JPH0636447B2 - Metal vapor laser device - Google Patents

Metal vapor laser device

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JPH0636447B2
JPH0636447B2 JP62087184A JP8718487A JPH0636447B2 JP H0636447 B2 JPH0636447 B2 JP H0636447B2 JP 62087184 A JP62087184 A JP 62087184A JP 8718487 A JP8718487 A JP 8718487A JP H0636447 B2 JPH0636447 B2 JP H0636447B2
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Japan
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discharge
furnace core
electrode
core tube
metal vapor
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延忠 青木
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/03Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H01S3/031Metal vapour lasers, e.g. metal vapour generation

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は金属蒸気レーザ装置に係り、特に炉芯管外にお
ける放電を防止し、放電エネルギの有効活用を図り、高
い効率で高出力のレーザ光を発振し得る金属蒸気レーザ
装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Object of the Invention (Industrial field of application) The present invention relates to a metal vapor laser device, in particular, to prevent discharge outside the furnace core tube, to effectively utilize discharge energy, and to achieve high efficiency. The present invention relates to a metal vapor laser device capable of oscillating high-power laser light.

(従来の技術) レーザ装置は、素材切削加工、光通信、医療技術、原子
力産業など広い分野で使用されている。特に原子力産業
においては、複数のウラン同位体混合物から特定の同位
体を選択的に励起し分離するレーザ法によるウラン同位
体の濃縮技術の中核をなしている。
(Prior Art) Laser devices are used in a wide range of fields such as material cutting, optical communication, medical technology, and the nuclear industry. Especially in the nuclear industry, it is the core of the uranium isotope enrichment technology by the laser method for selectively exciting and separating a specific isotope from a plurality of uranium isotope mixtures.

ウラン同位体の濃縮において使用する金属蒸気レーザ装
置としては、高効率で最も高出力のレーザが得られる銅
蒸気レーザ装置が一般に採用されている。この装置は金
属銅に放電エネルギを付与し、高温に加熱して金属蒸気
を形成し、同時にレーザ媒質となるプラズマを生成し、
所定波長を有するレーザ光を発振させるように構成され
る。
As a metal vapor laser device used in the enrichment of uranium isotopes, a copper vapor laser device that is highly efficient and can obtain a laser with the highest output is generally adopted. This device applies discharge energy to copper metal and heats it to a high temperature to form metal vapor, and at the same time, to generate plasma that becomes a laser medium,
It is configured to oscillate laser light having a predetermined wavelength.

第5図は従来のこの種の金属蒸気レーザ装置の構成を示
す断面図である。発振管本体1の中心部には耐熱性を有
する放電管としての炉芯管2が収容される。この炉芯管
2の両端部には、陽電極3および陰電極4が対向して配
設され、これらの電極3,4はそれぞれ電極支持フラン
ジ5,6によって支持され、この電極間に形成される放
電空間7においてパルス二極放電が行なわれる。炉芯管
2の内底部には、金属蒸気を生成する例えば銅粒などの
金属蒸気源8が配置される。
FIG. 5 is a sectional view showing the structure of a conventional metal vapor laser device of this type. A furnace core tube 2 as a heat-resistant discharge tube is housed in the center of the oscillation tube body 1. At both ends of the furnace core tube 2, a positive electrode 3 and a negative electrode 4 are disposed so as to face each other, and these electrodes 3 and 4 are supported by electrode supporting flanges 5 and 6, respectively, and are formed between these electrodes. The pulsed bipolar discharge is performed in the discharge space 7 that is formed. At the inner bottom of the furnace core tube 2, a metal vapor source 8 for generating metal vapor, such as copper particles, is arranged.

また炉芯管2の外周には、アルミナファイバ等の材料か
ら成る断熱層9が形成され、その断熱層9を所定位置に
固定し保護するために、石英等で形成した保護管10が
断熱層9の外周に設けられている。保護管10と、その
外側に配設された外部真空容器11との間には真空断熱
室12が形成される。この真空断熱室12および炉芯管
2内の放電空間7は排気装置13に接続されて、内部が
真空状態に維持される。
A heat insulating layer 9 made of a material such as alumina fiber is formed on the outer periphery of the furnace core tube 2, and a protective tube 10 made of quartz or the like is used as a heat insulating layer to fix the heat insulating layer 9 at a predetermined position and protect it. It is provided on the outer circumference of 9. A vacuum heat insulating chamber 12 is formed between the protection tube 10 and an external vacuum container 11 arranged outside the protection tube 10. The vacuum insulation chamber 12 and the discharge space 7 in the furnace core tube 2 are connected to an exhaust device 13 so that the inside is maintained in a vacuum state.

また、陽電極3と陰電極4とを絶縁し、良好な放電を得
るために、外部真空容器11と電極支持フランジ6との
間に、セラミックまたはガラス等の絶縁材で形成したブ
レーク管14が介装されている。
Further, in order to insulate the positive electrode 3 and the negative electrode 4 and obtain a good discharge, a break tube 14 made of an insulating material such as ceramic or glass is provided between the external vacuum container 11 and the electrode supporting flange 6. It is installed.

レーザ光を発振させる操作は、まず排気装置13を作動
させて真空断熱室12および放電空間7内を排気し、続
いて、バッファガス供給源15から放電空間7内にNe
等のバッファガスを導入し、内部を一定圧力に保持す
る。
In the operation of oscillating the laser light, first, the exhaust device 13 is operated to exhaust the inside of the vacuum heat insulating chamber 12 and the discharge space 7, and then the buffer gas supply source 15 into the discharge space 7 Ne.
A buffer gas such as is introduced to keep the inside pressure constant.

この状態で高電圧電源16、パルス回路17、パルスド
ライブ電源18を起動すると、陽電極3と陰電極4との
間にパルス状高電圧が印加されて放電空間7において放
電プラズマが生起する。この放電プラズマ中の自由電子
に浮遊状態の金属蒸気が衝突して金属蒸気が励起され、
励起された金属蒸気が低エネルギ準位に遷移する際に所
定波長のレーザ光が発生する。放電空間7内で発生した
レーザ光はブリュースタ窓19,20を通過し、さらに
レーザ光共振器21を構成する出力ミラー22および全
反射ミラー23で反射する間にその振幅が増大し、出力
ミラー22から発振する。
When the high voltage power supply 16, the pulse circuit 17, and the pulse drive power supply 18 are activated in this state, a pulsed high voltage is applied between the positive electrode 3 and the negative electrode 4, and discharge plasma is generated in the discharge space 7. Floating metal vapor collides with free electrons in this discharge plasma to excite the metal vapor,
Laser light having a predetermined wavelength is generated when the excited metal vapor makes a transition to a low energy level. The laser light generated in the discharge space 7 passes through the Brewster windows 19 and 20, and further increases in amplitude while being reflected by the output mirror 22 and the total reflection mirror 23 forming the laser light resonator 21, so that the output mirror It oscillates from 22.

(発明が解決しようとする問題点) 上述のような従来構造の金属蒸気レーザ装置において
は、両電極間にパルス状高電圧を印加することによって
放電空間内に放電プラズマを生成しているが、この放電
現象は、第6図(A)に例示するように両電極の先端間
のみで発生しているのではなく、実際は第6図(B)で
例示するように炉芯管の外部においても発生している。
特に、電極支持フランジの最外周部が断熱層の端面と近
接して対向しているため、その間の放電が発生し易く、
断熱層9と保護管10との間隙部を矢印で示すように放
電電流iが流れたり、また断熱層9の内部を直接通って
放電する場合もある。この炉芯管放電が多発すると、放
電エネルギは炉芯管内部に付与されずに装置外に逸散
し、炉芯管の昇温効率および装置の運転効率が低下す
る。また、炉芯管内の金属蒸気を励起する放電エネルギ
が不足し、レーザ発振が困難となる場合がある。
(Problems to be Solved by the Invention) In the metal vapor laser device having the conventional structure as described above, discharge plasma is generated in the discharge space by applying a pulsed high voltage between both electrodes. This discharge phenomenon does not occur only between the tips of both electrodes as illustrated in FIG. 6 (A), but actually also outside the furnace core tube as illustrated in FIG. 6 (B). It has occurred.
In particular, since the outermost peripheral portion of the electrode support flange is close to the end surface of the heat insulating layer and faces the discharge surface, discharge between them easily occurs,
In some cases, a discharge current i may flow in the gap between the heat insulating layer 9 and the protective tube 10 as indicated by an arrow, or the discharge current i may directly pass through the inside of the heat insulating layer 9 to discharge. If this furnace core tube discharge occurs frequently, the discharge energy is not applied to the inside of the furnace core tube and diffuses to the outside of the apparatus, and the temperature raising efficiency of the furnace core tube and the operating efficiency of the apparatus are reduced. In addition, the discharge energy for exciting the metal vapor in the furnace core tube may be insufficient, which may make laser oscillation difficult.

また、断熱層9に放電電流iが流れるため断熱材の劣化
が促進され、早期に交換が必要となる等の保守管理上の
問題点も発生する。
In addition, since the discharge current i flows through the heat insulating layer 9, deterioration of the heat insulating material is promoted, which causes problems in maintenance management such as the need for early replacement.

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
あり、放電エネルギが炉芯管外へ逸散することを防止し
て有効に利用されるように構成し、炉芯管の昇温効率の
向上を図り、炉芯管内に充満する金属蒸気の励起割合を
増加せしめ、高効率で高出力のレーザ光を発振すること
ができる金属蒸気レーザ装置を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made to solve the above problems, and is configured so that discharge energy is prevented from escaping to the outside of the furnace core tube and is effectively used to raise the temperature of the furnace core tube. It is an object of the present invention to provide a metal vapor laser device capable of improving efficiency, increasing the excitation rate of metal vapor filling the furnace core tube, and oscillating laser light with high efficiency and high output.

〔発明の構成〕[Structure of Invention]

(問題点を解決するための手段) 本発明に係る金属蒸気レーザ装置は、金属に放電エネル
ギを付与することによりレーザ媒質となる放電プラズマ
を発生させる炉芯管と、この炉芯管の両端部に対向して
設けられ、炉芯管内にパルス放電を行なう筒状の電極
と、電極を支持する電極支持フランジと、炉芯管内の放
電熱を保持するために炉芯管の外周に形成された断熱層
とを備え、上位電極の対向面側先端または内面に多数の
突起を形成したものである。
(Means for Solving the Problems) A metal vapor laser device according to the present invention includes a furnace core tube that generates discharge plasma serving as a laser medium by applying discharge energy to a metal, and both end portions of the furnace core tube. A cylindrical electrode which is provided so as to face the core core for pulse discharge in the furnace core tube, an electrode supporting flange for supporting the electrode, and an outer periphery of the furnace core tube for holding the discharge heat in the furnace core tube. A heat insulating layer is provided, and a large number of protrusions are formed on the tip or inner surface of the upper electrode facing the opposing surface.

(作用) 上記構成の金属蒸気レーザ装置によれば、炉芯管の両端
に配設した電極に、多数の突起を形成しているため、陽
電極と陰電極との間の放電が起り易い。すなわち、陽電
極に設けた突起の尖端部と陰電極に設けた突起の尖端部
とが互いに放電空間を介して対向するため、尖端間にお
ける放電が発生し易い。そのため、電極支持フランジか
ら断熱層の内部を通り、または、断熱層と保護管との間
隙部を通って放電パスが形成されることが相対的に抑制
され、炉芯管外放電は大幅に減少する。
(Operation) According to the metal vapor laser device having the above-described configuration, the electrodes provided at both ends of the furnace core tube are formed with a large number of protrusions, and therefore discharge between the positive electrode and the negative electrode is likely to occur. That is, since the tips of the protrusions provided on the positive electrode and the tips of the protrusions provided on the negative electrode face each other via the discharge space, discharge is likely to occur between the tips. Therefore, the formation of a discharge path from the electrode support flange through the inside of the heat insulating layer or through the gap between the heat insulating layer and the protective tube is relatively suppressed, and the discharge outside the core tube is significantly reduced. To do.

したがって、放電エネルギが炉芯管内に有効に集中化さ
れることにより炉芯管の昇温効率、レーザ発振効率が向
上し、レーザの出力増加を図ることができる。また、炉
芯管外放電による断熱材の劣化が少ないため、断熱材の
交換等に要する保守管理作業が大幅に簡素化する。
Therefore, since the discharge energy is effectively concentrated in the furnace core tube, the temperature rising efficiency of the furnace core tube and the laser oscillation efficiency are improved, and the laser output can be increased. Further, since the heat insulating material is less deteriorated due to the discharge outside the core tube, the maintenance management work required for replacing the heat insulating material is greatly simplified.

(実施例) 以下、本発明の実施例について添付図面を参照して説明
する。
(Example) Hereinafter, the Example of this invention is described with reference to an accompanying drawing.

第1図は本発明に係る金属蒸気レーザ装置の一実施例を
示す断面図である。なお、本発明に係る金属蒸気レーザ
装置は電極および電極支持フランジの構造に特徴を有
し、それ以外の部分については第5図に示す従来例の構
成要素と同一であるため、同一要素には同一符号を付し
てその詳細説明は省略する。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the metal vapor laser device according to the present invention. The metal vapor laser device according to the present invention is characterized by the structure of the electrode and the electrode supporting flange, and other parts are the same as the constituent elements of the conventional example shown in FIG. The same reference numerals are given and detailed description thereof is omitted.

第1図に示す本実施例の金属蒸気レーザ装置は、発振管
本体1の中心部に、レーザ媒質となるプラズマを発生さ
せる炉芯管2が配設され、この炉芯管2の両端部に、陽
電極3と陰電極4が対向して設けられる。陽電極3と陰
電極4は、それぞれ電極支持フランジ5a,6aによっ
て支持固定される。円筒状に形成された陽電極3と陰電
極4の内周面には多数の突起24が形成される。
In the metal vapor laser device according to the present embodiment shown in FIG. 1, a furnace core tube 2 for generating plasma serving as a laser medium is arranged at the center of an oscillation tube body 1, and both ends of the furnace core tube 2 are arranged. The positive electrode 3 and the negative electrode 4 are provided so as to face each other. The positive electrode 3 and the negative electrode 4 are supported and fixed by electrode supporting flanges 5a and 6a, respectively. A large number of protrusions 24 are formed on the inner peripheral surfaces of the positive electrode 3 and the negative electrode 4 formed in a cylindrical shape.

この突起24は、例えば第2図(A)に示すように、尖
端を有する突起要素24aを電極3,4の内周面に多数
植設して形成したり、または電極3,4の側面を三角形
状に切込み、その切込み片を電極の中心方向に折り曲げ
て尖端部を突設して形成する。また、第2図(B)に例
示するように電極3,4の先端周部を鋸刃状に切込んで
連続的な突起24を形成することもできる。または、い
わゆるエッチング処理によって、電極表面を電解により
部分的に腐食溶解せしめ、凹凸を形成して突起とするこ
ともできる。
For example, as shown in FIG. 2 (A), the projections 24 are formed by implanting a large number of projection elements 24a having sharp tips on the inner peripheral surfaces of the electrodes 3 and 4, or on the side surfaces of the electrodes 3 and 4. It is formed by cutting in a triangular shape, bending the cut piece toward the center of the electrode, and projecting the pointed end. Further, as illustrated in FIG. 2 (B), it is also possible to cut the tip end peripheral portions of the electrodes 3 and 4 into a saw-tooth shape to form a continuous protrusion 24. Alternatively, a so-called etching treatment may be used to partially corrode and dissolve the electrode surface by electrolysis to form irregularities to form protrusions.

上記突起24を形成した電極3,4はそれぞれ電極支持
フランジ5a,6aに一体に接合され、発振管本体1内
の所定位置に支持固定される。ここで、電極支持フラン
ジ5a,6aは、断熱層9の端面9aに対向し、炉芯管
外方に拡開する傾斜面25を有するようにテーパ状に形
成される。
The electrodes 3 and 4 having the projections 24 are integrally joined to the electrode support flanges 5a and 6a, respectively, and are supported and fixed at predetermined positions in the oscillation tube body 1. Here, the electrode support flanges 5a and 6a are formed in a tapered shape so as to have an inclined surface 25 that faces the end surface 9a of the heat insulating layer 9 and that expands outward of the furnace core tube.

また、電極支持フランジ5a,6aと断熱層9の端面9
aとの間に、絶縁体26を介装している。絶縁体26
は、例えばセラミック、石英、ガラス等の絶縁材料で構
成される。
In addition, the electrode support flanges 5a and 6a and the end surface 9 of the heat insulating layer 9 are
Insulator 26 is interposed between a and a. Insulator 26
Is made of an insulating material such as ceramic, quartz, or glass.

本実施例の金属蒸気レーザ装置によれば、放電空間7を
はさみ、対向して配設された電極3,4に多数の突起2
4が形成されているため、その突起24の尖端間におい
て放電が起り易い。そのため、電極支持フランジ5a,
6aから断熱層9を通って放電する炉芯管外放電の割合
が減少し、放電エネルギが有効に活用される。
According to the metal vapor laser device of this embodiment, the discharge space 7 is sandwiched and a large number of projections 2 are provided on the electrodes 3 and 4 which are arranged facing each other.
4 is formed, discharge easily occurs between the tips of the protrusions 24. Therefore, the electrode support flange 5a,
The ratio of the discharge outside the furnace core tube discharged from 6a through the heat insulating layer 9 is reduced, and the discharge energy is effectively utilized.

また、電極3,4に放電電流を流す経路となる電極支持
フランジ5a,6aが断熱層9の端面9aに対向し、外
方に拡開する傾斜面25を有するようにテーパ状に形成
されるため、電極3,4との接続部の外周から半径方向
に離れる程、断熱層端面9aと電極支持フランジ5a,
6aとの間隔が拡大し、両者間の放電抵抗が高まり、炉
芯管外放電は減少する。
Further, the electrode supporting flanges 5a and 6a, which serve as paths for flowing a discharge current to the electrodes 3 and 4, are formed in a tapered shape so as to face the end surface 9a of the heat insulating layer 9 and have an inclined surface 25 that expands outward. Therefore, as the distance from the outer periphery of the connection portion with the electrodes 3 and 4 increases in the radial direction, the heat insulating layer end surface 9a and the electrode support flange 5a,
6a is widened, the discharge resistance between them is increased, and the discharge outside the furnace core tube is reduced.

さらに、電極支持フランジ5a,6aと断熱層端面9a
との間に絶縁体26を介装することにより、両者間の放
電をより効果的に防止することができる。したがって、
電極3,4間に付与された放電エネルギが炉芯管2内に
有効に集中化されるため、炉芯管2の昇温効率、レーザ
発振効率が向上しレーザ出力の増強を図ることができ
る。
Furthermore, the electrode support flanges 5a and 6a and the heat insulating layer end surface 9a
By interposing the insulator 26 between and, it is possible to more effectively prevent discharge between the two. Therefore,
Since the discharge energy applied between the electrodes 3 and 4 is effectively concentrated in the furnace core tube 2, the temperature raising efficiency of the furnace core tube 2 and the laser oscillation efficiency are improved, and the laser output can be enhanced. .

また、断熱層9内における炉芯管外放電がなく、断熱材
の劣化が少ないため、断熱材の調整交換等の保守管理作
業が著しく簡素化される。
Further, since there is no discharge outside the furnace core tube in the heat insulating layer 9 and the deterioration of the heat insulating material is small, maintenance management work such as adjustment and replacement of the heat insulating material is significantly simplified.

次に、本発明の他の実施例について第3図および第4図
を参照して説明する。第3図の実施例においては、電極
4を支持する電極支持フランジ6bを電極4と一体に形
成し、その端部を外側に湾曲形成し、湾曲部27をヘッ
ド28の内面に嵌装することにより電極4を支持固定し
ている。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. In the embodiment shown in FIG. 3, the electrode supporting flange 6b for supporting the electrode 4 is integrally formed with the electrode 4, the end portion thereof is curved outward, and the curved portion 27 is fitted on the inner surface of the head 28. The electrode 4 is supported and fixed by.

この場合、湾曲部27と断熱層端面9aとが隔離してい
るため両者間の放電が少ない。また、従来の円板型の電
極支持フランジ6と比較して、本実施例の電極支持フラ
ンジ6bは電極4と一体に形成され、ヘッド28内に乾
燥するだけで固定することができるため、電極部の着脱
作業が容易である。
In this case, since the curved portion 27 and the heat insulating layer end surface 9a are separated from each other, the discharge between them is small. Further, as compared with the conventional disc-shaped electrode support flange 6, the electrode support flange 6b of the present embodiment is formed integrally with the electrode 4 and can be fixed in the head 28 simply by drying. Easy to attach and remove parts.

また、第4図に示す実施例においては、電極4を支持す
る電極支持フランジ6cを電極4と一体に形成し、その
端部を外側に拡開して形成し、その拡開部29をヘッド
28内面に嵌装し、さらにヘッド28内面と電極支持フ
ランジ6cとの間には絶縁体26aが介装されている。
Further, in the embodiment shown in FIG. 4, the electrode supporting flange 6c for supporting the electrode 4 is formed integrally with the electrode 4, and the end portion thereof is expanded outward to form the expanded portion 29. An inner surface of the head 28 is fitted with an insulator 26a between the inner surface of the head 28 and the electrode support flange 6c.

この場合も、拡開部29と断熱層端部9aとは隔離して
いるため両者間における放電量は少ない。また、両者間
には絶縁体26aが介装されているため、より効果的に
放電が防止される。また、従来の円板型の電極支持フラ
ンジは使用せず、電極4と一体に形成された拡開部29
をヘッド28内に嵌装するだけで電極4を固定すること
ができるため、電極部の保守管理が容易となる。
Also in this case, since the expanded portion 29 and the heat insulating layer end portion 9a are separated from each other, the amount of discharge between them is small. Further, since the insulator 26a is interposed between the two, discharge can be prevented more effectively. Further, the conventional disk-shaped electrode supporting flange is not used, and the expanding portion 29 formed integrally with the electrode 4 is used.
Since the electrode 4 can be fixed simply by fitting it into the head 28, the maintenance of the electrode portion becomes easy.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明の通り、本発明に係る金属蒸気レーザ装置によ
れば、炉芯管の両端部に対向して設置された筒状の電極
に、その対向面側先端または内面に多数の突起を形成し
ているため、放電し易い状態の放電領域内に炉芯管や断
熱層が存在しても、炉芯管内の放電空間のみを選択して
放電させることができ、他の領域への放電を防止するこ
とができる。すなわち、陽電極の突起と陰電極の突起と
の間の炉芯管内の放電空間に指向されて放電が発生する
ように案内される。そのため、電極支持フランジから断
熱層の内部を通り、または断熱層と保護管との間隙部を
通って、放電パスが形成されることが相対的に抑制さ
れ、炉芯管外放電が大幅に減少する。
As described above, according to the metal vapor laser device of the present invention, in the cylindrical electrode installed facing both ends of the furnace core tube, a large number of protrusions are formed on the tip or inner surface of the facing surface side. Therefore, even if the furnace core tube or heat insulating layer exists in the discharge area where it is easy to discharge, it is possible to select and discharge only the discharge space in the furnace core tube, and prevent discharge to other areas. can do. That is, the discharge is guided so as to be directed to the discharge space in the furnace core tube between the protrusion of the positive electrode and the protrusion of the negative electrode. Therefore, it is relatively suppressed that a discharge path is formed from the electrode support flange through the inside of the heat insulating layer or through the gap between the heat insulating layer and the protective tube, and the discharge outside the core tube is significantly reduced. To do.

したがって、放電エネルギが炉芯管内に有効に供給され
るため、炉芯管の昇温効率、レーザ発振効率が向上し、
レーザ装置の出力増加を図ることができる。また、断熱
層における欲電が少ないため断熱材の交換等の保守管理
作業か大幅に簡素化する。
Therefore, since the discharge energy is effectively supplied into the furnace core tube, the temperature raising efficiency of the furnace core tube and the laser oscillation efficiency are improved,
The output of the laser device can be increased. In addition, since there is little power in the heat insulation layer, maintenance management work such as replacement of heat insulation materials is greatly simplified.

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

第1図は本発明に係る金属蒸気レーザ装置の第1実施例
を示す断面図、第2図(A),(B)はそれぞれ電極先
端部の形状を示す斜視図、第3図は本発明の第2実施例
を示す部分断面図、第4図は本発明の第3実施例を示す
部分断面図、第5図は従来の金属蒸気レーザ装置の構成
を示す断面図、第6図(A),(B)はそれぞれ電極間
における放電状態を示す断面図である。 1……発振管本体、2……炉芯管、3……陽電極、4…
…陰電極、5,5a,6,6a,6b,6c……電極支
持フランジ、7……放電空間、8……金属蒸気源、9…
…断熱層、9a……断熱層の端面、10……保護管、1
1……外部真空容器、12……真空断熱室、13……排
気装置、14……ブレーク管、15……バッファガス供
給源、16……高電圧電源、17……パルス回路、18
……パルスドライブ電源、19,20……ブリュースタ
窓、21……レーザ光発振器、22……出力ミラー、2
3……全反射ミラー、24……突起、24a……突起要
素、25……傾斜面、26,26a……絶縁体、27…
…湾曲部、28……ヘッド、29……拡開部、i……放
電電流。
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a metal vapor laser device according to the present invention, FIGS. 2 (A) and 2 (B) are perspective views showing the shape of the electrode tip portion, and FIG. 2 is a partial sectional view showing a second embodiment, FIG. 4 is a partial sectional view showing a third embodiment of the present invention, FIG. 5 is a sectional view showing the configuration of a conventional metal vapor laser device, and FIG. ) And (B) are cross-sectional views showing a discharge state between electrodes. 1 ... Oscillation tube body, 2 ... Furnace core tube, 3 ... Positive electrode, 4 ...
... Cathode electrode, 5, 5a, 6, 6a, 6b, 6c ... Electrode support flange, 7 ... Discharge space, 8 ... Metal vapor source, 9 ...
… Insulating layer, 9a …… End surface of insulating layer, 10 …… Protective tube, 1
1 ... External vacuum container, 12 ... Vacuum insulation chamber, 13 ... Exhaust device, 14 ... Break tube, 15 ... Buffer gas supply source, 16 ... High voltage power supply, 17 ... Pulse circuit, 18
...... Pulse drive power supply, 19, 20 …… Brewster window, 21 …… Laser light oscillator, 22 …… Output mirror, 2
3 ... Total reflection mirror, 24 ... Projection, 24a ... Projection element, 25 ... Inclined surface, 26, 26a ... Insulator, 27 ...
... curved part, 28 ... head, 29 ... expanded part, i ... discharge current.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】金属に放電エネルギを付与することにより
レーザ媒質となる放電プラズマを発生させる炉芯管と、
この炉芯管の両端部に対向して設けられ、炉芯管内にパ
ルス放電を行なう筒状の電極と、電極を支持する電極支
持フランジと、炉芯管内の放電熱を保持するために炉芯
管の外周に形成された断熱層とを備え、上記電極の対向
面側先端または内面に多数の突起を形成したことを特徴
とする金属蒸気レーザ装置。
1. A furnace core tube for generating discharge plasma as a laser medium by applying discharge energy to a metal,
Cylindrical electrodes provided at opposite ends of the furnace core tube for performing pulse discharge in the furnace core tube, an electrode supporting flange for supporting the electrode, and a furnace core for holding discharge heat in the furnace core tube. A metal vapor laser device comprising: a heat insulating layer formed on the outer circumference of the tube; and a large number of protrusions formed on the tip or inner surface of the electrode facing the facing surface.
【請求項2】電極支持フランジは、断熱層の端面に対向
し、炉芯管外方に向って拡開するテーパ状に形成した特
許請求の範囲第1項記載の金属蒸気レーザ装置。
2. The metal vapor laser device according to claim 1, wherein the electrode supporting flange is formed in a taper shape facing the end surface of the heat insulating layer and expanding toward the outside of the furnace core tube.
【請求項3】電極支持フランジは、電極支持フランジと
断熱層の端面との間に介装した絶縁体を備える特許請求
の範囲第1項記載の金属蒸気レーザ装置。
3. The metal vapor laser device according to claim 1, wherein the electrode supporting flange includes an insulator interposed between the electrode supporting flange and the end surface of the heat insulating layer.
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JPS49123965U (en) * 1973-02-20 1974-10-23
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