JPH047110B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH047110B2 JPH047110B2 JP17379082A JP17379082A JPH047110B2 JP H047110 B2 JPH047110 B2 JP H047110B2 JP 17379082 A JP17379082 A JP 17379082A JP 17379082 A JP17379082 A JP 17379082A JP H047110 B2 JPH047110 B2 JP H047110B2
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- JP
- Japan
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- laser
- tube
- laser tube
- gas
- ring
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- Expired - Lifetime
Links
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 16
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/04—Arrangements for thermal management
- H01S3/041—Arrangements for thermal management for gas lasers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Lasers (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は医療機器、測定機器、加工機器等に
用いられるガスレーザ装置に関するものである。
用いられるガスレーザ装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
CO2レーザ装置にはいくつかのタイプがある
が、一般に光軸、ガス流、放電方向が同一である
同軸タイプが良く知られている。このような同軸
タイプCO2レーザ装置において、安定した高出力
を得るためには、レーザ光軸の直線性が第一に必
要であり、第二にレーザ媒質の冷却効果を大きく
することが必要とされている。
が、一般に光軸、ガス流、放電方向が同一である
同軸タイプが良く知られている。このような同軸
タイプCO2レーザ装置において、安定した高出力
を得るためには、レーザ光軸の直線性が第一に必
要であり、第二にレーザ媒質の冷却効果を大きく
することが必要とされている。
ところが、レーザ管として一般に用いられるガ
ラス管は管の真直度が悪く、その傾向は管長が長
くなればなるほど強くなり、また、かりに真直度
の良い管を用いた場合においても、ガラス管の両
端部を固定した方式のCO2レーザ装置において
は、経時変化とともにガラス管の自重により管中
央部が湾曲して真直度が悪くなり、出力低下およ
び出力モードの乱れになるという問題を有してい
た。
ラス管は管の真直度が悪く、その傾向は管長が長
くなればなるほど強くなり、また、かりに真直度
の良い管を用いた場合においても、ガラス管の両
端部を固定した方式のCO2レーザ装置において
は、経時変化とともにガラス管の自重により管中
央部が湾曲して真直度が悪くなり、出力低下およ
び出力モードの乱れになるという問題を有してい
た。
また、第２番目の出力増大の方法である冷却方
法としては、レーザ媒質自体の衝突を増大させる
様にガス密度の増大を図る方法と、レーザ媒質が
放電により高温になるので温度勾配を持つた熱の
拡がりを冷却媒体により冷却する方法とがある。
ところが、前者は、グロー放電を起こさせる動作
圧力が高くなるため安定してグロー放電を行なう
ことができないという欠点があり、後者は、媒体
の循環速度および量による拡散冷却方法には装置
上の限界があるという欠点を有していた。
法としては、レーザ媒質自体の衝突を増大させる
様にガス密度の増大を図る方法と、レーザ媒質が
放電により高温になるので温度勾配を持つた熱の
拡がりを冷却媒体により冷却する方法とがある。
ところが、前者は、グロー放電を起こさせる動作
圧力が高くなるため安定してグロー放電を行なう
ことができないという欠点があり、後者は、媒体
の循環速度および量による拡散冷却方法には装置
上の限界があるという欠点を有していた。
発明の目的
この発明の目的は、管の真直度および冷却媒質
の冷却能をそれぞれ向上して高出力化を図れるガ
スレーザ装置を提供することである。
の冷却能をそれぞれ向上して高出力化を図れるガ
スレーザ装置を提供することである。
発明の構成
この発明のガスレーザ装置は、レーザ管の外方
に外管を同心状に被覆配置して両管に挾まれる空
間を冷却媒質流通路とするとともに、その流通路
内においてレーザ管の周胴部へリング状電極を外
嵌してそのリング状電極へ交流電圧を印加可能と
したもので、レーザ管と外管との２重管構造によ
り管の真直度をだし、リング状電極への交流電圧
の印加により流通路内の冷却媒体に振動を与えて
冷却能を向上させるとともに、レーザ管内のレー
ザ媒質ガスを部分的に電離させてガス密度を向上
させる。
に外管を同心状に被覆配置して両管に挾まれる空
間を冷却媒質流通路とするとともに、その流通路
内においてレーザ管の周胴部へリング状電極を外
嵌してそのリング状電極へ交流電圧を印加可能と
したもので、レーザ管と外管との２重管構造によ
り管の真直度をだし、リング状電極への交流電圧
の印加により流通路内の冷却媒体に振動を与えて
冷却能を向上させるとともに、レーザ管内のレー
ザ媒質ガスを部分的に電離させてガス密度を向上
させる。
実施例の説明
この発明の一実施例を第１図ないし第４図を用
いて説明する。第１図において、１はレーザ管
で、その両端近傍にガス流入口２とガス排出口３
を有する。４はレーザ管１の両端に配した放電用
電極で、電源Ｅから給電される。５は全反射鏡、
６は部分反射鏡で、それぞれレーザ管１の管端に
密封連結されて、それらのミラー面をレーザ管軸
に直交配置しており、レーザ管１内で発生したグ
ロー放電を共振させて、光の一部を部分反射鏡６
から外部へ取り出す機能をもつ。７は、レーザ管
１の外方に同心状に被覆配置した外管で、レーザ
管１との間に冷却媒質流通路８を形成する。９は
冷却媒質流入口、１０は冷却媒質排出口である。
第２図および第３図において、１１は冷却媒質流
通孔１２を多数形成したリング状電極で、冷却媒
質流通路８内におけるレーザ管１のほぼ管中央位
置で、レーザ管１周胴部に外嵌して、外周を外管
７の内周壁に密着する。このリング状電極１１に
は、交流電圧印加手段により、任意の周波数をも
つ交流電圧を印加可能である。
いて説明する。第１図において、１はレーザ管
で、その両端近傍にガス流入口２とガス排出口３
を有する。４はレーザ管１の両端に配した放電用
電極で、電源Ｅから給電される。５は全反射鏡、
６は部分反射鏡で、それぞれレーザ管１の管端に
密封連結されて、それらのミラー面をレーザ管軸
に直交配置しており、レーザ管１内で発生したグ
ロー放電を共振させて、光の一部を部分反射鏡６
から外部へ取り出す機能をもつ。７は、レーザ管
１の外方に同心状に被覆配置した外管で、レーザ
管１との間に冷却媒質流通路８を形成する。９は
冷却媒質流入口、１０は冷却媒質排出口である。
第２図および第３図において、１１は冷却媒質流
通孔１２を多数形成したリング状電極で、冷却媒
質流通路８内におけるレーザ管１のほぼ管中央位
置で、レーザ管１周胴部に外嵌して、外周を外管
７の内周壁に密着する。このリング状電極１１に
は、交流電圧印加手段により、任意の周波数をも
つ交流電圧を印加可能である。
このように、レーザ管１と外管７との２重管構
造とし、しかも両管１，７をリング状電極１１に
より補強する構造としたため、管の真直度を出せ
る。また、リング状電極１１に交流電圧を印加す
れば、その交流電圧が冷却媒体である水や油およ
びレーザ管１並びにレーザ媒質ガスに印加される
こととなり、その結果、冷却媒体である水や油の
分子振動を活発にして冷却効果を高めることがで
きるとともに、レーザ媒質ガスの一部を電離化し
てレーザ管１内のガス圧を高めることができる。
実際に、上記装置を用いて実験したところ、リン
グ状電極１１に交流電圧を印加していない場合の
動作圧力が30Torrであつたのに対し、交流電圧
を印加すると50Torrにすることができ、ガス密
度の増大を図ることができて約15％の出力増大を
得ることができた。なお、上記実験例においては
交流電圧の周波数を1KHzに設定したが、第４図
に示すように、交流電圧の周波数を変えると上記
効果に差が生じ、すなわち同一交流電圧のもとで
は周波数を高くするほど動作圧力を高くできるこ
とが判明した。同図において、点Ａは従来例（第
１図においてリング状電極１１を有しない場合）
の動作圧力を示し、曲線Ｂはリング状電極１１に
加える交流電圧の周波数を漸次変化させていつた
場合の動作圧力を示す。このようにして、管の真
直度を出せ、冷却媒質の冷却能を高め、レーザ媒
質ガスのガス密度を増大できる結果、高出力化を
図ることができる。
造とし、しかも両管１，７をリング状電極１１に
より補強する構造としたため、管の真直度を出せ
る。また、リング状電極１１に交流電圧を印加す
れば、その交流電圧が冷却媒体である水や油およ
びレーザ管１並びにレーザ媒質ガスに印加される
こととなり、その結果、冷却媒体である水や油の
分子振動を活発にして冷却効果を高めることがで
きるとともに、レーザ媒質ガスの一部を電離化し
てレーザ管１内のガス圧を高めることができる。
実際に、上記装置を用いて実験したところ、リン
グ状電極１１に交流電圧を印加していない場合の
動作圧力が30Torrであつたのに対し、交流電圧
を印加すると50Torrにすることができ、ガス密
度の増大を図ることができて約15％の出力増大を
得ることができた。なお、上記実験例においては
交流電圧の周波数を1KHzに設定したが、第４図
に示すように、交流電圧の周波数を変えると上記
効果に差が生じ、すなわち同一交流電圧のもとで
は周波数を高くするほど動作圧力を高くできるこ
とが判明した。同図において、点Ａは従来例（第
１図においてリング状電極１１を有しない場合）
の動作圧力を示し、曲線Ｂはリング状電極１１に
加える交流電圧の周波数を漸次変化させていつた
場合の動作圧力を示す。このようにして、管の真
直度を出せ、冷却媒質の冷却能を高め、レーザ媒
質ガスのガス密度を増大できる結果、高出力化を
図ることができる。
なお、上記実施例は、全反射鏡５、部分反射鏡
６を一直線上に配置して、一放電区間の両端に全
反射鏡５と部分反射鏡６を有するレーザ共振構造
であるが、放電区間を数多くし、中間全反射鏡に
よりレーザ共振を多段折返しさせ、終端反射鏡と
部分反射鏡とによるレーザ共振構造の場合および
両端とも部分反射鏡を用いたレーザ共振構造の場
合にもこの発明は適用可能である。
６を一直線上に配置して、一放電区間の両端に全
反射鏡５と部分反射鏡６を有するレーザ共振構造
であるが、放電区間を数多くし、中間全反射鏡に
よりレーザ共振を多段折返しさせ、終端反射鏡と
部分反射鏡とによるレーザ共振構造の場合および
両端とも部分反射鏡を用いたレーザ共振構造の場
合にもこの発明は適用可能である。
発明の効果
この発明のガスレーザ装置によれば、管の真直
度を出せ、冷却媒質の冷却能を向上でき、レーザ
媒質ガスのガス密度を高めることができて、高出
力化を図れるという効果が得られる。
度を出せ、冷却媒質の冷却能を向上でき、レーザ
媒質ガスのガス密度を高めることができて、高出
力化を図れるという効果が得られる。
第１図はこの発明の一実施例の断面図、第２図
はその要部拡大断面図、第３図はリング状電極の
斜視図、第４図は交流電圧周波数と動作圧力との
関係特性図である。 １……レーザ管、２……ガス流入口、３……ガ
ス排出口、４……電極、５……全反射鏡、６……
部分反射鏡、７……外管、８……冷却媒質流通
路、１１……リング状電極。
はその要部拡大断面図、第３図はリング状電極の
斜視図、第４図は交流電圧周波数と動作圧力との
関係特性図である。 １……レーザ管、２……ガス流入口、３……ガ
ス排出口、４……電極、５……全反射鏡、６……
部分反射鏡、７……外管、８……冷却媒質流通
路、１１……リング状電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 両端近傍にガス流入口とガス排出口を有する
レーザ管と、このレーザ管の両端に密封連結して
ミラー面をレーザ管軸に対し直交配置した一対の
ミラーと、前記レーザ管の両端に配した一対の放
電用電極と、前記レーザ管の外方に同心状に被覆
配置してレーザ管との間に冷却媒質流通路を形成
した外管と、前記冷却媒質流通路内において前記
レーザ管の周胴部に外嵌したリング状電極と、こ
のリング状電極に交流電圧を印加する交流電圧印
加手段とを備えたガスレーザ装置。 ２ 前記リング状電極は、その外周を前記外管の
内周壁に密着するとともに、厚み方向へ延びる冷
却媒質流通孔を貫通穿孔した特許請求の範囲第１
項記載のガスレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17379082A JPS5963785A (ja) | 1982-10-01 | 1982-10-01 | ガスレ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17379082A JPS5963785A (ja) | 1982-10-01 | 1982-10-01 | ガスレ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5963785A JPS5963785A (ja) | 1984-04-11 |
| JPH047110B2 true JPH047110B2 (ja) | 1992-02-07 |
Family
ID=15967196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17379082A Granted JPS5963785A (ja) | 1982-10-01 | 1982-10-01 | ガスレ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5963785A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4686685A (en) * | 1985-06-06 | 1987-08-11 | Laser Corporation Of America | Gas laser having thermally stable optical mount |
| JPS62262476A (ja) * | 1986-05-09 | 1987-11-14 | Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd | 高速軸流ガスレ−ザ発振器 |
-
1982
- 1982-10-01 JP JP17379082A patent/JPS5963785A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5963785A (ja) | 1984-04-11 |
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