JPH02177487A - 放電型ガスレーザの予備電離回路 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、パルス放電型ガスレーザの予備電離回路に係
わり、特には、広いｌＦ１面積を有する放電空間におい
て均一・な予備電離を１尋ることの出来る放電ヤガスレ
ーザの予備電離回路に関する。

（従来の技術） 従来、ガスレーザをパルス状に発振するための予備１ｍ
回路を含むパルス放電ガスｌメーザの励起用電極は第４
図、第５図のごとく構成されており、第４図では主電極
の横側に設けられた予Ｉｌｌ電離用電極５と６間のアー
ク放電によって発生した紫外光が主放電電極１と２間の
ガス分子をＩＰ（［Ｍし、第５図では１放Ｎ電極の背面
に設けられたＹ・備電離用放＠電極５と６の間でアーク
放電１５がなされると紫外光１６が直接または１電８ｊ
ｌに開けられた空隙を通して１電極１と２の間に放射さ
れ、電極間の分−ｆが予備電離される。主電極に電比が
かけられて放電１４が行われると１を掻回のガス分子が
ｉｇされてレーザ光１２が発振する。主電極間の劣化ガ
スは１７のごとく流れて新鮮なガスと交換されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の予備電離回路によれば、大容
量のレーザを発振するために主放電電極の断面積が大き
くなると、第４図のごと（主電極の横倒に予備電極が設
けられている状態では断面積全体に対して均一な予備電
離が得らず（特に、Ｘ方向で不均一）有効な放電が行わ
れない、また、第５図のように主電極の背面に予備電極
が設けられている状態では予備電極が設けられた反対側
の主電極の近傍で電離電極による効果が少なく（特に、
Ｘ方向で不均一）、放電空間に対して電子密度が高く、
かつ、均一な予備電離を行うことが出来ないとともに、
主放電電極のアノード、カソードいずれの電極の背面に
予備電離放電電極を設けることは高圧側の電極構造が複
雑になるという問題がある。

本発明は上記従来の問題に着目し、簡易な構成で均一な
電子密度が得られる放電型ガスレーザの予備電離回路を
提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、ｆｆ１ｌの発明ではアーク
放電による予備電離にコロナ放電を併用し、第２の発明
ではアーク放電およびコロナ放電をともに自動予備電離
にしている。また、第３の発明では主放電電極のメツシ
ュ状のカソードの背面にコロナ放電に用い、第４の発明
では主放電電極のカソードに対してコロナ放電電極を負
電位とした構成としている。

（作用） 上記構成によれば、アーク放電にコロナ放電を併用する
ことにより、広い主放電空間の予備電離を均一にするこ
とができ、さらに、主放電電極の高圧側にコロナ放電電
極を設けているので低圧側に設けたアーク放電電極の構
造が簡単となる。また、コロナ放電電極をカソードに対
して負電位にしているので良好なコロナ放電を得ること
ができる。さらに自動予備電離回路としているため高繰
り返しレーザに使える。

（実施例） 以下、本発明に係わる放電型ガスレーザの予備電離回路
の実施例を図面を参照して説明する。第１図は本発明の
放電電極の概念図で、第２図は第１図の放電電極のカソ
ードの一部を示す平面図である。第３図は本発明の放電
型ガスレーザの予備電離回路の一例を示す図である１図
において、主放電電極のメツシュ状のカソードｌに対向
して主放電電極のアノード２が配設され、その中間にレ
ーザ発振のための空間（Ａ）が設けられている。

３は予備電離のためのコロナ放電電極であり、コロナ放
電電極３とカソードｌとの間に誘電体４が設けられてい
る。５はアーク放電のプラス側電極であり、マイナス側
電極６と対向し主放電電極の空間（Ａ）に対してアノー
ドの背面に設けられている。各矢印のうち、１２はレー
ザ光、１３は予備電離のためのコロナ放電、１４は主放
電、１５は予備電離のためのアーク放電、１６はアーク
放電で発生した紫外光、１７はガスの流れをそれぞれ示
している。第３図の予備型１ｌＩｌｌ路において、ＨＶ
は高圧側Ｌ７は放電回路に直列に接続されたコンデンサ
、８は放電電荷を蓄積するためのコンデンサ、９は磁気
スイッチ１１とともに磁気圧縮回路を形成するためのコ
ンデンサ、ｌＯはサイラトロン等のスイッチである。サ
イラトロン等のスイ・７チ１０を流れる電流が主放電電
流と異なり、自動予備ｆｔ８回路を構成している。

上記構成において次に動作について説明する。

第１図では、プラス側電極５とマイナス側電極６との間
で予備型Ｍのアーク放電を発生させ、主放電電極のアノ
ード２に設けられた空隙２ａを通して主放電電極の空間
（Ａ）の下部に均一な予備電離を得ている。また、コロ
ナ放電電極３とカソード１との間の誘電体４によって大
きくされた静電容量によりコロナ放電が行われ、アーク
放電によって予備電離が得られない主放電電極の空間（
Ａ）の上部に均一な予備電離を第２図のごとくの主放電
電極のメツシュ状のカソード１の空隙より得ている。高
圧電１！ＩＨＶから供給された電圧を蓄積したコンデン
サ７．８の持つ電荷がスイッチｌＯの投入によりプラス
側電極５とマイナス側電極６との間で予備電離のアーク
放電１５を発生させる。また、コンデンサ８に蓄えられ
た電荷によってその端子の電圧が上昇すると磁気スイッ
チ１１の大きなインダクタンスを通してコンデンサ９に
も充電を始める。コンデンサ９が充電されると誘電体４
によって大きくされた静電容量と薄い絶縁体で遮蔽され
たカソードｌの表面に生ずるコロナ放電が行われる。さ
らに、磁気スイッチ１１を流れる電流が増大して磁気ス
イッチ１１の磁気飽和レベルになると磁気スイッチ１１
を流れる電流は急激に増大してコンデンサ９および磁気
スイッチ１１の持つ飽和後の小さなインダクタンスと回
路の持つインダクタンス等の特性で決まる時定数でコン
デンサ１１の充電を行う、コンデンサ９の端子電圧が主
放電電極のアノード２とカソードｌとの放電電圧に達す
ると放電を開始して電極間のガスを励起し主放電１４を
開始する。このように、主放電電極の高圧側にコロナ放
電電極を設けているので低圧側に設けたアーク放電電極
の構造が簡単となるとともにコロナ放電電極をカソード
に対して負電位にしているので一様で良好なコロナ放電
を得ることができる。　また、サイラトロン等のスイッ
チ１０を流れる電流が主放電電流と異なるため、スイッ
チＩＯを流れる電流が主放電電流の数分の−で良い。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、アーク放電にコロ
ナ放電を併用することにより広い主放電空間の予備電離
を一様にしている。また主放電電極の高圧側にコロナ放
電電極を設けているので低圧側に設けたアーク放電電極
の構造が簡単となり、さらに、コロナ放電電極をカソー
ドに対して負電位にしているので良好な放電を得ること
が出来るとともにスイッチを流れる電流が主放電電流の
数分の−で良いという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

Ｗ４１図は本発明における放電電極の概念図。 第２図は本発明におけるカソードの一部を示す平面図。 第３図は本発明の放電型ガスレーザの予備電離回路図。 第４図は従来の実施例を示す放電電極の概念図（Ａ） 一生放電電極（カソード電極） 一生放電電極（アノード電極） 一コロナ放電電極 一コロナ放電電極の誘電体 一アーク放電電極（プラス側電極） −アーク放電電極（マイナス側電極） ８．９−コンデンサ 一スイツチ 一磁気スイッチ 一レーザ光、１３−コロナ放電 −１放電、１５−アーク放電 一紫外光、１７−ガス流 第１図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．放電型ガスレーザの予備電離において、アーク放電
   による予備電離にコロナ放電を併用したことを特徴とす
   る放電型ガスレーザの予備電離回路
2. ２．アーク放電およびコロナ放電をともに自動予備電離
   にした請求項１記載の放電型ガスレーザの予備電離回路
3. ３．主放電電極のメッシュ状のカソードの背面にコロナ
   放電に用いる予備電離電極を設けた請求項１あるいは請
   求項２記載の放電型ガスレーザの予備電離回路
4. ４．主放電電極のカソードに対してコロナ放電電極を負
   電位とした請求項３記載の放電型ガスレーザの予備電離
   回路