JPH05343777A - パルスレーザ装置 - Google Patents
パルスレーザ装置Info
- Publication number
- JPH05343777A JPH05343777A JP14532392A JP14532392A JPH05343777A JP H05343777 A JPH05343777 A JP H05343777A JP 14532392 A JP14532392 A JP 14532392A JP 14532392 A JP14532392 A JP 14532392A JP H05343777 A JPH05343777 A JP H05343777A
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- gas
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 放電電極表面付近のレーザガスにおける温度
差の発生を抑制し、アーク放電の発生を防止可能とする
ことにより、レーザガス寿命の長い、優れたパルスレー
ザ装置を提供する。 【構成】 ガス容器１内に放電電極２ａ，２ｂを対向配
置して放電部を形成し、この放電部と送風ファン７及び
熱交換器９を含むガス流路を形成する。放電部にレーザ
ガスを供給し、このレーザガスを励起してレーザを発生
させる。ガス流路上に位置する放電電極２ａ，２ｂに冷
却手段を設ける。一般的には、ガス流路上における放電
電極２ａ，２ｂの上流に配置された導体３ｂについても
冷却手段を設ける。冷却手段としては、典型的には、放
電電極２ａ，２ｂ及び導体３ｂに内蔵した冷却パイプ１
０を使用し、この冷却パイプ１０内に冷媒を循環させ
る。
差の発生を抑制し、アーク放電の発生を防止可能とする
ことにより、レーザガス寿命の長い、優れたパルスレー
ザ装置を提供する。 【構成】 ガス容器１内に放電電極２ａ，２ｂを対向配
置して放電部を形成し、この放電部と送風ファン７及び
熱交換器９を含むガス流路を形成する。放電部にレーザ
ガスを供給し、このレーザガスを励起してレーザを発生
させる。ガス流路上に位置する放電電極２ａ，２ｂに冷
却手段を設ける。一般的には、ガス流路上における放電
電極２ａ，２ｂの上流に配置された導体３ｂについても
冷却手段を設ける。冷却手段としては、典型的には、放
電電極２ａ，２ｂ及び導体３ｂに内蔵した冷却パイプ１
０を使用し、この冷却パイプ１０内に冷媒を循環させ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パルスレーザ装置に係
り、特に、アーク放電の発生を防止するための技術に関
するものである。
り、特に、アーク放電の発生を防止するための技術に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、パルスレーザ装置において
は、レーザガスを送風器により放電部に高速循環させ
て、放電電極間にグロー放電を発生させ、この放電によ
ってレーザガスを励起し、光共振器の作用でレーザ出力
を取り出している。
は、レーザガスを送風器により放電部に高速循環させ
て、放電電極間にグロー放電を発生させ、この放電によ
ってレーザガスを励起し、光共振器の作用でレーザ出力
を取り出している。
【０００３】ところで、このようなグロー放電中では、
一部のレーザガスが分解・加熱される。そして、次のグ
ロー放電が形成されるまでに、送風ファンにより分解・
加熱されたレーザガスを放電領域外に除去しなければ、
グロー放電が収縮してアーク放電が発生し易くなること
が知られている。このようなアーク放電は、高温度、大
電流密度であるため、レーザ発振を不能とするばかりで
なく、レーザガスの分解をますます加速し、パルスレー
ザ装置のレーザガスの寿命を著しく短縮させてしまう。
一部のレーザガスが分解・加熱される。そして、次のグ
ロー放電が形成されるまでに、送風ファンにより分解・
加熱されたレーザガスを放電領域外に除去しなければ、
グロー放電が収縮してアーク放電が発生し易くなること
が知られている。このようなアーク放電は、高温度、大
電流密度であるため、レーザ発振を不能とするばかりで
なく、レーザガスの分解をますます加速し、パルスレー
ザ装置のレーザガスの寿命を著しく短縮させてしまう。
【０００４】そこで、従来より、放電部において分解・
加熱されたレーザガスを送風ファンにより迅速に除去し
てアーク放電の発生を防止し、ガスの寿命を長くするた
めの対策として、図２に示すようなパルスレーザ装置が
考えられている。すなわち、ガス容器１内にグロー放電
電極２ａ，２ｂが対向配置されている。このうち、一方
のグロー放電電極２ａは、導体３ａに固定されると共に
その両側には電流端子４が配置されている。他方のグロ
ー放電電極２ｂは、導体３ｂに固定されると共にリード
線（図示せず）により接地電位に接続されている。ま
た、グロー放電電極２ａ，２ｂ間のレーザガスを予備電
離してグロー放電を発生させるために、導体３ａ，３ｂ
間にコンデンサ５が接続されると共に、導体３ａと電極
端子４の間にギャップ６が形成されている。さらに、ガ
ス容器１内には送風ファン７が設置され、グロー放電電
極２ａ，２ｂによって形成されるグロー放電部に、図中
矢印８方向にレーザガスを循環させるように構成されて
いる。この送風ファン７の上流には、グロー放電によっ
て温度上昇したレーザガスを冷却するための熱交換器９
が配設されている。なお、導体３ａ，３ｂ間は、絶縁体
１１によって絶縁されており、また、電流端子４は、絶
縁体１２の中央部を貫通するように構成され、絶縁体１
２と共に導体３ａを貫通する形で配置されている。この
ように構成された図２のパルスレーザ装置においては、
熱交換器９によって冷却されたレーザガスを送風ファン
７によって継続的にグロー放電部に供給することによ
り、放電部において分解・加熱されたレーザガスを迅速
に除去することができる。
加熱されたレーザガスを送風ファンにより迅速に除去し
てアーク放電の発生を防止し、ガスの寿命を長くするた
めの対策として、図２に示すようなパルスレーザ装置が
考えられている。すなわち、ガス容器１内にグロー放電
電極２ａ，２ｂが対向配置されている。このうち、一方
のグロー放電電極２ａは、導体３ａに固定されると共に
その両側には電流端子４が配置されている。他方のグロ
ー放電電極２ｂは、導体３ｂに固定されると共にリード
線（図示せず）により接地電位に接続されている。ま
た、グロー放電電極２ａ，２ｂ間のレーザガスを予備電
離してグロー放電を発生させるために、導体３ａ，３ｂ
間にコンデンサ５が接続されると共に、導体３ａと電極
端子４の間にギャップ６が形成されている。さらに、ガ
ス容器１内には送風ファン７が設置され、グロー放電電
極２ａ，２ｂによって形成されるグロー放電部に、図中
矢印８方向にレーザガスを循環させるように構成されて
いる。この送風ファン７の上流には、グロー放電によっ
て温度上昇したレーザガスを冷却するための熱交換器９
が配設されている。なお、導体３ａ，３ｂ間は、絶縁体
１１によって絶縁されており、また、電流端子４は、絶
縁体１２の中央部を貫通するように構成され、絶縁体１
２と共に導体３ａを貫通する形で配置されている。この
ように構成された図２のパルスレーザ装置においては、
熱交換器９によって冷却されたレーザガスを送風ファン
７によって継続的にグロー放電部に供給することによ
り、放電部において分解・加熱されたレーザガスを迅速
に除去することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のパルスレーザ装置には、以下に述べるよ
うな解決すべき課題が存在している。すなわち、熱交換
器９によって冷却されたレーザガスを送風ファン７によ
って継続的にグロー放電部に供給することにより、放電
により分解し、加熱されたレーザガスを迅速に除去した
場合でも、新たにグロー放電部に供給されたレーザガス
に温度差を生じた場合、あるいは供給される時点ですで
に温度差がある場合には、同様にグロー放電が収縮して
アーク放電が発生してしまう。
たような従来のパルスレーザ装置には、以下に述べるよ
うな解決すべき課題が存在している。すなわち、熱交換
器９によって冷却されたレーザガスを送風ファン７によ
って継続的にグロー放電部に供給することにより、放電
により分解し、加熱されたレーザガスを迅速に除去した
場合でも、新たにグロー放電部に供給されたレーザガス
に温度差を生じた場合、あるいは供給される時点ですで
に温度差がある場合には、同様にグロー放電が収縮して
アーク放電が発生してしまう。
【０００６】例えば、熱交換器９により冷却されたレー
ザガスを送風ファン７によりグロー放電部に供給した場
合でも、グロー放電により加熱され高温状態にあるグロ
ー放電電極２ａ，２ｂにより、グロー放電電極２ａ，２
ｂ表面付近のレーザガスに温度差が生じてしまい、アー
ク放電が発生する可能性がある。また、図２のような装
置においては、ガス流路中に配置された導体３ｂも高温
状態にあり、この導体３ｂ表面付近のレーザガスにも温
度差を生じ易い。そのため、グロー放電電極２ａ，２ｂ
の上流に位置する導体３ｂ表面付近のレーザガスが加熱
されることにより、グロー放電電極２ａ，２ｂ間に温度
差のあるレーザガスが供給され、この結果アーク放電が
発生する可能性もある。
ザガスを送風ファン７によりグロー放電部に供給した場
合でも、グロー放電により加熱され高温状態にあるグロ
ー放電電極２ａ，２ｂにより、グロー放電電極２ａ，２
ｂ表面付近のレーザガスに温度差が生じてしまい、アー
ク放電が発生する可能性がある。また、図２のような装
置においては、ガス流路中に配置された導体３ｂも高温
状態にあり、この導体３ｂ表面付近のレーザガスにも温
度差を生じ易い。そのため、グロー放電電極２ａ，２ｂ
の上流に位置する導体３ｂ表面付近のレーザガスが加熱
されることにより、グロー放電電極２ａ，２ｂ間に温度
差のあるレーザガスが供給され、この結果アーク放電が
発生する可能性もある。
【０００７】本発明は、上記のような従来技術の課題を
解決するために提案されたものであり、その目的は、放
電電極表面付近のレーザガスにおける温度差の発生を抑
制し、アーク放電の発生を防止可能とすることにより、
レーザガス寿命の長い、優れたパルスレーザ装置を提供
することである。
解決するために提案されたものであり、その目的は、放
電電極表面付近のレーザガスにおける温度差の発生を抑
制し、アーク放電の発生を防止可能とすることにより、
レーザガス寿命の長い、優れたパルスレーザ装置を提供
することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によるパルスレー
ザ装置は、ガス容器内に放電電極を対向配置して放電部
を形成し、この放電部と送風ファン及び熱交換器を含む
ガス流路を形成し、前記放電部にレーザガスを供給し、
このレーザガスを励起してレーザを発生させるパルスレ
ーザ装置において、前記ガス流路上に位置する前記放電
電極に冷却手段を設けたことを特徴としている。一般的
には、ガス流路上における放電電極の上流に配置された
導体についても冷却手段を設ける。また、冷却手段とし
ては、典型的には、放電電極及び導体に内蔵した冷却パ
イプを使用し、この冷却パイプ内に冷媒を循環させるよ
うに構成することが可能である。
ザ装置は、ガス容器内に放電電極を対向配置して放電部
を形成し、この放電部と送風ファン及び熱交換器を含む
ガス流路を形成し、前記放電部にレーザガスを供給し、
このレーザガスを励起してレーザを発生させるパルスレ
ーザ装置において、前記ガス流路上に位置する前記放電
電極に冷却手段を設けたことを特徴としている。一般的
には、ガス流路上における放電電極の上流に配置された
導体についても冷却手段を設ける。また、冷却手段とし
ては、典型的には、放電電極及び導体に内蔵した冷却パ
イプを使用し、この冷却パイプ内に冷媒を循環させるよ
うに構成することが可能である。
【０００９】
【作用】以上のように構成された本発明のパルスレーザ
装置によれば、放電電極に設けた冷却手段によりガス流
路上に位置する放電電極を冷却することができるため、
放電電極表面付近のレーザガスにおける温度差の発生を
抑制し、アーク放電の発生を防止することができる。ま
た、ガス流路上における放電電極の上流に配置された導
体に冷却手段を設けた場合には、放電電極の上流に位置
する導体を冷却することができる。従って、放電電極の
上流のレーザガスにおける温度差の発生を抑制できるた
め、アーク放電の発生をより確実に防止することができ
る。さらに、放電電極及び導体に冷却パイプを内蔵さ
せ、この冷却パイプ内に冷媒を循環させるように構成し
た場合には、優れた冷却効率を得ることが可能であり、
装置構成も比較的簡略である。
装置によれば、放電電極に設けた冷却手段によりガス流
路上に位置する放電電極を冷却することができるため、
放電電極表面付近のレーザガスにおける温度差の発生を
抑制し、アーク放電の発生を防止することができる。ま
た、ガス流路上における放電電極の上流に配置された導
体に冷却手段を設けた場合には、放電電極の上流に位置
する導体を冷却することができる。従って、放電電極の
上流のレーザガスにおける温度差の発生を抑制できるた
め、アーク放電の発生をより確実に防止することができ
る。さらに、放電電極及び導体に冷却パイプを内蔵さ
せ、この冷却パイプ内に冷媒を循環させるように構成し
た場合には、優れた冷却効率を得ることが可能であり、
装置構成も比較的簡略である。
【００１０】
【実施例】以下には、本発明によるパルスレーザ装置の
一実施例を図１を参照して具体的に説明する。この図１
に示すパルスレーザ装置の基本的な構成は、前述した図
２の従来装置と同様である。すなわち、ガス容器１内に
グロー放電電極２ａ，２ｂが対向配置され、一方のグロ
ー放電電極２ａは、導体３ａに固定されると共にその両
側には電流端子４が配置されており、他方のグロー放電
電極２ｂは、導体３ｂに固定されると共にリード線（図
示せず）により接地電位に接続されている。また、グロ
ー放電電極２ａ，２ｂ間のレーザガスを予備電離してグ
ロー放電を発生させるために、導体３ａ，３ｂ間にコン
デンサ５が接続されると共に、導体３ａと電極端子４の
間にギャップ６が形成されている。さらに、ガス容器１
内には送風ファン７が設置され、グロー放電電極２ａ，
２ｂによって形成されるグロー放電部に、図中矢印８方
向にレーザガスを循環させるように構成されている。こ
の送風ファン７の上流には、グロー放電によって温度上
昇したレーザガスを冷却するための熱交換器９が配設さ
れている。なお、導体３ａ，３ｂ間は、絶縁体１１によ
って絶縁されており、また、電流端子４は、絶縁体１２
の中央部を貫通するように構成され、絶縁体１２と共に
導体３ａを貫通する形で配置されている。
一実施例を図１を参照して具体的に説明する。この図１
に示すパルスレーザ装置の基本的な構成は、前述した図
２の従来装置と同様である。すなわち、ガス容器１内に
グロー放電電極２ａ，２ｂが対向配置され、一方のグロ
ー放電電極２ａは、導体３ａに固定されると共にその両
側には電流端子４が配置されており、他方のグロー放電
電極２ｂは、導体３ｂに固定されると共にリード線（図
示せず）により接地電位に接続されている。また、グロ
ー放電電極２ａ，２ｂ間のレーザガスを予備電離してグ
ロー放電を発生させるために、導体３ａ，３ｂ間にコン
デンサ５が接続されると共に、導体３ａと電極端子４の
間にギャップ６が形成されている。さらに、ガス容器１
内には送風ファン７が設置され、グロー放電電極２ａ，
２ｂによって形成されるグロー放電部に、図中矢印８方
向にレーザガスを循環させるように構成されている。こ
の送風ファン７の上流には、グロー放電によって温度上
昇したレーザガスを冷却するための熱交換器９が配設さ
れている。なお、導体３ａ，３ｂ間は、絶縁体１１によ
って絶縁されており、また、電流端子４は、絶縁体１２
の中央部を貫通するように構成され、絶縁体１２と共に
導体３ａを貫通する形で配置されている。
【００１１】そして、本実施例においては、以上の構成
に加えて、両側のグロー放電電極２ａ，２ｂ及びガス流
路上に配置された導体３ｂに、冷却パイプ１０が内蔵さ
れており、この冷却パイプ１０内に冷媒を循環させるよ
うに構成されている。すなわち、一方のグロー放電電極
２ａの内部には、グロー放電電極２ａの表面形状に沿っ
て冷却パイプ１０が配置され、この冷却パイプ１０の両
端は、それぞれ、グロー放電電極２ａの背面の導体３ａ
を貫通して外部へ導出されている。また、他方のグロー
放電電極２ｂの内部には、グロー放電電極２ｂの表面形
状に沿って冷却パイプ１０が配置され、この冷却パイプ
１０の両端は、グロー放電電極２ｂを固定すると共にガ
ス流路上に配置された導体３ｂ内を貫通して外部へ導出
されている。
に加えて、両側のグロー放電電極２ａ，２ｂ及びガス流
路上に配置された導体３ｂに、冷却パイプ１０が内蔵さ
れており、この冷却パイプ１０内に冷媒を循環させるよ
うに構成されている。すなわち、一方のグロー放電電極
２ａの内部には、グロー放電電極２ａの表面形状に沿っ
て冷却パイプ１０が配置され、この冷却パイプ１０の両
端は、それぞれ、グロー放電電極２ａの背面の導体３ａ
を貫通して外部へ導出されている。また、他方のグロー
放電電極２ｂの内部には、グロー放電電極２ｂの表面形
状に沿って冷却パイプ１０が配置され、この冷却パイプ
１０の両端は、グロー放電電極２ｂを固定すると共にガ
ス流路上に配置された導体３ｂ内を貫通して外部へ導出
されている。
【００１２】以上のような構成を有する本実施例におい
ては、グロー放電電極２ａ，２ｂ及び導体３ｂに内蔵さ
せた冷却パイプ１０内に冷媒を循環させることにより、
ガス流路上に位置するグロー放電電極２ａ，２ｂ及び導
体３ｂを冷却することができる。そのため、グロー放電
電極２ａ，２ｂ表面付近のレーザガスの加熱を防止し
て、同部における温度差の発生を抑制できると共に、グ
ロー放電電極２ａ，２ｂの上流に位置する導体３ｂ表面
付近のレーザガスの加熱を防止して、同部における温度
差の発生を抑制できる。すなわち、新たにグロー放電部
に供給されたレーザガスに温度差を生じたり、あるいは
グロー放電部に供給される上流のレーザガスに温度差を
生じることを防止できるため、アーク放電の発生を有効
に防止することができる。従って、アーク放電に起因す
るレーザガスの寿命短縮を防止でき、レーザガスの長寿
命化に貢献できる。
ては、グロー放電電極２ａ，２ｂ及び導体３ｂに内蔵さ
せた冷却パイプ１０内に冷媒を循環させることにより、
ガス流路上に位置するグロー放電電極２ａ，２ｂ及び導
体３ｂを冷却することができる。そのため、グロー放電
電極２ａ，２ｂ表面付近のレーザガスの加熱を防止し
て、同部における温度差の発生を抑制できると共に、グ
ロー放電電極２ａ，２ｂの上流に位置する導体３ｂ表面
付近のレーザガスの加熱を防止して、同部における温度
差の発生を抑制できる。すなわち、新たにグロー放電部
に供給されたレーザガスに温度差を生じたり、あるいは
グロー放電部に供給される上流のレーザガスに温度差を
生じることを防止できるため、アーク放電の発生を有効
に防止することができる。従って、アーク放電に起因す
るレーザガスの寿命短縮を防止でき、レーザガスの長寿
命化に貢献できる。
【００１３】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、ガス流路上の導体に冷却手段を設
けずに、放電電極にのみ冷却手段を設ける構成も可能で
ある。また、冷却手段の具体的な構成は適宜変更可能で
あり、例えば、冷却パイプを内蔵させる代わりに、放電
電極の背面に独立した冷却パネルを設ける構成なども可
能である。さらに、冷却用の冷媒の種類なども適宜選択
可能である。
のではなく、例えば、ガス流路上の導体に冷却手段を設
けずに、放電電極にのみ冷却手段を設ける構成も可能で
ある。また、冷却手段の具体的な構成は適宜変更可能で
あり、例えば、冷却パイプを内蔵させる代わりに、放電
電極の背面に独立した冷却パネルを設ける構成なども可
能である。さらに、冷却用の冷媒の種類なども適宜選択
可能である。
【００１４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
放電電極に冷却手段を設けることにより、放電電極表面
付近のレーザガスにおける温度差の発生を抑制し、アー
ク放電の発生を防止できるため、レーザガス寿命の長
い、優れたパルスレーザ装置を提供することができる。
放電電極に冷却手段を設けることにより、放電電極表面
付近のレーザガスにおける温度差の発生を抑制し、アー
ク放電の発生を防止できるため、レーザガス寿命の長
い、優れたパルスレーザ装置を提供することができる。
【図１】本発明によるパルスレーザ装置の一実施例を示
す構成図。
す構成図。
【図２】従来のパルスレーザ装置の一例を示す構成図。
１…ガス容器 ２ａ，２ｂ…グロー放電電極 ３ａ，３ｂ…導体 ４…電流端子 ５…コンデンサ ６…ギャップ ７…送風ファン ８…ガス流 ９…熱交換器 １０…冷却パイプ １１，１２…絶縁体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 彰 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 玉川 徹 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 沖田 裕二 東京都府中市晴見町２丁目24番地の１ 東 芝エフエーシステムエンジニアリング株式 会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 ガス容器内に放電電極を対向配置して放
電部を形成し、この放電部と送風ファン及び熱交換器を
含むガス流路を形成し、前記放電部にレーザガスを供給
し、このレーザガスを励起してレーザを発生させるパル
スレーザ装置において、 前記ガス流路上に位置する前記放電電極に冷却手段を設
けたことを特徴とするパルスレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14532392A JPH05343777A (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | パルスレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14532392A JPH05343777A (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | パルスレーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05343777A true JPH05343777A (ja) | 1993-12-24 |
Family
ID=15382507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14532392A Pending JPH05343777A (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | パルスレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05343777A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114524499A (zh) * | 2022-02-09 | 2022-05-24 | 珠海格力电器股份有限公司 | 等离子体活化水制备装置 |
-
1992
- 1992-06-05 JP JP14532392A patent/JPH05343777A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114524499A (zh) * | 2022-02-09 | 2022-05-24 | 珠海格力电器股份有限公司 | 等离子体活化水制备装置 |
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