JPH05299728A - レーザ装置 - Google Patents
レーザ装置Info
- Publication number
- JPH05299728A JPH05299728A JP10630092A JP10630092A JPH05299728A JP H05299728 A JPH05299728 A JP H05299728A JP 10630092 A JP10630092 A JP 10630092A JP 10630092 A JP10630092 A JP 10630092A JP H05299728 A JPH05299728 A JP H05299728A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- container
- electrodes
- discharge
- gas
- laser
- 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.)
- Pending
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- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 本発明は、レーザ媒質であるガスを充填した
矩形断面を有する容器と、この容器の長手方向外側に設
けられた少なくとも一対の電極と、この電極に交流電圧
を印加する交流電源と、前記電極が設けられていない前
記容器の外側面に設けられ、前記容器内に充填されたガ
スを冷却する冷却手段とを有する。 【効果】 本発明によれば、送風機を使用しないため、
部品点数の削減と小型化を図り得て、低コスト化を達成
でき、放電電極間を広くとることによりレーザ励起領域
に有効に放電電力を注入できるため効率の向上が実現で
きる。
矩形断面を有する容器と、この容器の長手方向外側に設
けられた少なくとも一対の電極と、この電極に交流電圧
を印加する交流電源と、前記電極が設けられていない前
記容器の外側面に設けられ、前記容器内に充填されたガ
スを冷却する冷却手段とを有する。 【効果】 本発明によれば、送風機を使用しないため、
部品点数の削減と小型化を図り得て、低コスト化を達成
でき、放電電極間を広くとることによりレーザ励起領域
に有効に放電電力を注入できるため効率の向上が実現で
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、放電電極間に交流電界
を印加してレーザ光を発振もしくは増幅させるレーザ装
置に関する。
を印加してレーザ光を発振もしくは増幅させるレーザ装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のレーザ装置の従来構成の一例を
図３に示す。
図３に示す。
【０００３】同図において、断面矩形状をなす外部風洞
１内には、断面略Ｕ字状をなすステンレスまたはアルミ
ニウム製の内部風洞２が設けられている。外部風洞１の
上面中央にはセラミックスなどからなる平板状をなす第
１の誘電体３ａが気密に取付けられ、内部風洞２の上部
にはその第１の誘電体３ａと対をなす平板状の第２の誘
電体３ｂが、第１の誘電体３ａと所定の間隔を存した状
態で対向して気密に取付けられている。内部風洞２の上
面開口部は第２の誘電体３ｂにより閉鎖されており、こ
の内部風洞２の内側は外気と連通している。
１内には、断面略Ｕ字状をなすステンレスまたはアルミ
ニウム製の内部風洞２が設けられている。外部風洞１の
上面中央にはセラミックスなどからなる平板状をなす第
１の誘電体３ａが気密に取付けられ、内部風洞２の上部
にはその第１の誘電体３ａと対をなす平板状の第２の誘
電体３ｂが、第１の誘電体３ａと所定の間隔を存した状
態で対向して気密に取付けられている。内部風洞２の上
面開口部は第２の誘電体３ｂにより閉鎖されており、こ
の内部風洞２の内側は外気と連通している。
【０００４】また、第１の誘電体３ａの上面中央部には
第１の放電電極４ａが取付けられ、第２の誘電体３ｂの
下面中央には第１の放電電極４ａと対をなす第２の放電
電極４ｂが取付けられている。このうち第１の放電電極
４ａは交流電源５（周波数100 ｋＨｚ〜100 ＭＨｚ）の
一方の端子に接続され、第２の放電電極４ｂは、一端が
接地された電線を介して交流電源５の他方の端子に接続
されている。そして、外部風洞１と内部風洞２との間の
空間部にはレーザ媒質としてのガスが約60torrの圧力で
封入されており、そのガスは内部風洞２の下方に配設さ
れた送風機６により外部封筒１内を矢印Ａ方向に循環さ
れ、熱交換器７によって冷却されるようになっている。
第１の放電電極４ａが取付けられ、第２の誘電体３ｂの
下面中央には第１の放電電極４ａと対をなす第２の放電
電極４ｂが取付けられている。このうち第１の放電電極
４ａは交流電源５（周波数100 ｋＨｚ〜100 ＭＨｚ）の
一方の端子に接続され、第２の放電電極４ｂは、一端が
接地された電線を介して交流電源５の他方の端子に接続
されている。そして、外部風洞１と内部風洞２との間の
空間部にはレーザ媒質としてのガスが約60torrの圧力で
封入されており、そのガスは内部風洞２の下方に配設さ
れた送風機６により外部封筒１内を矢印Ａ方向に循環さ
れ、熱交換器７によって冷却されるようになっている。
【０００５】上記構成において、交流電源５により第１
及び第２の放電電極４ａ，４ｂ間に交流電圧が印加され
ると、第１及び第２の誘電体３ａ，３ｂを介してこれら
の間に交流放電が生じ、第１及び第２の誘電体３ａ，３
ｂを介してこれらの間に交流放電が生じ、第１及び第２
の誘電体３ａ，３ｂ間に流れるガスが励起されてレーザ
光８が紙面に対して垂直方向に発生する。
及び第２の放電電極４ａ，４ｂ間に交流電圧が印加され
ると、第１及び第２の誘電体３ａ，３ｂを介してこれら
の間に交流放電が生じ、第１及び第２の誘電体３ａ，３
ｂを介してこれらの間に交流放電が生じ、第１及び第２
の誘電体３ａ，３ｂ間に流れるガスが励起されてレーザ
光８が紙面に対して垂直方向に発生する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構成では、レーザガス温度上昇を抑えるためレーザガ
ス流を循環するための送風機及びガスを冷却するための
熱交換器を風洞内配置しなければならないので、部品点
数が多くなると共に、レーザ装置が大形化してしまい、
総じてコスト高になるという欠点があった。
来構成では、レーザガス温度上昇を抑えるためレーザガ
ス流を循環するための送風機及びガスを冷却するための
熱交換器を風洞内配置しなければならないので、部品点
数が多くなると共に、レーザ装置が大形化してしまい、
総じてコスト高になるという欠点があった。
【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、部品点数の削減と小型化を図り得
て、低コスト化を達成できる効率の良いレーザ装置を提
供することにある。
であり、その目的は、部品点数の削減と小型化を図り得
て、低コスト化を達成できる効率の良いレーザ装置を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、レーザ媒質であるガスを充填した矩形断
面を有する容器と、この容器の長手方向外側に設けられ
た少なくとも一対の電極と、この電極に交流電圧を印加
する交流電源と、前記電極が設けられていない前記容器
の外側面に設けられ、前記容器内に充填されたガスを冷
却する冷却手段とを備えたレーザ装置を提供する。
に、本発明は、レーザ媒質であるガスを充填した矩形断
面を有する容器と、この容器の長手方向外側に設けられ
た少なくとも一対の電極と、この電極に交流電圧を印加
する交流電源と、前記電極が設けられていない前記容器
の外側面に設けられ、前記容器内に充填されたガスを冷
却する冷却手段とを備えたレーザ装置を提供する。
【０００９】
【作用】上記した手段によれば、レーザガスの温度上昇
を抑えるために放電領域の幅の狭い方向より大きな表面
積を利用して熱伝導を使うため、従来必要であった送風
が不要になり、部品点数が削減でき、装置が大幅に小型
化できる。
を抑えるために放電領域の幅の狭い方向より大きな表面
積を利用して熱伝導を使うため、従来必要であった送風
が不要になり、部品点数が削減でき、装置が大幅に小型
化できる。
【００１０】また、誘電体を介して交流放電電界を印加
するため、金属電極表面の酸化作用に伴なうガス劣化の
原因を取り除け、さらに放電電極間隔が広いためレーザ
励起に有効な放電領域に多くの放電電力を供給できるた
め交流電界の周波数が低くすることができる。
するため、金属電極表面の酸化作用に伴なうガス劣化の
原因を取り除け、さらに放電電極間隔が広いためレーザ
励起に有効な放電領域に多くの放電電力を供給できるた
め交流電界の周波数が低くすることができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例につき図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１２】まず、図１に示すように、矩形断面を有す
る誘電体容器９内にレーザガスが封入されており、前記
容器９の長手方向外側に分割された高圧側電極10ａ、分
割されていない低圧側電極10ｂが配置され両電極間には
交流電源11より交流電界が印加される。図示していない
が、電極自体は冷却（水，空気）構造となっている。高
圧側電極10ａ、低圧側電極10ｂに印加された交流電界に
より誘電体を介して誘電体容器９内に交流放電12が点弧
する。放電により発生するレーザガスの温度上昇は前記
容器９の幅の狭い方向の上下に熱伝導により熱を取除く
ための冷却器13ａ，13ｂ配置することにより抑えてい
る。ここで、冷却器13ａ，13ｂには冷却水14ａ，14ｂが
冷却水入口15ａ、出口16ａ（冷却器13ｂの出入口15ｂ，
16ｂは図示されていない）を通じて流されている。
る誘電体容器９内にレーザガスが封入されており、前記
容器９の長手方向外側に分割された高圧側電極10ａ、分
割されていない低圧側電極10ｂが配置され両電極間には
交流電源11より交流電界が印加される。図示していない
が、電極自体は冷却（水，空気）構造となっている。高
圧側電極10ａ、低圧側電極10ｂに印加された交流電界に
より誘電体を介して誘電体容器９内に交流放電12が点弧
する。放電により発生するレーザガスの温度上昇は前記
容器９の幅の狭い方向の上下に熱伝導により熱を取除く
ための冷却器13ａ，13ｂ配置することにより抑えてい
る。ここで、冷却器13ａ，13ｂには冷却水14ａ，14ｂが
冷却水入口15ａ、出口16ａ（冷却器13ｂの出入口15ｂ，
16ｂは図示されていない）を通じて流されている。
【００１３】放電によってレーザ励起がなされるが、こ
のレーザ出力は冷却方向及び放電電界方向の各々と直交
する方向に図示されていない共振器を配置することによ
りレーザ装置より取出することができる。
のレーザ出力は冷却方向及び放電電界方向の各々と直交
する方向に図示されていない共振器を配置することによ
りレーザ装置より取出することができる。
【００１４】上記高圧側電極10ａの構成について詳しく
述べる。高圧側電極10ａは複数の分割電極17、分割電極
17間に配置される複数の誘電体18、分割電極17と誘電体
18の電力供給側に配置される誘電体19、給電用電極20よ
り構成されている。給電用電極20に供給された交流電力
は誘電体19と分割電極17によって決まる容量により各分
割電極17に均等に配分される。
述べる。高圧側電極10ａは複数の分割電極17、分割電極
17間に配置される複数の誘電体18、分割電極17と誘電体
18の電力供給側に配置される誘電体19、給電用電極20よ
り構成されている。給電用電極20に供給された交流電力
は誘電体19と分割電極17によって決まる容量により各分
割電極17に均等に配分される。
【００１５】誘電体18，19に関しては、誘電体損失の少
ない材料（ガラス，セラミックス等）や空間（空気）を
用いている。このような実施例によれば、レーザガスの
温度上昇を抑えるために放電領域の幅の狭い方向より大
きな表面積を利用して熱伝導を使うため、従来必要であ
った送風が不要になり、部品点数が削減でき、装置が大
幅に小型化できる。
ない材料（ガラス，セラミックス等）や空間（空気）を
用いている。このような実施例によれば、レーザガスの
温度上昇を抑えるために放電領域の幅の狭い方向より大
きな表面積を利用して熱伝導を使うため、従来必要であ
った送風が不要になり、部品点数が削減でき、装置が大
幅に小型化できる。
【００１６】また、誘電体を介して交流放電電界を印加
するため、金属電極表面の酸化作用に伴なうガス劣化の
原因を取除け、さらに放電電極間隔が広いためレーザ励
起に有効な放電領域に多くの放電電力を供給できるため
交流電界の周波数が低くすることができる。交流電界の
周波数を低くすることにより交流電源の効率を高くでき
るため、電源を含んだレーザ装置全体の効率が向上す
る。
するため、金属電極表面の酸化作用に伴なうガス劣化の
原因を取除け、さらに放電電極間隔が広いためレーザ励
起に有効な放電領域に多くの放電電力を供給できるため
交流電界の周波数が低くすることができる。交流電界の
周波数を低くすることにより交流電源の効率を高くでき
るため、電源を含んだレーザ装置全体の効率が向上す
る。
【００１７】また、少なくとも一方の電極を分割したた
め、放電の冷却面側の幅が狭く、対向する電極間が広く
ても、放電が局所的に点弧するようなことなく、分割電
極17の広さに応じて空間的に均一に放電がつく。
め、放電の冷却面側の幅が狭く、対向する電極間が広く
ても、放電が局所的に点弧するようなことなく、分割電
極17の広さに応じて空間的に均一に放電がつく。
【００１８】このように、本実施例によれば、送風機の
ないレーザ装置が実現できるため、部品点数を減らすこ
とができ、装置の小型化が実現できる。また、放電電極
間隔が広いためレーザ励起に有効な放電電極に均一に多
くの放電電力を供給できるため交流電界の周波数が低く
することができ、電源を含んだレーザ装置全体の効率を
向上できる。
ないレーザ装置が実現できるため、部品点数を減らすこ
とができ、装置の小型化が実現できる。また、放電電極
間隔が広いためレーザ励起に有効な放電電極に均一に多
くの放電電力を供給できるため交流電界の周波数が低く
することができ、電源を含んだレーザ装置全体の効率を
向上できる。
【００１９】尚、本実施例では、レーザ装置を発振器と
して利用したが外部からレーザ光を導入してそのレーザ
光出力を増幅する増幅器として使用することもできる。
さらに、本実施例では高圧側電極のみ分割電極としたが
低圧側電極を分割してもよいし、両電極とも分割電極と
してもよい。
して利用したが外部からレーザ光を導入してそのレーザ
光出力を増幅する増幅器として使用することもできる。
さらに、本実施例では高圧側電極のみ分割電極としたが
低圧側電極を分割してもよいし、両電極とも分割電極と
してもよい。
【００２０】また、本実施例の放電電極構造は細長い長
方形としたが、円筒形もしくは金属を直接誘電体に蒸着
して放電電極としてもよい。さらに、電機絶縁のためこ
の放電電極のまわりを誘電物（ガラス，セラミックス，
ゲル，ゴム，エポキシ，コンパウンド等）で覆ってもよ
い。また、図１に図示されていない接地電位のレーザチ
ャンバーに対する絶縁問題を軽減するため両電極の電位
は＋，−になるようにしたほうが良い。
方形としたが、円筒形もしくは金属を直接誘電体に蒸着
して放電電極としてもよい。さらに、電機絶縁のためこ
の放電電極のまわりを誘電物（ガラス，セラミックス，
ゲル，ゴム，エポキシ，コンパウンド等）で覆ってもよ
い。また、図１に図示されていない接地電位のレーザチ
ャンバーに対する絶縁問題を軽減するため両電極の電位
は＋，−になるようにしたほうが良い。
【００２１】電極の分割に関しては、本実施例のように
一体構造にするのではなく、図２に示したように、コン
デンサ21を介して各分割電極17に交流電源11より個別に
供給しても同様な効果がある。また、交流電源11を複数
として、分割電極をブロック毎に分けて交流電力を供給
してもよい。
一体構造にするのではなく、図２に示したように、コン
デンサ21を介して各分割電極17に交流電源11より個別に
供給しても同様な効果がある。また、交流電源11を複数
として、分割電極をブロック毎に分けて交流電力を供給
してもよい。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
のレーザ装置は、送風機を使用しないため、部品点数の
削減と小型化を図り得て、低コスト化を達成でき、放電
電極間を広くとることによりレーザ励起領域に有効に放
電電力を注入できるため効率の向上が実現できる。
のレーザ装置は、送風機を使用しないため、部品点数の
削減と小型化を図り得て、低コスト化を達成でき、放電
電極間を広くとることによりレーザ励起領域に有効に放
電電力を注入できるため効率の向上が実現できる。
【図１】本発明の一実施例であるレーザ装置の概略を示
す斜視図。
す斜視図。
【図２】本発明の他の実施例を示す概要構成図。
【図３】従来のレーザ装置を示す概要構成図。
９…誘電体容器、 10ａ…高圧側電極、10ｂ…低圧
側電極、 11…交流電源、12…交流放電、 13
ａ，13ｂ…冷却器、17…分割電極。
側電極、 11…交流電源、12…交流放電、 13
ａ，13ｂ…冷却器、17…分割電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 博勝 三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地 株 式会社東芝三重工場内
Claims (2)
- 【請求項１】 レーザ媒質であるガスを充填した矩形断
面を有する容器と、この容器の長手方向外側に設けられ
た少なくとも一対の電極と、この電極に交流電圧を印加
する交流電源と、前記電極が設けられていない前記容器
の外側面に設けられ、前記容器内に充填されたガスを冷
却する冷却手段とを具備したことを特徴とするレーザ装
置。 - 【請求項２】 前記一対の電極のうち少なくともどちら
か一方の電極を分割したことを特徴とするレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10630092A JPH05299728A (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10630092A JPH05299728A (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05299728A true JPH05299728A (ja) | 1993-11-12 |
Family
ID=14430173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10630092A Pending JPH05299728A (ja) | 1992-04-24 | 1992-04-24 | レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05299728A (ja) |
-
1992
- 1992-04-24 JP JP10630092A patent/JPH05299728A/ja active Pending
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