JPH0593063U - Laser oscillator - Google Patents

Laser oscillator

Info

Publication number
JPH0593063U
JPH0593063U JP3830392U JP3830392U JPH0593063U JP H0593063 U JPH0593063 U JP H0593063U JP 3830392 U JP3830392 U JP 3830392U JP 3830392 U JP3830392 U JP 3830392U JP H0593063 U JPH0593063 U JP H0593063U
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
discharge
electric field
laser oscillator
metal electrodes
electrode
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
Application number
JP3830392U
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
浩二 北川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Okuma Corp
Original Assignee
Okuma Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Okuma Corp filed Critical Okuma Corp
Priority to JP3830392U priority Critical patent/JPH0593063U/en
Publication of JPH0593063U publication Critical patent/JPH0593063U/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザ発振装置において、放電空間の広がり
を抑える。 【構成】 内部に絶縁性ガスが封入されているガラス管
21を金属電極3の近傍に配管する。
(57) [Abstract] [Purpose] To suppress the expansion of the discharge space in a laser oscillator. [Structure] A glass tube 21 in which an insulating gas is sealed is provided near the metal electrode 3.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は、高周波放電励起方式のレーザ発振装置に関する。 The present invention relates to a high frequency discharge excitation type laser oscillator.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior Art]

図7は従来のレーザ発振装置の一例を示す断面図である。矩形断面の真空容器 10の内部の下方には熱交換器11と送風機12が配設され、上方には電極部1 4が配設されている。図8は電極部14の詳細を示す図である。なお、電極部1 4は上下対称構造のため上側のみ説明する。取付板7の下面に絶縁材2がボルト 6により取付けられている。そして、絶縁材2の下部には金属電極3と金属電極 3より大面積の誘電体1が接着材4を介して固着されている。また、水冷用金属 パイプ5が取付板7及び絶縁材2を貫装し、接着材4及び金属電極3に接するよ うに配管されている。 FIG. 7 is a sectional view showing an example of a conventional laser oscillator. Inside the vacuum vessel 10 having a rectangular cross section, a heat exchanger 11 and a blower 12 are provided below the inside, and an electrode portion 14 is provided above the inside. FIG. 8 is a diagram showing details of the electrode portion 14. Since the electrode portion 14 has a vertically symmetrical structure, only the upper side will be described. The insulating material 2 is attached to the lower surface of the attachment plate 7 with bolts 6. Then, a metal electrode 3 and a dielectric 1 having a larger area than the metal electrode 3 are fixed to the lower portion of the insulating material 2 via an adhesive material 4. A water-cooling metal pipe 5 penetrates the mounting plate 7 and the insulating material 2 and is piped so as to contact the adhesive material 4 and the metal electrode 3.

【0003】 このような構成において、その動作を以下説明する。真空容器10内部は45 〜60torrの圧力でレーザ媒質ガス(He、N、COの混合ガス)が満 たされている。図示しない高周波電源から供給される高電圧が金属電極3に印加 されると、放電空間9に安定した放電が生成される。この放電により励起された COガス分子の誘導放出作用と、全反射鏡及び半透過鏡を用いた光共振器の作 用とにより光路13a、13bを通るレーザ光が得られる。また、放電により加 熱されたレーザ媒質ガスは送風機12により整流ダクト15で形成されるガス循 環路16内を図示矢印方向(Gas Flow)に循環され、熱交換器11で冷 却された後に再度放電に使用される。The operation of such a configuration will be described below. The inside of the vacuum container 10 is filled with a laser medium gas (mixed gas of He, N 2 , and CO 2 ) at a pressure of 45 to 60 torr. When a high voltage supplied from a high frequency power source (not shown) is applied to the metal electrode 3, a stable discharge is generated in the discharge space 9. Laser light passing through the optical paths 13a and 13b can be obtained by the stimulated emission action of CO 2 gas molecules excited by this discharge and the operation of the optical resonator using the total reflection mirror and the semi-transmission mirror. The laser medium gas heated by the discharge is circulated by the blower 12 in the gas circulation path 16 formed by the rectifying duct 15 in the direction of the arrow (Gas Flow) shown in the figure, and after being cooled by the heat exchanger 11. Used for discharging again.

【0004】[0004]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

上述した従来のレーザ発振装置では、例えば絶縁材として比誘電率3のマイカ 集積材を、誘電体として比誘電率3の石英板ガラスを、接着材として比誘電率4 .3のシリコーンを使用し、電極間距離30mm、圧力50torrの条件下で 2MHzの高周波電圧を印加した場合、金属電極長50mmに対し放電空間長が 約100mmと広がる。このため以下の問題がある。 1.放電空間と、周囲のGND電位である金属部分とは十分な絶縁距離を保つ必 要がある。従って、レーザ発振装置自体が大型化する。 2.金属電極を水冷しているため誘電体の金属電極直下部分の冷却は十分である が、誘電体の端部の冷却が不十分となる。従って、誘電体の端部で相当の温度上 昇があり、その部分の特性が劣化する。 本考案は上述した事情から成されたものであり、本考案の目的は、放電空間の 広がりを抑えることができるレーザ発振装置を提供することにある。 In the conventional laser oscillator described above, for example, a mica integrated material having a relative dielectric constant of 3 is used as an insulating material, a quartz plate glass having a relative dielectric constant of 3 is used as a dielectric, and a relative dielectric constant of 4. When the silicone of No. 3 is used and a high frequency voltage of 2 MHz is applied under the conditions of a distance between electrodes of 30 mm and a pressure of 50 torr, the discharge space length increases to about 100 mm for a metal electrode length of 50 mm. Therefore, there are the following problems. 1. It is necessary to maintain a sufficient insulation distance between the discharge space and the surrounding metal part having the GND potential. Therefore, the laser oscillator itself becomes large. 2. Since the metal electrode is water-cooled, the portion directly below the metal electrode of the dielectric is sufficiently cooled, but the end portion of the dielectric is not sufficiently cooled. Therefore, there is a considerable temperature rise at the end of the dielectric, and the characteristics of that part deteriorate. The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide a laser oscillation device capable of suppressing the expansion of the discharge space.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本考案は、一対の金属電極間で放電を起すことによりレーザ光を得る高周波放 電励起方式のレーザ発振装置に関するものであり、本考案の上記目的は、内部に 絶縁性ガスが封入されているガラス管を前記金属電極の近傍に配管し、又は前記 金属電極と同電位の電界平滑用電極を前記金属電極の近傍に配設することによっ て達成される。 The present invention relates to a high-frequency discharge excitation type laser oscillating device that obtains laser light by generating an electric discharge between a pair of metal electrodes. The above object of the present invention is to enclose an insulating gas inside. This is achieved by arranging a glass tube in the vicinity of the metal electrode or disposing an electric field smoothing electrode having the same potential as the metal electrode in the vicinity of the metal electrode.

【0006】[0006]

【作用】[Action]

本考案にあっては、絶縁材内部を流れる電流を抑制し、または絶縁材内部の電 界強度を抑制するようにしているので、放電空間の広がりを抑えることができる 。 According to the present invention, the electric current flowing inside the insulating material is suppressed or the electric field strength inside the insulating material is suppressed, so that the expansion of the discharge space can be suppressed.

【0007】[0007]

【実施例】【Example】

図1は本考案のレーザ発振装置の電極部の第1の例を図8に対応させて示す図 であり、同一構成箇所は同符号を付して説明を省略する。なお、電極部は上下対 称構造のため上側のみ説明する。金属電極3の両側の絶縁材2の内部には、内部 にガスが封入されているガラス管21が接着材22を介して配管されている。ガ ラス管21の内部に封入するガスとしては、絶縁破壊電圧の高いものでかつ比誘 電率が1に近いものであれば良く、例えば空気、N、CO、F、Ar等が使 用できる。また、ガス圧力は放電が発生しない程度で良く、0.5気圧〜数気圧 程度の範囲内である。FIG. 1 is a view showing a first example of an electrode portion of a laser oscillator according to the present invention in correspondence with FIG. Since the electrode portion has a vertically symmetrical structure, only the upper portion will be described. Inside the insulating material 2 on both sides of the metal electrode 3, a glass tube 21 in which gas is sealed is laid through an adhesive material 22. The gas filled in the glass tube 21 may be one having a high dielectric breakdown voltage and a specific dielectric constant close to 1, such as air, N 2 , CO 2 , F or Ar. Can be used. The gas pressure may be such that no discharge occurs, and is in the range of 0.5 atm to several atm.

【0008】 図3及び図4は第1の本考案及び従来のレーザ発振装置の放電域の電界の等電 位線をコンピュータシミュレーションにより計算して表わした図である。abf e及びhgcdで囲まれた絶縁材2の領域は比誘電率3であり、efghで囲ま れた放電空間の領域は比誘電率1である。また、ガラス管21の内部には比誘電 率1のガスが封入されており、ガラス管21の内部では放電が起きないとする。 そして、上側の金属電極3に+2000V、下側の金属電極3に−2000V設 定し、辺abcdをGND電位と設定する。両者の等電位線はほとんど相違がな いので、図4のBB′に流れる電流を1とした場合に図3のAA′に流れる電流 は、ガラス管21の内部の比誘電率が1であるため0.3となる。従って、図3 のF部に発生する放電電流は図4のG部に発生する放電電流の0.3倍となる。FIG. 3 and FIG. 4 are diagrams showing, by computer simulation, the isopotential lines of the electric field in the discharge region of the first inventive and conventional laser oscillators. The region of the insulating material 2 surrounded by abfe and hgcd has a relative dielectric constant of 3, and the region of the discharge space surrounded by efgh has a relative dielectric constant of 1. Further, it is assumed that the glass tube 21 is filled with a gas having a relative permittivity of 1 and that no discharge occurs inside the glass tube 21. Then, the upper metal electrode 3 is set to + 2000V and the lower metal electrode 3 is set to -2000V, and the side abcd is set to the GND potential. Since there is almost no difference between the equipotential lines of the two, when the current flowing through BB ′ in FIG. 4 is 1, the current flowing through AA ′ in FIG. 3 has a relative dielectric constant of 1 inside the glass tube 21. Therefore, it becomes 0.3. Therefore, the discharge current generated in the F portion of FIG. 3 is 0.3 times the discharge current generated in the G portion of FIG.

【0009】 図2は本考案のレーザ発振装置の電極部の第2の例を図8に対応させて示す図 であり、同一構成箇所は同符号を付して説明を省略する。なお、電極部は上下対 称構造のため上側のみ説明する。金属電極3の両側であって高電圧電位部とGN D電位部の中間の位置の絶縁材2の内部には、棒状の電界平滑用電極23が接着 材24を介して配設されている。電界平滑用電極23は金属電極3と同電位とす るため、絶縁材2の内部若しくは外部で電気的に接続されている。なお、電界平 滑用電極23の形状は、電界を均等とするために異電位部の方向に突起がない形 状であれば特に制限はなく、丸棒、角棒等で良い。FIG. 2 is a view showing a second example of the electrode portion of the laser oscillator of the present invention in correspondence with FIG. 8, and the same components are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Since the electrode portion has a vertically symmetrical structure, only the upper portion will be described. A rod-shaped electric field smoothing electrode 23 is disposed via an adhesive material 24 inside the insulating material 2 on both sides of the metal electrode 3 and at an intermediate position between the high voltage potential portion and the GND potential portion. Since the electric field smoothing electrode 23 has the same potential as the metal electrode 3, it is electrically connected inside or outside the insulating material 2. The shape of the electric field smoothing electrode 23 is not particularly limited as long as it has no protrusion in the direction of the different potential portion in order to make the electric field uniform, and may be a round bar, a square bar or the like.

【0010】 図5及び図6は第2の本考案及び従来のレーザ発振装置の放電域の電界をコン ピュータシミュレーションにより計算して表わした図である。abfe及びhg cdで囲まれた絶縁材2の領域は比誘電率3であり、efghで囲まれた放電空 間の領域は比誘電率1である。そして、上側の金属電極3に+2000V、下側 の金属電極3に−2000V設定し、辺abcdをGND電位と設定する。放電 は定電圧負荷のため放電電流を抑制する効果はなく、絶縁材2の内部に発生する 電界強度(電圧)が放電電流を抑制する。このため絶縁材2の内部に発生する電 界強度により放電空間が決ると考えられる。図6のEE′上の電界強度とDD′ 上の電界強度は約70V/mmと同じであるため、J部とK部には同様の放電が 起る。これに対し、図5のCC′上の電界強度は約52.5V/mmであるため 、I部の放電電流はH部の放電電流の75%程度に軽減される。FIG. 5 and FIG. 6 are views showing the electric field in the discharge region of the second invention and the conventional laser oscillation device calculated by computer simulation. The region of the insulating material 2 surrounded by abfe and hg cd has a relative dielectric constant of 3, and the region of the discharge space surrounded by efgh has a relative dielectric constant of 1. Then, the upper metal electrode 3 is set to + 2000V, the lower metal electrode 3 is set to -2000V, and the side abcd is set to the GND potential. Since the discharge has a constant voltage load, it has no effect of suppressing the discharge current, and the electric field strength (voltage) generated inside the insulating material 2 suppresses the discharge current. Therefore, it is considered that the discharge space is determined by the electric field strength generated inside the insulating material 2. Since the electric field intensity on EE 'and the electric field intensity on DD' in FIG. 6 are the same as about 70 V / mm, similar discharges occur in J section and K section. On the other hand, since the electric field strength on CC 'in FIG. 5 is about 52.5 V / mm, the discharge current of the I part is reduced to about 75% of the discharge current of the H part.

【0011】[0011]

【考案の効果】[Effect of the device]

以上のように本考案のレーザ発振装置によれば、放電空間の広がりを抑制する ことが可能なため、放電空間を小さく設計してレーザ発振装置自体の小型化を図 ることができると共に、誘電体の端部での温度上昇を抑制してその部分の特性の 劣化を防止することができる。 As described above, according to the laser oscillator of the present invention, the expansion of the discharge space can be suppressed, so that the discharge space can be designed small and the laser oscillator itself can be miniaturized. It is possible to suppress the temperature rise at the end of the body and prevent the deterioration of the characteristics of that part.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本考案のレーザ発振装置の電極部の第1の例を
示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a first example of an electrode portion of a laser oscillator of the present invention.

【図2】本考案のレーザ発振装置の電極部の第2の例を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a second example of the electrode portion of the laser oscillator of the present invention.

【図3】第1の本考案装置における放電域の電界を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing an electric field in a discharge region in the first device of the present invention.

【図4】図3と対比させる従来装置における放電域の電
界を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an electric field in a discharge region in a conventional device compared with FIG.

【図5】第2の本考案装置における放電域の電界を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing an electric field in a discharge region in the second device of the present invention.

【図6】図5と対比させる従来装置における放電域の電
界を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an electric field in a discharge region in a conventional device compared with FIG.

【図7】従来のレーザ発振装置の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of a conventional laser oscillation device.

【図8】従来のレーザ発振装置の電極部の一例を示す図
である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of an electrode portion of a conventional laser oscillation device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 ガラス管 22、24 接着材 23 電界平滑用電極 21 glass tube 22, 24 adhesive 23 electric field smoothing electrode

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】 一対の金属電極間で放電を起すことによ
りレーザ光を得る高周波放電励起方式のレーザ発振装置
において、内部に絶縁性ガスが封入されているガラス管
を前記金属電極の近傍に配管したことを特徴とするレー
ザ発振装置。
1. In a high-frequency discharge excitation type laser oscillating device for obtaining a laser beam by generating an electric discharge between a pair of metal electrodes, a glass tube in which an insulating gas is enclosed is provided near the metal electrodes. A laser oscillator characterized by the above.
【請求項2】 一対の金属電極間で放電を起すことによ
りレーザ光を得る高周波放電励起方式のレーザ発振装置
において、前記金属電極と同電位の電界平滑用電極を前
記金属電極の近傍に配設したことを特徴とするレーザ発
振装置。
2. In a high-frequency discharge excitation type laser oscillation device for obtaining a laser beam by generating a discharge between a pair of metal electrodes, an electric field smoothing electrode having the same potential as the metal electrodes is provided in the vicinity of the metal electrodes. A laser oscillator characterized by the above.
JP3830392U 1992-05-13 1992-05-13 Laser oscillator Pending JPH0593063U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3830392U JPH0593063U (en) 1992-05-13 1992-05-13 Laser oscillator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3830392U JPH0593063U (en) 1992-05-13 1992-05-13 Laser oscillator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0593063U true JPH0593063U (en) 1993-12-17

Family

ID=12521537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3830392U Pending JPH0593063U (en) 1992-05-13 1992-05-13 Laser oscillator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0593063U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6556609B2 (en) Discharge unit for a high repetition rate excimer or molecular fluorine laser
JPS6310597B2 (en)
JPH0593063U (en) Laser oscillator
JPS6314876B2 (en)
JP4450980B2 (en) AC discharge gas laser oscillator
Hügel RF excited CO2 flow lasers
EP0987738A2 (en) High frequency energy supply apparatus and high frequency electrodeless discharge apparatus
JP2685946B2 (en) Gas laser oscillation device
JP2002185062A (en) Ac discharge gas laser oscillator
JPH0770770B2 (en) Silent discharge gas laser device
JPH05327087A (en) Discharge stabilizing structure for laser
JPH08293637A (en) Laser
JPH0593064U (en) Laser device dielectric plate
JPS6346995B2 (en)
JPH08148742A (en) Gas laser apparatus
Chen et al. Characteristics of HF-excited CO2 laser with new pumping system
JP2003101105A (en) Gas laser oscillator
JP2003174218A (en) Carbon dioxide gas laser oscillator
JPS5851581A (en) Lateral excitation type gas laser
JP2002261356A (en) Gas laser oscillator
JPS63228686A (en) Gas laser oscillation device
JP2000348889A (en) High frequency energy supply device and high frequency electrodeless discharge device
JP2009099902A (en) Cooling mechanism for discharge-excited gas laser apparatus
JPH0645359U (en) Discharge electrode for laser oscillator
JPH02278777A (en) Internal-mirror type he-ne laser tube