JPH066521Y2 - 金属蒸気レーザ装置 - Google Patents
金属蒸気レーザ装置Info
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- JPH066521Y2 JPH066521Y2 JP1988038338U JP3833888U JPH066521Y2 JP H066521 Y2 JPH066521 Y2 JP H066521Y2 JP 1988038338 U JP1988038338 U JP 1988038338U JP 3833888 U JP3833888 U JP 3833888U JP H066521 Y2 JPH066521 Y2 JP H066521Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carrier gas
- metal vapor
- tube
- vapor laser
- reservoir
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/031—Metal vapour lasers, e.g. metal vapour generation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/036—Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、金属蒸気レーザ装置に関する。
金属蒸気レーザは、レーザ管内に金属とキャリアガスと
を封入し、当該金属の蒸気を利用してレーザ発振を起こ
させるものである。
を封入し、当該金属の蒸気を利用してレーザ発振を起こ
させるものである。
現在において、実用化されている金属蒸気レーザとして
は、放電の陽光柱部分を用いてレーザ発振させるいわゆ
る陽光柱型があり、具体的には、キャリアガスとしてヘ
リウムを、金属としてカドミウムを用いてなる陽光柱型
のHe−Cdレーザが知られている。
は、放電の陽光柱部分を用いてレーザ発振させるいわゆ
る陽光柱型があり、具体的には、キャリアガスとしてヘ
リウムを、金属としてカドミウムを用いてなる陽光柱型
のHe−Cdレーザが知られている。
このHe−Cdレーザは、例えば波長325nmの紫外線を連続
発振することができ、また波長442nmの短波長域の可視
光線も連続発振することができることから、近年需要が
増加し、例えばレーザプリンター、ホログラフィー、フ
ォトプロッター、カラースキャナーなどの光源として種
々の分野で利用されている。
発振することができ、また波長442nmの短波長域の可視
光線も連続発振することができることから、近年需要が
増加し、例えばレーザプリンター、ホログラフィー、フ
ォトプロッター、カラースキャナーなどの光源として種
々の分野で利用されている。
しかして、金属蒸気レーザにおいては、金属蒸気が管内
壁等に凝結する際にヘリウムガスがトラップされて当該
ヘリウムガスの圧力が低下するためレーザが不安定とな
りやすい。
壁等に凝結する際にヘリウムガスがトラップされて当該
ヘリウムガスの圧力が低下するためレーザが不安定とな
りやすい。
これを防止するため、従来は、ヘリウムガス供給器を金
属蒸気レーザ管に接続して適宜ヘリウムガスを金属蒸気
レーザ管内に補充するようにしている。
属蒸気レーザ管に接続して適宜ヘリウムガスを金属蒸気
レーザ管内に補充するようにしている。
斯かるヘリウムガス供給器の一例においては、実質的に
ヘリウムガス不透過性の外管と、この外管の内部をリザ
ーバー部とタンク部とに区画し、当該タンク部内に配置
されたヘリウムガス透過性の内管と、この内管に対向す
る外管部分の外周に絶縁材を介して巻回されたヒータと
により構成され、当該ヒータにより内管の温度を調整す
ることによりヘリウムガス透過性を制御するようにして
いる。
ヘリウムガス不透過性の外管と、この外管の内部をリザ
ーバー部とタンク部とに区画し、当該タンク部内に配置
されたヘリウムガス透過性の内管と、この内管に対向す
る外管部分の外周に絶縁材を介して巻回されたヒータと
により構成され、当該ヒータにより内管の温度を調整す
ることによりヘリウムガス透過性を制御するようにして
いる。
しかし、上記構成のヘリウムガス供給器では、内管に対
向する外管部分の外周のみにヒータが配置されているた
め、周囲温度の急激な変化による金属レーザ管内の圧力
変化に対しては、当該金属蒸気レーザ管内へのヘリウム
ガスの補充による圧力の回復を待っていたのでは応答性
が遅くて対応できず、その結果レーザ出力が不安定とな
る問題点があった。
向する外管部分の外周のみにヒータが配置されているた
め、周囲温度の急激な変化による金属レーザ管内の圧力
変化に対しては、当該金属蒸気レーザ管内へのヘリウム
ガスの補充による圧力の回復を待っていたのでは応答性
が遅くて対応できず、その結果レーザ出力が不安定とな
る問題点があった。
本考案は以上の如き事情に基づいてなされたものであっ
て、その目的は、金属蒸気レーザ管内でのキャリアガス
の圧力を常に一定に保つことができ、安定したレーザを
得ることができる金属蒸気レーザ装置を提供することに
ある。
て、その目的は、金属蒸気レーザ管内でのキャリアガス
の圧力を常に一定に保つことができ、安定したレーザを
得ることができる金属蒸気レーザ装置を提供することに
ある。
上記目的を達成するため、本考案は、金属蒸気レーザ管
と、この金属蒸気レーザ管内にキャリアガスを補充する
キャリアガス供給器とを備えてなる金属蒸気レーザ装置
において、 前記キャリアガス供給器は、実質的にキャリアガス不透
過性の外管と、 この外管の内部を、前記金属蒸気レーザ管の放電空間に
連通するリザーバー部と、このリザーバー部よりも高い
圧力でキャリアガスが充填されるタンク部とに区画する
よう当該タンク部内に配置されたキャリアガス透過性の
内管と、 前記外管における前記リザーバー部およびタンク部を含
む領域の外周に設けた、前記内管におけるキャリアガス
の透過量および前記リザーバー部内の温度を制御するヒ
ータとを備えてなることを特徴とする。
と、この金属蒸気レーザ管内にキャリアガスを補充する
キャリアガス供給器とを備えてなる金属蒸気レーザ装置
において、 前記キャリアガス供給器は、実質的にキャリアガス不透
過性の外管と、 この外管の内部を、前記金属蒸気レーザ管の放電空間に
連通するリザーバー部と、このリザーバー部よりも高い
圧力でキャリアガスが充填されるタンク部とに区画する
よう当該タンク部内に配置されたキャリアガス透過性の
内管と、 前記外管における前記リザーバー部およびタンク部を含
む領域の外周に設けた、前記内管におけるキャリアガス
の透過量および前記リザーバー部内の温度を制御するヒ
ータとを備えてなることを特徴とする。
キャリアガス供給器において、ヒータを、外管のリザー
バー部およびタンク部を含む領域の外周に設けている。
そして、タンク部を含む領域での加熱制御により、こ
のタンク部内に配置された内管が加熱され、当該内管に
おけるキャリアガスの透過量、すなわちタンク部内から
リザーバー部内へのキャリアガスの透過量が増加するの
で、主として金属蒸気が管壁へ凝結する際のトラップ等
に起因するキャリアガス圧力の低下に対応できる。ま
た、リザーバー部を含む領域での加熱制御により、リ
ザーバー部内におけるキャリアガスが加熱されてその温
度が上昇し、これによってリザーバー部門およびこれと
連通する金属蒸気レーザ管内におけるキャリアガスの圧
力がボイル−シャルルの法則に従って増加する。このよ
うに、キャリアガスを昇温させることによってキャリア
ガスの圧力を増加させるので、タンク部からのキャリア
ガスの補充を待つことなく極めて迅速にキャリアガスの
圧力を回復させることができ、従って、周囲温度の急激
な低下による急激な圧力低下に対しても十分迅速に対応
することができる。また、キャリアガスの温度変化に伴
う圧力変化は可逆的な変化であるので、周囲温度の上昇
が過大となる場合には、金属蒸気レーザ管内におけるキ
ャリアガスの圧力を低下させるよう制御することもでき
る。以上の結果として、金属蒸気レーザ管内でのキャリ
アガスの圧力を常に一定に保つことができ、周囲温度の
急激な変化によっても影響を受けることがない安定した
出力のレーザを得ることができる。
バー部およびタンク部を含む領域の外周に設けている。
そして、タンク部を含む領域での加熱制御により、こ
のタンク部内に配置された内管が加熱され、当該内管に
おけるキャリアガスの透過量、すなわちタンク部内から
リザーバー部内へのキャリアガスの透過量が増加するの
で、主として金属蒸気が管壁へ凝結する際のトラップ等
に起因するキャリアガス圧力の低下に対応できる。ま
た、リザーバー部を含む領域での加熱制御により、リ
ザーバー部内におけるキャリアガスが加熱されてその温
度が上昇し、これによってリザーバー部門およびこれと
連通する金属蒸気レーザ管内におけるキャリアガスの圧
力がボイル−シャルルの法則に従って増加する。このよ
うに、キャリアガスを昇温させることによってキャリア
ガスの圧力を増加させるので、タンク部からのキャリア
ガスの補充を待つことなく極めて迅速にキャリアガスの
圧力を回復させることができ、従って、周囲温度の急激
な低下による急激な圧力低下に対しても十分迅速に対応
することができる。また、キャリアガスの温度変化に伴
う圧力変化は可逆的な変化であるので、周囲温度の上昇
が過大となる場合には、金属蒸気レーザ管内におけるキ
ャリアガスの圧力を低下させるよう制御することもでき
る。以上の結果として、金属蒸気レーザ管内でのキャリ
アガスの圧力を常に一定に保つことができ、周囲温度の
急激な変化によっても影響を受けることがない安定した
出力のレーザを得ることができる。
以下、本考案の実施例を説明する。
第１図は本考案の一実施例を示す説明図である。この例
の金属蒸気レーザ管は内部共振器型でかつ外部陰極型の
構造のものである。同図において、10は例えばHe−Cdレ
ーザを発振させるための金属蒸気レーザ管、11は金属
溜、12はアノード、13はカソード、20はキャリアガス供
給器である。
の金属蒸気レーザ管は内部共振器型でかつ外部陰極型の
構造のものである。同図において、10は例えばHe−Cdレ
ーザを発振させるための金属蒸気レーザ管、11は金属
溜、12はアノード、13はカソード、20はキャリアガス供
給器である。
キャリアガス供給器20において、21は実質的にキャリア
ガス不透過性の外管、22は外管21の内部をリザーバー部
23とタンク部24とに区画するキャリアガス透過性の内
管、25は外管21におけるリザーバー部23およびタンク部
24を含む領域の外周に設けたヒータである。このヒータ
25は、タンク部24を含む領域において、内管22における
キャリアガスの透過量を制御するとともに、リザーバー
部23を含む領域において、このリザーバー部23内の温度
（キャリアガスの温度）を制御する。30はキャリアガス
供給器20に接続して設けた、リザーバー部23内のキャリ
アガスの圧力を検出する圧力検出器である。リザーバー
部23は連結管50により金属蒸気レーザ管10の放電空間に
連通している。従って、リザーバー部23内のキャリアガ
ス圧力は金属蒸気レーザ管10内のキャリアガス圧力と実
質的に同一である。
ガス不透過性の外管、22は外管21の内部をリザーバー部
23とタンク部24とに区画するキャリアガス透過性の内
管、25は外管21におけるリザーバー部23およびタンク部
24を含む領域の外周に設けたヒータである。このヒータ
25は、タンク部24を含む領域において、内管22における
キャリアガスの透過量を制御するとともに、リザーバー
部23を含む領域において、このリザーバー部23内の温度
（キャリアガスの温度）を制御する。30はキャリアガス
供給器20に接続して設けた、リザーバー部23内のキャリ
アガスの圧力を検出する圧力検出器である。リザーバー
部23は連結管50により金属蒸気レーザ管10の放電空間に
連通している。従って、リザーバー部23内のキャリアガ
ス圧力は金属蒸気レーザ管10内のキャリアガス圧力と実
質的に同一である。
本実施例においては、キャリアガスとしてヘリウムガス
を用いるので、内管22の構成材料としては例えば石英ガ
ラス等を用いることができる。特に石英ガラスはヘリウ
ムガス透過性の温度依存性が優れていてヘリウムガスの
補充を迅速に達成することができる。そして、タンク部
24内にはヘリウムガスが通常100〜200 Torr程度の圧力
で充填され、リザーバー部23内のヘリウムガスの圧力
は、通常５〜６Torr程度の範囲内で一定に維持される。
外管21の構成材料としては、例えばコバールガラス等の
硬質ガラス等を用いることができる。
を用いるので、内管22の構成材料としては例えば石英ガ
ラス等を用いることができる。特に石英ガラスはヘリウ
ムガス透過性の温度依存性が優れていてヘリウムガスの
補充を迅速に達成することができる。そして、タンク部
24内にはヘリウムガスが通常100〜200 Torr程度の圧力
で充填され、リザーバー部23内のヘリウムガスの圧力
は、通常５〜６Torr程度の範囲内で一定に維持される。
外管21の構成材料としては、例えばコバールガラス等の
硬質ガラス等を用いることができる。
ヒーター25は、例えばニクロム線等の抵抗線よりなり、
外管21におけるリザーバー部23およびタンク部24を含む
領域の外周全体に絶縁材（図示省略）を介して巻回され
て設けられている。このヒーター25は、圧力検出器30に
より検出されたリザーバー部23内のキャリアガス圧力に
基づいて駆動され、当該リザーバー部23内のキャリアガ
スの圧力が所期の一定値となるように制御される。その
結果リザーバー部23内と連結管50を介して連通する金属
蒸気レーザ管10内のキャリアガスの圧力が一定に維持さ
れる。また、リザーバー部23はいわばバッファとして機
能するので、金属蒸気レーザ管10内のキャリアガスの急
激な圧力の変化が防止され、レーザの発振に悪影響を与
えることが回避される。
外管21におけるリザーバー部23およびタンク部24を含む
領域の外周全体に絶縁材（図示省略）を介して巻回され
て設けられている。このヒーター25は、圧力検出器30に
より検出されたリザーバー部23内のキャリアガス圧力に
基づいて駆動され、当該リザーバー部23内のキャリアガ
スの圧力が所期の一定値となるように制御される。その
結果リザーバー部23内と連結管50を介して連通する金属
蒸気レーザ管10内のキャリアガスの圧力が一定に維持さ
れる。また、リザーバー部23はいわばバッファとして機
能するので、金属蒸気レーザ管10内のキャリアガスの急
激な圧力の変化が防止され、レーザの発振に悪影響を与
えることが回避される。
上記実施例の装置によれば、キャリアガス供給器20にお
いて、ヒータ25を、外管21におけるリザーバー部23およ
びタンク部24を含む領域の外周全体に設けたので、タン
ク部24を含む領域での加熱制御によって内管22が加熱さ
れ、この内管22におけるキャリアガスの透過量が増加す
ることになって主として金属蒸気が管壁へ凝結する際の
トラップ等に起因するキャリアガス圧力の低下に対応で
き、また、リザーバー部23を含む領域での加熱制御によ
ってリザーバー部23内におけるキャリアガスが加熱され
てその温度が上昇し、これによってリザーバー部23内お
よびこれと連通する金属蒸気レーザ管10内におけるキャ
リアガスの圧力が増加することになり、主として周囲温
度の低下によるキャリアガス圧力の低下に迅速に対応で
き、結果として金属蒸気レーザ管10内でのキャリアガス
圧力を常に一定に保つことができ、安定した出力のレー
ザを得ることができる。
いて、ヒータ25を、外管21におけるリザーバー部23およ
びタンク部24を含む領域の外周全体に設けたので、タン
ク部24を含む領域での加熱制御によって内管22が加熱さ
れ、この内管22におけるキャリアガスの透過量が増加す
ることになって主として金属蒸気が管壁へ凝結する際の
トラップ等に起因するキャリアガス圧力の低下に対応で
き、また、リザーバー部23を含む領域での加熱制御によ
ってリザーバー部23内におけるキャリアガスが加熱され
てその温度が上昇し、これによってリザーバー部23内お
よびこれと連通する金属蒸気レーザ管10内におけるキャ
リアガスの圧力が増加することになり、主として周囲温
度の低下によるキャリアガス圧力の低下に迅速に対応で
き、結果として金属蒸気レーザ管10内でのキャリアガス
圧力を常に一定に保つことができ、安定した出力のレー
ザを得ることができる。
以上本考案を一実施例に基づいて説明したが、本考案に
おいては、金属蒸気レーザ管の具体的構成は、上記実施
例に限定されず、種々の変形を施すことができる。
おいては、金属蒸気レーザ管の具体的構成は、上記実施
例に限定されず、種々の変形を施すことができる。
また、金属としてもカドミウムに限定されずその他の金
属を用いてもよく、さらに金属と組合せるキャリアガス
としてもヘリウムガスに限定されずその他のガスを用い
てもよい。
属を用いてもよく、さらに金属と組合せるキャリアガス
としてもヘリウムガスに限定されずその他のガスを用い
てもよい。
以上説明したように、本考案によれば、キャリアガス供
給器において、ヒータを、外管のリザーバー部およびタ
ンク部を含む領域の外周に設けたので、タンク部を含む
領域での加熱制御によって内管が加熱され、この内管に
おけるキャリアガスの透過量が増加することになって主
として金属蒸気が管壁へ凝結する際のトラップ等に起因
するキャリアガス圧力の低下に対応でき、また、リザー
バー部を含む領域での加熱制御によってリザーバー部内
におけるキャリアガスが加熱されてその温度が上昇し、
これによってリザーバー部内およびこれと連通する金属
蒸気レーザ管内におけるキャリアガスの圧力が増加する
ことになり、主として周囲温度の急激な低下によるキャ
リアガス圧力の低下に対しても迅速に対応でき、結果と
して金属蒸気レーザ管内でのキャリアガスの圧力を常に
一定に保つことができ、周囲温度の急激な変化によって
も影響を受けることがない安定した出力のレーザを得る
ことができる。
給器において、ヒータを、外管のリザーバー部およびタ
ンク部を含む領域の外周に設けたので、タンク部を含む
領域での加熱制御によって内管が加熱され、この内管に
おけるキャリアガスの透過量が増加することになって主
として金属蒸気が管壁へ凝結する際のトラップ等に起因
するキャリアガス圧力の低下に対応でき、また、リザー
バー部を含む領域での加熱制御によってリザーバー部内
におけるキャリアガスが加熱されてその温度が上昇し、
これによってリザーバー部内およびこれと連通する金属
蒸気レーザ管内におけるキャリアガスの圧力が増加する
ことになり、主として周囲温度の急激な低下によるキャ
リアガス圧力の低下に対しても迅速に対応でき、結果と
して金属蒸気レーザ管内でのキャリアガスの圧力を常に
一定に保つことができ、周囲温度の急激な変化によって
も影響を受けることがない安定した出力のレーザを得る
ことができる。
第１図は本考案の一実施例を示す説明図である。 10…金属蒸気レーザ管、11…金属溜 12…アノード、13…カソード 20…キャリアガス供給器 21…外管、22…内管 23…リザーバー部、24…タンク部 25…ヒータ、30…圧力検出器 50…連結管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 羽田 博成 兵庫県姫路市別所町佐土1194番地 ウシオ 電機株式会社内 (56)参考文献 特公 昭57−56790（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (1)
- 【請求項１】金属蒸気レーザ管と、この金属蒸気レーザ
管内にキャリアガスを補充するキャリアガス供給器とを
備えてなる金属蒸気レーザ装置において、 前記キャリアガス供給器は、実質的にキャリアガス不透
過性の外管と、 この外管の内部を、前記金属蒸気レーザ管の放電空間に
連通するリザーバー部と、このリザーバー部よりも高い
圧力でキャリアガスが充填されるタンク部とに区画する
よう当該タンク部内に配置されたキャリアガス透過性の
内管と、 前記外管における前記リザーバー部およびタンク部を含
む領域の外周に設けた、前記内管におけるキャリアガス
の透過量および前記リザーバー部内の温度を制御するヒ
ータとを備えてなることを特徴とする金属蒸気レーザ装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988038338U JPH066521Y2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 金属蒸気レーザ装置 |
| US07/250,513 US4868840A (en) | 1988-03-25 | 1988-09-29 | Metal vapor laser device |
| GB8825287A GB2217102B (en) | 1988-03-25 | 1988-10-28 | Metal vapour laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988038338U JPH066521Y2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 金属蒸気レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01143160U JPH01143160U (ja) | 1989-10-02 |
| JPH066521Y2 true JPH066521Y2 (ja) | 1994-02-16 |
Family
ID=12522500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988038338U Expired - Lifetime JPH066521Y2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 金属蒸気レーザ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4868840A (ja) |
| JP (1) | JPH066521Y2 (ja) |
| GB (1) | GB2217102B (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100634510B1 (ko) * | 2004-09-06 | 2006-10-13 | 삼성전자주식회사 | 유로 조절부를 지닌 열 분해로 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3876957A (en) * | 1973-10-15 | 1975-04-08 | Holosonics Inc | Gas-ion laser with gas pressure maintenance means |
| EP0004190A1 (en) * | 1978-03-13 | 1979-09-19 | Xerox Corporation | A gas laser |
| US4232274A (en) * | 1978-05-30 | 1980-11-04 | Kimmon Electric Co., Ltd. | Metal vapor laser system |
| US4237430A (en) * | 1979-02-27 | 1980-12-02 | Westinghouse Electric Corp. | Coaxial discharge sealed-off quartz laser tube |
| JPS5756790A (en) * | 1980-09-22 | 1982-04-05 | Hitachi Ltd | Nuclear reactor power distribution estimating device |
| DE3036112C2 (de) * | 1980-09-25 | 1984-02-09 | W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau | Metalldampflaser mit kataphoretischem Dampftransport |
-
1988
- 1988-03-25 JP JP1988038338U patent/JPH066521Y2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-29 US US07/250,513 patent/US4868840A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-10-28 GB GB8825287A patent/GB2217102B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01143160U (ja) | 1989-10-02 |
| GB2217102A (en) | 1989-10-18 |
| GB8825287D0 (en) | 1988-11-30 |
| US4868840A (en) | 1989-09-19 |
| GB2217102B (en) | 1992-03-11 |
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