JPH05275774A - イオンレーザ管 - Google Patents
イオンレーザ管Info
- Publication number
- JPH05275774A JPH05275774A JP4071822A JP7182292A JPH05275774A JP H05275774 A JPH05275774 A JP H05275774A JP 4071822 A JP4071822 A JP 4071822A JP 7182292 A JP7182292 A JP 7182292A JP H05275774 A JPH05275774 A JP H05275774A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion laser
- thin tube
- discharge path
- coating layer
- hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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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
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/032—Constructional details of gas laser discharge tubes for confinement of the discharge, e.g. by special features of the discharge constricting tube
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】耐スパッタリング特性の向上を図り、レーザ特
性劣化を抑制する。 【構成】ＳｉＣ細管部品の細管孔表面に、耐プラズマ製
に優れたＴｉＣ，Ｂ4 Ｃ被覆膜と酸化防止用のアルミナ
被覆膜を設けて、放電またはプラズマに対する安定性を
増し、イオンレーザ管の特性をより安定化する。
性劣化を抑制する。 【構成】ＳｉＣ細管部品の細管孔表面に、耐プラズマ製
に優れたＴｉＣ，Ｂ4 Ｃ被覆膜と酸化防止用のアルミナ
被覆膜を設けて、放電またはプラズマに対する安定性を
増し、イオンレーザ管の特性をより安定化する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、イオンレーザ管に関す
る。より詳細には、大電流の放電により高レーザ出力が
得られるセラミック製細管を有したイオンレーザ管に関
する。
る。より詳細には、大電流の放電により高レーザ出力が
得られるセラミック製細管を有したイオンレーザ管に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、アルゴン、クリプトン等のイオ
ン化したガスのエネルギー準位間の遷移によりレーザ発
振を行うイオンレーザは、高出力化に伴いイオン密度を
上げる必要があり、放電細管部に３０Ａを越える大電流
を流す場合がある。このため、プラズマ細管材料および
外囲器には、大電流によりプラズマ細管部に発生する熱
を効率よく排除できる熱伝導性の高い物質、さらには高
イオン密度に耐え得る細管材料が必要とされてきた。
ン化したガスのエネルギー準位間の遷移によりレーザ発
振を行うイオンレーザは、高出力化に伴いイオン密度を
上げる必要があり、放電細管部に３０Ａを越える大電流
を流す場合がある。このため、プラズマ細管材料および
外囲器には、大電流によりプラズマ細管部に発生する熱
を効率よく排除できる熱伝導性の高い物質、さらには高
イオン密度に耐え得る細管材料が必要とされてきた。
【０００３】最近、このような条件を満足する材料とし
て炭化ケイ素（以下ＳｉＣと略称）と窒化アルミニウム
（以下ＡｌＮと略称）が用いられている。
て炭化ケイ素（以下ＳｉＣと略称）と窒化アルミニウム
（以下ＡｌＮと略称）が用いられている。
【０００４】従来のイオンレーザ管の縦断面図を図５に
示す。中心に放電路用の細管孔２をもち、かつ、つば形
状をしたＳｉＣ製細管部品１は、ＡｌＮ製外囲器６に挿
入され、細管部品１と外囲器６はフリットガラス７で接
合され、細管複合部品１７ができる。次に、細管複合部
品１７は適当な治具（図示せず）およびフリットガラス
９を用いることにより同軸上に複数個接合され、両端に
ＫＢガラス部品１０が接合される。さらに、アノード１
１およびカソード１２を具備した金属封入皿１３が接続
され、最後に封入皿１３の先端にブリュースタ窓１４が
接続された後アルゴンガスを所定の量だけ封入し、イオ
ンレーザ管が完成する。
示す。中心に放電路用の細管孔２をもち、かつ、つば形
状をしたＳｉＣ製細管部品１は、ＡｌＮ製外囲器６に挿
入され、細管部品１と外囲器６はフリットガラス７で接
合され、細管複合部品１７ができる。次に、細管複合部
品１７は適当な治具（図示せず）およびフリットガラス
９を用いることにより同軸上に複数個接合され、両端に
ＫＢガラス部品１０が接合される。さらに、アノード１
１およびカソード１２を具備した金属封入皿１３が接続
され、最後に封入皿１３の先端にブリュースタ窓１４が
接続された後アルゴンガスを所定の量だけ封入し、イオ
ンレーザ管が完成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
のイオンレーザ管は、ＳｉＣ細管部品が化学量論組成
（Ｓｉ：Ｃ＝１：１）からはずれたり、放電によりスパ
ッタリングされやすい。その結果、レーザ出力が大幅に
低下するとともに短寿命になるという致命的な欠点があ
った。
のイオンレーザ管は、ＳｉＣ細管部品が化学量論組成
（Ｓｉ：Ｃ＝１：１）からはずれたり、放電によりスパ
ッタリングされやすい。その結果、レーザ出力が大幅に
低下するとともに短寿命になるという致命的な欠点があ
った。
【０００６】さらに、製造上のバラツキから、化学量論
組成になったＳｉＣ部品を作ることは非常に難しい。
組成になったＳｉＣ部品を作ることは非常に難しい。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のイオンレーザ管
は、ＳｉＣ製細管部品の細管孔表面に耐プラズマ性に優
れた炭化チタン（以下ＴｉＣと略称）または炭化ホウ素
（以下Ｂ4 Ｃと略称）という第１の被覆層とＴｉＣ、Ｂ
4 Ｃの酸化防止のためのアルミナからなる第２の被覆層
が設けられたことを特徴としている。第１の被膜厚は
０．５〜１．０ｍｍ程度であり、第２の被膜厚は１０〜
５０ｎｍ程度である。第２の被膜を設ける理由として、
レーザ細管の組立プロセスにおいて、ＳｉＣ部品を高温
で空気処理しなければならず、ＴｉＣおよびＢ4 Ｃのみ
の場合、高温空気処理によりＴｉＣ、Ｂ4 Ｃが酸化され
てしまう。ＴｉＣ，Ｂ4 Ｃは酸化されると、ＴｉＯ2 や
Ｂ2Ｏ3 等になり、耐プラズマ性が下がる傾向を示すた
めに、本発明ではＴｉＣ、Ｂ4 Ｃの酸化防止が絶対に不
可欠となる。
は、ＳｉＣ製細管部品の細管孔表面に耐プラズマ性に優
れた炭化チタン（以下ＴｉＣと略称）または炭化ホウ素
（以下Ｂ4 Ｃと略称）という第１の被覆層とＴｉＣ、Ｂ
4 Ｃの酸化防止のためのアルミナからなる第２の被覆層
が設けられたことを特徴としている。第１の被膜厚は
０．５〜１．０ｍｍ程度であり、第２の被膜厚は１０〜
５０ｎｍ程度である。第２の被膜を設ける理由として、
レーザ細管の組立プロセスにおいて、ＳｉＣ部品を高温
で空気処理しなければならず、ＴｉＣおよびＢ4 Ｃのみ
の場合、高温空気処理によりＴｉＣ、Ｂ4 Ｃが酸化され
てしまう。ＴｉＣ，Ｂ4 Ｃは酸化されると、ＴｉＯ2 や
Ｂ2Ｏ3 等になり、耐プラズマ性が下がる傾向を示すた
めに、本発明ではＴｉＣ、Ｂ4 Ｃの酸化防止が絶対に不
可欠となる。
【０００８】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の１実施例を示すイオンレーザ管の縦
断面図であり、図２はＳｉＣ製細管部品１の拡大断面図
である。
る。図１は本発明の１実施例を示すイオンレーザ管の縦
断面図であり、図２はＳｉＣ製細管部品１の拡大断面図
である。
【０００９】まず、放電路を構成する細管複合部品８
は、外径１０ｍｍ，長さ３０ｍｍで、中心に放電路用の
直径３．５ｍｍの細管孔２が開けられ、かつ、細管孔２
の表面にはＣＶＤ（化学気相成長法）により、厚さ０．
５ｍｍのＴｉＣ被覆層３と厚さ３０ｎｍのアルミナ被覆
層４がそれぞれ設けられたＳｉＣ製細管部品１と、外径
３５ｍｍ，長さ４０ｍｍの円筒形で、その両端中央部に
直径３０ｍｍ，深さ８ｍｍの凹部と、直径２９ｍｍ，高
さ２ｍｍの凸部を有し、かつ中央に上記ＳｉＣ製細管部
品１を収納する直径１０ｍｍの孔とそれを包囲する同心
円状に直径１．８ｍｍのガスリターン用の孔５を複数有
するＡｌＮ製外囲器６から構成されており、ＳｉＣ製細
管部品１はＡｌＮ製外囲器６に挿入された後フリットガ
ラス７により空気中，７００℃で接合される。
は、外径１０ｍｍ，長さ３０ｍｍで、中心に放電路用の
直径３．５ｍｍの細管孔２が開けられ、かつ、細管孔２
の表面にはＣＶＤ（化学気相成長法）により、厚さ０．
５ｍｍのＴｉＣ被覆層３と厚さ３０ｎｍのアルミナ被覆
層４がそれぞれ設けられたＳｉＣ製細管部品１と、外径
３５ｍｍ，長さ４０ｍｍの円筒形で、その両端中央部に
直径３０ｍｍ，深さ８ｍｍの凹部と、直径２９ｍｍ，高
さ２ｍｍの凸部を有し、かつ中央に上記ＳｉＣ製細管部
品１を収納する直径１０ｍｍの孔とそれを包囲する同心
円状に直径１．８ｍｍのガスリターン用の孔５を複数有
するＡｌＮ製外囲器６から構成されており、ＳｉＣ製細
管部品１はＡｌＮ製外囲器６に挿入された後フリットガ
ラス７により空気中，７００℃で接合される。
【００１０】ここで、ＴｉＣ被覆層３は放電によるＳｉ
Ｃのスパッタリングを防止するための保護層であり、ア
ルミナ被覆層４はレーザ管組立時におけるＴｉＣ被覆層
の酸化防止用の保護膜である。
Ｃのスパッタリングを防止するための保護層であり、ア
ルミナ被覆層４はレーザ管組立時におけるＴｉＣ被覆層
の酸化防止用の保護膜である。
【００１１】次に、細管複合部品８は、所望のレーザ出
力が得られる細管長（５００〜６００ｍｍ）になるま
で、フリットガラス９と専用治具（図示せず）を用い
て、同軸上に接合、連結された後、両端にＫＢガラス部
品１０が接合される。さらに、アノード１１およびカソ
ード１２を具備した金属封入皿１３が接続され、最後に
封入皿１３の先端にブリュースタ窓１４が接続された後
アルゴンガスを所定の量だけ封入してイオンレーザ管が
完成する。
力が得られる細管長（５００〜６００ｍｍ）になるま
で、フリットガラス９と専用治具（図示せず）を用い
て、同軸上に接合、連結された後、両端にＫＢガラス部
品１０が接合される。さらに、アノード１１およびカソ
ード１２を具備した金属封入皿１３が接続され、最後に
封入皿１３の先端にブリュースタ窓１４が接続された後
アルゴンガスを所定の量だけ封入してイオンレーザ管が
完成する。
【００１２】次に、本発明による第２の実施例を説明す
る。第２実施例によるイオンレーザ管の縦断面図を図３
に示す。図４はＳｉＣ製細管部品１の拡大断面図であ
る。第２実施例では、耐プラズマ性の保護膜としてＢ4
Ｃを用いており、ＳｉＣ製細管部品１の細管孔２の表面
に厚さ０．５ｍｍのＢ4 Ｃ被覆層１５がＣＶＤにより設
けられた後厚さ３０ｎｍのアルミナ被覆層４が設けられ
る。
る。第２実施例によるイオンレーザ管の縦断面図を図３
に示す。図４はＳｉＣ製細管部品１の拡大断面図であ
る。第２実施例では、耐プラズマ性の保護膜としてＢ4
Ｃを用いており、ＳｉＣ製細管部品１の細管孔２の表面
に厚さ０．５ｍｍのＢ4 Ｃ被覆層１５がＣＶＤにより設
けられた後厚さ３０ｎｍのアルミナ被覆層４が設けられ
る。
【００１３】上記のようにして出来上がったＳｉＣ製細
管部品１はＡｌＮ外囲器６に挿入され、細管複合部品１
６が出来上がる。細管複合部品１６は、実施例１と同様
にＫＢガラス部品１０およびアノード１１，カソード１
２を具備した金属封入皿１３さらにブリュースタ窓１４
が接合および接続され、実施例２によるイオンレーザ管
が完成される。
管部品１はＡｌＮ外囲器６に挿入され、細管複合部品１
６が出来上がる。細管複合部品１６は、実施例１と同様
にＫＢガラス部品１０およびアノード１１，カソード１
２を具備した金属封入皿１３さらにブリュースタ窓１４
が接合および接続され、実施例２によるイオンレーザ管
が完成される。
【００１４】レーザ管での放電または各種イオンに対す
るＴｉＣ，Ｂ4 Ｃのスパッタ率は、ＳｉＣと比べて、２
０〜５０％少ない値を示すことがわかっている。
るＴｉＣ，Ｂ4 Ｃのスパッタ率は、ＳｉＣと比べて、２
０〜５０％少ない値を示すことがわかっている。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ＳｉＣ製
細管部品の細管孔表面に耐プラズマ性に優れたＴｉＣ，
Ｂ4 Ｃから成る被覆層を設け、さらに、レーザ管製作時
のＴｉＣ，Ｂ4 Ｃの酸化防止用としてアルミナ被覆層を
設けることにより、ＳｉＣ細管部品のスパッタリングに
起因するブリュースタ窓の汚れおよび細管孔径の変化が
少なくなり、高出力および長寿命、さらには高信頼性の
レーザ管が得られるとともに、製作が容易で、かつ、安
価なレーザ管が得られる効果がある。
細管部品の細管孔表面に耐プラズマ性に優れたＴｉＣ，
Ｂ4 Ｃから成る被覆層を設け、さらに、レーザ管製作時
のＴｉＣ，Ｂ4 Ｃの酸化防止用としてアルミナ被覆層を
設けることにより、ＳｉＣ細管部品のスパッタリングに
起因するブリュースタ窓の汚れおよび細管孔径の変化が
少なくなり、高出力および長寿命、さらには高信頼性の
レーザ管が得られるとともに、製作が容易で、かつ、安
価なレーザ管が得られる効果がある。
【図１】本発明のイオンレーザ管の第１実施例を示す縦
断面図。
断面図。
【図２】本発明のイオンレーザ管の第１実施例のＳｉＣ
製細管部品１の拡大断面図。
製細管部品１の拡大断面図。
【図３】本発明のイオンレーザ管の第２実施例を示す縦
断面図。
断面図。
【図４】本発明のイオンレーザ管の第２実施例のＳｉＣ
製細管部品１の拡大断面図。
製細管部品１の拡大断面図。
【図５】従来のイオンレーザ管の縦断面図。
１ ＳｉＣ製細管部品 ２ 中心細管孔 ３ ＴｉＣ被覆層 ４ アルミナ被覆層 ５ ガスリターン孔 ６ ＡｌＮ製外囲器 ７ フリットガラス ８ 実施例１による細管複合部品 ９ フリットガラス １０ ＫＢガラス １１ アノード １２ カソード １３ 金属封入皿 １４ ブリュースタ窓 １５ Ｂ4 Ｃ被覆層 １６ 実施例２による細管複合部品 １７ 従来の細管複合部品
Claims (3)
- 【請求項１】 放電路用貫通孔を軸方向に備えた円筒状
の炭化ケイ素製細管部品と該細管部品を内側に収納し、
かつガス帰還路用の貫通孔を備えた窒化アルミニウムか
ら成る円筒状外囲器が軸方向に複数個接合されることに
より放電路が形成され、該放電路の両端に陽極と陰極と
が設けられたイオンレーザ管において、前記炭化ケイ素
製細管部品の放電路用貫通孔の内周面上に炭化チタンか
ら成る第１の被覆層と該第１の被覆層の上にアルミナか
ら成る第２の被覆層が設けられたことを特徴とするイオ
ンレーザ管。 - 【請求項２】 放電路用貫通孔を軸方向に備えた円筒状
の炭化ケイ素製細管部品と該細管部品を内側に収納し、
かつガス帰還路用の貫通孔を備えた窒化アルミニウムか
ら成る円筒状外囲器が軸方向に複数個接合されることに
より放電路が形成され、該放電路の両端に陽極と陰極と
が設けられたイオンレーザ管において、前記炭化ケイ素
製細管部品の放電路用貫通孔の内周面上に炭化ホウ素か
ら成る第１の被覆層と該第１の被覆層の上にアルミナか
ら成る第２の被覆層が設けられたことを特徴とするイオ
ンレーザ管。 - 【請求項３】 請求項１または２記載のイオンレーザ管
において、第１の被覆層の厚さが０．５〜１．０ｍｍで
あり、第２の被覆層の厚さが１０〜５０ｎｍであること
を特徴とするイオンレーザ管。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4071822A JPH05275774A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | イオンレーザ管 |
| US08/037,374 US5319664A (en) | 1992-03-30 | 1993-03-26 | Ion laser tubes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4071822A JPH05275774A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | イオンレーザ管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05275774A true JPH05275774A (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=13471636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4071822A Withdrawn JPH05275774A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | イオンレーザ管 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5319664A (ja) |
| JP (1) | JPH05275774A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08274387A (ja) * | 1995-03-30 | 1996-10-18 | Nec Corp | イオンレーザ管 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6185203B1 (en) * | 1997-02-18 | 2001-02-06 | Vixel Corporation | Fibre channel switching fabric |
| US6118776A (en) | 1997-02-18 | 2000-09-12 | Vixel Corporation | Methods and apparatus for fiber channel interconnection of private loop devices |
| US6249535B1 (en) | 1997-07-30 | 2001-06-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Gas laser oscillator |
| DE102014110560A1 (de) * | 2014-07-25 | 2016-01-28 | Epcos Ag | Sensorelement, Sensoranordnung und Verfahren zur Herstellung eines Sensorelements und einer Sensoranordnung |
| DE102014110553A1 (de) | 2014-07-25 | 2016-01-28 | Epcos Ag | Sensorelement, Sensoranordnung und Verfahren zur Herstellung eines Sensorelements |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63184378A (ja) * | 1986-09-29 | 1988-07-29 | Nec Corp | イオンレ−ザ管 |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP4071822A patent/JPH05275774A/ja not_active Withdrawn
-
1993
- 1993-03-26 US US08/037,374 patent/US5319664A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08274387A (ja) * | 1995-03-30 | 1996-10-18 | Nec Corp | イオンレーザ管 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5319664A (en) | 1994-06-07 |
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| JPS60128685A (ja) | 金属イオンレ−ザ− |
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: 19990608 |