JPH03127883A - ガスレーザ装置 - Google Patents
ガスレーザ装置Info
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- JPH03127883A JPH03127883A JP26526489A JP26526489A JPH03127883A JP H03127883 A JPH03127883 A JP H03127883A JP 26526489 A JP26526489 A JP 26526489A JP 26526489 A JP26526489 A JP 26526489A JP H03127883 A JPH03127883 A JP H03127883A
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 28
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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-
- 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
- H01S3/038—Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
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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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
この発明はレーザ管内に封入されたガスレーザ媒質を陰
極と陽極とからなる主電極で発生する主放電によって励
起してレーザ光を出力させるガスレーザ装置に関する。
極と陽極とからなる主電極で発生する主放電によって励
起してレーザ光を出力させるガスレーザ装置に関する。
（従来の技術）
一般に、陰極と陽極との間で発生する放電の方向に対し
て直交する方向にレーザ光が放出されるＴ Ｅ Ａ Ｃ
０２レーザやエキシマレーザなどのガスレーザ装置にお
いては、高出力レーザ光を得るためなどに放電の繰返し
数を高くすることが要求される。
て直交する方向にレーザ光が放出されるＴ Ｅ Ａ Ｃ
０２レーザやエキシマレーザなどのガスレーザ装置にお
いては、高出力レーザ光を得るためなどに放電の繰返し
数を高くすることが要求される。
ところで、従来のガスレーザ装置は第４図と第５図とに
示すように構成されている。すなわち、同図中１はガス
レーザ媒質が封入されたレーザ管である。このレーザ管
１内には主電極を構成する陰極２と陽極３とが対向して
配設されている。上記陰極２は上部保持板４の下面に取
付けられ、上記陽極３は下部保持板５の上面に取付けら
れている。
示すように構成されている。すなわち、同図中１はガス
レーザ媒質が封入されたレーザ管である。このレーザ管
１内には主電極を構成する陰極２と陽極３とが対向して
配設されている。上記陰極２は上部保持板４の下面に取
付けられ、上記陽極３は下部保持板５の上面に取付けら
れている。
上記陰極２と陽極３との両側には、これらの長手方向に
沿って所定間隔で複数のピーキングコンデンサ６が配置
されている。これらピーキングコンデンサ６は、接続ロ
ッド７によって一端を上部保持板４に、他端を下部保持
板５にそれぞれ電気的に接続して設けられている。
沿って所定間隔で複数のピーキングコンデンサ６が配置
されている。これらピーキングコンデンサ６は、接続ロ
ッド７によって一端を上部保持板４に、他端を下部保持
板５にそれぞれ電気的に接続して設けられている。
上記陽極３は中空状に形成され、内部には誘電体８によ
って被覆されたコロナ電極９が収容されているとともに
、表面には多数の通孔１１が穿設されている。上記陰極
２とコロナ電極９とは高圧電源１２のマイナス側に接続
され、上記陽極３はプラス側に接続されている。
って被覆されたコロナ電極９が収容されているとともに
、表面には多数の通孔１１が穿設されている。上記陰極
２とコロナ電極９とは高圧電源１２のマイナス側に接続
され、上記陽極３はプラス側に接続されている。
さらに、上記レーザ管１内にはガスレーザ媒質を矢印方
向に循環させるための送風機１３と、ガスレーザ媒質を
所定温度に維持するための熱交換器１４とが配設されて
いる。
向に循環させるための送風機１３と、ガスレーザ媒質を
所定温度に維持するための熱交換器１４とが配設されて
いる。
なお、レーザ管ｌの軸方向一端には光共振器を形成する
高反射ミラー１５が設けられ、他端には出力ミラー１６
が設けられている。
高反射ミラー１５が設けられ、他端には出力ミラー１６
が設けられている。
このような構成のガスレーザ装置においては、高圧電源
９が作動して電気エネルギが供給されると、陰極２とコ
ロナ電極９とが高電圧になる。それによって、コロナ電
極９と陽極３との間で誘電体８を介して高周波コロナ放
電が点弧されるから、陽極３の表面に穿設された多数の
通孔１１からコロナ電子が陰極２と陽極３との間の放電
空間部１７に供給される。そして、上記陰極２の電圧が
さらに高くなると、コロナ電子が種となって陰極２と陽
極３との間で主放電が点弧されてレーザ光りが励起され
、放電方向と直交する陰極２と陽極３との長平方向に沿
って放出されて出力ミラー１６から出力されることにな
る。
９が作動して電気エネルギが供給されると、陰極２とコ
ロナ電極９とが高電圧になる。それによって、コロナ電
極９と陽極３との間で誘電体８を介して高周波コロナ放
電が点弧されるから、陽極３の表面に穿設された多数の
通孔１１からコロナ電子が陰極２と陽極３との間の放電
空間部１７に供給される。そして、上記陰極２の電圧が
さらに高くなると、コロナ電子が種となって陰極２と陽
極３との間で主放電が点弧されてレーザ光りが励起され
、放電方向と直交する陰極２と陽極３との長平方向に沿
って放出されて出力ミラー１６から出力されることにな
る。
ところで、このような構成のガスレーザ装置においては
、主放電時に多量の電気エネルギが注入されるため、放
電生成物も多量に発生することが避けられない。放電生
成物が放電空間部１７に滞留していると、主放電が不安
定になり、レーザ光りが放出されなくなるから、主放電
によって発生した放電生成物をつぎの主放電が点弧され
るまでに放電空間部１７から除去しなければならない。
、主放電時に多量の電気エネルギが注入されるため、放
電生成物も多量に発生することが避けられない。放電生
成物が放電空間部１７に滞留していると、主放電が不安
定になり、レーザ光りが放出されなくなるから、主放電
によって発生した放電生成物をつぎの主放電が点弧され
るまでに放電空間部１７から除去しなければならない。
そのために、送風ａ！１１３によってガスレーザ媒質を
循環させることで放電空間部１７に発生した放電生成物
をつぎの主放電が点弧されるまでに除去するようにして
いる。したがって、主放電の繰返し数を上げるためには
、ガスレーザ媒質の流速を高めて放電生成物の除去を迅
速に行わなければならない。
循環させることで放電空間部１７に発生した放電生成物
をつぎの主放電が点弧されるまでに除去するようにして
いる。したがって、主放電の繰返し数を上げるためには
、ガスレーザ媒質の流速を高めて放電生成物の除去を迅
速に行わなければならない。
しかしながら、従来のガスレーザ装置においては、複数
のピーキングコンデンサ６が陰極２と陽極３との側方で
あるガスレーザ媒質の流通路となる箇所、つまり放電空
間部１７の両側に光軸方向に沿って所定間隔で配置され
ているので、これらピーキングコンデンサ６がガスレー
ザ媒質の流れの抵抗となっていた。そのため、ガスレー
ザ媒質の流速を十分に上げることができないため、主放
電の繰返し数を高くすることが難かしく、第６図に曲線
Ａで示すように繰返し数を十分に上げて高いレーザ出力
を得るということができなかった。
のピーキングコンデンサ６が陰極２と陽極３との側方で
あるガスレーザ媒質の流通路となる箇所、つまり放電空
間部１７の両側に光軸方向に沿って所定間隔で配置され
ているので、これらピーキングコンデンサ６がガスレー
ザ媒質の流れの抵抗となっていた。そのため、ガスレー
ザ媒質の流速を十分に上げることができないため、主放
電の繰返し数を高くすることが難かしく、第６図に曲線
Ａで示すように繰返し数を十分に上げて高いレーザ出力
を得るということができなかった。
（発明が解決しようとする課題）
このように従来のガスレーザ装置は、複数のピキングコ
ンデンサが放電空間部の側方に配設されてガスレーザ媒
質の流れの抵抗となっていたので、ガスレーザ媒質の流
速を十分に上げて主放電の繰返し数を高くするというこ
とができなかった。
ンデンサが放電空間部の側方に配設されてガスレーザ媒
質の流れの抵抗となっていたので、ガスレーザ媒質の流
速を十分に上げて主放電の繰返し数を高くするというこ
とができなかった。
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、ガスレーザ媒質の流れの抵抗になら
ない位置にピーキングコンデンサを配設して主放電の繰
返し数を十分に高めることができるようにしたガスレー
ザ装置を提供することにある。
的とするところは、ガスレーザ媒質の流れの抵抗になら
ない位置にピーキングコンデンサを配設して主放電の繰
返し数を十分に高めることができ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、ガスレーザ媒質が封入されたレ
ーザ管と、このレーザ管内に対向して配設された陰極と
陽極とからなる主電極と、この主電極に電気エネルギを
供給して主放電を発生させそれによって主放電の方向と
直交する上記主電極の長手方向に沿ってレーザ光を放出
させる高圧電源と、この高圧電源に接続され上記陰極と
陽極との間で発生する主放電の波形を整形するための複
数のピーキングコンデンサと、上記陰極と陽極との主放
電に先立って放電空間部を予備電離するための予備電離
手段とを具備したガスレーザ装置において、上記ピーキ
ングコンデンサは、レーザ光の光軸方向に沿う上記主電
極の長手方向端部外方で、上記レーザ光の光路から外れ
た位置に配設する。
するためにこの発明は、ガスレーザ媒質が封入されたレ
ーザ管と、このレーザ管内に対向して配設された陰極と
陽極とからなる主電極と、この主電極に電気エネルギを
供給して主放電を発生させそれによって主放電の方向と
直交する上記主電極の長手方向に沿ってレーザ光を放出
させる高圧電源と、この高圧電源に接続され上記陰極と
陽極との間で発生する主放電の波形を整形するための複
数のピーキングコンデンサと、上記陰極と陽極との主放
電に先立って放電空間部を予備電離するための予備電離
手段とを具備したガスレーザ装置において、上記ピーキ
ングコンデンサは、レーザ光の光軸方向に沿う上記主電
極の長手方向端部外方で、上記レーザ光の光路から外れ
た位置に配設する。
このような構成とすることで、上記ピーキングコンデン
サがガスレーザ媒質の流路から外れた位置となり、ガス
レーザ媒質の流れの抵抗とならないから、ガスレーザ媒
質の流速を高めることができる。
サがガスレーザ媒質の流路から外れた位置となり、ガス
レーザ媒質の流れの抵抗とならないから、ガスレーザ媒
質の流速を高めることができる。
（実施例）
以下、この発明の第１の実施例を第１図乃至第３図を参
照して説明する。なお、第４図と第５図とに示す従来の
構成と同一部分には同一記号を付して説明を省略する。
照して説明する。なお、第４図と第５図とに示す従来の
構成と同一部分には同一記号を付して説明を省略する。
この発明のガスレーザ装置は、上部取付板４と下部取付
板５とに接続ロッド７によって接続されて設けられた複
数のピーキングコンデンサ６は、レーザ光の光軸方向に
沿う陰極２と陽極３との長手方向両端外方に配置されて
いる。すなわち、複数のピーキングコンデンサ６は第３
図に示すようにレーザ光りの光軸方向に沿って２列に、
しかも光軸方向と直交する幅方向中心部分にはレーザ光
りの光路となる隙間２１を確保し、その隙間２１を除く
箇所では密に配置されている。
板５とに接続ロッド７によって接続されて設けられた複
数のピーキングコンデンサ６は、レーザ光の光軸方向に
沿う陰極２と陽極３との長手方向両端外方に配置されて
いる。すなわち、複数のピーキングコンデンサ６は第３
図に示すようにレーザ光りの光軸方向に沿って２列に、
しかも光軸方向と直交する幅方向中心部分にはレーザ光
りの光路となる隙間２１を確保し、その隙間２１を除く
箇所では密に配置されている。
このように構成されたガスレーザ装置によれば、複数の
ピーキングコンデンサ６が放電空間部１７の両端部に配
置されているから、これらピーキングコンデンサ６が送
風機１３によって循環させられるガスレーザ媒質の流れ
の抵抗になることがほとんどない。そのため、放電空間
部１７を循環するガスレーザ媒質が流れやすくなり、そ
の流速を十分に高くすることができるから、主放電の繰
返し数を高めても、放電空間部１７に発生する放電生成
物を良好に除去することができる。
ピーキングコンデンサ６が放電空間部１７の両端部に配
置されているから、これらピーキングコンデンサ６が送
風機１３によって循環させられるガスレーザ媒質の流れ
の抵抗になることがほとんどない。そのため、放電空間
部１７を循環するガスレーザ媒質が流れやすくなり、そ
の流速を十分に高くすることができるから、主放電の繰
返し数を高めても、放電空間部１７に発生する放電生成
物を良好に除去することができる。
第６図において、曲線Ｂはこの発明における主放電の繰
返し数とレーザ出力との関係を示し、この発明の構成に
よれば曲線Ａで示す従来に比べて繰返し数を上げてレー
ザ出力を高めることができた。
返し数とレーザ出力との関係を示し、この発明の構成に
よれば曲線Ａで示す従来に比べて繰返し数を上げてレー
ザ出力を高めることができた。
実験によれば、放電空間部１７でのガスレーザ媒質の流
速を測定したところ、この発明のガスレザ装置は従来の
ガスレーザ装置に比べて１．２〜１．５倍に向上した。
速を測定したところ、この発明のガスレザ装置は従来の
ガスレーザ装置に比べて１．２〜１．５倍に向上した。
また、陰極２と陽極３との長手方向両端外方に配置され
たピーキングコンデンサ６は、放電空間部１７を循環す
るガスレーザ媒質が第３図に矢印ａで示すように放電空
間部１７から外れる方向に流れるのを阻止する壁の役目
をする。したがって、ガスレーザ媒質は放電空間部１７
を効率よく循環することになるから、そのことによって
も放電空間部１７で発生する放電生成物の除去効率が向
上する。
たピーキングコンデンサ６は、放電空間部１７を循環す
るガスレーザ媒質が第３図に矢印ａで示すように放電空
間部１７から外れる方向に流れるのを阻止する壁の役目
をする。したがって、ガスレーザ媒質は放電空間部１７
を効率よく循環することになるから、そのことによって
も放電空間部１７で発生する放電生成物の除去効率が向
上する。
さらに、主放電によって発生する放電生成物は、上記ピ
ーキングコンデンサ６によって高反射ミラ＝１５や出力
ミラー１６の方向へ流れるのが阻止されるから、放電生
成物が上記各ミラー１５．１６に付着してこれらミラー
を損傷させるのを防止することができる。また、光軸方
向と直交する幅方向中心部分には、レーザ光りの光路と
なる隙間２１を確保してピーキングコンデンサ６を配置
したから、これらピーキングコンデンサ６がレザ光りの
発振の妨げとなることもない。
ーキングコンデンサ６によって高反射ミラ＝１５や出力
ミラー１６の方向へ流れるのが阻止されるから、放電生
成物が上記各ミラー１５．１６に付着してこれらミラー
を損傷させるのを防止することができる。また、光軸方
向と直交する幅方向中心部分には、レーザ光りの光路と
なる隙間２１を確保してピーキングコンデンサ６を配置
したから、これらピーキングコンデンサ６がレザ光りの
発振の妨げとなることもない。
なお、上記一実施例では予備電離手段としてコロナ放電
を用いた場合について説明したが、予備電離手段として
紫外線やＸ線を用いるようにしても差し支えない。また
、ピーキングコンデンサの数と大きさによっては主電極
の長手方向の端部外方のどちらか一端側にだけ上記ピー
キングコンデンサを配置するようにしてもよい。
を用いた場合について説明したが、予備電離手段として
紫外線やＸ線を用いるようにしても差し支えない。また
、ピーキングコンデンサの数と大きさによっては主電極
の長手方向の端部外方のどちらか一端側にだけ上記ピー
キングコンデンサを配置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、レーザ光の光軸方向に沿
う主電極の端部外方で、レーザ光の光路から外れた位置
にピーキングコンデンサを配設するようにした。したが
って、ピーキングコンデンサが放電空間部を流れるガス
レーザ媒質の抵抗 ０ になることがほとんどないから、ガスレーザ媒質の流速
を上げて主放電の繰返し数を高くすることができる。
う主電極の端部外方で、レーザ光の光路から外れた位置
にピーキングコンデンサを配設するようにした。したが
って、ピーキングコンデンサが放電空間部を流れるガス
レーザ媒質の抵抗 ０ になることがほとんどないから、ガスレーザ媒質の流速
を上げて主放電の繰返し数を高くすることができる。
第１図はこの発明の一実施例を示すガスレーザ装置の光
軸方向と直交する方向の断面図、第２図は同じく光軸方
向に沿う断面図、第３図は同じく下部保持板の一端部の
拡大平面図、第４図は従来のガスレーザ装置の光軸方向
と直交する方向の断面図、第５図は同じく光軸方向に沿
う断面図、第６図は従来とこの発明のガスレーザ装置に
おける主放電の繰返し数とレーザ出力との関係を示すグ
ラフである。 １・・・レーザ管、２・・・陰極、３・・・陽極、６・
・・ピーキングコンデンサ、９・・・コロナ電極（予備
電離手段）、１２・・・高圧電源。
軸方向と直交する方向の断面図、第２図は同じく光軸方
向に沿う断面図、第３図は同じく下部保持板の一端部の
拡大平面図、第４図は従来のガスレーザ装置の光軸方向
と直交する方向の断面図、第５図は同じく光軸方向に沿
う断面図、第６図は従来とこの発明のガスレーザ装置に
おける主放電の繰返し数とレーザ出力との関係を示すグ
ラフである。 １・・・レーザ管、２・・・陰極、３・・・陽極、６・
・・ピーキングコンデンサ、９・・・コロナ電極（予備
電離手段）、１２・・・高圧電源。
Claims (1)
- ガスレーザ媒質が封入されたレーザ管と、このレーザ管
内に対向して配設された陰極と陽極とからなる主電極と
、この主電極に電気エネルギを供給して主放電を発生さ
せそれによって主放電の方向と直交する上記主電極の長
手方向に沿ってレーザ光を放出させる高圧電源と、この
高圧電源に接続され上記陰極と陽極との間で発生する主
放電の波形を整形するための複数のピーキングコンデン
サと、上記陰極と陽極との主放電に先立って放電空間部
を予備電離するための予備電離手段とを具備したガスレ
ーザ装置において、上記ピーキングコンデンサは、レー
ザ光の光軸方向に沿う上記主電極の長手方向端部外方で
、上記レーザ光の光路から外れた位置に配設されている
ことを特徴とするガスレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26526489A JP2685930B2 (ja) | 1989-10-13 | 1989-10-13 | ガスレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26526489A JP2685930B2 (ja) | 1989-10-13 | 1989-10-13 | ガスレーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03127883A true JPH03127883A (ja) | 1991-05-30 |
| JP2685930B2 JP2685930B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=17414815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26526489A Expired - Fee Related JP2685930B2 (ja) | 1989-10-13 | 1989-10-13 | ガスレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2685930B2 (ja) |
-
1989
- 1989-10-13 JP JP26526489A patent/JP2685930B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2685930B2 (ja) | 1997-12-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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