よりの信号に基づいて制御され
た電力をヒータ３０へ供給する電力増幅器である。また
、電圧検出器５１において、５５．５６はバッファアン
プ、５７は差動増幅器、５８Ａ、 ５８Ｂ、 ５９Ａ、
５９Ｂは抵抗であり、レーザ管１０の電極間電圧を検
出するためのものである。
管１０の電極間電圧を検出する電圧検出器、５２は電圧
検出器５１よりの検出信号を受ける電圧比較回路、５３
は電圧比較回路５２０基準電圧源、６１は金属蒸気レー
ザ管１０の雰囲気温度を検出する温度検出器、６２は温
度検出器６１よりの検出信号を受ける温度比較回路、６
３は温度比較回路の基準電圧源、７０は電圧比較回路５
２＄よび温度比較回路６２よりの信号を加算する加算回
路、８０は加算回路７０よりの信号に基づいて制御され
た電力をヒータ３０へ供給する電力増幅器である。また
、電圧検出器５１において、５５．５６はバッファアン
プ、５７は差動増幅器、５８Ａ、 ５８Ｂ、 ５９Ａ、
５９Ｂは抵抗であり、レーザ管１０の電極間電圧を検
出するためのものである。
これらの要素により構成された制御回路４０により、次
のようにしてヒータ３０への供給電力が制御される。
のようにしてヒータ３０への供給電力が制御される。
金属蒸気レーザ管１０の電極間電圧が所定値から変化し
たときには、電圧比較回路５２によりその変化を打消す
レベルの出力が加算回路７０を介して電力増幅器８０に
送られ、これによりヒータ３０への供給電力がフィード
バック制御されて電極間電圧が所期の一定状態に安定に
維持されるようになる。
たときには、電圧比較回路５２によりその変化を打消す
レベルの出力が加算回路７０を介して電力増幅器８０に
送られ、これによりヒータ３０への供給電力がフィード
バック制御されて電極間電圧が所期の一定状態に安定に
維持されるようになる。
しかして、金属蒸気レーザ管１０の雰囲気温度が所定値
から急激に変化したときには、電圧比較回路５２による
制御の応答は遅いが、温度比較回路６２によりその変化
を打消すレベルの出力が加算回路７０を介して電力増幅
器８０に直ちに送られ、これによりヒータ３０への供給
電力が迅速に制御されて金属蒸気の圧力が所期の一定状
態に安定に維持されるようになる。
から急激に変化したときには、電圧比較回路５２による
制御の応答は遅いが、温度比較回路６２によりその変化
を打消すレベルの出力が加算回路７０を介して電力増幅
器８０に直ちに送られ、これによりヒータ３０への供給
電力が迅速に制御されて金属蒸気の圧力が所期の一定状
態に安定に維持されるようになる。
結局、上記実施例の装置によれば、電極間電圧のみなら
ず金属蒸気レーザ管１０の雰囲気温度をも検出してヒー
タ３０への供給電力を制御することにより、金属蒸気レ
ーザ管１０内の金属蒸気の圧力を制御するので、金属蒸
気レーザ管１０の雰囲気温度が急激に変化したときにも
迅速な制御が達成でき、その結果金属蒸気レーザ管１０
内の金属蒸気の圧力を高い精度で所期の一定状態に安定
化することができ、高い出力で安定したレーザが得られ
る。
ず金属蒸気レーザ管１０の雰囲気温度をも検出してヒー
タ３０への供給電力を制御することにより、金属蒸気レ
ーザ管１０内の金属蒸気の圧力を制御するので、金属蒸
気レーザ管１０の雰囲気温度が急激に変化したときにも
迅速な制御が達成でき、その結果金属蒸気レーザ管１０
内の金属蒸気の圧力を高い精度で所期の一定状態に安定
化することができ、高い出力で安定したレーザが得られ
る。
第２図および第３図は本発明の効果を実証するために行
った実験結果を示す図であり、第２図は本発明の装置に
よりレーザ発振を行ったときの電極間電圧およびレーザ
出力の経時変化を表し、第３図は雰囲気温度の検出を行
わない従来の装置によりレーザ発振を行ったときの電極
間電圧およびレーザ出力の経時変化を表す。
った実験結果を示す図であり、第２図は本発明の装置に
よりレーザ発振を行ったときの電極間電圧およびレーザ
出力の経時変化を表し、第３図は雰囲気温度の検出を行
わない従来の装置によりレーザ発振を行ったときの電極
間電圧およびレーザ出力の経時変化を表す。
これらの結果からも理解されるように、本発明の装置に
よれば長時間にわたり安定した出力でレーザ発振を行う
ことができる。これに対して雰囲気温度の検出を行わな
い従来の装置では出力の変化が大きくレーザ発振が不安
定であった。
よれば長時間にわたり安定した出力でレーザ発振を行う
ことができる。これに対して雰囲気温度の検出を行わな
い従来の装置では出力の変化が大きくレーザ発振が不安
定であった。
以上本発明を一実施例に基づいて説明したが、本発明に
おいては、ヒータの制御回路の具体的構成は、上記実施
例に限定されず、種々の変形を施すことができる。
おいては、ヒータの制御回路の具体的構成は、上記実施
例に限定されず、種々の変形を施すことができる。
また、金属蒸気レーザ管の具体的構成は、上記実施例に
限定されず、種々の変形を施すことができる。
限定されず、種々の変形を施すことができる。
そして、金属としてもカドミウムに限定されずその他の
金属を用いてもよく、さらに金属と組合せるキャリアガ
スとしてもヘリウムガスに限定されずその他のガスを用
いてもよい。
金属を用いてもよく、さらに金属と組合せるキャリアガ
スとしてもヘリウムガスに限定されずその他のガスを用
いてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、金属蒸気レーザ
管の電極間電圧と金属蒸気レーザ管の雰囲気温度の両方
を検出して、これらの検出信号に基づいて、金属溜の金
属を加熱するヒータへの供給電力を制御して金属蒸気レ
ーザ管内の金属蒸気の圧力を一定化する制御回路を有す
るので、金属蒸気レーザ管の雰囲気温度が急激に変化し
た場合にも温度検出器よりの検出信号により迅速に金属
溜の金属を加熱制御して金属蒸気の圧力を所期の一定状
態に安定に維持することができ、その結果高い出力で安
定なレーザ発振を行うことができる。
管の電極間電圧と金属蒸気レーザ管の雰囲気温度の両方
を検出して、これらの検出信号に基づいて、金属溜の金
属を加熱するヒータへの供給電力を制御して金属蒸気レ
ーザ管内の金属蒸気の圧力を一定化する制御回路を有す
るので、金属蒸気レーザ管の雰囲気温度が急激に変化し
た場合にも温度検出器よりの検出信号により迅速に金属
溜の金属を加熱制御して金属蒸気の圧力を所期の一定状
態に安定に維持することができ、その結果高い出力で安
定なレーザ発振を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す説明図、第２図および
第３図はそれぞれ本発明の装置および従来の装置を用い
てレーザ発振を行ったときの電極間電圧およびレーザ出
力の時間的変化を示す説明図である。 １０・・・金属蒸気レーザ管 １１・・・金属溜１２・
・・アノード １３・・・カソード２０・・・
レーザ発振用電源回路 ３０・・・ヒータ ４０・・・ヒータの制御
回路５１・・・電圧検出器 ５２・・・電圧比較
回路５３・・・基準電圧源 ６１・・・温度検出
器６２・・・温度比較回路 ６３・・・基準電圧源
７０・・・加算回路 ８０・・・電力増幅器時
間 （芳） Ｂ寺 間 （夕→
第３図はそれぞれ本発明の装置および従来の装置を用い
てレーザ発振を行ったときの電極間電圧およびレーザ出
力の時間的変化を示す説明図である。 １０・・・金属蒸気レーザ管 １１・・・金属溜１２・
・・アノード １３・・・カソード２０・・・
レーザ発振用電源回路 ３０・・・ヒータ ４０・・・ヒータの制御
回路５１・・・電圧検出器 ５２・・・電圧比較
回路５３・・・基準電圧源 ６１・・・温度検出
器６２・・・温度比較回路 ６３・・・基準電圧源
７０・・・加算回路 ８０・・・電力増幅器時
間 （芳） Ｂ寺 間 （夕→
Claims (1)
- （１）金属溜を有する金属蒸気レーザ管と、当該金属溜
の金属を加熱するヒータと、このヒータの電源回路とを
備えてなる金属蒸気レーザ装置において、 前記電源回路は、前記金属蒸気レーザ管の電極間電圧を
検出する電圧検出器と前記金属蒸気レーザ管の雰囲気温
度を検出する温度検出器とを含み、これら電圧検出器お
よび温度検出器よりの検出信号に基づいて前記ヒータへ
の供給電力を制御して前記金属蒸気レーザ管内の金属蒸
気の圧力を一定化する制御回路を備えてなることを特徴
とする金属蒸気レーザ装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63069719A JPH01243596A (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 金属蒸気レーザ装置 |
| US07/250,514 US4866722A (en) | 1988-03-25 | 1988-09-29 | Metal vapor laser device stabilizing system |
| GB8825286A GB2217101B (en) | 1988-03-25 | 1988-10-28 | Metal vapour laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63069719A JPH01243596A (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 金属蒸気レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01243596A true JPH01243596A (ja) | 1989-09-28 |
Family
ID=13410924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63069719A Pending JPH01243596A (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 金属蒸気レーザ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4866722A (ja) |
| JP (1) | JPH01243596A (ja) |
| GB (1) | GB2217101B (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2644315B2 (ja) * | 1989-01-23 | 1997-08-25 | ファナック株式会社 | 高周波放電励起レーザ装置 |
| US5117435A (en) * | 1990-10-25 | 1992-05-26 | Coherent, Inc. | Pressure regulation system for gas laser based on temperature of anode stem |
| US5748656A (en) * | 1996-01-05 | 1998-05-05 | Cymer, Inc. | Laser having improved beam quality and reduced operating cost |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS485390U (ja) * | 1971-06-04 | 1973-01-22 | ||
| JPS54154990A (en) * | 1978-03-13 | 1979-12-06 | Xerox Corp | Gas laser |
| JPS55132086A (en) * | 1979-04-03 | 1980-10-14 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Laser generator |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5389394A (en) * | 1977-01-17 | 1978-08-05 | Nec Corp | Gas laser apparatus |
| US4232274A (en) * | 1978-05-30 | 1980-11-04 | Kimmon Electric Co., Ltd. | Metal vapor laser system |
| JPS59207680A (ja) * | 1983-05-10 | 1984-11-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガスレ−ザ装置 |
| JPS61228691A (ja) * | 1985-04-02 | 1986-10-11 | Nec Corp | ガスレ−ザ装置 |
| JPH06101605B2 (ja) * | 1985-07-22 | 1994-12-12 | 株式会社小糸製作所 | 金属イオンレ−ザ− |
| US4689796A (en) * | 1985-09-24 | 1987-08-25 | Spectra-Physics, Inc. | Method and apparatus for regulating pressure in laser tubes |
-
1988
- 1988-03-25 JP JP63069719A patent/JPH01243596A/ja active Pending
- 1988-09-29 US US07/250,514 patent/US4866722A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-10-28 GB GB8825286A patent/GB2217101B/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS485390U (ja) * | 1971-06-04 | 1973-01-22 | ||
| JPS54154990A (en) * | 1978-03-13 | 1979-12-06 | Xerox Corp | Gas laser |
| JPS55132086A (en) * | 1979-04-03 | 1980-10-14 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Laser generator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4866722A (en) | 1989-09-12 |
| GB2217101A (en) | 1989-10-18 |
| GB8825286D0 (en) | 1988-11-30 |
| GB2217101B (en) | 1992-02-12 |
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