JPH03296287A

JPH03296287A - ガスレーザ発振装置

Info

Publication number: JPH03296287A
Application number: JP9750890A
Authority: JP
Inventors: Shigeyuki Takagi; 茂行高木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-04-16
Filing date: 1990-04-16
Publication date: 1991-12-26

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）本発明はガスレーザ発振装置に関する。

（従来の技術）主放電方向に対してレーザ光が垂直に放出されるＴＥＡ
ＣＯ２レーザ、エキシマレーザでは主放電を安・・定化
し、レーサ動作を安定にさせるために予備電離を行う構
成になっている。すなわち、第４図に示すように、主放
電空間（１）を形成してレーザ管（図示せず）内に配置
された陰極（２）および陽極（３）からなる一対の主放
電電極を有し、陰極（２）の両側部には複数のピーキン
クコンデンサ（４）が取付けられている。ピーキングコ
ンデンサ（４）は円板もしくは短い円筒状に形成されて
側平面部の中央に取付は用の端子か形成されている。

取付は用の端子の一方は陰極（２）の側部と接続し、端
子の他方には予備電離電極の一方をなす」二部ピン電極
（５）か主放電方向に向けられて取付けられている。上
記上部ピン電極（５）は陽極（３）を指示している導電
性の支持板（６）に取付けられた下部ピン電極（７）に
スパークギャップを形成して対向している。

レーサ発振においては、供給された高圧の直流電荷は陰
極（２）・、ピーキングコンデンサ（４）、上部ピン電
極（５）、高圧電源（図示せず）へと流れ、ピーキング
コンデンサ（４）か充電される。このとき、上部ピン電
極（５）と下部ピン電極（７）との間でスパーク放電が
生して紫外線か放出され、主放電空間（１）を光電離し
電子を発生させるいわゆる予備電離か行なわれる。ピー
キングコンデン（４）の充電が十分に行なわれると、陰
極（２）、陽極（３）との電圧が高くなり、上記予備電
離による電子が種火となり、ピーキンクコンデンサ（４
）から上記充電されていたエネルギーが放出され、安定
グロー放電が点弧する。

（発明が解決しようとする課題）予備電離の光源は点光源となるため、主放電空間（１）
の予備電離密度（１１）は第５図（ａ）に示すように、
主放電電極の軸線上における上部、下部ピン電極（５）
　、　（７）位置で大きくなる分布を示す。

一方、主放電時に流れる電流はピーキンクコンデンサ（
４）から流れ出すため、同じく第５図（ｂ）に示すよう
に、同空間における電流密度（Ｉ２）はピキングコンデ
ンザ（４）と陰極（２）との接続部に集中する傾向かあ
る。したかって、印加電圧を」−昇させ、放電部への注
入エネルギを増加すると、」二部、下部ピン電極（５）
　、　（７）近傍に電流が集中してアーク放電か発生し
第６図における（Ａ）に示されるようなレーザ出力の低
下が起きた。これをなくすため、上部、下部ピン電極（
５）　、　（７）の対とうしの間隔を狭くすることも考
えられたか、予備電離光源が点であるため、空間的均一
性は十分に解決されなかった。

本発明は上記事情に鑑みて行なわれたもので、放電時の
電流密度の空間的均一性を高めて安定動作するガスレー
ザ発振装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段と作用）ガスレーザ媒質を所定の圧力で封入したレサ管と、この
レーサ管内に主放電空間を形成して設けられた主放電電
極と、一方の端子が上記主放電電極の一方の側面に向け
られて設けられた複数のピーキングコンデンサと、これ
らピーキングコンデンサの他方の端子に接続され軸線方
向を主放電方向にされた予備電離電極の一方をなす複数
のピン電極とを備えたガスレーザ発振装置において、上
記一方の端子位置と上記一方の主放電電極へのピーキン
グコンデンサの取付は位置とを上記主放電電極の軸線方
向で互いに平行にすらして設定したもので、各ピーキン
グコンデンサにおいて放電電流が主放電電極の軸線上で
二方向に分散する。

（実施例）以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を説明する。

なお、第５図と共通する部分には同一符号は付しである
。すなわち、第１図において、ピーキングコンデンサ（
４）はそれぞれ導電金具（１０）を介して陰極（２）に
接続されている。上記導電金具（１０）は第２図に示す
ように一端部が肉厚の段差部（１１）に形成された短冊
状の金具で、段差部（１１）のほぼ中央部には取付穴（
１２）が貫通して形成されている。導電金具（１０）の
他端部には取付けねじ（１３）が板厚方向に直交しかつ
上記段差方向とは逆方向に立設されている。取付穴（１
２）と取付けねしく１３）のそれぞれの中心間の距離は
、ピーキングコンデンサ（４）の取付は間隔の１／２に
設定され、こうする゛ことで隣り合うピーキンクコンデ
ンサ（４）どうしの中間に上部ピン電極（５）か位置す
る。

ピーキングコンデンサ（４）の取伺けは次のように行な
われる。まず、取付穴（１２）を通しねしく１４）で導
電金具（１０）の段差部（１１）側が固定される。この
固定では、導電金具（１０）の長手方向が陰極（２）の
軸方向に沿う形にされている。次に、ピーキングコンデ
ンサ（４）の一方の端子（１５）に形成されているねじ
穴を取付けねじ（１３）に螺合して固定する。

この螺合では、ピーキンクコンデンサ（４）の他端側の
端子にあらかじめ取付けた上部ピン電極（５）が下部ピ
ン電極と同軸的に対峙するように調整される。

上記の構成で、予備電離密度は第３図に示すように、上
記第５図（ａ）に示した電離密度（１１）とほぼ同じ分
布の電離密度（１１）を呈する。一方、放電電流は導電
金具（１０）を介して取付けねじ（１３）の位置に集中
する傾向かあり、これら両者の作用により実際の装置で
の電流密度（１２）はぼは空間的に均一となった。

なお、上記実施例ではピーキングコンデンサ（４）と陰
極（２）との取付は位置と、予備電離電極の位置とを導
電金具（１０）でずらしたか、ピーキングコンデンサ（
４）の取付は従来とおりとし、例えば上記実施例でいえ
ば、上部電極（４）側をずらすようにしてもよい。また
、ピーキングコンデンサ（４）は陰極（２）に限らず、
陽極（３）あるいは両極側に設けてもよい。さらに、上
部、下部ピン電極（４）、（７）の予備電離電極かピー
キングコンデンサ（４）の中間に位置するようにしたが
、特に、中間にする必要がなく、両者がすれていればよ
い。

「発明の効果］以上詳述したように、放電電流が空間的に均一に分布す
るため、従来例のように予備電離用のピン電極近傍でア
ーク放電が発生することなくはなくなった。したがって
、放電部への注入エネルギを大きくすることかできるよ
うになり、発振効率も上昇した。また、印加電圧とレー
ザ出力との関係は第７図における（Ｂ）で示されるよう
になり、同一印加電圧でも２０％稈度出力か増加し、最
大出力も３０％程度増加した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す部分平面図、第２図は
第１図における導電金具の斜視図、第３図は本発明にお
ける予備電離密度および電流密度の分布図、第４図は従
来例を示す斜視頭、第５図は従来例における予備電離密
度および電流密度の分布図、第６図は印加電圧とし〜す
出力の関係を示す図である。（２）・・・陰極（３）・・・陽極（４）・・・ピーキングコンデンサ（５）・・・上部ピン電極（７）・・・下部ピン電極（１０）・・・導電金具

Claims

【特許請求の範囲】

　ガスレーザ媒質を所定の圧力で封入したレーザ管と、
このレーザ管内に主放電空間を形成して設けられた主放
電電極と、一方の端子が上記主放電電極の一方の側面に
向けられて設けられた複数のピーキングコンデンサと、
これらピーキングコンデンサの他方の端子に接続され軸
線方向を主放電方向にされた予備電離電極の一方をなす
複数のピン電極とを備えたガスレーザ発振装置において
、上記一方の端子位置と上記一方の主放電電極へのピー
キングコンデンサの取付け位置とを上記主放電電極の軸
線方向で互いに平行にずらして設定したことを特徴とす
るガスレーザ発振装置。