JPH0266979A - イオンレーザ管 - Google Patents
イオンレーザ管Info
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- JPH0266979A JPH0266979A JP21931688A JP21931688A JPH0266979A JP H0266979 A JPH0266979 A JP H0266979A JP 21931688 A JP21931688 A JP 21931688A JP 21931688 A JP21931688 A JP 21931688A JP H0266979 A JPH0266979 A JP H0266979A
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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
- H01S3/032—Constructional details of gas laser discharge tubes for confinement of the discharge, e.g. by special features of the discharge constricting tube
Landscapes
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- Electromagnetism (AREA)
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は耐熱性および熱伝導性に優れた放電路を有する
イオンレーザ管に関する。
イオンレーザ管に関する。
レーザ光は指向性に優れ、エネルギー密度の集中化が可
能であるため、金属材料の加工、医療機器等さらには光
ファイバーによる通信等の幅広い分野に応用されている
。レーザ光源としては、般にレーザ媒質の形態により気
体レーザ、液体レーザ、固体レーザが知られており、こ
のうち気体レーザは放電励起させた気体原子あるいはイ
オン等からの放射光を光学系により共振させてレーザ発
振させるものである。かかる気体レーザの一種であるア
ルゴンあるいはクリプトン等のイオンレーザは可視、紫
外領域で多数の発振線が得られしかも高出力であるため
、ホログラフィ−ラマン分光をはじめとするレーザ分光
、さらには色素レーザの励起用光源としての用途がある
。上記のようにイオンレーザは高出力であるがレーザ発
振時の放電電流密度が500 A/cmにも達し、消費
電力も放電管単位長さ当り50W/cmと極めて大きい
。このような放電条件の下で、気体放電を維持するレー
ザ細管も極めて高温度になるため、その材料には耐熱性
に優れたものが要求される。またイオンレーザは上記の
温度対策としてレーザ細管の外周部に冷却水通路を配設
しているが、その冷却効果を向上するためレーザ細管自
身の優れた伝導性も要求されている。従来、上記要求に
応えるべくイオンレーザとして、陽極および陰極間に配
置されたレーザ細管に円筒状の電気的に絶縁性且つ熱伝
導性のセラミックスを用いたものが知られている。一方
、レーザ管の中央部であるレーザ細管の放電路および外
囲器の一部が、グラファイト製の円板状部材の筒状の絶
縁性部材とをレーザ管の軸方向に交互に連接することで
、一体的に形成されているイオンレーザ管も知られてい
る。
能であるため、金属材料の加工、医療機器等さらには光
ファイバーによる通信等の幅広い分野に応用されている
。レーザ光源としては、般にレーザ媒質の形態により気
体レーザ、液体レーザ、固体レーザが知られており、こ
のうち気体レーザは放電励起させた気体原子あるいはイ
オン等からの放射光を光学系により共振させてレーザ発
振させるものである。かかる気体レーザの一種であるア
ルゴンあるいはクリプトン等のイオンレーザは可視、紫
外領域で多数の発振線が得られしかも高出力であるため
、ホログラフィ−ラマン分光をはじめとするレーザ分光
、さらには色素レーザの励起用光源としての用途がある
。上記のようにイオンレーザは高出力であるがレーザ発
振時の放電電流密度が500 A/cmにも達し、消費
電力も放電管単位長さ当り50W/cmと極めて大きい
。このような放電条件の下で、気体放電を維持するレー
ザ細管も極めて高温度になるため、その材料には耐熱性
に優れたものが要求される。またイオンレーザは上記の
温度対策としてレーザ細管の外周部に冷却水通路を配設
しているが、その冷却効果を向上するためレーザ細管自
身の優れた伝導性も要求されている。従来、上記要求に
応えるべくイオンレーザとして、陽極および陰極間に配
置されたレーザ細管に円筒状の電気的に絶縁性且つ熱伝
導性のセラミックスを用いたものが知られている。一方
、レーザ管の中央部であるレーザ細管の放電路および外
囲器の一部が、グラファイト製の円板状部材の筒状の絶
縁性部材とをレーザ管の軸方向に交互に連接することで
、一体的に形成されているイオンレーザ管も知られてい
る。
しかしながら、上述した円筒状セラミックスのレーザ細
管は、セラミックス材料に窒化アルミニウムを用いてい
るため、レーザ細管内に発生するプラズマによって放電
路壁がスパッタされる結果、窒化アルミニウムの分解に
起因する窒素ガスが発生ずるという問題があった。一方
、上述したグラファイト製の円板状部材と筒状絶縁性部
材とを連設したイオンレーザにおいても放電路壁のグラ
ファイトがスパッタされ、スパッタされたグラファイト
の粉末が陰極および陽極間の絶縁性劣化を引き起すとい
う問題があった。上記の窒素ガスの発生およびグラフデ
ィト粉末にする絶縁不良等の問題が生じると、レーザ管
は好適な放電状態を維持出来ず、したいにレーザ光を出
力が低下し、ついにはレーザ発振しなくなるという欠点
があった。このため上記問題を解決しレーザ管の寿命を
さらに延ばす優れた性能のイオンレーザ管が要望されて
いる。そこで本発明は耐熱性および熱伝導性に優れしか
も好適な放電状態を長期間維持できるレーザ細管を備え
た水冷型イオンレーザを提供することを目的とする。
管は、セラミックス材料に窒化アルミニウムを用いてい
るため、レーザ細管内に発生するプラズマによって放電
路壁がスパッタされる結果、窒化アルミニウムの分解に
起因する窒素ガスが発生ずるという問題があった。一方
、上述したグラファイト製の円板状部材と筒状絶縁性部
材とを連設したイオンレーザにおいても放電路壁のグラ
ファイトがスパッタされ、スパッタされたグラファイト
の粉末が陰極および陽極間の絶縁性劣化を引き起すとい
う問題があった。上記の窒素ガスの発生およびグラフデ
ィト粉末にする絶縁不良等の問題が生じると、レーザ管
は好適な放電状態を維持出来ず、したいにレーザ光を出
力が低下し、ついにはレーザ発振しなくなるという欠点
があった。このため上記問題を解決しレーザ管の寿命を
さらに延ばす優れた性能のイオンレーザ管が要望されて
いる。そこで本発明は耐熱性および熱伝導性に優れしか
も好適な放電状態を長期間維持できるレーザ細管を備え
た水冷型イオンレーザを提供することを目的とする。
本発明は上記問題について鋭意検討・研究を重ねた結果
、プラズマに接するレーザ細管の放電路に銅を母材とし
、表面にタングステンの被膜を施した部材を用いること
によりレーザ細管の寿命を大幅に延ばすことに成功した
。すなわち本発明は、中央開孔部と、外中央開孔部の周
囲に複数の開孔部とを有する、複数の絶縁性且つ高熱伝
導性のセラミックスの円板状部材を該中央開孔部が放電
路を形成し、該周囲の開孔部がガス帰還路を形成するよ
うにそれぞれ中心軸を一致させて連設してレーザ細管を
構成し、レーザ細管の両端、すなわち、該放電路の両側
に陽極おおび陰極を設けたイオンレーザ管であって、該
円板状部材の各々の中央開孔部に、銅を母材とし、表面
にタングステンの被膜を施した1筒状部材が嵌着されて
いることを特徴とするイオンレーザ管を提供するもので
ある。
、プラズマに接するレーザ細管の放電路に銅を母材とし
、表面にタングステンの被膜を施した部材を用いること
によりレーザ細管の寿命を大幅に延ばすことに成功した
。すなわち本発明は、中央開孔部と、外中央開孔部の周
囲に複数の開孔部とを有する、複数の絶縁性且つ高熱伝
導性のセラミックスの円板状部材を該中央開孔部が放電
路を形成し、該周囲の開孔部がガス帰還路を形成するよ
うにそれぞれ中心軸を一致させて連設してレーザ細管を
構成し、レーザ細管の両端、すなわち、該放電路の両側
に陽極おおび陰極を設けたイオンレーザ管であって、該
円板状部材の各々の中央開孔部に、銅を母材とし、表面
にタングステンの被膜を施した1筒状部材が嵌着されて
いることを特徴とするイオンレーザ管を提供するもので
ある。
本発明はイオンレーザのレーザ細管の放電路に、従来の
窒化アルミニウムやグラファイト材料に代わる銅を母材
し、表面にタングステンの容射を施した部材を用いたこ
とに特徴がある。このためレーザ管の長期間の使用によ
る細管材料に起因する放電ガスの劣化や電極間の絶縁性
の低大を防止することが出来る。さらに銅を母材とした
表面にタングステンを被覆した部材は耐熱性および熱伝
導性に優れしかも耐熱強度を有する材料である、ため従
来、この種のレーザ管の深刻な問題とされていたレーザ
管の耐久性を大幅に改善することが出来る0本発明にお
いて、円板状部材の材料は特に限定されず、従来の窒化
アルミニウムの他、窒化硅素等の熱伝導性、耐熱性に陵
れなセラミックス材料等を使用することが出来る。
窒化アルミニウムやグラファイト材料に代わる銅を母材
し、表面にタングステンの容射を施した部材を用いたこ
とに特徴がある。このためレーザ管の長期間の使用によ
る細管材料に起因する放電ガスの劣化や電極間の絶縁性
の低大を防止することが出来る。さらに銅を母材とした
表面にタングステンを被覆した部材は耐熱性および熱伝
導性に優れしかも耐熱強度を有する材料である、ため従
来、この種のレーザ管の深刻な問題とされていたレーザ
管の耐久性を大幅に改善することが出来る0本発明にお
いて、円板状部材の材料は特に限定されず、従来の窒化
アルミニウムの他、窒化硅素等の熱伝導性、耐熱性に陵
れなセラミックス材料等を使用することが出来る。
以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明するが、本発明はこれに何等限定されない。第1図は
、本発明の水冷型イオンレーザ管の一具体例の断面図を
示す、第1図に示す本発明のレーザ管は、図中右側に位
置するコイル状陰極4を収容するレーザ管陰極部2と、
図中左側の円筒状陽極5を収容するレーザ管陽極部3と
、レーザ管陰極部2および陽極部3に挟まれたレーザ管
中央部(レーザ細管)1とから主に構成されている。レ
ーザ管陰極部2および陽極部3はガラス材料を成形、加
工したものであり、それぞれ、レーザ管の光軸上であっ
て端部側壁にブリュースタ窓6を装備している。レーザ
管中央部すなわちレーザ細管1は、レーザ管軸方向に窒
化アルミニウム製の円板状部材7および筒状接続部材8
を交互にかつ中心軸を一致させて連設した構造を有する
。
明するが、本発明はこれに何等限定されない。第1図は
、本発明の水冷型イオンレーザ管の一具体例の断面図を
示す、第1図に示す本発明のレーザ管は、図中右側に位
置するコイル状陰極4を収容するレーザ管陰極部2と、
図中左側の円筒状陽極5を収容するレーザ管陽極部3と
、レーザ管陰極部2および陽極部3に挟まれたレーザ管
中央部(レーザ細管)1とから主に構成されている。レ
ーザ管陰極部2および陽極部3はガラス材料を成形、加
工したものであり、それぞれ、レーザ管の光軸上であっ
て端部側壁にブリュースタ窓6を装備している。レーザ
管中央部すなわちレーザ細管1は、レーザ管軸方向に窒
化アルミニウム製の円板状部材7および筒状接続部材8
を交互にかつ中心軸を一致させて連設した構造を有する
。
各々の円板状部材7は中央開孔部10を有し、中央開孔
部10に銅を母材とし、表面にタングステンを溶射した
筒状部材9が密着して嵌合されている。さらに各々の円
板状部材7は中央開孔部10の周りに複数の開孔部11
を有している。かかる円板状部材7を第1図に示すよう
に筒状接続部材8を介して連設させることで、銅を母材
とし、表面にタングステンを溶射した筒状部材9の内側
壁によって画成される中央開孔部10はレーザ管の中心
軸上に放電路12を形成している。また、複数の開孔部
11は、陰極部2と陽極部3との間のガス圧を均一にす
るためのガス帰還路13を形成している。筒状接続部材
8は円板状部材7と同様に窒化アルミニウムで作製され
ており両者は互いに低融点ガラスにより密着され内部を
気密に維持している。さらに、図示を省略したが、レー
ザ管の外側には冷却水通路が設けられ強制冷却可能に構
成されている。
部10に銅を母材とし、表面にタングステンを溶射した
筒状部材9が密着して嵌合されている。さらに各々の円
板状部材7は中央開孔部10の周りに複数の開孔部11
を有している。かかる円板状部材7を第1図に示すよう
に筒状接続部材8を介して連設させることで、銅を母材
とし、表面にタングステンを溶射した筒状部材9の内側
壁によって画成される中央開孔部10はレーザ管の中心
軸上に放電路12を形成している。また、複数の開孔部
11は、陰極部2と陽極部3との間のガス圧を均一にす
るためのガス帰還路13を形成している。筒状接続部材
8は円板状部材7と同様に窒化アルミニウムで作製され
ており両者は互いに低融点ガラスにより密着され内部を
気密に維持している。さらに、図示を省略したが、レー
ザ管の外側には冷却水通路が設けられ強制冷却可能に構
成されている。
以上説明したように本発明のイオンレーザ管は、プラズ
マが直接接する放電路を銅を母材とし、表面にタングス
テンを被覆した部材で形成しているため、従来問題とさ
れていた放電気体の劣化および絶縁性低下を防止するこ
とが出来る。従って、本発明はレーザ管のが命を大幅に
延ばすことが出来、その工業的価値は極めて高い。
マが直接接する放電路を銅を母材とし、表面にタングス
テンを被覆した部材で形成しているため、従来問題とさ
れていた放電気体の劣化および絶縁性低下を防止するこ
とが出来る。従って、本発明はレーザ管のが命を大幅に
延ばすことが出来、その工業的価値は極めて高い。
尚、実施例では溶射により筒状部材表面にタングステン
被膜を形成していたが他の方法、例えばスパッタリング
等で銅の筒状部材表面タングステン被膜を形成したもの
であってもよい。
被膜を形成していたが他の方法、例えばスパッタリング
等で銅の筒状部材表面タングステン被膜を形成したもの
であってもよい。
第1図は本発明のイオンレーザ管の一具体例の断面図で
ある。 1・・・レーザ管中央部、2・・・レーザ管陰極部、3
・・・レーザ管陽極部、4・・・陰極、5・・・陽極、
6・・・ブリュースタ窓、7・・・円板状部材、8・・
・筒状接続部材、9・・・筒状部材、10・・・中央開
孔部、11・・・開孔部、12・・・放電路、13・・
・ガス帰還路。
ある。 1・・・レーザ管中央部、2・・・レーザ管陰極部、3
・・・レーザ管陽極部、4・・・陰極、5・・・陽極、
6・・・ブリュースタ窓、7・・・円板状部材、8・・
・筒状接続部材、9・・・筒状部材、10・・・中央開
孔部、11・・・開孔部、12・・・放電路、13・・
・ガス帰還路。
Claims (1)
- 中央開孔部と該中央開孔部の周囲に複数の開孔部とを
有し、電気絶縁性且つ高熱伝導性のセラミックスからな
る複数個の円板状部材を、該中央開孔部が放電路を形成
し、該周囲の開孔部がガス帰還路を形成するように筒状
接続部材を介して互いに中心軸を一致させて連接してレ
ーザ細管を構成し、該レーザ細管の両端、すなわち、該
放電路の両側に陽極および陰極をそれぞれ設けたイオン
レーザ管であって、該円板状部材の各々の中央開孔部に
、銅を母材とし表面にタングステンの被膜を施した筒状
部材が嵌着されていることを特徴とするイオンレーザ管
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21931688A JPH0266979A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | イオンレーザ管 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21931688A JPH0266979A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | イオンレーザ管 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0266979A true JPH0266979A (ja) | 1990-03-07 |
Family
ID=16733573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21931688A Pending JPH0266979A (ja) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | イオンレーザ管 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0266979A (ja) |
-
1988
- 1988-08-31 JP JP21931688A patent/JPH0266979A/ja active Pending
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