JPH04348573A - 気体レーザ装置のガス流路構造 - Google Patents
気体レーザ装置のガス流路構造Info
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- JPH04348573A JPH04348573A JP12103091A JP12103091A JPH04348573A JP H04348573 A JPH04348573 A JP H04348573A JP 12103091 A JP12103091 A JP 12103091A JP 12103091 A JP12103091 A JP 12103091A JP H04348573 A JPH04348573 A JP H04348573A
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- Japan
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- gas
- discharge
- gas flow
- laser
- laser light
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- Withdrawn
Links
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- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 14
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
- Lasers (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエキシマレーザ等の気体
レーザ装置一般に適用される気体レーザ装置のガス流路
構造に関するものである。
レーザ装置一般に適用される気体レーザ装置のガス流路
構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の気体レーザ発振装置の主要構成要
素を図４に示す。図４において、１は交流電源、２は高
圧直流電源装置で１０〜３０ＫＶ程度（レーザ発振装置
の容量，構造により異なる。）の直流電圧を出力する。 ３は高圧直流電圧を定周期に断続し、パルス化するスイ
ッチング回路、４，５は放電電極で一方の電極５は接地
されており、他方の電極４に高圧パルス電圧が印加され
る。
素を図４に示す。図４において、１は交流電源、２は高
圧直流電源装置で１０〜３０ＫＶ程度（レーザ発振装置
の容量，構造により異なる。）の直流電圧を出力する。 ３は高圧直流電圧を定周期に断続し、パルス化するスイ
ッチング回路、４，５は放電電極で一方の電極５は接地
されており、他方の電極４に高圧パルス電圧が印加され
る。
【０００３】電極４，５間には紙面に直角方向にガスが
流れており、高圧パルス電圧が印加されると発光する。 発生した光は電極４，５の両端部に設置されている半透
明ミラー６と全反射ミラー７との間で反射を繰り返すこ
とにより、高強度なレーザ光となって、半透明ミラー６
を介して外部へ取り出される。
流れており、高圧パルス電圧が印加されると発光する。 発生した光は電極４，５の両端部に設置されている半透
明ミラー６と全反射ミラー７との間で反射を繰り返すこ
とにより、高強度なレーザ光となって、半透明ミラー６
を介して外部へ取り出される。
【０００４】図５に放電部の詳細を示す。図中４，５は
放電電極でその間をガスが流れている。また電極５の下
方には、ガス中の電子密度を上昇させるためのＸ線管８
が設置されており、放電電極４，５間に放電で起こる直
前にＸ線管８によってＸ線が照射れるようになっている
。この方法については紫外光によるものでもかまわない
。なお９はガス流路であり、ガス流通管１０の中空部に
より形成されている。
放電電極でその間をガスが流れている。また電極５の下
方には、ガス中の電子密度を上昇させるためのＸ線管８
が設置されており、放電電極４，５間に放電で起こる直
前にＸ線管８によってＸ線が照射れるようになっている
。この方法については紫外光によるものでもかまわない
。なお９はガス流路であり、ガス流通管１０の中空部に
より形成されている。
【０００５】この装置によるレーザ光の出力を、放電パ
ルス数に対して計測すると図６のようになる。このよう
に放電パルス数を上昇させてゆくと、あるところでレー
ザ光出力が急激に低下する。この原因は、放電により発
生する衝撃波がガス流路９のどこかで反射して再び放電
電極４，５に返って来るタイミングで放電の繰り返しを
行なうことであることがわかっている。実際にその衝撃
波を計測した結果を図２（ａ）に示してある。従来の装
置においては、ガス流路９内には放電により発生する衝
撃波を吸収する機構がなく、ガス内の伝搬減衰にたよる
しかないが、この効果は殆んど期待できず、反射して返
ってくる衝撃波は発生時点のレベルと比較しても殆んど
変わりない。従って従来の装置においては、レーザ光出
力の低下がおこる放電パルス数範囲での使用を避けてい
るのが現状である。
ルス数に対して計測すると図６のようになる。このよう
に放電パルス数を上昇させてゆくと、あるところでレー
ザ光出力が急激に低下する。この原因は、放電により発
生する衝撃波がガス流路９のどこかで反射して再び放電
電極４，５に返って来るタイミングで放電の繰り返しを
行なうことであることがわかっている。実際にその衝撃
波を計測した結果を図２（ａ）に示してある。従来の装
置においては、ガス流路９内には放電により発生する衝
撃波を吸収する機構がなく、ガス内の伝搬減衰にたよる
しかないが、この効果は殆んど期待できず、反射して返
ってくる衝撃波は発生時点のレベルと比較しても殆んど
変わりない。従って従来の装置においては、レーザ光出
力の低下がおこる放電パルス数範囲での使用を避けてい
るのが現状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
気体レーザ装置においては、放電により発生する衝撃波
の吸収装置が装着されてないため、ガス流路壁等，音響
的にインピーダンスの大きく異なるところでこの衝撃波
の反射がおこり、再び放電電極間に帰ってくる。このタ
イミングで放電を繰り返せばレーザ光出力は通常の出力
に比べて大幅に低下する。
気体レーザ装置においては、放電により発生する衝撃波
の吸収装置が装着されてないため、ガス流路壁等，音響
的にインピーダンスの大きく異なるところでこの衝撃波
の反射がおこり、再び放電電極間に帰ってくる。このタ
イミングで放電を繰り返せばレーザ光出力は通常の出力
に比べて大幅に低下する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
め本発明では、ガス流路を形成するガス流通管の内面に
１〜２ｍｍ以下の粒径に相当するような凹凸を有する多
孔質材を貼りつけるか、若しくは、ガス流通管自体をそ
のような多孔質材で製作する。
め本発明では、ガス流路を形成するガス流通管の内面に
１〜２ｍｍ以下の粒径に相当するような凹凸を有する多
孔質材を貼りつけるか、若しくは、ガス流通管自体をそ
のような多孔質材で製作する。
【０００８】
【作用】前記構造とすることで、放電時に発生した衝撃
波が、ガス流通管内を伝搬する際に減衰し、従ってその
衝撃波が反射して放電電極に再び帰ってくる時にはその
圧力レベルは元のレベルに対して十分小さくなっている
。このような状態であれば、衝撃波が反射してくるタイ
ミングで放電を繰り返してもレーザ光出力の低下を招く
ことはない。
波が、ガス流通管内を伝搬する際に減衰し、従ってその
衝撃波が反射して放電電極に再び帰ってくる時にはその
圧力レベルは元のレベルに対して十分小さくなっている
。このような状態であれば、衝撃波が反射してくるタイ
ミングで放電を繰り返してもレーザ光出力の低下を招く
ことはない。
【０００９】
【実施例】本発明における気体レーザの放電部の構造を
図１に示す。装置全体の構成については従来の技術の項
で述べているのでここでは割合する。図中４，５は放電
電極で、その放電電極４，５は封入ガスを循環させるた
めのガス流路９内に対向して配置されている。またガス
流路９を形成するガス流通管１０の内面には放電電極４
，５を介して両側長さｌの部分に粒径にして１〜２ｍｍ
に相当する凹凸を有する多孔質材１１が貼りつけられて
いる。
図１に示す。装置全体の構成については従来の技術の項
で述べているのでここでは割合する。図中４，５は放電
電極で、その放電電極４，５は封入ガスを循環させるた
めのガス流路９内に対向して配置されている。またガス
流路９を形成するガス流通管１０の内面には放電電極４
，５を介して両側長さｌの部分に粒径にして１〜２ｍｍ
に相当する凹凸を有する多孔質材１１が貼りつけられて
いる。
【００１０】衝撃波には周波数的にみて高周波成分が主
体に含まれること、及び高周波成分の音波の減衰には一
般に粒径の小さい多孔質材ほど有効であることから判断
して、１〜２ｍｍ以下の粒径を有する多孔質材であれば
問題ない。
体に含まれること、及び高周波成分の音波の減衰には一
般に粒径の小さい多孔質材ほど有効であることから判断
して、１〜２ｍｍ以下の粒径を有する多孔質材であれば
問題ない。
【００１１】この多孔質材１１の貼り付け部分について
は、放電部で発生する衝撃波の圧力レベルによって決定
されるものであり、その圧力レベルは封入ガス条件、放
電時にインプットする電気エネルギー条件等に大きく依
存する。従って気体レーザ機種毎に最適な仕様が決るの
であり、圧力レベルを減衰させるという機能が満足され
さえすれば特に限定されるものではない。
は、放電部で発生する衝撃波の圧力レベルによって決定
されるものであり、その圧力レベルは封入ガス条件、放
電時にインプットする電気エネルギー条件等に大きく依
存する。従って気体レーザ機種毎に最適な仕様が決るの
であり、圧力レベルを減衰させるという機能が満足され
さえすれば特に限定されるものではない。
【００１２】さらに多孔質材１１の材質については、今
回のケースではセラミックス粒やアルミニウムを用いて
いるが、封入ガスによって劣化しないこと、封入ガス雰
囲気を特に悪化させないことの条件を満たすものであれ
ば何でもかまわない。
回のケースではセラミックス粒やアルミニウムを用いて
いるが、封入ガスによって劣化しないこと、封入ガス雰
囲気を特に悪化させないことの条件を満たすものであれ
ば何でもかまわない。
【００１３】レーザ発振を行なう際、まずＸ線管８によ
って放電電極４，５間にＸ線を照射してその部分の電子
密度を向上させ、その直後に放電電極４，５間を放電さ
せてレーザ光出力を取り出す。その際の放電により放電
電極４，５間に衝撃波が発生し、ガス流路９内のガス中
をその衝撃波が伝搬してゆく。その際生じる衝撃波の計
測例を図２（ａ）に示すが、従来構造のように、ガス流
路９内にこの衝撃波を吸収する能力がない場合には、レ
ベルの低下は殆んどない状態で伝搬し、従って反射でそ
の衝撃波が再び放電電極４，５間に返って来た時にも図
２（ａ）に示すレベルを維持している。
って放電電極４，５間にＸ線を照射してその部分の電子
密度を向上させ、その直後に放電電極４，５間を放電さ
せてレーザ光出力を取り出す。その際の放電により放電
電極４，５間に衝撃波が発生し、ガス流路９内のガス中
をその衝撃波が伝搬してゆく。その際生じる衝撃波の計
測例を図２（ａ）に示すが、従来構造のように、ガス流
路９内にこの衝撃波を吸収する能力がない場合には、レ
ベルの低下は殆んどない状態で伝搬し、従って反射でそ
の衝撃波が再び放電電極４，５間に返って来た時にも図
２（ａ）に示すレベルを維持している。
【００１４】しかし本構造のように、ガス流路９を形成
するガス流通管１０の内面に多孔質材１１が貼りつけら
れており、そこを衝撃波が伝搬し反射等で再び放電電極
４，５間に帰ってくる際には、図２（ｂ）のようになっ
ており、大きな音波の減衰作用がある。
するガス流通管１０の内面に多孔質材１１が貼りつけら
れており、そこを衝撃波が伝搬し反射等で再び放電電極
４，５間に帰ってくる際には、図２（ｂ）のようになっ
ており、大きな音波の減衰作用がある。
【００１５】本構造による放電パルス繰り返し数とレー
ザ光出力の関係を図３に示す。前述のように放電電極４
，５間で発生した衝撃波も、ガス流路９内を伝搬する間
に減衰し、再び発生時レベルのまま放電電極間に帰って
くることがないため、すべてのパルス繰り返し数におい
てほぼ一定のレーザ光出力が得られている。従って任意
のパルス繰り返し数において自由に運転可能となる。
ザ光出力の関係を図３に示す。前述のように放電電極４
，５間で発生した衝撃波も、ガス流路９内を伝搬する間
に減衰し、再び発生時レベルのまま放電電極間に帰って
くることがないため、すべてのパルス繰り返し数におい
てほぼ一定のレーザ光出力が得られている。従って任意
のパルス繰り返し数において自由に運転可能となる。
【００１６】なお上記実施例では、ガス流路９を形成す
るガス流通管１０の内面に多孔質材１１を貼り付けたが
、ガス流通管１０を多孔質材で形成するようにしてもよ
い。
るガス流通管１０の内面に多孔質材１１を貼り付けたが
、ガス流通管１０を多孔質材で形成するようにしてもよ
い。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、ガス流通管の内面を多
孔質材で構成したため、衝撃波が減衰し、任意のパルス
繰り返し数において安定したレーザ光出力が得られ、運
転上の制約がなくなる。
孔質材で構成したため、衝撃波が減衰し、任意のパルス
繰り返し数において安定したレーザ光出力が得られ、運
転上の制約がなくなる。
【図１】本発明に係る気体レーザ装置の放電部を示す構
成図である。
成図である。
【図２】衝撃波の計測例を従来構造と本発明構造とで対
比して示す説明図である。
比して示す説明図である。
【図３】本発明におけるパルス繰り返し数とレーザ光出
力との関係を示す特性図である。
力との関係を示す特性図である。
【図４】気体レーザ装置の全体を示す構成図である。
【図５】従来の気体レーザ装置の放電部を示す構成図で
ある。
ある。
【図６】従来装置におけるパルス繰り返し数とレーザ光
出力との関係を示す特性図である。
出力との関係を示す特性図である。
１ 交流電源
２ 高圧直流電源装置
３ スイッチング回路
４，５ 放電電極
６ 半透明ミラー
７ 全反射ミラー
８ Ｘ線管
９ ガス流路
１０ ガス流通管
１１ 多孔質材
Claims (1)
- 【請求項１】 ガスを流通させるガス流通管と、ガス
流通管の内部で相対向する一対の電極とを有してレーザ
光を発生する気体レーザ装置において、前記ガス流通管
の内面を多孔質材で構成したことを特徴とする気体レー
ザ装置のガス流路構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12103091A JPH04348573A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 気体レーザ装置のガス流路構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12103091A JPH04348573A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 気体レーザ装置のガス流路構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04348573A true JPH04348573A (ja) | 1992-12-03 |
Family
ID=14801084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12103091A Withdrawn JPH04348573A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 気体レーザ装置のガス流路構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04348573A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0883945A (ja) * | 1994-09-12 | 1996-03-26 | Toshiba Corp | エキシマレーザ発振装置 |
| JPH08167748A (ja) * | 1994-12-14 | 1996-06-25 | Hitachi Ltd | パルスレーザ発振装置 |
| EP0948105A2 (de) * | 1998-04-03 | 1999-10-06 | TRUMPF LASERTECHNIK GmbH | HF-angeregter Gaslaser sowie Laserrohr für einen Gaslaser |
| JP2003060270A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-28 | Gigaphoton Inc | パルス発振ガスレーザ装置 |
-
1991
- 1991-05-27 JP JP12103091A patent/JPH04348573A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0883945A (ja) * | 1994-09-12 | 1996-03-26 | Toshiba Corp | エキシマレーザ発振装置 |
| JPH08167748A (ja) * | 1994-12-14 | 1996-06-25 | Hitachi Ltd | パルスレーザ発振装置 |
| EP0948105A2 (de) * | 1998-04-03 | 1999-10-06 | TRUMPF LASERTECHNIK GmbH | HF-angeregter Gaslaser sowie Laserrohr für einen Gaslaser |
| DE19815065A1 (de) * | 1998-04-03 | 1999-10-14 | Trumpf Lasertechnik Gmbh | HF-angeregter Gaslaser sowie Laserrohr für einen derartigen Gaslaser |
| EP0948105A3 (de) * | 1998-04-03 | 2001-05-09 | TRUMPF LASERTECHNIK GmbH | HF-angeregter Gaslaser sowie Laserrohr für einen Gaslaser |
| US6466600B1 (en) | 1998-04-03 | 2002-10-15 | Trumpf Lasertechnik Gmbh | Laser tube for high-frequency laser and laser incorporating same |
| JP2003060270A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-28 | Gigaphoton Inc | パルス発振ガスレーザ装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980806 |