JPH06291391A - レーザ発振器 - Google Patents
レーザ発振器Info
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- JPH06291391A JPH06291391A JP9719793A JP9719793A JPH06291391A JP H06291391 A JPH06291391 A JP H06291391A JP 9719793 A JP9719793 A JP 9719793A JP 9719793 A JP9719793 A JP 9719793A JP H06291391 A JPH06291391 A JP H06291391A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 レーザチューブ２の両端部を支持部材として
のマニホールド３と４Ａ又は３と４Ｂで支持している。
１本のレーザチューブの長手方向に２組の電極１２、１
３を直列に設け、レーザチューブ２の端部のマニホール
ド側の電極をグランド側電極１２、１２とし、他方のレ
ーザチューブ２の中央側の電極を非グランド側電極１
３、１３としている。 【効果】 マニホールド側の電極をグランド側電極とし
ているので、マニホールドをグランド側としてもこれと
グランド側電極との間でリークが生じることがなく、し
たがってグランド側電極とマニホールドとの間隔を狭め
ることができるとともに、マニホールドと熱交換器６、
９Ａ、９Ｂやブロワ７との間隔を狭めることができ、そ
れによってレーザ発振器の小型化を図ることができる。
のマニホールド３と４Ａ又は３と４Ｂで支持している。
１本のレーザチューブの長手方向に２組の電極１２、１
３を直列に設け、レーザチューブ２の端部のマニホール
ド側の電極をグランド側電極１２、１２とし、他方のレ
ーザチューブ２の中央側の電極を非グランド側電極１
３、１３としている。 【効果】 マニホールド側の電極をグランド側電極とし
ているので、マニホールドをグランド側としてもこれと
グランド側電極との間でリークが生じることがなく、し
たがってグランド側電極とマニホールドとの間隔を狭め
ることができるとともに、マニホールドと熱交換器６、
９Ａ、９Ｂやブロワ７との間隔を狭めることができ、そ
れによってレーザ発振器の小型化を図ることができる。
Description
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ発振器に関し、
より詳しくは、一対の電極を備えたレーザ発振器に関す
る。
より詳しくは、一対の電極を備えたレーザ発振器に関す
る。
【従来の技術】従来、レーザ発振器として、レーザチュ
ーブの両端部を一対の支持部材で支持するとともに、該
レーザチューブの長手方向に一対の電極を対向して配設
し、レーザガス供給手段により上記レーザチューブ内に
レーザガスを流通させた状態で上記一対の電極に電圧を
印加して該電極間で放電を生じさせ、その一対の電極間
の放電によって励起された光を反射ミラーと出力ミラー
との間で共振させてレーザ光線を上記出力ミラーから外
部に放射するようにしたものが知られている。
ーブの両端部を一対の支持部材で支持するとともに、該
レーザチューブの長手方向に一対の電極を対向して配設
し、レーザガス供給手段により上記レーザチューブ内に
レーザガスを流通させた状態で上記一対の電極に電圧を
印加して該電極間で放電を生じさせ、その一対の電極間
の放電によって励起された光を反射ミラーと出力ミラー
との間で共振させてレーザ光線を上記出力ミラーから外
部に放射するようにしたものが知られている。
【発明が解決しようとする課題】上述したレーザ発振器
では、一対の電極のうちの一方の電極をグランド電極と
するのが普通であるが、この場合、レーザチューブの両
端部を支持する支持部材の両方をグランドとすると、グ
ランド側とは異なる非グランド側電極と支持部材との間
でリークが生じ易くなる。これを防止するためには、上
記非グランド側電極と支持部材との間隔を充分に拡げれ
ばよいが、その場合にはレーザガス空間に無駄が生じ、
また装置全体が大きくなるという欠点が生じる。他方、
上記非グランド側電極に隣接した支持部材をグランドか
ら絶縁すれば、該非グランド側電極と該支持部材との間
隔を狭めても両者間のリークを防止することができる
が、この場合には該支持部材と他のグランド側の機器と
の間でのリークを防止しなければならなくなる。より具
体的には、レーザ発振器では上記レーザチューブ内にレ
ーザガスを供給するレーザガス供給手段が必要であり、
上記レーザチューブに上記レーザガス供給手段を構成す
る熱交換器やブロワを接続する必要がある。したがって
この場合には、非グランド側電極に隣接するとともにグ
ランドから絶縁された支持部材とグランド側となる上記
熱交換器やブロワとの間でリークが発生するのを防止す
る必要があり、そのためにそれらの間隔を充分に拡げる
と、やはりレーザガス空間に無駄が生じ、また装置全体
が大きくなるという欠点が生じる結果となる。さらにま
た、上記一対の電極間の放電の際に生じたスパッタが、
レーザチューブや熱交換器を流通するレーザガスによっ
て運ばれて、上記グランドから絶縁された支持部材とグ
ランド側の熱交換器やブロワとを連結する絶縁チューブ
の内側に付着すると、このスパッタによって支持部材と
熱交換器やブロワとの間でリークが生じる危険性があっ
た。本発明はそのような事情に鑑み、非グランド側電極
とグランド側の支持部材や機器との間で生じるリークを
効果的に防止できるようにすることにより、レーザ発振
器を小型化するとともに、上述したスパッタが発生して
もリークが生じないようにしたレーザ発振器を提供する
ものである。
では、一対の電極のうちの一方の電極をグランド電極と
するのが普通であるが、この場合、レーザチューブの両
端部を支持する支持部材の両方をグランドとすると、グ
ランド側とは異なる非グランド側電極と支持部材との間
でリークが生じ易くなる。これを防止するためには、上
記非グランド側電極と支持部材との間隔を充分に拡げれ
ばよいが、その場合にはレーザガス空間に無駄が生じ、
また装置全体が大きくなるという欠点が生じる。他方、
上記非グランド側電極に隣接した支持部材をグランドか
ら絶縁すれば、該非グランド側電極と該支持部材との間
隔を狭めても両者間のリークを防止することができる
が、この場合には該支持部材と他のグランド側の機器と
の間でのリークを防止しなければならなくなる。より具
体的には、レーザ発振器では上記レーザチューブ内にレ
ーザガスを供給するレーザガス供給手段が必要であり、
上記レーザチューブに上記レーザガス供給手段を構成す
る熱交換器やブロワを接続する必要がある。したがって
この場合には、非グランド側電極に隣接するとともにグ
ランドから絶縁された支持部材とグランド側となる上記
熱交換器やブロワとの間でリークが発生するのを防止す
る必要があり、そのためにそれらの間隔を充分に拡げる
と、やはりレーザガス空間に無駄が生じ、また装置全体
が大きくなるという欠点が生じる結果となる。さらにま
た、上記一対の電極間の放電の際に生じたスパッタが、
レーザチューブや熱交換器を流通するレーザガスによっ
て運ばれて、上記グランドから絶縁された支持部材とグ
ランド側の熱交換器やブロワとを連結する絶縁チューブ
の内側に付着すると、このスパッタによって支持部材と
熱交換器やブロワとの間でリークが生じる危険性があっ
た。本発明はそのような事情に鑑み、非グランド側電極
とグランド側の支持部材や機器との間で生じるリークを
効果的に防止できるようにすることにより、レーザ発振
器を小型化するとともに、上述したスパッタが発生して
もリークが生じないようにしたレーザ発振器を提供する
ものである。
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、レー
ザチューブの両端部に設けられて該レーザチューブを支
持する一対の支持部材と、上記レーザチューブ内にレー
ザガスを供給するレーザガス供給手段と、上記レーザチ
ューブの長手方向に対向して配設したグランド側電極と
非グランド側電極と、これら電極間の放電によって励起
された光を共振する反射ミラーと出力ミラーとを備えた
レーザ発振器において、複数のグランド側電極と非グラ
ンド側電極とを上記レーザチューブの長手方向に直列に
配置し、かつレーザチューブの端部支持部材に隣接する
電極をそれぞれグランド側電極としたものである。
ザチューブの両端部に設けられて該レーザチューブを支
持する一対の支持部材と、上記レーザチューブ内にレー
ザガスを供給するレーザガス供給手段と、上記レーザチ
ューブの長手方向に対向して配設したグランド側電極と
非グランド側電極と、これら電極間の放電によって励起
された光を共振する反射ミラーと出力ミラーとを備えた
レーザ発振器において、複数のグランド側電極と非グラ
ンド側電極とを上記レーザチューブの長手方向に直列に
配置し、かつレーザチューブの端部支持部材に隣接する
電極をそれぞれグランド側電極としたものである。
【作用】上記構成によれば、レーザチューブの端部支持
部材側に設けた電極はいずれもグランド側電極となるの
で、グランド側電極とグランド側の支持部材とを近接さ
せて設けてもそれらの間でリークが生じることがない。
またグランド側の各支持部材とこれら支持部材に接続し
たレーザガス供給手段のグランド側の熱交換器やブロワ
とを近接させて設けてもやはりリークが生じることがな
く、したがって各構成部品を近接させて設けることによ
りレーザ発振器の小型化を図ることができる。さらにま
た、上記スパッタがグランド側の支持部材とグランド側
の熱交換器やブロワとを連結する接続チューブの内側に
付着しても、リークが生じる余地がない。
部材側に設けた電極はいずれもグランド側電極となるの
で、グランド側電極とグランド側の支持部材とを近接さ
せて設けてもそれらの間でリークが生じることがない。
またグランド側の各支持部材とこれら支持部材に接続し
たレーザガス供給手段のグランド側の熱交換器やブロワ
とを近接させて設けてもやはりリークが生じることがな
く、したがって各構成部品を近接させて設けることによ
りレーザ発振器の小型化を図ることができる。さらにま
た、上記スパッタがグランド側の支持部材とグランド側
の熱交換器やブロワとを連結する接続チューブの内側に
付着しても、リークが生じる余地がない。
【実施例】以下図示実施例について本発明を説明する
と、図１において、レーザ発振器１は同一構造を有する
２本のレーザチューブ２をその軸方向に縦に配設してあ
り、これらレーザチューブ２の互いに隣接する一端部を
共通の支持部材としてのマニホールド３で支持するとと
もに、各レーザチューブ２の他端部を支持部材としての
マニホールド４Ａ、４Ｂによってそれぞれ支持してい
る。レーザガス供給手段５は、両端部のマニホールド４
Ａ、４Ｂを介して各レーザチューブ２内にレーザガスを
供給するとともに、各レーザチューブ２内のレーザガス
を中央部のマニホールド３から外部に排出し、そのレー
ザガスを再び両端部のマニホールド４Ａ、４Ｂから各レ
ーザチューブ２内に循環供給することができるようにな
っている。上記レーザガス供給手段５は、中央部のマニ
ホールド３の下流側に、上記各レーザチューブ２から排
出されてきたレーザガスを冷却する熱交換器６と、この
熱交換器６の下流側のブロワ７とを備えており、上記マ
ニホールド３と熱交換器６との間、および熱交換器６と
ブロワ７との間をそれぞれ接続チューブ８で接続してい
る。上記ブロワ７は２方向にレーザガスを送り出すこと
ができるようになっており、上記ブロワ７より２つに分
岐された一方のレーザガスは接続チューブ８Ａ、レーザ
ガスを加熱する熱交換器９Ａおよび上記マニホールド４
Ａを介して一方のレーザチューブ２に供給され、他方の
レーザガスは接続チューブ８Ｂ、レーザガスを加熱する
熱交換器９Ｂおよび上記マニホールド４Ｂを介して他方
のレーザチューブ２に供給されるようになっている。と
ころで、上記各接続チューブ８、８Ａ、８Ｂは非絶縁材
より製造されており、これら接続チューブの形状はそれ
ぞれ円筒状となっている。また、一方のマニホールド４
Ｂにはレーザチューブ２内で励起されたレーザ光を反射
する反射ミラー１０を設けてあり、また他方のマニホー
ルド４Ａにはレーザチューブ２内で励起されたレーザ光
を反射するとともにそのレーザ光を透過させる出力ミラ
ー１１を設けてある。上記反射ミラー１０と出力ミラー
１１とは２本のレーザチューブ２の軸線上に対向させて
設けてあり、これら一対のミラー１０、１１で共振され
たレーザ光を上記出力ミラー１１から左方側にむけて放
射させることができるようになっている。然して、上記
レーザチューブ２のそれぞれには、互いに対向する一対
の電極１２、１３を二組直列に設け、各一対の電極のう
ち一方の電極をグランド側電極１２として各レーザチュ
ーブ２の端部側に、すなわちマニホールド３、４Ａ、４
Ｂ側にそれぞれ配置し、かつ他方の非グランド側電極１
３を各レーザチューブ２の中央部に配置している。この
とき、グランド側電極１２を陽極、非グランド側電極１
３を陰極としても、或いはこれとは逆にグランド側電極
１２を陰極、非グランド側電極１３を陽極としてもよ
い。上記各一対の電極１２、１３は電線１４を介して直
流高電圧回路１５に接続してあり、レーザチューブ２内
にレーザガスを流通させた状態で一対の電極１２、１３
間に高電圧を印加することにより、一対の電極間で放電
を行なわせてレーザガスを励起することができるように
なっている。図２は図１の左側のレーザチューブ２の拡
大断面図で、該レーザチューブ２の肉厚は軸方向の全域
において同一としているが、軸方向における左右両端部
および中央部を大径部２ａとするとともにその他の部分
を小径部２ｂとし、それら小径部２ｂと大径部２ａとの
連続部分をテーパ部２ｃで接続している。そして上記グ
ランド側電極１２をレーザチューブ２の左右両端の大径
部２ａに設けるとともに、非グランド側電極１３をレー
ザチューブ２の中央側の大径部２ａに設けている。上記
レーザチューブ２の大径部２ａには半径方向外方に突出
させて形成した突出部２ｄを形成してあり、各突出部２
ｄの中央に棒状のグランド側電極１２又は非グランド側
電極１３を放射方向に貫通させてコバールで固定してい
る。このコバールは、各電極１２、１３が熱膨張した際
にその熱膨張を吸収する目的で設けたものである。上記
突出部２ｄはレーザチューブ２の円周方向等間隔位置に
例えば８個設けてあり、それぞれの突出部２ｄにグラン
ド側電極１２又は非グランド側電極１３を設けている。
つまりグランド側電極１２又は非グランド側電極１３
は、円周方向の８個が１組となっている。上記各電極１
２、１３はそのレーザチューブ２内の先端部がＬ字形に
折曲げてあり、一対の電極１２、１３のＬ字形に折曲げ
た先端部を軸方向に対向させている。このとき各電極１
２、１３の先端部は、レーザチューブ２の小径部２ｂの
内周面よりも僅かに半径方向外方に位置するようにして
いる。さらに、上記二対の電極のうち、レーザガスの流
れ方向の上流側となる一対の電極１２、１３間の間隔Ｌ
1 を下流側の一対の電極１２、１３間の間隔Ｌ2 よりも
短く設定することにより、後に詳述するようにレーザ出
力を増大することができるようにしている。また、上記
レーザチューブ２の小径部２ｂの内径をＡ、大径部２ａ
の内径をＢとしたとき、この小径部２ｂと大径部２ａと
の比Ｂ／Ａが１．２程度だと上記テーパ部２ｃの傾斜が
緩やか過ぎるため、左側より流入されたレーザガスはレ
ーザチューブ２のチューブ内周面に沿って流れてしま
い、放電が良好に行なわれない。そこで上記大径部２ａ
と小径部２ｂとの比Ｂ／Ａを１．６以上として上記テー
パ部２ｃで充分な乱流を発生させ、レーザチューブ２内
で均一な放電を行なうことができるようにしている。な
お、図１における右側のレーザチューブは上述した左側
のレーザチューブとレーザガスの流れる方向を基準とし
て同一構造を有しているので、その説明は省略する。上
述した構成によれば、各レーザチューブ２の支持部材と
してのマニホールド３、４Ａ、４Ｂに近接した位置の電
極は全てグランド側電極１２となっているので、全ての
マニホールド３、４Ａ、４Ｂをグランド側として上記グ
ランド側電極１２との間隔を狭めても、グランド側電極
１２とマニホールド３、４Ａ、４Ｂの間でリークが生じ
る虞がない。また同様な理由からグランド側のマニホー
ルド３、４Ａ、４Ｂに近接させてグランド側となる熱交
換器６、９Ａ、９Ｂやブロワ７を設けることができるの
で、レーザ発振器１を小型に製造することができる。ま
た、上記接続チューブ８、８Ａ、８Ｂの内側にスパッタ
が付着したとしても、各構成部材は共にグランドとなっ
ているのでリークが生じることがない。図３は上流側の
電極１２、１３間の間隔Ｌ1 を下流側の電極１２、１３
間の間隔Ｌ2 よりも短く設定した効果を説明するための
実験結果を示す図である。この実験は、１本のグランド
側電極１２と非グランド側電極１３とを対向させて行な
っており、かつ上流側の間隔Ｌ1 を２０５ｍｍ、下流側
の間隔Ｌ2 を２３５ｍｍとし、また両者の間隔を同一と
した比較装置ではその間隔を２３５ｍｍとした。同図に
おいて、○が本発明装置における上流側の一対の電極に
ついてのデータを、●が下流側の一対の電極についての
データを示し、□が比較装置における上流側のデータ
を、■が下流側のデータを示している。同図から理解さ
れるように、電極間の放電が不安定な状態となるまで設
定電流を増大させた際の放電電流の最大値は、比較装置
における上流側が約３１ｍＡ、下流側が約５３ｍＡで合
計８４ｍＡとなるのに対し、本発明における上流側と下
流側とはともに約４９ｍＡで合計９８ｍＡとなってお
り、合計の放電電流を増大させることができる。そして
合計の放電電流を増大させることにより、レーザ光線の
出力を増大させることができる。図４は本発明の他の実
施例を示したもので、第１実施例では２つのマニホール
ド間のレーザチューブ２を一体物から製造しているが、
本実施例のレーザチューブ１０２は、２つのチューブ１
０２Ａ、１０２Ｂをセラミックス製の筒状ホルダ１１６
で接続することにより構成している。上記２つのチュー
ブ１０２Ａ、１０２Ｂの肉厚は同一としてあるが、レー
ザガスの流れ方向上流側に位置するチューブ１０２Ａの
上流側を大径部１０２ａとするとともに、その他の部分
を小径部１０２ｂとし、さらに上記小径部１０２ｂと大
径部１０２ａとの連設部分を傾斜したテーパ部１０２ｃ
としている。また、下流側に位置するチューブ１０２Ｂ
は上記小径部１０２ｂと同一径で製造してある。上記レ
ーザチューブ１０２の両端部外周にもセラミックス製の
筒状ホルダ１１７をそれぞれ取付けてあり、各ホルダ１
１７には上記レーザチューブ１０２の円周方向等間隔位
置に穿設した孔１０２ｅと重合する挿入孔１１７ａを形
成している。つまり挿入孔１１７ａは孔１０２ｅを介し
てレーザチューブ１０２内に臨んでいる。また、中央部
の筒状ホルダ１１６にも円周方向等間隔位置に挿入孔１
１６ａを２列で形成してあり、この挿入孔１１６ａは直
接レーザチューブ１０２内に臨んでいる。上記レーザチ
ューブ１０２の両端部に設けた筒状ホルダ１１７の挿入
孔１１７ａには棒状のグランド側電極１１２をそれぞれ
貫通させ、かつシール材１１７ｂで各グランド側電極１
１２を筒状ホルダ１１７に固定するとともに、各挿入孔
１１７ａをシールしている。これと同様に、レーザチュ
ーブ１０２の中央部に設けた筒状ホルダ１１６の挿入孔
１１６ａに棒状の非グランド側電極１１３をそれぞれ貫
通させ、かつシール材１１６ｂで各非グランド側電極１
１３を筒状ホルダ１１６に固定するとともに、各挿入孔
１１６ａをシールしている。また本実施例においても、
レーザガスの流れ方向の上流側となる一対の電極１１
２、１１３間の間隔Ｌ1 を下流側の一対の電極１１２、
１１３間の間隔Ｌ2 よりも短く設定し、さらに上記大径
部１０２ａと小径部１０２ｂとの比Ｂ／Ａを１．６以上
に設定している。上記構成を有する本実施例によって
も、第１実施例と同等の作用効果を得ることができるこ
とは明らかである。
と、図１において、レーザ発振器１は同一構造を有する
２本のレーザチューブ２をその軸方向に縦に配設してあ
り、これらレーザチューブ２の互いに隣接する一端部を
共通の支持部材としてのマニホールド３で支持するとと
もに、各レーザチューブ２の他端部を支持部材としての
マニホールド４Ａ、４Ｂによってそれぞれ支持してい
る。レーザガス供給手段５は、両端部のマニホールド４
Ａ、４Ｂを介して各レーザチューブ２内にレーザガスを
供給するとともに、各レーザチューブ２内のレーザガス
を中央部のマニホールド３から外部に排出し、そのレー
ザガスを再び両端部のマニホールド４Ａ、４Ｂから各レ
ーザチューブ２内に循環供給することができるようにな
っている。上記レーザガス供給手段５は、中央部のマニ
ホールド３の下流側に、上記各レーザチューブ２から排
出されてきたレーザガスを冷却する熱交換器６と、この
熱交換器６の下流側のブロワ７とを備えており、上記マ
ニホールド３と熱交換器６との間、および熱交換器６と
ブロワ７との間をそれぞれ接続チューブ８で接続してい
る。上記ブロワ７は２方向にレーザガスを送り出すこと
ができるようになっており、上記ブロワ７より２つに分
岐された一方のレーザガスは接続チューブ８Ａ、レーザ
ガスを加熱する熱交換器９Ａおよび上記マニホールド４
Ａを介して一方のレーザチューブ２に供給され、他方の
レーザガスは接続チューブ８Ｂ、レーザガスを加熱する
熱交換器９Ｂおよび上記マニホールド４Ｂを介して他方
のレーザチューブ２に供給されるようになっている。と
ころで、上記各接続チューブ８、８Ａ、８Ｂは非絶縁材
より製造されており、これら接続チューブの形状はそれ
ぞれ円筒状となっている。また、一方のマニホールド４
Ｂにはレーザチューブ２内で励起されたレーザ光を反射
する反射ミラー１０を設けてあり、また他方のマニホー
ルド４Ａにはレーザチューブ２内で励起されたレーザ光
を反射するとともにそのレーザ光を透過させる出力ミラ
ー１１を設けてある。上記反射ミラー１０と出力ミラー
１１とは２本のレーザチューブ２の軸線上に対向させて
設けてあり、これら一対のミラー１０、１１で共振され
たレーザ光を上記出力ミラー１１から左方側にむけて放
射させることができるようになっている。然して、上記
レーザチューブ２のそれぞれには、互いに対向する一対
の電極１２、１３を二組直列に設け、各一対の電極のう
ち一方の電極をグランド側電極１２として各レーザチュ
ーブ２の端部側に、すなわちマニホールド３、４Ａ、４
Ｂ側にそれぞれ配置し、かつ他方の非グランド側電極１
３を各レーザチューブ２の中央部に配置している。この
とき、グランド側電極１２を陽極、非グランド側電極１
３を陰極としても、或いはこれとは逆にグランド側電極
１２を陰極、非グランド側電極１３を陽極としてもよ
い。上記各一対の電極１２、１３は電線１４を介して直
流高電圧回路１５に接続してあり、レーザチューブ２内
にレーザガスを流通させた状態で一対の電極１２、１３
間に高電圧を印加することにより、一対の電極間で放電
を行なわせてレーザガスを励起することができるように
なっている。図２は図１の左側のレーザチューブ２の拡
大断面図で、該レーザチューブ２の肉厚は軸方向の全域
において同一としているが、軸方向における左右両端部
および中央部を大径部２ａとするとともにその他の部分
を小径部２ｂとし、それら小径部２ｂと大径部２ａとの
連続部分をテーパ部２ｃで接続している。そして上記グ
ランド側電極１２をレーザチューブ２の左右両端の大径
部２ａに設けるとともに、非グランド側電極１３をレー
ザチューブ２の中央側の大径部２ａに設けている。上記
レーザチューブ２の大径部２ａには半径方向外方に突出
させて形成した突出部２ｄを形成してあり、各突出部２
ｄの中央に棒状のグランド側電極１２又は非グランド側
電極１３を放射方向に貫通させてコバールで固定してい
る。このコバールは、各電極１２、１３が熱膨張した際
にその熱膨張を吸収する目的で設けたものである。上記
突出部２ｄはレーザチューブ２の円周方向等間隔位置に
例えば８個設けてあり、それぞれの突出部２ｄにグラン
ド側電極１２又は非グランド側電極１３を設けている。
つまりグランド側電極１２又は非グランド側電極１３
は、円周方向の８個が１組となっている。上記各電極１
２、１３はそのレーザチューブ２内の先端部がＬ字形に
折曲げてあり、一対の電極１２、１３のＬ字形に折曲げ
た先端部を軸方向に対向させている。このとき各電極１
２、１３の先端部は、レーザチューブ２の小径部２ｂの
内周面よりも僅かに半径方向外方に位置するようにして
いる。さらに、上記二対の電極のうち、レーザガスの流
れ方向の上流側となる一対の電極１２、１３間の間隔Ｌ
1 を下流側の一対の電極１２、１３間の間隔Ｌ2 よりも
短く設定することにより、後に詳述するようにレーザ出
力を増大することができるようにしている。また、上記
レーザチューブ２の小径部２ｂの内径をＡ、大径部２ａ
の内径をＢとしたとき、この小径部２ｂと大径部２ａと
の比Ｂ／Ａが１．２程度だと上記テーパ部２ｃの傾斜が
緩やか過ぎるため、左側より流入されたレーザガスはレ
ーザチューブ２のチューブ内周面に沿って流れてしま
い、放電が良好に行なわれない。そこで上記大径部２ａ
と小径部２ｂとの比Ｂ／Ａを１．６以上として上記テー
パ部２ｃで充分な乱流を発生させ、レーザチューブ２内
で均一な放電を行なうことができるようにしている。な
お、図１における右側のレーザチューブは上述した左側
のレーザチューブとレーザガスの流れる方向を基準とし
て同一構造を有しているので、その説明は省略する。上
述した構成によれば、各レーザチューブ２の支持部材と
してのマニホールド３、４Ａ、４Ｂに近接した位置の電
極は全てグランド側電極１２となっているので、全ての
マニホールド３、４Ａ、４Ｂをグランド側として上記グ
ランド側電極１２との間隔を狭めても、グランド側電極
１２とマニホールド３、４Ａ、４Ｂの間でリークが生じ
る虞がない。また同様な理由からグランド側のマニホー
ルド３、４Ａ、４Ｂに近接させてグランド側となる熱交
換器６、９Ａ、９Ｂやブロワ７を設けることができるの
で、レーザ発振器１を小型に製造することができる。ま
た、上記接続チューブ８、８Ａ、８Ｂの内側にスパッタ
が付着したとしても、各構成部材は共にグランドとなっ
ているのでリークが生じることがない。図３は上流側の
電極１２、１３間の間隔Ｌ1 を下流側の電極１２、１３
間の間隔Ｌ2 よりも短く設定した効果を説明するための
実験結果を示す図である。この実験は、１本のグランド
側電極１２と非グランド側電極１３とを対向させて行な
っており、かつ上流側の間隔Ｌ1 を２０５ｍｍ、下流側
の間隔Ｌ2 を２３５ｍｍとし、また両者の間隔を同一と
した比較装置ではその間隔を２３５ｍｍとした。同図に
おいて、○が本発明装置における上流側の一対の電極に
ついてのデータを、●が下流側の一対の電極についての
データを示し、□が比較装置における上流側のデータ
を、■が下流側のデータを示している。同図から理解さ
れるように、電極間の放電が不安定な状態となるまで設
定電流を増大させた際の放電電流の最大値は、比較装置
における上流側が約３１ｍＡ、下流側が約５３ｍＡで合
計８４ｍＡとなるのに対し、本発明における上流側と下
流側とはともに約４９ｍＡで合計９８ｍＡとなってお
り、合計の放電電流を増大させることができる。そして
合計の放電電流を増大させることにより、レーザ光線の
出力を増大させることができる。図４は本発明の他の実
施例を示したもので、第１実施例では２つのマニホール
ド間のレーザチューブ２を一体物から製造しているが、
本実施例のレーザチューブ１０２は、２つのチューブ１
０２Ａ、１０２Ｂをセラミックス製の筒状ホルダ１１６
で接続することにより構成している。上記２つのチュー
ブ１０２Ａ、１０２Ｂの肉厚は同一としてあるが、レー
ザガスの流れ方向上流側に位置するチューブ１０２Ａの
上流側を大径部１０２ａとするとともに、その他の部分
を小径部１０２ｂとし、さらに上記小径部１０２ｂと大
径部１０２ａとの連設部分を傾斜したテーパ部１０２ｃ
としている。また、下流側に位置するチューブ１０２Ｂ
は上記小径部１０２ｂと同一径で製造してある。上記レ
ーザチューブ１０２の両端部外周にもセラミックス製の
筒状ホルダ１１７をそれぞれ取付けてあり、各ホルダ１
１７には上記レーザチューブ１０２の円周方向等間隔位
置に穿設した孔１０２ｅと重合する挿入孔１１７ａを形
成している。つまり挿入孔１１７ａは孔１０２ｅを介し
てレーザチューブ１０２内に臨んでいる。また、中央部
の筒状ホルダ１１６にも円周方向等間隔位置に挿入孔１
１６ａを２列で形成してあり、この挿入孔１１６ａは直
接レーザチューブ１０２内に臨んでいる。上記レーザチ
ューブ１０２の両端部に設けた筒状ホルダ１１７の挿入
孔１１７ａには棒状のグランド側電極１１２をそれぞれ
貫通させ、かつシール材１１７ｂで各グランド側電極１
１２を筒状ホルダ１１７に固定するとともに、各挿入孔
１１７ａをシールしている。これと同様に、レーザチュ
ーブ１０２の中央部に設けた筒状ホルダ１１６の挿入孔
１１６ａに棒状の非グランド側電極１１３をそれぞれ貫
通させ、かつシール材１１６ｂで各非グランド側電極１
１３を筒状ホルダ１１６に固定するとともに、各挿入孔
１１６ａをシールしている。また本実施例においても、
レーザガスの流れ方向の上流側となる一対の電極１１
２、１１３間の間隔Ｌ1 を下流側の一対の電極１１２、
１１３間の間隔Ｌ2 よりも短く設定し、さらに上記大径
部１０２ａと小径部１０２ｂとの比Ｂ／Ａを１．６以上
に設定している。上記構成を有する本実施例によって
も、第１実施例と同等の作用効果を得ることができるこ
とは明らかである。
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、グラン
ド側の支持部材に近接した電極をグランド側電極として
いるので両者間でリークが生じることがなく、したがっ
て各構成部材を近接して設けてレーザ発振器を小型化す
ることでき、またスパッタによるリークが発生する余地
がないという効果が得られる。
ド側の支持部材に近接した電極をグランド側電極として
いるので両者間でリークが生じることがなく、したがっ
て各構成部材を近接して設けてレーザ発振器を小型化す
ることでき、またスパッタによるリークが発生する余地
がないという効果が得られる。
【図１】本発明の一実施例を示す配置図。
【図２】図１の左側のレーザチューブ２の拡大断面図。
【図３】設定電流に対する電極間の放電電流を示した実
験結果図。
験結果図。
【図４】本発明の他の実施例を示すレーザチューブの拡
大断面図。
大断面図。
１…レーザ発振器 ２、１０２…レーザ
チューブ ３、４Ａ、４Ｂ…マニホールド（支持部材） ６、９Ａ、９Ｂ…熱交換器 ７…ブロワ １２、１１２…グランド側電極 １３、１１３…非グ
ランド側電極
チューブ ３、４Ａ、４Ｂ…マニホールド（支持部材） ６、９Ａ、９Ｂ…熱交換器 ７…ブロワ １２、１１２…グランド側電極 １３、１１３…非グ
ランド側電極
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザチューブの両端部に設けられて該
レーザチューブを支持する一対の支持部材と、上記レー
ザチューブ内にレーザガスを供給するレーザガス供給手
段と、上記レーザチューブの長手方向に対向して配設し
たグランド側電極と非グランド側電極と、これら電極間
の放電によって励起された光を共振する反射ミラーと出
力ミラーとを備えたレーザ発振器において、 複数のグランド側電極と非グランド側電極とを上記レー
ザチューブの長手方向に直列に配置し、かつレーザチュ
ーブの端部支持部材に隣接する電極をそれぞれグランド
側電極としたことを特徴とするレーザ発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9719793A JP2746050B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | レーザ発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9719793A JP2746050B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | レーザ発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06291391A true JPH06291391A (ja) | 1994-10-18 |
| JP2746050B2 JP2746050B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=14185877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9719793A Expired - Fee Related JP2746050B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | レーザ発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2746050B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0788201A1 (en) | 1996-02-02 | 1997-08-06 | Shibuya Kogyo Co., Ltd | Laser oscillator |
| JP2008004584A (ja) * | 2006-06-20 | 2008-01-10 | Shibuya Kogyo Co Ltd | レーザ発振器 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP9719793A patent/JP2746050B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0788201A1 (en) | 1996-02-02 | 1997-08-06 | Shibuya Kogyo Co., Ltd | Laser oscillator |
| US5790582A (en) * | 1996-02-02 | 1998-08-04 | Shibuya Kogyo Co., Ltd. | Laser oscillator |
| KR100272847B1 (ko) * | 1996-02-02 | 2000-12-01 | 시부야 히로토시 | 레이저발진기 |
| JP2008004584A (ja) * | 2006-06-20 | 2008-01-10 | Shibuya Kogyo Co Ltd | レーザ発振器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2746050B2 (ja) | 1998-04-28 |
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