JPH0746740B2 - ガスレ−ザ発振装置 - Google Patents
ガスレ−ザ発振装置Info
- Publication number
- JPH0746740B2 JPH0746740B2 JP5686A JP5686A JPH0746740B2 JP H0746740 B2 JPH0746740 B2 JP H0746740B2 JP 5686 A JP5686 A JP 5686A JP 5686 A JP5686 A JP 5686A JP H0746740 B2 JPH0746740 B2 JP H0746740B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- main discharge
- cathode
- anode
- gas laser
- preionization
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
- H01S3/038—Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は予備電離手段を備えたガスレーザ発振装置に関
する。
する。
この種の装置の一つであるTEA（Transversely Excited
Atmosphric pressure）レーザあるいはエキシマレーザ
における予備電離は従来ではたとえば特開昭58−155643
号にあるように主放電電極の一方である陰極近傍に予備
放電電極を設けてコロナ放電を発生させるものが知られ
ている。しかしながら、この技術では陰極表面近くのみ
で電離をおこすため、主放電電極間の空間全体を短時間
で電離する場合に主放電の立ち上がり時間にばらつきが
生じる問題があった。このため、主放電のタイミングを
制御する際に主放電パルスにジッターが大きくあらわれ
易くなり、またこれを防ぐために主放電電極間の距離を
大きくすると、主放電の立ち上がりに要する電圧を高め
ねばならない不都合が生じていた。
Atmosphric pressure）レーザあるいはエキシマレーザ
における予備電離は従来ではたとえば特開昭58−155643
号にあるように主放電電極の一方である陰極近傍に予備
放電電極を設けてコロナ放電を発生させるものが知られ
ている。しかしながら、この技術では陰極表面近くのみ
で電離をおこすため、主放電電極間の空間全体を短時間
で電離する場合に主放電の立ち上がり時間にばらつきが
生じる問題があった。このため、主放電のタイミングを
制御する際に主放電パルスにジッターが大きくあらわれ
易くなり、またこれを防ぐために主放電電極間の距離を
大きくすると、主放電の立ち上がりに要する電圧を高め
ねばならない不都合が生じていた。
本発明は大電力放電を安定に生起させることのできるガ
スレーザ発振装置の提供を目的とする。
スレーザ発振装置の提供を目的とする。
上記目的を達成するために、ガスレーザ媒質と、このガ
スレーザ媒質が封入もしくは循環する容器と、この容器
内に相対向して設けられる陰極および陽極からなる少な
くとも一対の主放電電極と、光軸方向を上記主放電電極
の放電方向に交差させて上記主放電電極の両側に設けら
れた光共振器と、上記陰極の陽極に対向する面上に上記
光軸方向に沿って設けられた第１の予備電離手段と、上
記陰極を間にしかつ上記光共振器の光軸および放電方向
に交差する方向に相対向して設けられて第２の予備電離
手段と、上記主放電電極と第１および第２の予備電離手
段にパルス電圧もしくは高周波電圧を供給する電源を備
えた構成にしたものである。
スレーザ媒質が封入もしくは循環する容器と、この容器
内に相対向して設けられる陰極および陽極からなる少な
くとも一対の主放電電極と、光軸方向を上記主放電電極
の放電方向に交差させて上記主放電電極の両側に設けら
れた光共振器と、上記陰極の陽極に対向する面上に上記
光軸方向に沿って設けられた第１の予備電離手段と、上
記陰極を間にしかつ上記光共振器の光軸および放電方向
に交差する方向に相対向して設けられて第２の予備電離
手段と、上記主放電電極と第１および第２の予備電離手
段にパルス電圧もしくは高周波電圧を供給する電源を備
えた構成にしたものである。
以下、実施例を示す図面に基いて本発明を説明する。
（１）は筒状の容器で、CO2,He,N2の混合ガスあるいはN
e,HCl,Xeの混合ガス等のガスレーザ媒質を所定の圧力に
して封止切り状態もしくは循環状態にして封入してい
る。また、この容器（１）内には主放電電極の一方にな
る横断面がかまぼこ形状で縦長の板状をなく陽極（２）
と主放電電極の他方になり、陽極（２）とほぼ同形状の
陰極（３）とがそれらの長手方向を紙面に対して垂直方
向に相当する容器（１）の軸線に沿う状態でかつ所定の
空間をおいて互いに平行になって相対向して設けられて
いる。なお、図示していないが、容器（１）の両端側に
は陽極（２）および陰極（３）の対向空間を間にし、ま
た容器（１）の軸線にそれぞれ交差する位置に一対の光
振器が設けられている。陰極（３）の陽極（２）に対向
する面にはＶ字状の複数の溝（４）が長手方向に沿って
刻設されている。これら、溝（４）には第１の予備電離
手段として銅その他の芯線とこれを挿入したガラス管と
で構成される予備電極（５）が載置されている。さら
に、陰極（３）の両側近傍には所定のギャップをおいて
対向させて一対にした第２の予備電離手段としてのピン
状電極（6a），（6b）が多数対設けられている。一方の
ピン状電極（6b）は上記対向側の端部が鍵の手状に折曲
されている。（７）は電源で抵抗（８）および主放電コ
ンデンサ（10）を介して陽極（２）、陰極（３）に接続
している。電源（７）からの一方の陽極（２）側の回路
線（11）と、他方の陰極（３）側回路線（12）における
抵抗（８）と主放電コンデンサ（10）間との間にはスイ
ッチ素子（13）が接続されている。また、回路線（11）
と、主放電コンデンサ（10）を経た回路線（12）間には
別の抵抗（14）が接続されている。一方、予備電極
（５）は一方の回路線（11）に接続されてい。さらに、
ピン状電極（6a），（6b）においては鍵の手状に折曲さ
れた一方（6b）がそれぞれコンデンサ（15a），（15b）
を介して回路線（12）に接続され、他方（6a）は陰極
（３）を支持している導電性の支持部材（16）を介して
回路線（12）に接続されている。なお、（17）は棒状電
極（6b）の支持する絶縁体である。
e,HCl,Xeの混合ガス等のガスレーザ媒質を所定の圧力に
して封止切り状態もしくは循環状態にして封入してい
る。また、この容器（１）内には主放電電極の一方にな
る横断面がかまぼこ形状で縦長の板状をなく陽極（２）
と主放電電極の他方になり、陽極（２）とほぼ同形状の
陰極（３）とがそれらの長手方向を紙面に対して垂直方
向に相当する容器（１）の軸線に沿う状態でかつ所定の
空間をおいて互いに平行になって相対向して設けられて
いる。なお、図示していないが、容器（１）の両端側に
は陽極（２）および陰極（３）の対向空間を間にし、ま
た容器（１）の軸線にそれぞれ交差する位置に一対の光
振器が設けられている。陰極（３）の陽極（２）に対向
する面にはＶ字状の複数の溝（４）が長手方向に沿って
刻設されている。これら、溝（４）には第１の予備電離
手段として銅その他の芯線とこれを挿入したガラス管と
で構成される予備電極（５）が載置されている。さら
に、陰極（３）の両側近傍には所定のギャップをおいて
対向させて一対にした第２の予備電離手段としてのピン
状電極（6a），（6b）が多数対設けられている。一方の
ピン状電極（6b）は上記対向側の端部が鍵の手状に折曲
されている。（７）は電源で抵抗（８）および主放電コ
ンデンサ（10）を介して陽極（２）、陰極（３）に接続
している。電源（７）からの一方の陽極（２）側の回路
線（11）と、他方の陰極（３）側回路線（12）における
抵抗（８）と主放電コンデンサ（10）間との間にはスイ
ッチ素子（13）が接続されている。また、回路線（11）
と、主放電コンデンサ（10）を経た回路線（12）間には
別の抵抗（14）が接続されている。一方、予備電極
（５）は一方の回路線（11）に接続されてい。さらに、
ピン状電極（6a），（6b）においては鍵の手状に折曲さ
れた一方（6b）がそれぞれコンデンサ（15a），（15b）
を介して回路線（12）に接続され、他方（6a）は陰極
（３）を支持している導電性の支持部材（16）を介して
回路線（12）に接続されている。なお、（17）は棒状電
極（6b）の支持する絶縁体である。
次に上記の構成の作用について説明する。すなわち、電
源（７）から抵抗（８）側がプラス極性のたとえば20〜
50KVの電圧を印加すると、主放電コンデンサ（10）に抵
抗（８）および（14）を通して充電が行なわれる。この
充電の完了後スイッチ素子（13）を閉成し導通させる
と、上記充電された電荷が陽極（２），陰極（３）に印
加される。この印加と同時にコンデンサ（15a），（15
b）が充電され、各ピン状電極にもそれら充電された高
圧の電荷が印加され、ピン状電極（6a），（6b）のギャ
ップ間に火花放電（20）が生じ、上記ギャップを通して
コンデンサ（15a），（15b）に充電される。これらコン
デンサ（15a），（15b）が陽極（２），陰極（３）間の
電圧まで達すれば上記火花放電の現象は停止するが、こ
の現象による紫外線によって陽極（２），陰極（３）間
に予備電離が誘起され、これが元となって主放電が起こ
る。この主放電によって陽極（２），陰極（３）間の電
圧が低下ると、逆にコンデンサ（15a），（15b）からも
ピン状電極（6a），（6b）を通して放電することも考え
られる。一方、上記火花放電の作用と同時に陰極（３）
に設けられた予備電離（５）と陰極（３）との間にも主
放電のための上記充電された電荷がガラス管を通して印
加されるので、このガラス管を通して変位電流が流れ、
これに伴なって陰極（３）に刻設された溝（４）に沿っ
てコロナ放電が誘起され予備電離が生じる。この予備電
離の作用が元となって陽極（２），陰極（３）間に主放
電が起こる。このように主放電開始時におけ第1,第２の
予備電離手段によるコロナ予備電離と紫外線予備電離と
は主放電が均一に発生するように作用する。
源（７）から抵抗（８）側がプラス極性のたとえば20〜
50KVの電圧を印加すると、主放電コンデンサ（10）に抵
抗（８）および（14）を通して充電が行なわれる。この
充電の完了後スイッチ素子（13）を閉成し導通させる
と、上記充電された電荷が陽極（２），陰極（３）に印
加される。この印加と同時にコンデンサ（15a），（15
b）が充電され、各ピン状電極にもそれら充電された高
圧の電荷が印加され、ピン状電極（6a），（6b）のギャ
ップ間に火花放電（20）が生じ、上記ギャップを通して
コンデンサ（15a），（15b）に充電される。これらコン
デンサ（15a），（15b）が陽極（２），陰極（３）間の
電圧まで達すれば上記火花放電の現象は停止するが、こ
の現象による紫外線によって陽極（２），陰極（３）間
に予備電離が誘起され、これが元となって主放電が起こ
る。この主放電によって陽極（２），陰極（３）間の電
圧が低下ると、逆にコンデンサ（15a），（15b）からも
ピン状電極（6a），（6b）を通して放電することも考え
られる。一方、上記火花放電の作用と同時に陰極（３）
に設けられた予備電離（５）と陰極（３）との間にも主
放電のための上記充電された電荷がガラス管を通して印
加されるので、このガラス管を通して変位電流が流れ、
これに伴なって陰極（３）に刻設された溝（４）に沿っ
てコロナ放電が誘起され予備電離が生じる。この予備電
離の作用が元となって陽極（２），陰極（３）間に主放
電が起こる。このように主放電開始時におけ第1,第２の
予備電離手段によるコロナ予備電離と紫外線予備電離と
は主放電が均一に発生するように作用する。
なお、上記実施例において、予備電離（５）と陽極
（２）との間に他のコンデンサを介在させても同様の効
果が得られる。またコンデンサ（15a），（15b）を一方
のピン状電極（6b）側でなく、他方のピン状電極（6a）
側に設けても紫外線の発生は得られる。さらに予備電離
（５）において、上記実施例ように陽極（２）側に接続
するパルス的印加方式に代えて振動電圧を発生する駆動
回路を付加するようにしてもよい。また、ピン状電極
（6b）の一部、実際にはギャップに対向する部分に火花
放電を陰極（３）側へ反射させる反射体を設ければ、よ
り予備電離作用が向上する。ところで、電源（７）と充
電放電コンデンサ（10）の組合せによってパルス電圧を
供給するようにしたが、これに代えて高周波電圧を発生
する電源にしてもよい。
（２）との間に他のコンデンサを介在させても同様の効
果が得られる。またコンデンサ（15a），（15b）を一方
のピン状電極（6b）側でなく、他方のピン状電極（6a）
側に設けても紫外線の発生は得られる。さらに予備電離
（５）において、上記実施例ように陽極（２）側に接続
するパルス的印加方式に代えて振動電圧を発生する駆動
回路を付加するようにしてもよい。また、ピン状電極
（6b）の一部、実際にはギャップに対向する部分に火花
放電を陰極（３）側へ反射させる反射体を設ければ、よ
り予備電離作用が向上する。ところで、電源（７）と充
電放電コンデンサ（10）の組合せによってパルス電圧を
供給するようにしたが、これに代えて高周波電圧を発生
する電源にしてもよい。
以上のように主放電電極に対し、主放電面およびその両
側面から２種類の予備電離を併用するように構成したの
で、主放電面全体に万遍なく瞬時に予備電離状態が形成
できるので、外部からスイッチ素子を閉成させた後、一
定時間後に主放電が立ち上がり、いわゆる放電のジッタ
が小くできる。また、主放電電極間の間隔が大きくても
主放電を開始させることが可能となるので、大電力放電
を起すこともできるようになった。さらに、主放電の空
間を均一に放電状態とすることができるから、主放電コ
ンデンサの充電電圧が低くて大容量化してもアーキング
放電が起こりにくくなり、長いパルス幅の放電も可能と
なった。以上のことから大出力レーザの発振が実現で
き、ガスレーザ媒質の種類に応じて大出力のTEAレー
ザ、あるいはエキシマレーザを出力することができるよ
うになった。
側面から２種類の予備電離を併用するように構成したの
で、主放電面全体に万遍なく瞬時に予備電離状態が形成
できるので、外部からスイッチ素子を閉成させた後、一
定時間後に主放電が立ち上がり、いわゆる放電のジッタ
が小くできる。また、主放電電極間の間隔が大きくても
主放電を開始させることが可能となるので、大電力放電
を起すこともできるようになった。さらに、主放電の空
間を均一に放電状態とすることができるから、主放電コ
ンデンサの充電電圧が低くて大容量化してもアーキング
放電が起こりにくくなり、長いパルス幅の放電も可能と
なった。以上のことから大出力レーザの発振が実現で
き、ガスレーザ媒質の種類に応じて大出力のTEAレー
ザ、あるいはエキシマレーザを出力することができるよ
うになった。
図面は本発明の一実施例を示す概略構成図である。 （１）……容器、（２）……陽極（主放電電極） （３）……陰極（主放電電極） （５）……予備電極（第１の予備電離手段） （6a），（6b）……ピン状電極（第２の予備電離手段） （７）……電源 （10）……充放電コンデンサ
Claims (1)
- 【請求項１】ガスレーザ媒質と、このガスレーザ媒質が
封入されもしくは循環する容器と、この容器内に相対向
して設けられた陰極および陽極からなる少なくとも一対
の主放電電極と、光軸方向を上記主放電電極の放電方向
に交差させて上記主放電電極の両側に設けられた光共振
器と、上記陰極の陽極に対向する面上に上記光軸方向に
沿って設けられた第１の予備電離手段と、上記陰極を間
にしかつ上記光共振器の光軸および放電方向に交差する
方向に相対向して設けられた第２の予備電離手段と、上
記主放電電極および第1,第２の予備電離手段にパルス電
圧もしくは高周波電圧を供給する電源とを備えたことを
特徴とするガスレーザ発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5686A JPH0746740B2 (ja) | 1986-01-06 | 1986-01-06 | ガスレ−ザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5686A JPH0746740B2 (ja) | 1986-01-06 | 1986-01-06 | ガスレ−ザ発振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62158374A JPS62158374A (ja) | 1987-07-14 |
| JPH0746740B2 true JPH0746740B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=11463563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5686A Expired - Lifetime JPH0746740B2 (ja) | 1986-01-06 | 1986-01-06 | ガスレ−ザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0746740B2 (ja) |
-
1986
- 1986-01-06 JP JP5686A patent/JPH0746740B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62158374A (ja) | 1987-07-14 |
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