JPH02240982A - ガスレーザ装置 - 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） この発明はガスレーザ媒質を放電エネルギで励起してレ
ーザ光を放出するガスレーザ装置に関する。

（従来の技術） 一般に、Ｔ　Ｅ　Ａ　Ｃｏ２　レーザやエキシマレーザ
などのガスレーザ装置はガスレーザ媒質が収容されたレ
ーザ管内に主放電電極を構成する陰極と陽極とが離間対
向して配置され、これらの間に主放電を発生させること
によって上記ガスレーザ媒質を励起してレーザ光を放出
するようになっている。

上記陰極と陽極との間に主放電を発生させるに先立ち、
陰極と陽極との間の空間、つまり放電空間を予備電離手
段によって予６１電離し、レーザ発振が効率よく行なえ
るようにしている。予備電離手段としては種々のタイプ
のものがあり、その１つとしてコロナ電極を用いてコロ
ナ放電を発生させて予備電離する手段がある。

従来、コロナ電極を用いて放電空間を予ｆＩ電離するガ
スレーザ装置としては、ｍ４図に示す構造のものがあっ
た。すなわち、同図中１は密閉容器としてのレーザ管で
、このレーザ管１内にはＤ　Ｏ２、Ｎ　２　、Ｈｅなど
のガスを混合したガスレーザ媒質が収容されている。ま
た、レーザ管１内には一対の保持板２が離間対向して配
設されている。各保持板２の対向する而にはそれぞれ主
放電電極を構成する陰極３と陽極４とが電気的に導通し
た状態で保持固定されている。これら陰極３と陽極４と
は高圧電源５に接続されているとともに上記陰極３はア
ースされている。

上記一対の保持板２間には波形整形のためのピーキング
コンデンサ６が接続され、さらにレーザ管１内にはガス
レーザ媒質を矢示方向に循環させるファン７と、このフ
ァン７の上流側に熱交換器８とが配設されている。

上記陰極３は、多数の開口９を有するたとえばパンチン
グメタルやメツシュなどの開口金属板によって形成され
、その内部には予備電離手段としてのコロナ電極１１が
収容されている。このコロナ電極１１は石英ガラスやマ
イカ板などの誘電体１２内に・「板帯状の銅板１３が設
けられてなり、上記銅板１３は上記高圧電源５に接続さ
れている。

このような構成のガスレーザ装置においては、高圧電源
５が作動して電気エネルギが供給されると、まず銅板１
３と陰極３の開口９の内周縁のエツジ部とでコロナ放電
が発生し、それによって陰極３と陽極４との間の放電空
間が予備電離される。

そして、放電空間の予備電離が進むと、陰極３と陽極４
との間で主放電が起こり、この主放電によって生じた分
子発生光が図示しない光共振器で共振されてレーザ光が
発振されることになる。

しかしながら、コロナ電極１１の銅板１３の平面と陰極
３の開口９のエツジ部との間で生じるコ弘 ロナ放電は電界婚度が十分に高くならないので、放電空
間の予備電離電子密度も低くなってしまう。

そのため、上記放電空間が十分に予備１１Ｍされずらい
状態となるから、陰極３と陽極４との間に生じる主放電
が不安定な状態となり、安定した出力でレーザ発振させ
ることができないということがこのように、従来の予備
電離手段は放電空間を十分に予１ｉｌｉ！電離すること
ができなかったので、陰極と陽極との間の主放電が安定
せず、それによってレーザ出力も不安定になるというこ
とがあった。

この発明は上記事情にもとずきなされたもので、その゛
目的とするところは、予備電離による電界強度を十分に
強くして安定したレーザ出力が得られるようにしたガス
レーザ装置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段及び作用）上記課題を解決
するためにこの発明は、ガスレーザ媒質を封入した密閉
容器と、この密閉容器内に相対向して設けられる少なく
とも一対の主放電電極と、これら主放電電極間の放電空
間を予備電離する予備電離手段と、上記主放電電極の放
電によって生じた上記放電空間における分子発生光を共
振する光共振器とを備えたガスレーザ装置において、上
記予備電離手段は上記主放電電極の少なくとも一方の放
電面のほぼ全域にわたって形成された複数の開口と、こ
れら開口を有する上記放電面の反対側に設けられかつ誘
電体で被覆された電極体とを有し、上記開口のエツジ部
と予備放電を起こす鋭利部を上記電極体に形成する。

このようにすることで、放電空間を十分な電界強度とな
るよう予備７１１Ｍできるようにした。

（実施＃１） 以下、この発明の一実施例を第１図と第２図を参照して
説明する。なお、第４図に示す構成と同一部分には同一
記号を付して説明を省略する。

すなわち、この発明における予備電離手段としてのコロ
ナ電極２１は、石炭ガラスやマイカなどの誘電正接が少
ない材料からなる誘電体２２内に帯板状の電極体として
の導体２３を設けて構成されている。上記導体２３の上
記陰極３と対向する面には幅方向に所定間隔で複数の凸
条２４が長手方向全長にわたって設けられている。各凸
条２４の先端部は断面三角形状の鋭利部２５に形成され
ている。

このような構成のガスレーザ装置において、高圧電源５
を作動させると、導体２３の鋭利部２５の先端と陰極３
のそれぞれの開口９の内周縁のエツジ部との間で放電が
発生し、放電空間が予備電離される。そして、このよう
にして放電空間の予（ｉｉｉｉｒｉ離が進むと、陰極３
と陽極４との間で主放電が発生し、それによってレーザ
発振が行われることになる。

ところで、陰極３の開孔９の内周縁のエツジ部と導体２
３の鋭利部２５との間に生じる放電は、上記開口９の内
周縁のエツジ部と鋭利部２５とがともに鋭利であるから
、これらの間に発生する放電の電界強度が高くなる。し
たがって、放電空間の予備電離電子密度が高くなり、十
分に予１１電離されることになるから、陰極３と陽極４
との間に生じる主放電が安定し、レーザ出力も安定する
ことになる。

第３図はコロナ電極２１に用いられる導体２３の変形例
を示す。つまり、この導体２３には凸条２４に変わって
多数の円錐状の突起２６が突設され、各突起２６の先端
部を鋭利部２７としたもので、このような構成であって
も、上記一実施例と同様放電空間を十分に予備電離する
ことができる。

さらに、この場合、陰極３の各開口９の中心部に突起２
７が対向するよう導体２３を配置すれば、陰極３の開口
９の内周縁と突起２６の鋭利部２７との間にコロナ放電
を確実に発生させることができるから、それによって放
電空間の予備電離を十分に行なうことができる。

なお、上記一実施例ではコロナ電極を陰極の背面側に設
置した場合について説明したが、陽極の背面側に設置す
るようにしてもよい。また、誘電体は筒状に形成し、そ
の内部に導体を収容するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以・上述べたようにこの発明は、陰極と陽極との間の放
電空間を予＃Ｉ電離する予備電離手段として誘電体内に
鋭利部が形成された電極体を設けたものを用いるように
した。したがって、誘電体内に単なる平板帯状の銅板を
設けた従来のコロナ電極に比べて電界強度の強いコロナ
放電を発生させることができるから、放電空間の予備電
離電子密度が高くなって十分に予備電離され、レーザ出
力を安定した状態で放出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すガスレーザ装置の断
面図、第２図は同じくコロナ電極の導体の斜視図、第３
図はこの発明の他の実施例を示す導体の斜視図、第４図
は従来のガスレーザ装置の断面図である。 １・・・レーザ管（密閉容器）、３・・・陰極、４・・
・陽極、５・・・高圧電源、２１・・・コロナ電極、２
２・・・誘電体、２３・・・導体（電極体）、２５．２
７・・・鋭利部。 第４図 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ガスレーザ媒質を封入した密閉容器と、この密閉容器
   内に相対向して設けられる少なくとも一対の主放電電極
   と、これら主放電電極間の放電空間を予備電離する予備
   電離手段と、上記主放電電極の放電によって生じた上記
   放電空間における分子発生光を共振する光共振器とを備
   えたガスレーザ装置において、上記予備電離手段は上記
   主放電電極の少なくとも一方の放電面のほぼ全域にわた
   って形成された複数の開口と、これら開口を有する上記
   放電面の反対側に設けられかつ誘電体で被覆された電極
   体とを有し、上記開口のエッジ部と予備放電を起こす鋭
   利部を上記電極体に形成したことを特徴とするガスレー
   ザ装置。