JPH01260871A

JPH01260871A - 無声放電ガスレーザ装置の誘電体電極冷却方法及びその装置

Info

Publication number: JPH01260871A
Application number: JP8954688A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Ariga; 達也有我
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1988-04-12
Filing date: 1988-04-12
Publication date: 1989-10-18

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】［産業上の利用分野］本発明は、無声放電を励起源に用いる無声放電ガスレー
ザ装置の誘電体電極冷却方法及びその装置に関する。

［従来の技術］従来、この種の無声放電ガスレーザ装置を図面を参照し
て説明する。　第４図は３軸直交型無声放電励起炭酸ガ
ス（ＣＯ２）レーザ装置を示す図であって、同図（ａ）
はレーザ装置の横断面図、同図（ｂ）はレーザ出射方向
から見た（ａ）の断面図、第５図及び第６図は前記レー
ザ装置で多用される誘電体電極を示す図である。　そこ
で第４図に基づき、先ず、レーザ装置の概要について述
べる。　このレーザ装置は真空容器１と、高周波交流電
源２とからなり、この真空容器１は部分反射鏡６と、全
反射鏡７とからなる共振器と、誘電体電極対３Ａ及び３
Ｂと、ガス流８を発生せしめる送Ｊｆｉｉ４と、面記ガ
スを冷却する熱交換器５とを内装する構成となっている
。　次に、このレーザ装置の作動概要について述べる。

　真空容器１内には炭酸ガスＣ０２，ネオンＮｅ及びヘ
リウムＨｅ等からなるレーザ媒質用の混合ガスが約１０
０Ｔｏｒｒの圧力で満たされており、高周波交流電源２
からの高周波交流が誘電体電極３Ａ及び３Ｂに印加され
て無声放電１０を発生し、炭酸ガス分子ＣＯ２を励起す
るものである。　　この励起された炭酸ガス分子が共振
器内でレーザ発振を起こし。

そのレーザ光の一部を部分反射鏡６より外部へ取り出す
ものである。　レーザ媒質ガスは熱交換器５で冷却後送
風機４により放電部に送られ再び熱交換器５へと戻るガ
ス流８となって真空容器ｌ内を循環する。　そこで次に
、誘電体電極の構成について、第５図及び第６図に基づ
き述へと、誘電体電極には次に掲げるものがある。

（１）ガラス、セラミック又は酸化チタン等からなる略
円筒状の誘電体３ａ内に導体なる金属板３ｂ等を挿入し
、これら誘電体３ａと金属板３ｂとを両端面を同じくガ
ラス、セラミック又は酸化チタン等の誘電体からなる電
極ストッパ３Ｃで固定した誘電体電極である。　この場
合、金属板３ｂは、対向する誘電体電極対３Ａと３Ｂと
の各々において、誘電体内壁の対向側に設置される。

（２）導体なる金属パイプ３ｂの外周をガラス。

セラミック又は酸化チタン等からなる誘電体３ａでコー
ティングした後、金属バイブ３ｂを両端面をガラス、セ
ラミック又は酸化チタン等の誘電体からなる電極ストッ
パ３Ｃで固定した誘電体電極である。

かかる構成の誘電体電極の内部には、冷却用液体くほと
んと水を冷却用液体としている）が循環して該誘電体電
極を冷却する構成となっている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、かかる従来の構成においては。

次に掲げる欠点が生じている。

（１）［従来の技術］　（１）の構成の誘電体電極では
、冷却用液体が誘電体３ａと金属板３ｂとの間に入り込
み、その結果無声放電の発生状況が誘電体電極の各部位
ζごよって異なる。つまりバラツキを生じる欠点が生じ
ている。　この欠点を解決するため電体３ａと金属板３
ｂとの接触面を高精度に面仕上げする等の加工上の問題
点及び無声放電力の低下等、いわゆる寿命低下の問題点
も生じじている。

（２）［従来の技術］　（２）の構成の誘電体電極では
、電極が断面形状３６０度全方向のバイブを導体として
いるため、第７図に示すとうり、必要なる無声放電Ａ以
外の不必要なる無声放電Ｂまでも生じるという欠点が生
じている。

（３）誘電体電極の冷却に水を使用しているため。

水垢による冷却性能の低下、水漏れによる安全性及び絶
縁性の低下並びに発錆による寿命の低下等の欠点に起因
して高電力高周波交流を誘電体電極に注入することがで
きないため高レーザ出力を得ることが困難という欠点が
ある。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、これを解消する
無声放電ガスレーザ装置の誘電体電極冷却方法及びその
装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］そこで上記目的を達成するために９本発明に係わる無声
放電ガスレーザ装置の誘電体電極冷却方法は、無声放電
ガスレーザ装置の誘電体電極の冷却方法において、誘電
体電極３を流れる冷却媒体が気体であり、この気体によ
りこの誘電体電極３を冷却する構成とし、またその誘電
体電極は、この誘電体電極が略円筒状の誘電体３ａと、
この誘電体に内接すると共に任意なる断面形状を備えた
導体３ｂとからなる構成とし、更にその無声放電ガスレ
ーザ装置は誘電体電極対３Ａ及び３Ｂにおいて、各々の
導体３ｂが対向する側に内接された構成とした。

［実施例］実施例について図面を参照して以下説明する。

第１図の実施例は、誘電体電極３内を冷却媒体として空
気を流して誘電体電極３を冷却する方法に係わる第１実
施例である。また同図は半月形断面の金属導体３ｂを誘
電体３ａ内に内接した誘電体重゛極に係わる第１実施例
でもある。　第２図は。

前記同様、誘電体電極に係わる実施例を示す図であって
、同図（ａ）は、パイプ形状金属を縦割りにして金属導
体３ｂとし、これを誘電体３ａ内に内接した誘電体電極
の第２実施例と、誘電体３ａの厚さを薄くする際の補強
メンバとして、絶縁体シム３ｅを介してメンバ３ｄを、
誘電体３ａの金属導体内接部以外の部分に、内接した誘
電体電極の第３実施例とを示し、同図（ｂ）は、誘電体
電極の第１実施例において、前記第３実施例同様。

メンバ３ｄを、誘電体３ａの金属導体内接部以外の部分
に、内接した誘電体電極の第４実施例を示す。　そして
第３図は、かかる上記の実施例く方法実施例１個、装置
実施例４個）において、これを対に対向させて真空容器
内に配置した実施例をを示す。

以上の実施例における効果を次に掲げる。

（１）誘電体電極が空気であるため。

１、絶縁性が良好であり、そのため誘電体と金属板との
間に入り込んでも無声放電がバラツクことかない。　ま
た外部漏れを生じても、水のような人体への感電を防止
できる。　そこで。

高電力高周波交流を誘電体電極に注入できるため、高レ
ーザ出力を得ることができる。

２、水垢により冷却性能の低下９発錆による寿命の低下
を防止できる。

（２）誘電体電極が空気であるための上記（１）の効果
により、誘電体電極の形状及び加工精度の占有度を大幅
に向上させることができる。すなわち導体の断面形状は
任意な形状でよく、また誘電体との接触面は、導体は勿
論のこと誘電体もまた。加工精度に気を使う必要が減少
した。

（３）誘電体電極が空気であるための上記（１）の効果
により（２）の効果が得られ、そこで第７図で示したよ
うな不必要なる無声放電Ｂを生ずるという欠点がなくな
った。　それ故、真空容器に近接して誘電体電極を配置
することが可能となり小型化した無声放電ガスレーザ装
置を得ることも可能となった。

［発明の効果］以上説明したように９本発明によれば、先ず。

誘電体電極の冷却に気体を使用しているため、漏電及び
発錆等による不慮の不具合、事故及び寿命低下を防止す
ることができる。　次に、形状が任意、かつ、加工精度
にこだわらないという自由度の高い誘電体電極を使用す
ることができる。　更に１以上の効果に基づき、高出力
、小型、かつ。

高精度の無声放電ガスレーザ装置を製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】第１図乃至第３図は本発明に係わる実施例を示す図、第
４図は無声放電ガスレーザ装置を説明する図、第５図及
び第７図は従来の誘電体電極冷却方法及びその装置並び
にこれらの問題点を説明する図である。３　・・・誘電体電極　　３ａ・・・誘電体３ｂ・・・
導体　　　　　３Ｃ・・・ストッパ３ｄ・・・補強メン
バ　　３ｅ・・・絶縁体３Ａ、３Ｂ・・・誘電体電極対Ａ　・・・必要な無声放電Ｂ　・・・不必要な無声放電特許出願人　　株式会社小松製作所代理人　（弁理士）岡　１）和　喜

Claims

【特許請求の範囲】

（１）無声放電ガスレーザ装置の誘電体電極の冷却方法
において，誘電体電極３内を流れる冷却媒体が気体であ
り，この気体により前記誘電体電極を冷却することを特
徴とする無声放電ガスレーザ装置の誘電体電極冷却方法
。
（２）誘電体電極を流れる冷却媒体が気体である無声放
電ガスレーザ装置の誘電体電極３において，前記誘電体
電極が，略円筒状の誘電体３ａと，この誘電体に内接し
，かつ，断面形状が任意なる導体３ｂとからなる構成を
特徴とする無声放電ガスレーザ装置の誘電体電極。
（３）互いに対向して対となる請求項２の誘電体電極３
Ａ及び３Ｂにおいて，各々の導体３ｂが対向する側に装
着された誘電体電極対構成を特徴とする無声放電ガスレ
ーザ装置。