JPH0697705B2 - 分子ガスレーザー装置および方法 - Google Patents
分子ガスレーザー装置および方法Info
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- JPH0697705B2 JPH0697705B2 JP59158552A JP15855284A JPH0697705B2 JP H0697705 B2 JPH0697705 B2 JP H0697705B2 JP 59158552 A JP59158552 A JP 59158552A JP 15855284 A JP15855284 A JP 15855284A JP H0697705 B2 JPH0697705 B2 JP H0697705B2
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- laser
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- 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
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- 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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電気的に励起された分子ガスを強制的に移送す
る高速高圧型分子ガスレーザー装置ならびに該分子ガス
レーザー装置における放電の均一性を改良する方法に関
する。さらに詳しくは、少なくとも50トールの圧力のガ
ス媒体の中で大容量の放電を行なう高パワーの高速高圧
型分子ガスレーザー装置ならびに放電の均一性を改良す
る方法に関する。
る高速高圧型分子ガスレーザー装置ならびに該分子ガス
レーザー装置における放電の均一性を改良する方法に関
する。さらに詳しくは、少なくとも50トールの圧力のガ
ス媒体の中で大容量の放電を行なう高パワーの高速高圧
型分子ガスレーザー装置ならびに放電の均一性を改良す
る方法に関する。
［従来の技術］ 速い軸流動作を有する炭酸ガスレーザー装置のような高
パワーの分子ガスレーザー装置は、従来のガスレーザー
装置と比較すると真空下および圧力下で均一な放電を維
持することができなければならない。しかしながら、ガ
ス圧が50〜150トールの高圧に増大すると、放電の均一
性およびアークの形成（arc formation）がリミティン
グパラメータ（limiting parameters）になる。すなわ
ちそのような高圧ガスの中で２枚の平行なプレート間に
広い横断面積を有する放電を行なうことは通常不可能で
ある。そのかわりに単アーク（single arc）は確立され
るだろう。アークの直径は陽イオンのボンバード（bomb
ardment）による陰極での電子放出ならびにそのカラム
の電気力学（electrodynamics）によって限定される。
米国特許第3,735,284号および米国特許第3,795,838号の
各明細書に記載されているように、電流が増加するにし
たがって、電位の傾きを減少させると共にカラムをすぼ
めるイオン化が増加する。
パワーの分子ガスレーザー装置は、従来のガスレーザー
装置と比較すると真空下および圧力下で均一な放電を維
持することができなければならない。しかしながら、ガ
ス圧が50〜150トールの高圧に増大すると、放電の均一
性およびアークの形成（arc formation）がリミティン
グパラメータ（limiting parameters）になる。すなわ
ちそのような高圧ガスの中で２枚の平行なプレート間に
広い横断面積を有する放電を行なうことは通常不可能で
ある。そのかわりに単アーク（single arc）は確立され
るだろう。アークの直径は陽イオンのボンバード（bomb
ardment）による陰極での電子放出ならびにそのカラム
の電気力学（electrodynamics）によって限定される。
米国特許第3,735,284号および米国特許第3,795,838号の
各明細書に記載されているように、電流が増加するにし
たがって、電位の傾きを減少させると共にカラムをすぼ
めるイオン化が増加する。
放電の均一性を促進し、かつアークの形成を制限するた
めに、前述の米国特許の各明細書においては、大容量の
放電を部分的に遮ることによってつくられた空気力（ae
rodynamic force）によって、大容量の放電におけるイ
オンの空間分布を、間接的には電子の空間分布をコント
ロールすることが要求される。さらに詳しくは、プラズ
マをすばやく撹拌するために、水平方向および垂直方向
に延びるロッド（rod）をレーザー装置のガスの流路に
対して横方向に位置づけてガスの流れに渦（vortices）
を発生させている。さらにプラズマの撹拌のためにガス
の流れの中に超音速の流れを亜音速の流れに戻すショッ
クを与えるノズルを設けることによっても行なわれてい
る。
めに、前述の米国特許の各明細書においては、大容量の
放電を部分的に遮ることによってつくられた空気力（ae
rodynamic force）によって、大容量の放電におけるイ
オンの空間分布を、間接的には電子の空間分布をコント
ロールすることが要求される。さらに詳しくは、プラズ
マをすばやく撹拌するために、水平方向および垂直方向
に延びるロッド（rod）をレーザー装置のガスの流路に
対して横方向に位置づけてガスの流れに渦（vortices）
を発生させている。さらにプラズマの撹拌のためにガス
の流れの中に超音速の流れを亜音速の流れに戻すショッ
クを与えるノズルを設けることによっても行なわれてい
る。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、ガス媒質の流れる流路にそのような装置
を設けることは、それらの装置が流路の横断面積を減少
させ、流路に沿って圧力降下を増加させるという点にお
いて問題がある。さらにこのことはレーザー装置の動作
効率を減じることになる。なぜならば、一定のブロアの
能力に対して、増加した圧力降下はガス媒質がレーザー
装置のアクティブ放電長（active discharge length）
をとおして移動するときの速度を減じる結果を生じさせ
ることになるからである。とくに、低速のガスの流れは
レーザー装置のパワーの出力を減じる。なぜならば、質
量流量（mass flow rate）を減じることになるからであ
る。また低速のガスの流れは、いったんガスの温度が30
0℃を超すと、たとえば熱による障害が起ったり、ガス
が高温になりすぎてレーザーを発することができないな
どの理由で、ガスの流れの冷却が不充分となりレーザー
装置の出力の容量を限定することとなる。
を設けることは、それらの装置が流路の横断面積を減少
させ、流路に沿って圧力降下を増加させるという点にお
いて問題がある。さらにこのことはレーザー装置の動作
効率を減じることになる。なぜならば、一定のブロアの
能力に対して、増加した圧力降下はガス媒質がレーザー
装置のアクティブ放電長（active discharge length）
をとおして移動するときの速度を減じる結果を生じさせ
ることになるからである。とくに、低速のガスの流れは
レーザー装置のパワーの出力を減じる。なぜならば、質
量流量（mass flow rate）を減じることになるからであ
る。また低速のガスの流れは、いったんガスの温度が30
0℃を超すと、たとえば熱による障害が起ったり、ガス
が高温になりすぎてレーザーを発することができないな
どの理由で、ガスの流れの冷却が不充分となりレーザー
装置の出力の容量を限定することとなる。
本発明の目的は従来の装置の前記問題点を避ける一方、
改良されたイオン化手段および冷却手段を有する高パワ
ーの分子ガスレーザー装置を提供することにある。
改良されたイオン化手段および冷却手段を有する高パワ
ーの分子ガスレーザー装置を提供することにある。
さらに本発明の目的は、高圧および速い軸流動作を可能
にする少なくとも50トールの圧力のガス媒質の中で大容
量の放電を行なうと共に、均一性および安定したモード
の特性を有する高パワーの光学的出力を生み出すコンパ
クトな設計がなされた改良された分子ガスレーザー装置
を提供することにある。
にする少なくとも50トールの圧力のガス媒質の中で大容
量の放電を行なうと共に、均一性および安定したモード
の特性を有する高パワーの光学的出力を生み出すコンパ
クトな設計がなされた改良された分子ガスレーザー装置
を提供することにある。
［問題を解決するための手段］ 本発明のそれらのかつ他の問題は、少なくとも50トール
の圧力のガス媒質の中で大容量の放電を行ない、かつ共
振光学空洞へ流れ込みかつ通過するガスレーザー媒質の
ために少なくとも本質的に障害のない流路を決定してい
る手段を有する共振光学空洞と、 流路内に収容され少なくとも50トールの圧力を有するガ
スレーザー媒質と、 該流路に沿って高速で該ガスレーザー媒質を移動させる
ための手段と、 レーザーを発生させるためのプラズマをつくるために、
前記流路のアクティブ放電長に沿って、移動するガス媒
質を電気的に励起するための手段と、 前記空洞からエネルギーを抽出するための手段 とからなり、前記流路を定めるための手段がプラズマを
撹拌させ均一でかつ安定した放電をうるために、移動す
るガス媒質をすばやく膨張するように前記流路のアクテ
ィブ放電長に少なくとも本質的に障害のない膨張室を有
することを特徴とする電気的に励起された分子ガスを強
制的に移送する高速高圧型分子ガスレーザー装置を提供
することによって克服される 電極を収容するためにレーザー放電管の端部に鐘形状に
形成された拡張部を設けることは知られているが、それ
らの領域はそこに収容される電極または他の構成物によ
って実質的に遮られることになる。しかしながら、流路
のアクティブ放電長に隣接して膨張またはイオン化のた
めの室（以下膨張室という）を形成する。付加的で本質
的に遮られることのない空間を提供することが、ガス媒
質が隣接する比較的小さな横断面積を有する流路を経由
してこの膨張室に入りかつ出ていくときに、効果的にイ
オンとプラズマを混合するということが発見されてい
る。本発明によれば、下流において生じる傾向にあるア
ークを減じることによって許容のアクティブ放電長を増
加するために、単一の膨張室がレーザーの流路の陽極の
端部に設けられてもよく、また複数の膨張室がレーザー
の流路のアクティブ放電長に沿って設けられてもよい。
の圧力のガス媒質の中で大容量の放電を行ない、かつ共
振光学空洞へ流れ込みかつ通過するガスレーザー媒質の
ために少なくとも本質的に障害のない流路を決定してい
る手段を有する共振光学空洞と、 流路内に収容され少なくとも50トールの圧力を有するガ
スレーザー媒質と、 該流路に沿って高速で該ガスレーザー媒質を移動させる
ための手段と、 レーザーを発生させるためのプラズマをつくるために、
前記流路のアクティブ放電長に沿って、移動するガス媒
質を電気的に励起するための手段と、 前記空洞からエネルギーを抽出するための手段 とからなり、前記流路を定めるための手段がプラズマを
撹拌させ均一でかつ安定した放電をうるために、移動す
るガス媒質をすばやく膨張するように前記流路のアクテ
ィブ放電長に少なくとも本質的に障害のない膨張室を有
することを特徴とする電気的に励起された分子ガスを強
制的に移送する高速高圧型分子ガスレーザー装置を提供
することによって克服される 電極を収容するためにレーザー放電管の端部に鐘形状に
形成された拡張部を設けることは知られているが、それ
らの領域はそこに収容される電極または他の構成物によ
って実質的に遮られることになる。しかしながら、流路
のアクティブ放電長に隣接して膨張またはイオン化のた
めの室（以下膨張室という）を形成する。付加的で本質
的に遮られることのない空間を提供することが、ガス媒
質が隣接する比較的小さな横断面積を有する流路を経由
してこの膨張室に入りかつ出ていくときに、効果的にイ
オンとプラズマを混合するということが発見されてい
る。本発明によれば、下流において生じる傾向にあるア
ークを減じることによって許容のアクティブ放電長を増
加するために、単一の膨張室がレーザーの流路の陽極の
端部に設けられてもよく、また複数の膨張室がレーザー
の流路のアクティブ放電長に沿って設けられてもよい。
本発明の好ましい第１実施例によれば、ガス媒質のため
の流路を定めるための手段は、該ガス媒質の通路のため
のボア（bore）を有する長くされたレーザー放電管を含
む。膨張室はレーザー放電管の端部中央に位置するボア
の肥大部によって定められている。レーザー放電管の肥
大部は移動するガス媒質をすばやく膨張させプラズマの
撹拌を効果的にするために、隣接するボアの横断面積の
少なくとも約６倍の横断面積を有する。
の流路を定めるための手段は、該ガス媒質の通路のため
のボア（bore）を有する長くされたレーザー放電管を含
む。膨張室はレーザー放電管の端部中央に位置するボア
の肥大部によって定められている。レーザー放電管の肥
大部は移動するガス媒質をすばやく膨張させプラズマの
撹拌を効果的にするために、隣接するボアの横断面積の
少なくとも約６倍の横断面積を有する。
本発明の第２実施例によれば、レーザー放電管は、移動
するガス媒質を周期的にすばやく膨張させ、プラズマを
撹拌するために、レーザー放電管の長手方向に沿って間
隔をおいて設けられた該レーザー放電管のボアを肥大さ
せて形成した複数の膨張室を有する。レーザー装置の出
力のパワーおよび容量をさらに増大させるための、プラ
ズマを横切る均一な電場を確立するために、等電位手段
が膨張室内部に設けられてもよい。また本発明によれ
ば、レーザー装置からさらに大きなパワーをうること
は、少なくとも２つの等電位手段に、レーザー放電管内
を移動するガス媒質を電気的に励起するためのラジオ周
波数励起手段を連結することによって達成されうる。
するガス媒質を周期的にすばやく膨張させ、プラズマを
撹拌するために、レーザー放電管の長手方向に沿って間
隔をおいて設けられた該レーザー放電管のボアを肥大さ
せて形成した複数の膨張室を有する。レーザー装置の出
力のパワーおよび容量をさらに増大させるための、プラ
ズマを横切る均一な電場を確立するために、等電位手段
が膨張室内部に設けられてもよい。また本発明によれ
ば、レーザー装置からさらに大きなパワーをうること
は、少なくとも２つの等電位手段に、レーザー放電管内
を移動するガス媒質を電気的に励起するためのラジオ周
波数励起手段を連結することによって達成されうる。
これらの実施例において、流路のアクティブ放電長に沿
って移動するガス媒質を電気的に励起することは、おも
に流路を沿ってレーザー放電管内で間隔をおいて配置さ
れた陽極と陰極との間に直流の電流を流すことによって
達成される。長くされたレーザー放電管はその長手方向
に対して垂直に延びる入口フッティング（inlet fittin
g）を有する。入口フッティングにはガス媒質の通路の
ために入口ボア（inlet bore）が設けられている。入口
ボアは陽極に隣接して設けられている膨張室と直接連通
している。本発明の好ましい第１実施例においては陽極
と陰極との中央に付加的に１つの膨張室が設けられても
よい。
って移動するガス媒質を電気的に励起することは、おも
に流路を沿ってレーザー放電管内で間隔をおいて配置さ
れた陽極と陰極との間に直流の電流を流すことによって
達成される。長くされたレーザー放電管はその長手方向
に対して垂直に延びる入口フッティング（inlet fittin
g）を有する。入口フッティングにはガス媒質の通路の
ために入口ボア（inlet bore）が設けられている。入口
ボアは陽極に隣接して設けられている膨張室と直接連通
している。本発明の好ましい第１実施例においては陽極
と陰極との中央に付加的に１つの膨張室が設けられても
よい。
陽極はロッド形状をしており、その一端が膨張室内部に
延びているのが好ましい。それによって膨張室は、本質
的に移動するガス媒質のすばやい膨張を可能にする妨げ
にはならない。ロッド形状の陽極を支持する陽極支持手
段はロッドの他端を支持するために設けられる。陽極支
持手段は長くされたレーザー放電管の一端に配置されて
いる。本発明の実施例に示されている陰極は流路を取り
囲む環状の部材である。陰極はレーザー放電管の一端に
取りつけられた陰極支持手段によってレーザー放電管の
端部に取り替え可能に取りつけられるのが好ましい。
延びているのが好ましい。それによって膨張室は、本質
的に移動するガス媒質のすばやい膨張を可能にする妨げ
にはならない。ロッド形状の陽極を支持する陽極支持手
段はロッドの他端を支持するために設けられる。陽極支
持手段は長くされたレーザー放電管の一端に配置されて
いる。本発明の実施例に示されている陰極は流路を取り
囲む環状の部材である。陰極はレーザー放電管の一端に
取りつけられた陰極支持手段によってレーザー放電管の
端部に取り替え可能に取りつけられるのが好ましい。
本発明の分子ガスレーザー装置において放電の均一性を
改良するための方法は、少なくとも約50トールの圧力の
ガス媒質の中で大容量の放電を行ない、かつ 流路に沿って少なくとも50トールの圧力を有するガス媒
質を高速で移動させるためのステップ、レーザーを発生
させるためのプラズマをつくるために、流路のアクティ
ブ放電長に沿って移動するガスを電気的に励起するため
のステップ、および プラズマを撹拌し均一でかつ安定した放電をうるため
に、流路に沿って流路のアクティブ放電長に隣接して設
けられた膨張室内でガス媒質をすばやく膨張させるため
のステップからなりすばやい膨張を効果的に行ないかつ
プラズマを撹拌するために前記膨張室の断面積が該膨張
室に隣接している流路の断面積の少なくとも６倍である
ことを特徴としている。
改良するための方法は、少なくとも約50トールの圧力の
ガス媒質の中で大容量の放電を行ない、かつ 流路に沿って少なくとも50トールの圧力を有するガス媒
質を高速で移動させるためのステップ、レーザーを発生
させるためのプラズマをつくるために、流路のアクティ
ブ放電長に沿って移動するガスを電気的に励起するため
のステップ、および プラズマを撹拌し均一でかつ安定した放電をうるため
に、流路に沿って流路のアクティブ放電長に隣接して設
けられた膨張室内でガス媒質をすばやく膨張させるため
のステップからなりすばやい膨張を効果的に行ないかつ
プラズマを撹拌するために前記膨張室の断面積が該膨張
室に隣接している流路の断面積の少なくとも６倍である
ことを特徴としている。
さらに本発明によれば、移動するガス媒質をすばやく膨
張させるためのステップが、ガス媒質が流路のアクティ
ブ放電長に沿って移動するときに、複数回行なわれても
よい。それによりレーザー装置の放電管の長さを効果的
に増加することができると共にレーザー装置の出力を増
加する。レーザー装置の出力は移動するガス媒質の複数
回のすばやい膨張を行なう膨張室間にプラズマを横切る
電場を等電位にするための付加的なステップによってさ
らに増加されうる。
張させるためのステップが、ガス媒質が流路のアクティ
ブ放電長に沿って移動するときに、複数回行なわれても
よい。それによりレーザー装置の放電管の長さを効果的
に増加することができると共にレーザー装置の出力を増
加する。レーザー装置の出力は移動するガス媒質の複数
回のすばやい膨張を行なう膨張室間にプラズマを横切る
電場を等電位にするための付加的なステップによってさ
らに増加されうる。
［実施例］ 本発明の分子ガスレーザー装置を図面を参照して好まし
い実施例を示すことによって説明する。
い実施例を示すことによって説明する。
第１図は本発明による電気的に励起された分子ガスを強
制的に移送する分子ガスレーザー装置（１）が示されて
いる。分子ガスレーザー装置（１）は同軸タイプの高パ
ワーの炭酸ガスレーザー装置であり、そこにはレーザー
光の軸、ガス流の軸および放電の軸が（Ａ）−（Ａ）軸
に沿って一致している。
制的に移送する分子ガスレーザー装置（１）が示されて
いる。分子ガスレーザー装置（１）は同軸タイプの高パ
ワーの炭酸ガスレーザー装置であり、そこにはレーザー
光の軸、ガス流の軸および放電の軸が（Ａ）−（Ａ）軸
に沿って一致している。
第１図のブロック図に示すように分子ガスレーザー装置
（１）は単一共振光学空洞（single resonant optic ca
vity）を定めるために（Ａ）−（Ａ）軸上で間隔をおい
て配置された１組のレーザー放電管（２）、（３）を有
する。負の高圧電源（high voltage power supply）
（４）は電流レギュレータ（current regulator）
（７）、（８）を経由してそれぞれのレーザー放電管の
陰極（５）、（６）に接続されている。レーザー放電管
（２）の一端に連結されている完全反射鏡（totally r
eflective mirror）（11）は共振光学空洞の一端を定め
ている。部分反射鏡（partially reflective mirror）
（12）は共振光学空洞または放電室（discharge chambe
r）の他端を定めるためにレーザー放電管（３）の陽極
の端部に連結されている。
（１）は単一共振光学空洞（single resonant optic ca
vity）を定めるために（Ａ）−（Ａ）軸上で間隔をおい
て配置された１組のレーザー放電管（２）、（３）を有
する。負の高圧電源（high voltage power supply）
（４）は電流レギュレータ（current regulator）
（７）、（８）を経由してそれぞれのレーザー放電管の
陰極（５）、（６）に接続されている。レーザー放電管
（２）の一端に連結されている完全反射鏡（totally r
eflective mirror）（11）は共振光学空洞の一端を定め
ている。部分反射鏡（partially reflective mirror）
（12）は共振光学空洞または放電室（discharge chambe
r）の他端を定めるためにレーザー放電管（３）の陽極
の端部に連結されている。
放電室の中央部はレーザー放電管の陰極の端部間に隣接
して延びるガスの管路（13）によって形成されている。
管路（13）は出口フィッティング（outlet fitting）
（14）と連結してＴ字形状をしており、レーザー放電管
の陰極の端部から第１の熱交換器（15）、ブロワ（16）
および第２の熱交換器（17）まで、ガス媒質を送るため
のものである。ガスは熱交換器（15）、（17）によって
冷却されたあと、閉ループのガスの流路を完成させる管
路（18）、（19）を経由してレーザー放電管の陽極端部
に再循環（recycle）される。そのばあい二酸化炭素ガ
ス、窒素ガスおよびヘリウムガスの混合ガスからなる分
子ガスは、高パワーの分子ガスレーザー装置の出力をう
ると共にレーザー装置を冷却するために、レーザー放電
管を含む閉ループのガスの流路を高速で循環させられ
る。ブロワは少なくとも毎秒45mの速度でガスを送り、
典型的には音速直下の速度で、あるいは超音速の流れが
用いられるならば音速をかなり超えた速度でガスを送
る。真空ポンプ（vacuum pump）（59）はガス圧を50〜1
50トール、典型的には約100トールの比較的高い圧力に
維持する。レーザーを発生させるためのプラズマを作る
ために、移動するガス媒質は、陽極と陰極との間に直流
の高電圧をかけることによってそれぞれのレーザー放電
管内の流路のアクティブ放電長に沿って電気的に励起さ
れる。
して延びるガスの管路（13）によって形成されている。
管路（13）は出口フィッティング（outlet fitting）
（14）と連結してＴ字形状をしており、レーザー放電管
の陰極の端部から第１の熱交換器（15）、ブロワ（16）
および第２の熱交換器（17）まで、ガス媒質を送るため
のものである。ガスは熱交換器（15）、（17）によって
冷却されたあと、閉ループのガスの流路を完成させる管
路（18）、（19）を経由してレーザー放電管の陽極端部
に再循環（recycle）される。そのばあい二酸化炭素ガ
ス、窒素ガスおよびヘリウムガスの混合ガスからなる分
子ガスは、高パワーの分子ガスレーザー装置の出力をう
ると共にレーザー装置を冷却するために、レーザー放電
管を含む閉ループのガスの流路を高速で循環させられ
る。ブロワは少なくとも毎秒45mの速度でガスを送り、
典型的には音速直下の速度で、あるいは超音速の流れが
用いられるならば音速をかなり超えた速度でガスを送
る。真空ポンプ（vacuum pump）（59）はガス圧を50〜1
50トール、典型的には約100トールの比較的高い圧力に
維持する。レーザーを発生させるためのプラズマを作る
ために、移動するガス媒質は、陽極と陰極との間に直流
の高電圧をかけることによってそれぞれのレーザー放電
管内の流路のアクティブ放電長に沿って電気的に励起さ
れる。
第２図にはたがいに係合するレーザー放電管（２）と電
極取りつけアセンブリ（20）、（21）とが詳細に示され
ている。長くされたレーザー放電管（２）は、長手方
向、すなわちレーザー放電管の（Ａ）−（Ａ）軸に対し
て垂直に延びると共にガス媒質の通路のための入口ボア
（inlet bore）（23）を定める入口フッティング（inle
t fitting）（22）を有する耐熱ガラスの精巧なボアチ
ューブ（bore tube）である。入口ボア（23）は、プラ
ズマを撹拌させ均一でかつ安定した放電をうるために、
移動するガス媒質をすばやく膨張させるレーザー放電管
（２）の中の球根状の肥大部（25）によって形成された
膨張室（24）と直接連通している。図面に示された実施
例では、耐熱ガラスからなるレーザー放電管（２）の壁
厚は、入口ボア（23）の壁厚および（Ａ）−（Ａ）軸に
沿って17.6mmの均一な内径（d1）を有するそれぞれの放
電管のアクティブ放電長と共に約1.7mmである。（Ａ）
−（Ａ）軸に沿う球根状の膨張室（24）の内径（d2）は
42.6mmである。このように膨張室はレーザー放電管の端
部中央に位置づけられたレーザー放電管のボアの肥大部
（25）によって定められており、ボアの肥大部は移動す
るガス媒質のすばやい膨張およびプラズマの撹拌を効果
的にするために、隣接する流路のボア断面の少なくとも
約６倍の横断面積を有する。（Ａ）−（Ａ）軸に沿う球
根状の膨張室の長さはレーザー放電管の約27.623cm（1
0.875インチ）の全長と比較して約2.54cm（1.0インチ）
である。この寸法の膨張室でうまくプラズマが撹拌する
と共にガス媒質の混合が達成される。膨張室の大きさは
ガス媒質の流路、レーザー装置の出力などに依存してお
り、図面に示されるような流路のボアの比較して充分肥
大させてもよい。必要とされるプラズマの撹拌およびガ
ス媒質の混合は図面に示すより小さい膨張室で達成され
うる。レーザー放電管（２）のそれぞれの端部は鐘形状
に形成されており、内径（d3）が31.6mmで（Ａ）−
（Ａ）軸に沿う長さ（l3）が約3.18cm（1.25インチ）で
ある。陽極（９）および陰極（５）の間に位置づけられ
た流路のアクティブ放電長に沿って移動するガス媒質を
電気的に励起するために、陽極（９）および陰極（５）
は第２図に示すようにレーザー放電管内の鐘形状に形成
された端部に位置づけられる。陽極（９）は長さが約5c
m（２インチ）、直径が約0.152cm（0.060インチ）のタ
ングステンウェルディングロッド（tungsten welding r
od）で、真鍮基板（27）に穿された孔（26）に支えられ
ている。ロッド形状の陽極（９）はレーザー放電管
（２）内でレーザー放電管の長手方向に延びる。それに
より陽極のロッドの先端は入口フッティング（22）の入
口ボア（23）上でかつ膨張室（24）内部に位置づけられ
る。ロッド形状の陽極の真鍮基板（27）はアルミニウム
製の陽極リング（29）内部に押圧されている。Ｏ字形状
のシール部材（39）を有するアルミニウム製の陽極取り
付けリング（30）はレーザー放電管と陽極を密閉して連
結するために陽極リング（29）の側部でレーザー放電管
の端部外周に沿って位置づけられる。電極リング（32）
もまたレーザー放電管（２）の反対側で陽極リング（2
9）の側部に位置づけられており、３つの隣接するリン
グはたがいに貫通する孔を有しており、該孔はそれを貫
通して電極取り付けアセンブリ（20）に連結するための
図に示されていない止め部材（fasteners）を受け入れ
る。
極取りつけアセンブリ（20）、（21）とが詳細に示され
ている。長くされたレーザー放電管（２）は、長手方
向、すなわちレーザー放電管の（Ａ）−（Ａ）軸に対し
て垂直に延びると共にガス媒質の通路のための入口ボア
（inlet bore）（23）を定める入口フッティング（inle
t fitting）（22）を有する耐熱ガラスの精巧なボアチ
ューブ（bore tube）である。入口ボア（23）は、プラ
ズマを撹拌させ均一でかつ安定した放電をうるために、
移動するガス媒質をすばやく膨張させるレーザー放電管
（２）の中の球根状の肥大部（25）によって形成された
膨張室（24）と直接連通している。図面に示された実施
例では、耐熱ガラスからなるレーザー放電管（２）の壁
厚は、入口ボア（23）の壁厚および（Ａ）−（Ａ）軸に
沿って17.6mmの均一な内径（d1）を有するそれぞれの放
電管のアクティブ放電長と共に約1.7mmである。（Ａ）
−（Ａ）軸に沿う球根状の膨張室（24）の内径（d2）は
42.6mmである。このように膨張室はレーザー放電管の端
部中央に位置づけられたレーザー放電管のボアの肥大部
（25）によって定められており、ボアの肥大部は移動す
るガス媒質のすばやい膨張およびプラズマの撹拌を効果
的にするために、隣接する流路のボア断面の少なくとも
約６倍の横断面積を有する。（Ａ）−（Ａ）軸に沿う球
根状の膨張室の長さはレーザー放電管の約27.623cm（1
0.875インチ）の全長と比較して約2.54cm（1.0インチ）
である。この寸法の膨張室でうまくプラズマが撹拌する
と共にガス媒質の混合が達成される。膨張室の大きさは
ガス媒質の流路、レーザー装置の出力などに依存してお
り、図面に示されるような流路のボアの比較して充分肥
大させてもよい。必要とされるプラズマの撹拌およびガ
ス媒質の混合は図面に示すより小さい膨張室で達成され
うる。レーザー放電管（２）のそれぞれの端部は鐘形状
に形成されており、内径（d3）が31.6mmで（Ａ）−
（Ａ）軸に沿う長さ（l3）が約3.18cm（1.25インチ）で
ある。陽極（９）および陰極（５）の間に位置づけられ
た流路のアクティブ放電長に沿って移動するガス媒質を
電気的に励起するために、陽極（９）および陰極（５）
は第２図に示すようにレーザー放電管内の鐘形状に形成
された端部に位置づけられる。陽極（９）は長さが約5c
m（２インチ）、直径が約0.152cm（0.060インチ）のタ
ングステンウェルディングロッド（tungsten welding r
od）で、真鍮基板（27）に穿された孔（26）に支えられ
ている。ロッド形状の陽極（９）はレーザー放電管
（２）内でレーザー放電管の長手方向に延びる。それに
より陽極のロッドの先端は入口フッティング（22）の入
口ボア（23）上でかつ膨張室（24）内部に位置づけられ
る。ロッド形状の陽極の真鍮基板（27）はアルミニウム
製の陽極リング（29）内部に押圧されている。Ｏ字形状
のシール部材（39）を有するアルミニウム製の陽極取り
付けリング（30）はレーザー放電管と陽極を密閉して連
結するために陽極リング（29）の側部でレーザー放電管
の端部外周に沿って位置づけられる。電極リング（32）
もまたレーザー放電管（２）の反対側で陽極リング（2
9）の側部に位置づけられており、３つの隣接するリン
グはたがいに貫通する孔を有しており、該孔はそれを貫
通して電極取り付けアセンブリ（20）に連結するための
図に示されていない止め部材（fasteners）を受け入れ
る。
第１図に示されている完全反射鏡（11）は電極リング
（32）の外端部に取りつけられている。陽極リング（2
9）は第3A図および第3B図にそれぞれ詳細に示されてい
る。またアルミニウム製の陽極取り付けリング（30）は
第6A図および第6B図に、アルミニウム製の電極リング
（32）は第5A図および第5B図にそれぞれ示されている。
ロッド形状の陽極は、ロッドの先端部のみが膨張室に延
びている細いロッドの形をしているので、膨張室はその
内部を移動するガス媒質のすばやい膨張および混合を可
能にし、ロッド形状の陽極によって妨げられることは本
質的にない。入口ボア（23）から入って膨張室（24）で
膨張するガス媒質のはげしい混合により、レーザー放電
管（２）のロッド形状の陽極の先端でイオン化された気
体を混合する。その結果、レーザー放電管の端から端ま
で均一な放電をなしうる。
（32）の外端部に取りつけられている。陽極リング（2
9）は第3A図および第3B図にそれぞれ詳細に示されてい
る。またアルミニウム製の陽極取り付けリング（30）は
第6A図および第6B図に、アルミニウム製の電極リング
（32）は第5A図および第5B図にそれぞれ示されている。
ロッド形状の陽極は、ロッドの先端部のみが膨張室に延
びている細いロッドの形をしているので、膨張室はその
内部を移動するガス媒質のすばやい膨張および混合を可
能にし、ロッド形状の陽極によって妨げられることは本
質的にない。入口ボア（23）から入って膨張室（24）で
膨張するガス媒質のはげしい混合により、レーザー放電
管（２）のロッド形状の陽極の先端でイオン化された気
体を混合する。その結果、レーザー放電管の端から端ま
で均一な放電をなしうる。
レーザー放電管（２）の陰極（５）は第２図、第8A図お
よび第8B図に示すように流路を取り囲む銅製の環状の部
材である。第7A図および第7B図にそれぞれ示されている
取り替え可能なアルミニウム製の陰極リング（33）に螺
着されている。陰極リング（33）はレーザー放電管
（２）の端部の外側に対し密閉させるためのＯ字形状の
シール部材（35）を有する陰極取りつけリング（34）に
よって支持されている。さらに陰極側の電極取り付けア
センブリ（21）は第5A図および第5B図に示すように陽極
側と同じタイプの電極リング（36）を有する。陰極取り
付けリング（34）、アルミニウム製の陰極リング（33）
および電極リング（36）はこれらのリングに貫通するボ
アを通して延びる止め部材（図に示されていない）で結
合される。第１図に示されているガスの管路（13）はガ
スの循環のために電極リング（36）の端部に連結されて
いる。
よび第8B図に示すように流路を取り囲む銅製の環状の部
材である。第7A図および第7B図にそれぞれ示されている
取り替え可能なアルミニウム製の陰極リング（33）に螺
着されている。陰極リング（33）はレーザー放電管
（２）の端部の外側に対し密閉させるためのＯ字形状の
シール部材（35）を有する陰極取りつけリング（34）に
よって支持されている。さらに陰極側の電極取り付けア
センブリ（21）は第5A図および第5B図に示すように陽極
側と同じタイプの電極リング（36）を有する。陰極取り
付けリング（34）、アルミニウム製の陰極リング（33）
および電極リング（36）はこれらのリングに貫通するボ
アを通して延びる止め部材（図に示されていない）で結
合される。第１図に示されているガスの管路（13）はガ
スの循環のために電極リング（36）の端部に連結されて
いる。
本発明の陰極（５）は、それらのリング内にある放電の
根元部（rooting）がアルミニウムなどの金属部材やＯ
字形状のリングを破損するのを防止する。
根元部（rooting）がアルミニウムなどの金属部材やＯ
字形状のリングを破損するのを防止する。
本発明の陰極はそのような破損の問題をそれらのかわり
に陰極自体の内部にイオン化された気体を引き込むこと
により達成した。それにより放電においてそれらのリン
グ内に根元部が入らないことになる。レーザー放電管
（３）、電極および電極取り付けアセンブリは、レーザ
ー放電管（２）について前述したのと同様の方法で構成
されている。
に陰極自体の内部にイオン化された気体を引き込むこと
により達成した。それにより放電においてそれらのリン
グ内に根元部が入らないことになる。レーザー放電管
（３）、電極および電極取り付けアセンブリは、レーザ
ー放電管（２）について前述したのと同様の方法で構成
されている。
第９図に示されるレーザー放電管（37）は陽極と陰極と
の中央部でかつ膨張室の下流に球根状の膨張室（38）を
有することを除いて第２図に示されるものと同じもので
ある。そのような構成によりガス媒質は、プラズマを撹
拌しさらに均一な放電をうるために、陽極と陰極との間
のレーザー放電管のアクティブ放電長に沿って移動する
ときに繰り返しすばやく膨張させられる。そのことはイ
オン化カラム（ionization column）が長い距離を移動
する結果として生じうるアークを除去することによって
レーザー放電管の実際上操作可能な長さを延ばす。この
ように本発明は送気タイプのレーザー放電管の可能なア
クティブ放電長を増加する。中央の膨張室の長さ（l4）
は約1.84cm（0.75インチ）であり、その内径は膨張室
（24）の内径と同じである。膨張室（38）は移動するガ
ス媒質のはげしい膨張および混合を行なうために操作し
ているあいだ、障害物が全くないのがよい。しかしなが
ら、下流の膨張室は導体あるいは半導体の材料からなる
等電位部材のためのスクリーン、ディスクあるいは室を
収容しうる。等電位部材はアークの形成が減少する断面
で電場を均一にする。本発明によるこの膨張室とイオン
化のための室の一体かならびに等電位室は、高出力を出
すためレーザー放電管の寸法および容量においてスケイ
リング（scaling）が可能である。
の中央部でかつ膨張室の下流に球根状の膨張室（38）を
有することを除いて第２図に示されるものと同じもので
ある。そのような構成によりガス媒質は、プラズマを撹
拌しさらに均一な放電をうるために、陽極と陰極との間
のレーザー放電管のアクティブ放電長に沿って移動する
ときに繰り返しすばやく膨張させられる。そのことはイ
オン化カラム（ionization column）が長い距離を移動
する結果として生じうるアークを除去することによって
レーザー放電管の実際上操作可能な長さを延ばす。この
ように本発明は送気タイプのレーザー放電管の可能なア
クティブ放電長を増加する。中央の膨張室の長さ（l4）
は約1.84cm（0.75インチ）であり、その内径は膨張室
（24）の内径と同じである。膨張室（38）は移動するガ
ス媒質のはげしい膨張および混合を行なうために操作し
ているあいだ、障害物が全くないのがよい。しかしなが
ら、下流の膨張室は導体あるいは半導体の材料からなる
等電位部材のためのスクリーン、ディスクあるいは室を
収容しうる。等電位部材はアークの形成が減少する断面
で電場を均一にする。本発明によるこの膨張室とイオン
化のための室の一体かならびに等電位室は、高出力を出
すためレーザー放電管の寸法および容量においてスケイ
リング（scaling）が可能である。
第10図に示されている本発明の他の実施例によれば、分
子ガスレーザー装置から50KWのような高パワーをうるた
めに、レーザー放電管（37）には長手方向に沿って複数
の膨張室（40）〜（45）が設けられており、アークを除
去あるいは防止するために、プラズマを横切る均一な電
場を周期的に確立するような等電位ディスク（46）〜
（50）が膨張室内部あるいは膨張室間に設けられてい
る。等電位ディスク（46）〜（50）はそれぞれ孔を有し
ており、レーザー放電管（37）のボアと同軸上にあり、
また等電位ディスクは実際状環状のセラミック製の部材
（51）〜（56）によって定められたそれぞれの膨張室を
仕切る機能を有する環状のセラミック製の部材および等
電位ディスクはセラミック製の管（57）に収容されてい
る。ガス媒質の電気的な励起はレーザー放電管のそれぞ
れの端部で用いられる第２図に示すタイプの陽極および
陰極によって達成される。また第10図に示すように、１
組の等電位ディスクを横切るラジオ周波数による励起に
より補助的な励起がなされうる。第10図に示すレーザー
放電管内の等電位部材はディスク状の部材であるが、ス
クリーン状の部材、あるいは他の形状の等電位部材も用
いられうる。
子ガスレーザー装置から50KWのような高パワーをうるた
めに、レーザー放電管（37）には長手方向に沿って複数
の膨張室（40）〜（45）が設けられており、アークを除
去あるいは防止するために、プラズマを横切る均一な電
場を周期的に確立するような等電位ディスク（46）〜
（50）が膨張室内部あるいは膨張室間に設けられてい
る。等電位ディスク（46）〜（50）はそれぞれ孔を有し
ており、レーザー放電管（37）のボアと同軸上にあり、
また等電位ディスクは実際状環状のセラミック製の部材
（51）〜（56）によって定められたそれぞれの膨張室を
仕切る機能を有する環状のセラミック製の部材および等
電位ディスクはセラミック製の管（57）に収容されてい
る。ガス媒質の電気的な励起はレーザー放電管のそれぞ
れの端部で用いられる第２図に示すタイプの陽極および
陰極によって達成される。また第10図に示すように、１
組の等電位ディスクを横切るラジオ周波数による励起に
より補助的な励起がなされうる。第10図に示すレーザー
放電管内の等電位部材はディスク状の部材であるが、ス
クリーン状の部材、あるいは他の形状の等電位部材も用
いられうる。
第10図に示す複数の膨張室を有するレーザー放電管は高
圧、高出力のためのイオン化室あるいは膨張室および等
電位領域を連続的に配置したものを描いており、容易に
製造および組立てを行ないうる。ラジオ周波数の励起器
（58）は容量的に（capacitively）あるいは誘導的に
（inductively）等電位領域と直接連結されており、そ
れらの領域は電場を形成するために長さや形状を種々に
変更することができる。ラジオ周波数の電場を付加する
ことは前述の直流による電場あるいは所望ならばレーザ
ー放電管のための単一のポンプ源でありうる他の構成を
有するポンプと共に付加的なイオン化を提供しうる。
圧、高出力のためのイオン化室あるいは膨張室および等
電位領域を連続的に配置したものを描いており、容易に
製造および組立てを行ないうる。ラジオ周波数の励起器
（58）は容量的に（capacitively）あるいは誘導的に
（inductively）等電位領域と直接連結されており、そ
れらの領域は電場を形成するために長さや形状を種々に
変更することができる。ラジオ周波数の電場を付加する
ことは前述の直流による電場あるいは所望ならばレーザ
ー放電管のための単一のポンプ源でありうる他の構成を
有するポンプと共に付加的なイオン化を提供しうる。
操作において、少なくとも50トールの圧力のガス媒体の
中で大容量の放電を行なう分子ガスレーザー装置は、改
良された放電の均一性をうるための方法を提供する。該
方法は流路に沿って高速で少なくとも50トールの圧力を
有するガス媒質を移動させるステップと、レーザーを発
生させるためのプラズマをつくるために、流路のアクテ
ィブ放電長に沿って移動するガス媒質を電気的に励起す
るステップと、ブラズマを撹拌させて、均一で安定した
放電をうるように、流路のアクティブ放電長に隣接する
流路に沿って設けられた膨張室で移動するガス媒質をす
ばやく膨張するステップとからなる。このことは流路の
横断面積を遮りあるいは減じることなく達成される。そ
のため効果的な冷却と高パワーの出力を有するガス媒質
の高速の流れが均一でかつ安定したモード特性を有して
達成されうる。
中で大容量の放電を行なう分子ガスレーザー装置は、改
良された放電の均一性をうるための方法を提供する。該
方法は流路に沿って高速で少なくとも50トールの圧力を
有するガス媒質を移動させるステップと、レーザーを発
生させるためのプラズマをつくるために、流路のアクテ
ィブ放電長に沿って移動するガス媒質を電気的に励起す
るステップと、ブラズマを撹拌させて、均一で安定した
放電をうるように、流路のアクティブ放電長に隣接する
流路に沿って設けられた膨張室で移動するガス媒質をす
ばやく膨張するステップとからなる。このことは流路の
横断面積を遮りあるいは減じることなく達成される。そ
のため効果的な冷却と高パワーの出力を有するガス媒質
の高速の流れが均一でかつ安定したモード特性を有して
達成されうる。
本発明によるいくつかの実施例が示されたが、本発明は
それにのみ限定されるものではなく当業者によって知ら
れているような種々の変更、改変が可能である。そのた
め本発明は以上説明した内容に限定されることは望まし
くなく、特許請求の範囲の概念内にあるような変更、改
変のすべてを含むことを意図している。
それにのみ限定されるものではなく当業者によって知ら
れているような種々の変更、改変が可能である。そのた
め本発明は以上説明した内容に限定されることは望まし
くなく、特許請求の範囲の概念内にあるような変更、改
変のすべてを含むことを意図している。
第１図は本発明の分子ガスレーザー装置の第１実施例を
示すブロック図、第２図は第１図のレーザー放電管、電
極および電極支持アセンブリの縦断図面、第3A図は第２
図のレーザー放電管のロッド形状の陽極が抽出される電
極の正面図、第3B図は第3A図の電極の側面図、第4A図は
第２図のレーザー放電管のロッド形状の陽極の正面図、
第4B図は第4A図のロッド形状の陽極の側面図、第5A図は
第２図の陽極取り付けアセンブリの電極リングの正面
図、第5B図は第5A図の電極リングの側面図、第6A図はレ
ーザー放電管の端部を電極取り付けアセンブリに密閉し
て取り付けられる第２図の陽極取り付けアセンブリの他
の電極を示す正面図、第6B図は第6A図の電極リングの側
面図、第7A図は第２図のレーザー放電管の取り替え可能
な陰極リング正面図、第7B図は第7A図の取り替え可能な
陰極リングの（VIII）−（VIII）線断面図、第8A図は第
２図レーザー放電管の取り替え可能な陰極の正面図、第
8B図は第8A図の取り替え可能な陰極の側面図、第９図は
本発明にかかわるレーザー放電管の第２実施例を示す縦
断面図、第10図は本発明にかかわるレーザー放電管の第
３実施例を示す縦断面図である。 （図面の主要符号） （１）：分子ガスレーザー装置 （２）、（３）：レーザー放電管 （４）：高圧電源 （５）、（６）：陰極 （７）、（８）：電流レギュレータ （９）、（10）：陽極 （11）：完全反射鏡 （12）：部分反射鏡 （13）、（18）：管路 （19） （15）、（17）：熱交換器 （16）：ブロワ （24）：膨張室
示すブロック図、第２図は第１図のレーザー放電管、電
極および電極支持アセンブリの縦断図面、第3A図は第２
図のレーザー放電管のロッド形状の陽極が抽出される電
極の正面図、第3B図は第3A図の電極の側面図、第4A図は
第２図のレーザー放電管のロッド形状の陽極の正面図、
第4B図は第4A図のロッド形状の陽極の側面図、第5A図は
第２図の陽極取り付けアセンブリの電極リングの正面
図、第5B図は第5A図の電極リングの側面図、第6A図はレ
ーザー放電管の端部を電極取り付けアセンブリに密閉し
て取り付けられる第２図の陽極取り付けアセンブリの他
の電極を示す正面図、第6B図は第6A図の電極リングの側
面図、第7A図は第２図のレーザー放電管の取り替え可能
な陰極リング正面図、第7B図は第7A図の取り替え可能な
陰極リングの（VIII）−（VIII）線断面図、第8A図は第
２図レーザー放電管の取り替え可能な陰極の正面図、第
8B図は第8A図の取り替え可能な陰極の側面図、第９図は
本発明にかかわるレーザー放電管の第２実施例を示す縦
断面図、第10図は本発明にかかわるレーザー放電管の第
３実施例を示す縦断面図である。 （図面の主要符号） （１）：分子ガスレーザー装置 （２）、（３）：レーザー放電管 （４）：高圧電源 （５）、（６）：陰極 （７）、（８）：電流レギュレータ （９）、（10）：陽極 （11）：完全反射鏡 （12）：部分反射鏡 （13）、（18）：管路 （19） （15）、（17）：熱交換器 （16）：ブロワ （24）：膨張室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−57768（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−122997（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−121691（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−10989（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−188892（ＪＰ，Ａ)
Claims (26)
- 【請求項１】少なくとも50トールの圧力のガス媒質の中
で大容量の放電を行ない、かつ共振光学空洞へ流れ込み
かつ通過するガスレーザー媒質のための少なくとも本質
的に障害のない流路を決定している手段を有する共振光
学空洞と、 流路内に収容され少なくとも50トールの圧力を有するガ
スレーザー媒質と、該流路に沿って高速で該ガスレーザ
ー媒質を移動させるための手段と、 レーザーを発生させるためのプラズマをつくるために、
前記流路のアクティブ放電長に沿って、移動するガス媒
質を電気的に励起するための手段と、 前記空洞からエネルギーを抽出するための手段 とからなり、前記流路を定めるための手段がプラズマを
撹拌させ均一でかつ安定した放電をうるために、移動す
るガス媒質をすばやく膨張するように前記流路のアクテ
ィブ放電長に少なくとも本質的に障害のない膨張室を有
することを特徴とする電気的に励起された分子ガスを強
制的に移送する高速高圧型分子ガスレーザー装置。 - 【請求項２】ガス媒質のための流路を定める前記手段
が、ガス媒質の通路のためのボアが形成された長くされ
たレーザー放電管を有する特許請求の範囲第１項記載の
分子ガスレーザー装置。 - 【請求項３】前記膨張室が、レーザー放電管の両端部中
間に位置づけられた該レーザー放電管のボアの肥大部に
よって定められる特許請求の範囲第２項記載の分子ガス
レーザー装置。 - 【請求項４】移動するガス媒質をすばやく膨張させプラ
ズマの撹拌を効果的にするために、前記レーザー放電管
の前記肥大部の横断面積が該肥大部と隣接するボアの横
断面積の少なくとも約６倍である特許請求の範囲第３項
記載の分子ガスレーザー装置。 - 【請求項５】プラズマを撹拌するために、移動するガス
媒質を周期的にすばやく膨張させるように前記レーザー
放電管が該レーザー放電管に沿って間隔を置いて設けら
れたボアの肥大部からなる複数の膨張室を有する特許請
求の範囲第３項記載の分子ガスレーザー装置。 - 【請求項６】前記レーザー放電管が前記複数の膨張室の
少なくとも１つに等電位手段を有し、該等電位手段が前
記プラズマを横切って均一な電場を確立する特許請求の
範囲第５項記載の分子ガスレーザー装置。 - 【請求項７】前記等電位手段が前記レーザー放電管内の
ボアと同軸上にある、ボアを有する等電位ディスクを含
む特許請求の範囲第６項記載の分子ガスレーザー装置。 - 【請求項８】前記レーザー放電管内の複数の膨張室が前
記等電位手段を有しており、前記レーザー放電管内のガ
ス媒質を電気的に励起するために、該等電位手段がラジ
オ周波数の励起手段に連結される特許請求の範囲第５項
記載の分子ガスレーザー装置。 - 【請求項９】前記流路のアクティブ放電長に沿って移動
するガス媒質を電気的に励起するための手段が、前記流
路に沿って前記レーザー放電管内で間隔を置いて位置づ
けられた陽極と陰極とを有する特許請求の範囲第２項記
載の分子ガスレーザー装置。 - 【請求項１０】前記膨張室が前記陽極に隣接して設けら
れる特許請求の範囲第９項記載の分子ガスレーザー装
置。 - 【請求項１１】付加的な膨張室が前記陽極と前記陰極の
間の中間部に設けられる特許請求の範囲第10項記載の分
子ガスレーザー装置。 - 【請求項１２】前記陽極がロッド形状をしており、該ロ
ッド状の陽極の一端が前記膨張室内に延びており、それ
によって該膨張室が本質的に該ロッドによって、移動す
るガス媒質のすばやい膨張を可能にする妨げにならない
特許請求の範囲第10項記載の分子ガスレーザー装置。 - 【請求項１３】陽極支持手段が前記ロッド状の陽極を前
記一端と対向する端部で支持するために長くされたレー
ザー放電管の肥大端部に設けられる特許請求の範囲第12
項記載の分子ガスレーザー装置。 - 【請求項１４】前記長くされたレーザー放電管が該レー
ザー放電管の長手方向に垂直に延びると共に前記ガス媒
質の通路のための入口ボアを定める入口フッティングを
有し該入口ボアが前記膨張室と直接連通する特許請求の
範囲第９項記載の分子ガスレーザー装置。 - 【請求項１５】前記陽極が前記流路を取り囲む環状の部
材であり、該陰極が前記レーザー放電管の一端に連結さ
れた陰極支持部材によって該レーザー放電管の拡張部に
取り替え可能に取りつけられる特許請求の範囲第９項記
載の分子ガスレーザー装置。 - 【請求項１６】前記流路に沿って前記ガス媒質を移動さ
せるための手段が少なくとも毎秒45mの速度で該ガス媒
質を移動させる特許請求の範囲第１項記載の分子ガスレ
ーザー装置。 - 【請求項１７】移動するガス媒質を効果的にすばやく膨
張させプラズマを撹拌するために、流路に設けられた前
記膨張室の横断面積が、隣接する流路の横断面積の少な
くとも約６倍である特許請求の範囲第１項記載の分子ガ
スレーザー装置。 - 【請求項１８】前記プラズマを撹拌するために、移動す
るガス媒質を周期的に膨張させるように複数の前記膨張
室が流路の前記アクティブ放電長に沿って設けられ、そ
れによって該アクティブ放電長にあるプラズマが均一で
安定した放電を増加しうる特許請求の範囲第１項記載の
分子ガスレーザー装置。 - 【請求項１９】プラズマを横切って均一な電場を確立す
るために、前記複数の膨張室が複数の等電位手段のそれ
ぞれによって分離される特許請求の範囲第18項記載の分
子ガスレーザー装置。 - 【請求項２０】前記流路に沿って移動するガス媒質を電
気的に励起するために、前記等電位手段の少なくとも２
つがラジオ周波数の励起手段に連結される特許請求の範
囲第19項記載の分子ガスレーザー装置。 - 【請求項２１】プラズマの撹拌を増大させるために、前
記膨張室が球根状の内部構成をなす特許請求の範囲第１
項記載の分子ガスレーザー装置。 - 【請求項２２】少なくとも50トールの圧力のガス媒質の
中で大容量の放電を行ない、かつ流路に沿って少なくと
も50トールの圧力を有するガス媒質を高速で移動させる
ためのステップと、 レーザーを発生させるためのプラズマをつくるために、
前記流路のアクティブ放電長に沿って移動するガス媒質
を電気的に励起するためのステップと、前記プラズマを
撹拌させ均一でかつ安定したプラズマをうるために、前
記流路のアクティブ放電長に前記流路に沿って設けられ
た膨張室内で、移動するガス媒質をすばやく膨張させる
ためのステップ とからなることを特徴とする電気的に励起された分子ガ
スを強制的に移送する高速高圧型分子ガスレーザー装置
において放電の均一性を改良する方法。 - 【請求項２３】すばやい膨張を効果的に行ないかつプラ
ズマを撹拌するために前記膨張室の断面積が該膨張室に
隣接している流路の断面積の少なくとも６倍である特許
請求の範囲第22項記載の分子ガスレーザー装置において
放電の均一性を改良する方法。 - 【請求項２４】前記移動するガス媒質をすばやく膨張す
るためのステップが、ガス媒質が前記アクティブ放電長
に沿って移動するときに、少なくとも中間部で行なわれ
る特許請求の範囲第22項記載の分子ガスレーザー装置に
おける放電の均一性を改良する方法。 - 【請求項２５】前記移動するガスレーザー媒質をすばや
く膨張させるステップは、ガスレーザー媒質が前記アク
ティブ放電長に沿って移動する際に複数回なされ、か
つ、前記移動するガス媒質のすばやい膨張を行なう膨張
室間で前記プラズマを横切る電場を等電位にするための
ステップを有する特許請求の範囲第22項記載の分子ガス
レーザー装置における放電の均一性を改良する方法。 - 【請求項２６】ガスレーザー媒質が前記アクティブ放電
長に沿って移動しているときに、前記ガスレーザー媒質
のすばやい膨張ステップが前記アクティブ放電長の中間
で複数回なされる特許請求の範囲第22項記載の分子ガス
レーザー装置において放電の均一性を改良する方法。
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