JPH0317255A - 物質蒸気発生装置 - 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】 【産業上の利用分野】

この発明は、物質の蒸気を励起もしくは電離媒体として
、利用する物！蒸気発生装置に関するもので、特にその
内部構造に関するものである。

【従来の技術】

この種の蒸気を利用し、た物譬蒸気発生装置の一例とし
て、金属蒸気レーザ装置や蒸気イオンビーム装置がある
。 第３図は昭和５６年度レーザ研究第９巻第２号「銅蒸気
レーザの製作」に示された従来の金属蒸気レーザ装置を
示す断面図であり、図において、１は陰極端子、２は陽
極端子、３は陰極、４は陰極３に対する陽極、５は電極
（陰極，陽極）３．４間に配置され、内部に放電部が形
成された内管、６はこの内管５から径方向の熱伝達や対
流による熱損失を制御するためのウール層などによる断
熱層、７は真空層ｌ１を形成するためのシール管、８は
レーザ光を取り出す窓、９はこれらを取り囲む金属外管
、１０は金属蒸気を生戒する銅粒などの金属粒、１１は
シール管７から径方向への熱伝達や対流による熱の損失
を制御するための真空層、１２は真空層１１の内部に有
り、シール管７から熱放射による熱損失を制御するよう
に、シール管７の外周を包む円筒状の複数の熱反射体、
ｌ３は熱反射体１２を支持する金属スペーサ、ｌ４は陰
極フランジ、ｌ５は放電を起こすために注入されている
放電ガスである。 次に動作について説明する。陰極フランジ１４を通じて
陰極端子ｌおよび陽極端子２の間にパルス電圧が印加さ
れると、金属外管９を通じて、放電ガス１５雰囲気中の
陰極３と陽極４との間にパルス放電が発生し、内管５の
内側に放電が形威される。次いで、放電により発生した
熱は、内管５に伝導し、内管５を取り囲む断熱Ｎ６、真
空層１１、金属板工２、金属スペーサｌ３により径方向
への熱の対流、伝導、放射による熱の損失を極力抑える
ことで、内管５の温度を上昇させる。温度が上昇すると
、内管５内に設置した金属粒１０を溶融して、レーザ発
振を得るために必要な金属蒸気を得る。この状態におい
て、パルス電圧により、金属蒸気が励起され、反転分布
を起こし、光共振器（図示されていない）を両端の窓８
の外側に配置すれば、窓８を通じてレーザ光が得られる
。

【発明が解決しようとする課題】

従来の金属蒸気レーザ装置は以上のように構威されてい
るので、陰極３と陽極４との間に電圧を印加すると、内
管５内部で放電する以外に断熱層６であるウール層の隙
間に不正放電が生じ、投入電力の損失になリレーザ効率
を低下させるという課題があった。また、内管５及び断
熱層６、シール管７などの絶縁物の電気容量を通じて真
空層１１に径方向の放電が発生することで真空層１１に
放出ガスが発生し真空度が悪くなり真空層１１内で不正
放電が起こりレーザ効率を低下させ、さらには、この放
電が激しい場合には、シール管７を破壊する虞れも佳ず
るという課題があった。 この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、断熱層さらには真空層内での不正放電がなくな
り、電力損失を減少させ、しかも効率が良く安定したレ
ーザ出力等の出力が得られる物質蒸気発生装置を得るこ
とを目的とする．

【課題を解決するための手段】

この発明に係る物質蒸気発生装置は、対向する一対の電
極間に配置され、放電ガスが充満された放電部を有する
内管の外周に大気を充満させた断熱層を配置したもので
ある。

【作　用】

この発明における物質蒸気発生装置は、絶縁耐圧を増加
させた断熱層によって、断熱層さらには、真空層内での
不正放電を防止し、電力損失を減少させ、レーザー出力
等の効率を向上させたものである。

【実施例】

以下、この発明の一実施例を図によって説明する。第１
図はこの発明の一実施例による金属蒸気レーザ装置を示
す断面図である。ｌ〜１５は蒸気従来装置と同一又は相
当部分である。第１図において、２０は一本の筒状の内
管５の外周に設けられ、大気が充満されている大気中断
熱層、１６は陰極３を気密状態で支持する陰極フランジ
である．１７は陽極４を気密状態で支持する陽極フラン
ジである。ｌ９は大気中断熱層（断熱層）２０の外周に
設けられ、真空層１９ａを有する例えば金属などで形或
された真空容器、１８は陽極４と陽極フランジ１７と真
空容器１９を電気的につなぐ金ｙ４仮、２ｌは金属板で
ある。そして、この装置は内管５，陰極および陽極フラ
ンジ１６．１７，窓８で気密に保持されている． 次に動作について説明する。放電ガス１５は、上述のよ
うに、陰極フランジ１６，陽極フランジ１７．窓８と内
管５によって気密が保たれている。 内管５の外周には、大気が充満された大気中断熱ｉ２０
が配置されているが、ここで、大気中の断熱層の絶縁耐
圧は内管５内と比べ極めて高いので、放電は内管５内だ
けで発生し、大気中断熱層２０での不正放電が起こらな
い。また、従来においては、上述のように、内管５の電
気容量を介して真空層１１（第３図参＠）や断熱層６　
（第３図参照）で径方向の不正放電が発生していたが、
この発明では、断熱層としての大気中断熱層２０が大気
によって充満されているので、Ｉ析熱層としての大気中
断熱層２０の絶縁耐圧が高くなり、内管５の容量を通し
て大気中断熱層２０の径方向放電がなくなり、レーザー
効率が向上する。 さらに、上記絶縁耐圧が高くなった結果、真空容器１９
内の真空層１９ａに印加される電圧が小さくなり真空層
１９ａでの不正放電がなくなりレーザ効率が向上する。 第２図はこの発明の他の実施例に係る外筒２２の構造で
ある。図において、大気中断熱層２０の外周は真空容器
１９で形成されているが、第１図のように真空層を持た
ない容器でもかまわず、構造を簡略化することが出来る
。 また、上記実施例では、金属蒸気レーザ装置について説
明したが、物質発生装置及び高温炉であってもよく、上
記実施例と同様の効果を奏する。

【発明の効果】

以上のように、この発明によれば、対向する一対の電極
間に配置され、放電ガスが充満された放電部を形成する
内管の外周を大気を充満させた断熱層で保持した構戒と
したので、断熱層の絶縁耐圧が増加し、内管の電気容量
を通して断熱層で径方向放電することがなくなり、電力
損失を減少させ、かつレーザー出力等の効率が飛躍的に
向上する。さらに、断熱層の絶縁耐圧が増加した結果、
真空層に印加される電圧が小さくなり、真空層でも不正
放電が起こらず、ここでも例えばレーザ出力等の効率が
飛躍的に向上させることができ、しかも電力損失を減少
させるという効果がある．

【図面の簡単な説明】

第１図シよこの発明の一実施例による金属蒸気レーザ装
置を示す断面図、第２図はこの発明のさらに他の実施例
による金属蒸気レーザ装置の断面図、第３図は従来の金
属蒸気レーザ装置を示す断面図である。 ３は陰極（電極）、４は陽極（電極）、工５は放電ガス
、５は内管、１９は真空容器、２ｏは大気中断熱層（断
熱層）。 尚、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特　許　出　願　人　　三菱電機株式会社ｌ／１寸Ｕ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　対向する一対の電極間に配置され、放電ガスが充満さ
   れた放電部を形成する内管を備えた物質蒸気発生装置に
   おいて、上記内管の外周に大気を充満させた断熱層を設
   けたことを特徴とする物質蒸気発生装置。