JPH03155688A - ヨウ素レーザ発生方法 - Google Patents
ヨウ素レーザ発生方法Info
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- JPH03155688A JPH03155688A JP29573289A JP29573289A JPH03155688A JP H03155688 A JPH03155688 A JP H03155688A JP 29573289 A JP29573289 A JP 29573289A JP 29573289 A JP29573289 A JP 29573289A JP H03155688 A JPH03155688 A JP H03155688A
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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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/095—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using chemical or thermal pumping
Landscapes
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- Lasers (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
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。
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Description
この発明は、ヨウ素レーザ光を発生するためのヨウ素レ
ーザ発生方法に関する。
ーザ発生方法に関する。
レーザ光の発生源として、ルビー、ガラス、ＹＡＧある
いはＣＯ２などの多くの物質が用いられているが、近年
、化学励起ヨウ素レーザ（Ｃｈｅｍｉｃａ Ｉ ＩｙＰ
ｕｓ＋ｐｅｄ Ｉｏｄｉｎｅ Ｌａ５ｅｒ ： ＣＰＩ
Ｌ）の研究開発が進み、１．３１５μ−の波長の高出力
レーザの発生に成功している。このＣＰ！Ｌは、レーザ
発振のためのボンピング源として電気エネルギを必要と
せず、化学燃料によってレーザ発振を行うことができ、
構造が比較的簡単であるという利点を有し、穴あけ、切
断、微小量除去、溶接および表面処理を含む加工に工業
的に広く応用されている。ＣＰＩＬの基本原理は、次式
で示されるエネルギ移乗反応である。 Ｏｘ”（’ Ａ） ＋Ｉ（Ｐｓｚｔ） 、！＝ ｏｘ（
’ Ｚ ） ＋ １ ”（ＰＩ／２） ・” ＜１）こ
こで、□ｚ＊（ｌΔ）は励起状態の酸素、Ｉ”（ＰＩｚ
ｚ）は励起状態のヨウ素を示す。 （１）式の反応において、左辺から右辺への反応速度が
速いため、効率よくボンピングが行われ、ビ（ＰＩ／り
が生成される。このＫ ” （ＰＩｚｚ）がレーザ媒質
となり、波長１，３１５μ個のレーザ光を発生する。 ここで最も重要なことは、ボンピング源である０？ＣΔ
）をいかに効率よく発生させるか、ということである。 現在知られている最も効率のよい方法は、次式で示す過
酸化水素の分解反応である。 Ｌｏｔ” ＺＮａＯＨ＋Ｃｌ４−←Ｏｚ”＋ ２！ｂＯ
＋ ２ＮａＣ１”’（２）この原理にもとづ〈従来のヨ
ウ素レーザ装置の構成を第２図に示す。図において、符
号１は励起酸素発生部、２はトラップ、３は共振器であ
る。 励起酸素発生部１は、内部に収容されたアルカリ性高１
度過酸化水素水溶液中に塩素ガスをバブリングしてＯｒ
ＣΔ）を発生させたもので、ここに発生したＯｒＣΔ）
を含むガスは、ダクト４を介してトラップ２に導かれ、
ここで水分の除去が行われる。このガスは、ダクト５を
介して共振器３に送られ、この間に、ダクト５に設けら
れたインジェクタ６からのヨウ素の注入を受ける。ヨウ
素タンク７には、一般に固体状のヨウ素が収容されてお
り、適当な加熱手段からの熱によって昇華されたのち、
流量調整バルブ８を有するバイブ９を介してインジェク
タ６に供給され、ついでダクトｓ内を流れるガス中に注
入される。
いはＣＯ２などの多くの物質が用いられているが、近年
、化学励起ヨウ素レーザ（Ｃｈｅｍｉｃａ Ｉ ＩｙＰ
ｕｓ＋ｐｅｄ Ｉｏｄｉｎｅ Ｌａ５ｅｒ ： ＣＰＩ
Ｌ）の研究開発が進み、１．３１５μ−の波長の高出力
レーザの発生に成功している。このＣＰ！Ｌは、レーザ
発振のためのボンピング源として電気エネルギを必要と
せず、化学燃料によってレーザ発振を行うことができ、
構造が比較的簡単であるという利点を有し、穴あけ、切
断、微小量除去、溶接および表面処理を含む加工に工業
的に広く応用されている。ＣＰＩＬの基本原理は、次式
で示されるエネルギ移乗反応である。 Ｏｘ”（’ Ａ） ＋Ｉ（Ｐｓｚｔ） 、！＝ ｏｘ（
’ Ｚ ） ＋ １ ”（ＰＩ／２） ・” ＜１）こ
こで、□ｚ＊（ｌΔ）は励起状態の酸素、Ｉ”（ＰＩｚ
ｚ）は励起状態のヨウ素を示す。 （１）式の反応において、左辺から右辺への反応速度が
速いため、効率よくボンピングが行われ、ビ（ＰＩ／り
が生成される。このＫ ” （ＰＩｚｚ）がレーザ媒質
となり、波長１，３１５μ個のレーザ光を発生する。 ここで最も重要なことは、ボンピング源である０？ＣΔ
）をいかに効率よく発生させるか、ということである。 現在知られている最も効率のよい方法は、次式で示す過
酸化水素の分解反応である。 Ｌｏｔ” ＺＮａＯＨ＋Ｃｌ４−←Ｏｚ”＋ ２！ｂＯ
＋ ２ＮａＣ１”’（２）この原理にもとづ〈従来のヨ
ウ素レーザ装置の構成を第２図に示す。図において、符
号１は励起酸素発生部、２はトラップ、３は共振器であ
る。 励起酸素発生部１は、内部に収容されたアルカリ性高１
度過酸化水素水溶液中に塩素ガスをバブリングしてＯｒ
ＣΔ）を発生させたもので、ここに発生したＯｒＣΔ）
を含むガスは、ダクト４を介してトラップ２に導かれ、
ここで水分の除去が行われる。このガスは、ダクト５を
介して共振器３に送られ、この間に、ダクト５に設けら
れたインジェクタ６からのヨウ素の注入を受ける。ヨウ
素タンク７には、一般に固体状のヨウ素が収容されてお
り、適当な加熱手段からの熱によって昇華されたのち、
流量調整バルブ８を有するバイブ９を介してインジェク
タ６に供給され、ついでダクトｓ内を流れるガス中に注
入される。
以上のように構成された従来のヨウ素レーザ発生方法に
おいて、高い効率でレーザ変換を行わせるためには、（
１）式の反応が効率よく進行する条件を整えることが最
も重要である。（１）式から明らかなように、励起状態
のヨウ素を生成させるためには、原子状態のヨウ素に励
起酸素を作用させることが重要であるが、従来のヨウ素
レーザ装置では、ヨウ素タンクから取り出した分子状態
のヨウ素がそのままインジェクタ６から注入されるので
、励起酸素のエネルギのかなりの部分が、分子状態のヨ
ウ素を原子状態に解離するために使用される。このため
、得られたレーザ光のエネルギは、予期した値より低い
のが普通である。 この発明は、上記のような従来のヨウ素レーザ発生方法
の欠点を解消するためになされたもので、高いレーザ変
換効率を達成することにより、エネルギレベルの高いレ
ーザ光を得ることができるように改良されたヨウ素レー
ザ発生方法を提供することを目的とする。
おいて、高い効率でレーザ変換を行わせるためには、（
１）式の反応が効率よく進行する条件を整えることが最
も重要である。（１）式から明らかなように、励起状態
のヨウ素を生成させるためには、原子状態のヨウ素に励
起酸素を作用させることが重要であるが、従来のヨウ素
レーザ装置では、ヨウ素タンクから取り出した分子状態
のヨウ素がそのままインジェクタ６から注入されるので
、励起酸素のエネルギのかなりの部分が、分子状態のヨ
ウ素を原子状態に解離するために使用される。このため
、得られたレーザ光のエネルギは、予期した値より低い
のが普通である。 この発明は、上記のような従来のヨウ素レーザ発生方法
の欠点を解消するためになされたもので、高いレーザ変
換効率を達成することにより、エネルギレベルの高いレ
ーザ光を得ることができるように改良されたヨウ素レー
ザ発生方法を提供することを目的とする。
この発明のヨウ素レーザ発生方法においては、ヨウ素タ
ンク内に収容されている固体ヨウ素の昇華によって得ら
れた分子状態のヨウ素■２は、励起酸素を含むガスに注
入される前に、外部から供給されたエネルギたとえば熱
エネルギによって原子状態のヨウ素ｌに解離され、この
状態でインジェクタから混合ガスに注入される。
ンク内に収容されている固体ヨウ素の昇華によって得ら
れた分子状態のヨウ素■２は、励起酸素を含むガスに注
入される前に、外部から供給されたエネルギたとえば熱
エネルギによって原子状態のヨウ素ｌに解離され、この
状態でインジェクタから混合ガスに注入される。
この発明によれば、励起酸素を含むガス中に注入された
段階で、ヨウ素はすべてに原子状態に解離している。し
たがって、励起酸素が保有しているエネルギは、そのす
べてが（１）弐の反応にしたがってヨウ素分子の解離お
よびエネルギの移乗に使用される。このため、励起＃素
のエネルギの消耗がなくなり、きわめて高い効率でレー
ザ光を得ることができる。
段階で、ヨウ素はすべてに原子状態に解離している。し
たがって、励起酸素が保有しているエネルギは、そのす
べてが（１）弐の反応にしたがってヨウ素分子の解離お
よびエネルギの移乗に使用される。このため、励起＃素
のエネルギの消耗がなくなり、きわめて高い効率でレー
ザ光を得ることができる。
以下に図面を参照して、この発明の一実施例を説明する
。第１図において、符号ｌは励起酸素発生部、２はトラ
ップ、３は共振器である。励起酸素発生部工で前述の作
用によって発生された０２ＩＣΔ）を含むガスは、ダク
ト４、トラップ２およびダクト５を介して共振器３に送
られるようになっている。ヨウ素タンク７内には、固体
ヨウ素が収容されており、図示しない熱源によって加熱
されて昇華し、分子状態のヨウ素ガスとなる。このヨウ
素ガスは、流量調整バルブ８を有するバイブ９を介して
、解離装置ｌ＆１０に供給される。この解離装置ｌＯは
、たとえば分子状態のヨウ素をその解離温度以上に加熱
することによって原子状態のヨウ素に解離させる機能を
有するものである。ヨウ素の解離のために熱以外の手段
、たとえば高周波誘導などを使用してもよい。
。第１図において、符号ｌは励起酸素発生部、２はトラ
ップ、３は共振器である。励起酸素発生部工で前述の作
用によって発生された０２ＩＣΔ）を含むガスは、ダク
ト４、トラップ２およびダクト５を介して共振器３に送
られるようになっている。ヨウ素タンク７内には、固体
ヨウ素が収容されており、図示しない熱源によって加熱
されて昇華し、分子状態のヨウ素ガスとなる。このヨウ
素ガスは、流量調整バルブ８を有するバイブ９を介して
、解離装置ｌ＆１０に供給される。この解離装置ｌＯは
、たとえば分子状態のヨウ素をその解離温度以上に加熱
することによって原子状態のヨウ素に解離させる機能を
有するものである。ヨウ素の解離のために熱以外の手段
、たとえば高周波誘導などを使用してもよい。
以上に説明したように、この発明によるヨウ素レーザ発
生方法においては、励起酸素からヨウ素へのエネルギ移
乗反応は、あらかじめ原子状態に解離されたヨウ素に対
して行われる。したがって、分子状態のヨウ素に励起酸
素を作用させる場合と比較して、（１）式の反応が効率
よく行われ、エネルギレベルの高いレーザ光を得ること
ができる。
生方法においては、励起酸素からヨウ素へのエネルギ移
乗反応は、あらかじめ原子状態に解離されたヨウ素に対
して行われる。したがって、分子状態のヨウ素に励起酸
素を作用させる場合と比較して、（１）式の反応が効率
よく行われ、エネルギレベルの高いレーザ光を得ること
ができる。
第１図はこの発明方法を実施するために用いられたヨウ
素レーザ装置を示す系統図、第２図は従来のヨウ素レー
ザ発生方法にもとづ（装置を示す系統図である。 図において、１は励起酸素発生部、２はトラップ、３は
共振器、４．５はダクト、６はインジェクタ、７はヨウ
素タンク、８は調整バルブ、１０は解離装置をそれぞれ
示す。
素レーザ装置を示す系統図、第２図は従来のヨウ素レー
ザ発生方法にもとづ（装置を示す系統図である。 図において、１は励起酸素発生部、２はトラップ、３は
共振器、４．５はダクト、６はインジェクタ、７はヨウ
素タンク、８は調整バルブ、１０は解離装置をそれぞれ
示す。
Claims (1)
- 励起状態の酸素を発生させ、この励起酸素発生部から取
り出したガス中に、ヨウ素タンクから取り出したヨウ素
を注入し、ここに得られた混合ガスによるエネルギ移乗
反応によってヨウ素レーザ光を発生させるヨウ素レーザ
発生方法において、前記ヨウ素タンクから取り出したヨ
ウ素を、混合ガスに注入する前に分子状態から原子状態
に解離させることを特徴とするヨウ素レーザ発生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29573289A JPH03155688A (ja) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | ヨウ素レーザ発生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29573289A JPH03155688A (ja) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | ヨウ素レーザ発生方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03155688A true JPH03155688A (ja) | 1991-07-03 |
Family
ID=17824456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29573289A Pending JPH03155688A (ja) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | ヨウ素レーザ発生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03155688A (ja) |
-
1989
- 1989-11-14 JP JP29573289A patent/JPH03155688A/ja active Pending
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