JPH09275235A - Dye laser device - Google Patents
Dye laser deviceInfo
- Publication number
- JPH09275235A JPH09275235A JP8405896A JP8405896A JPH09275235A JP H09275235 A JPH09275235 A JP H09275235A JP 8405896 A JP8405896 A JP 8405896A JP 8405896 A JP8405896 A JP 8405896A JP H09275235 A JPH09275235 A JP H09275235A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- jet
- dye
- nozzle
- laser device
- laser light
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、連続発振レーザ
ー光を励起光源として用い、レーザー出力が連続発振す
る色素レーザー装置に関する。特にレーザービームの長
時間における波長(周波数)及びスペクトル形状の安定
性を改善した色素レーザー装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dye laser device in which continuous wave laser light is used as an excitation light source and laser output is continuously oscillated. In particular, the present invention relates to a dye laser device in which the stability of wavelength (frequency) and spectrum shape of a laser beam is improved.
【0002】[0002]
【従来の技術】色素レーザー装置は、有機色素の溶液を
励起用レーザー光で励起し、その時に放出される蛍光を
利用するものである。媒質の種類により発振波長域が異
なり、近紫外線から近赤外線まで広い波長領域をカバー
しており、適切な波長選択素子を光路上に介装すること
により、特定の波長の色素レーザーを得ることができ
る。2. Description of the Related Art A dye laser device is a device which excites a solution of an organic dye with laser light for excitation and utilizes fluorescence emitted at that time. The oscillation wavelength range differs depending on the type of medium, covering a wide wavelength range from near ultraviolet to near infrared, and by providing an appropriate wavelength selection element in the optical path, a dye laser with a specific wavelength can be obtained. it can.
【0003】図12は例えば特開平3−183184号
公報に示された従来のリング型の色素レーザー装置であ
る。図において、1はコヒーレントな連続光である励起
用レーザー光を発するアルゴンイオンレーザー、2はア
ルゴンイオンレーザー1から出射された励起用レーザー
光、3は全反射ミラー、4は色素溶液が高速で噴流する
色素ジェット、5は色素ジェット4を得るために色素溶
液を循環させる色素循環器、6,7及び8は反射鏡、9
は出力ミラー、10は発振して得られた色素レーザー
光、11はアイソレータ、12はレーザー出力光であ
る。FIG. 12 shows a conventional ring type dye laser device disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-183184. In the figure, 1 is an argon ion laser that emits coherent continuous light for excitation laser light, 2 is excitation laser light emitted from the argon ion laser 1, 3 is a total reflection mirror, and 4 is a jet of dye solution at high speed. Dye jet 5, 5 is a dye circulator that circulates the dye solution to obtain dye jet 4, 6, 7 and 8 are reflectors, 9
Is an output mirror, 10 is a dye laser beam obtained by oscillation, 11 is an isolator, and 12 is laser output light.
【0004】上記の色素循環器5の簡単な構成例として
は、例えば特開平3−238889号公報に示されてい
る。図13はその公報に示された色素レーザー発信装置
のうちの色素循環器の構成図である。図において、13
は色素溶液を循環さす循環ポンプ、14は管路、15は
色素ジェット4を作るジェットノズル、16はキャッチ
ャーである。An example of a simple structure of the above-mentioned dye circulator 5 is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-238889. FIG. 13 is a configuration diagram of a dye circulator in the dye laser transmitting device disclosed in that publication. In the figure, 13
Is a circulation pump for circulating the dye solution, 14 is a pipe line, 15 is a jet nozzle for producing the dye jet 4, and 16 is a catcher.
【0005】次に動作について説明する。アルゴンイオ
ンレーザー1から出力された励起用レーザー光2は全反
射ミラー3で反射されて色素ジェット4へ照射される。
励起用レーザー光2を照射された色素ジェット4の色素
は励起されて蛍光を発する。発生した蛍光は反射鏡6,
7,8及び出力ミラー9によって8の字状に形成された
光路で共振し、出力ミラー9から出力光として出力す
る。アイソレータ11は、レーザー光の透過方向を、出
力される側の一方向のみに規制するものである。Next, the operation will be described. The excitation laser light 2 output from the argon ion laser 1 is reflected by the total reflection mirror 3 and is applied to the dye jet 4.
The dye of the dye jet 4 irradiated with the excitation laser light 2 is excited and emits fluorescence. The generated fluorescence is reflected by the mirror 6,
7 and 8 and the output mirror 9 resonate in an optical path formed in a figure 8 shape, and output as output light from the output mirror 9. The isolator 11 restricts the laser light transmission direction to only one direction on the output side.
【0006】ここで、色素循環部は、図13に示すよう
に、色素溶液が循環ポンプ13によって管路14に送ら
れ、ジェットノズル15から薄い平板状の色素ジェット
4となって噴射され、キャッチャー16で回収されて再
び循環ポンプ13に返される。励起用レーザー光2は、
色素ジェット4の平板面に照射するように構成されてい
る。このとき、噴出する色素溶液の厚さが均一であるこ
とが必要があり、ジェットノズル15は、例えば、細い
金属管の先端を平らに押圧してスリット状の開口部を形
成したものが広く採用されている。Here, in the dye circulation section, as shown in FIG. 13, the dye solution is sent to the pipe line 14 by the circulation pump 13 and jetted from the jet nozzle 15 as a thin flat plate-shaped dye jet 4 to the catcher. It is collected in 16 and returned to the circulation pump 13 again. The excitation laser light 2 is
It is configured to irradiate the flat surface of the dye jet 4. At this time, it is necessary that the thickness of the jetted dye solution is uniform, and the jet nozzle 15 is widely adopted, for example, in which a slit-shaped opening is formed by flatly pressing the tip of a thin metal tube. Has been done.
【0007】色素レーザー装置においては、色素ジェッ
ト4の流速を一定に保ち、また厚さを均一に保つこと
が、品質の良いレーザー出力光12を得るために非常に
重要な要素である。In the dye laser device, keeping the flow velocity of the dye jet 4 constant and keeping the thickness uniform are very important factors for obtaining a good quality laser output light 12.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】従来の色素レーザー装
置は、以上のように構成されているため、ジェットノズ
ルから噴射された色素ジェットが、周囲の空気層の影響
を受けやすく、例えば、周囲の空気層のちょっとした乱
れで噴流面に揺らぎ(流れの乱れ)を生じ、厚さが変化
したり平面に凹凸が生じたりする場合があり、長時間安
定して揺らぎの少ない色素ジェットの噴流面を得るのが
難しかった。このため、色素レーザー光の波長(周波
数)及びスペクトル形状が不安定になり、長時間安定し
て運転ができないという問題点があった。Since the conventional dye laser device is configured as described above, the dye jet ejected from the jet nozzle is easily affected by the surrounding air layer. A slight turbulence in the air layer may cause fluctuations (turbulence in the flow) on the jet surface, which may cause variations in thickness or irregularities on the flat surface, so that a jet surface of a dye jet that is stable and has little fluctuation for a long time can be obtained. It was difficult. For this reason, the wavelength (frequency) and spectrum shape of the dye laser light become unstable, and there is a problem that stable operation cannot be performed for a long time.
【0009】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、長時間安定した波長(周波
数)及びスペクトル形状のレーザー光を得る色素レーザ
ー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 an object of the present invention is to provide a dye laser device for obtaining laser light having a stable wavelength (frequency) and spectrum shape for a long time. .
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明に係る色素レー
ザー装置は、色素溶液をジェットノズルの先端から薄い
平板状の色素ジェットにして噴射し、色素ジェットの平
板面に励起用レーザー光を照射して、所定波長の色素レ
ーザー光を得る色素レーザー装置において、ジェットノ
ズルの開口部の広幅方向の両端に、色素ジェットの側面
を囲むように、少なくとも励起用レーザー光の集光径以
上の長さのガイド部を設けたものである。SUMMARY OF THE INVENTION A dye laser device according to the present invention jets a dye solution into a thin flat plate dye jet from the tip of a jet nozzle, and irradiates a flat plate surface of the dye jet with laser light for excitation. In a dye laser device that obtains dye laser light of a predetermined wavelength, at least both ends of the opening of the jet nozzle in the width direction are surrounded by the side surface of the dye jet and have a length at least equal to or larger than the focusing diameter of the excitation laser light. A guide part is provided.
【0011】また、ジェットノズル先端の開口部の広幅
方向の両端にふくらみ部を形成し、噴射された色素ジェ
ットの両端のふくらみ部を除く平板面に励起用レーザー
光を照射するようにしたものである。Further, bulges are formed at both ends of the opening at the tip of the jet nozzle in the width direction, and the excitation laser light is irradiated onto the flat plate surface excluding the bulges at both ends of the jetted dye jet. is there.
【0012】また、ジェットノズルの開口部周囲の少な
くとも広幅側に、色素ジェットの噴流面を覆うように色
素ジェットとほぼ同じ速度の空気ジェットを噴射する噴
射口を設けたものである。Further, an injection port for injecting an air jet having substantially the same velocity as the dye jet is provided at least on the wide side around the opening of the jet nozzle so as to cover the jet surface of the dye jet.
【0013】更にまた、ジェットノズルの先端部を耐磨
耗性の高い材料で構成したものである。Furthermore, the tip of the jet nozzle is made of a material having high wear resistance.
【0014】[0014]
実施の形態1.以下、この発明の実施の形態を図につい
て説明する。図1は実施の形態1によるリング型の色素
レーザー装置である。図2はその中の色素循環器の構成
図、図3はジェットノズルの正面図、図4は図3のIV−
IVから見た拡大断面図である。図1において、1はコヒ
ーレントな連続光である励起用レーザー光を発するアル
ゴンイオンレーザー、2はアルゴンイオンレーザー1か
ら出力された励起用レーザー光、3は全反射ミラー、1
7は後述の色素溶液19が高速で噴射されている色素ジ
ェット、18は色素ジェット17を得るために色素溶液
19を循環させる色素循環器、6,7及び8は反射鏡、
9は出力ミラー、10は発振して得られた色素レーザー
光、11はレーザー光の方向を一方向に制御するアイソ
レータ、12はレーザー出力光である。Embodiment 1. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a ring type dye laser device according to the first embodiment. 2 is a block diagram of the dye circulator therein, FIG. 3 is a front view of the jet nozzle, and FIG. 4 is IV- of FIG.
It is an expanded sectional view seen from IV. In FIG. 1, 1 is an argon ion laser that emits coherent continuous light for excitation laser light, 2 is excitation laser light output from the argon ion laser 1, 3 is a total reflection mirror, 1
7 is a dye jet in which a dye solution 19 described later is jetted at high speed, 18 is a dye circulator that circulates the dye solution 19 to obtain the dye jet 17, and 6, 7 and 8 are reflecting mirrors.
Reference numeral 9 is an output mirror, 10 is a dye laser light obtained by oscillation, 11 is an isolator for controlling the direction of the laser light in one direction, and 12 is laser output light.
【0015】また、図2において、19は色素溶液で、
例えばローダミン6Gのような所定の色素を粘着性のよ
いエチレングリコール等の溶媒に適正な量を溶かしたも
のである。20は管路、21は色素溶液19を循環さす
循環ポンプ、22はフィルタ、23はアキュームレータ
(脈流平滑器)、24は色素ジェット17を作るジェッ
トノズル、25は色素ジェット17を回収するキャッチ
ャー、26は色素溶液19を貯溜するリザーバタンク、
27は圧力を調節するバイパス弁である。20〜27で
色素循環器18を構成する。In FIG. 2, 19 is a dye solution,
For example, an appropriate amount of a predetermined dye such as Rhodamine 6G is dissolved in a solvent having good adhesiveness such as ethylene glycol. Reference numeral 20 is a pipe line, 21 is a circulation pump for circulating the dye solution 19, 22 is a filter, 23 is an accumulator (pulsating smoother), 24 is a jet nozzle for producing the dye jet 17, 25 is a catcher for collecting the dye jet 17, 26 is a reservoir tank for storing the dye solution 19,
Reference numeral 27 is a bypass valve for adjusting the pressure. The dye circulator 18 is composed of 20 to 27.
【0016】ジェットノズル24は、図3及び図4に示
すように、噴出部の断面形状がスリット状になってお
り、先端側の正面から見た広幅方向の両端に、色素ジェ
ット17の側面を囲むように、少なくとも励起用レーザ
ー光2の集光径以上の長さのガイド部24aを設けてい
る。励起用レーザー光2は両ガイド部24a間から噴射
する色素ジェット噴流17の噴流面に照射するように構
成している。As shown in FIGS. 3 and 4, the jet nozzle 24 has a jet-shaped cross section at the jetting portion, and the side surface of the dye jet 17 is provided at both ends in the wide width direction when viewed from the front of the tip side. A guide portion 24a having a length at least equal to or larger than the focused diameter of the excitation laser light 2 is provided so as to surround it. The excitation laser beam 2 is configured to irradiate the jet surface of the dye jet jet 17 jetted from between the guide portions 24a.
【0017】次に動作について説明する。アルゴンイオ
ンレーザー1から出力された励起用レーザー光2は全反
射ミラー3で反射されて色素ジェット17に照射され
る。色素ジェット17は、レーザー励起領域に色素を供
給するための薄い平板状の色素流で、ジェットノズル2
4から色素溶液19を高速で噴射させて作る。励起用レ
ーザー光2を照射された色素ジェット17中の色素は励
起されて蛍光を発する。発生した蛍光は反射鏡6,7,
8及び出力ミラー9によって8の字状に形成された光路
を一周して同じ点に戻る。一周の光路長さが発振周波数
の整数倍に一致した場合、レーザー光は戻ったときに同
じ位相で共振し、波長選択された色素レーザー光10が
発振される。発振した色素レーザー光10は出力ミラー
9を通りレーザー出力光12となって出力される。8の
字状の光路に介装されたアイソレータ11は、蛍光の透
過方向を出力される側の一方向のみに規制して、レーザ
ー放出光が外部回路からの反射によって元のレーザー光
と結合するのを防止する。Next, the operation will be described. The excitation laser beam 2 output from the argon ion laser 1 is reflected by the total reflection mirror 3 and is applied to the dye jet 17. The dye jet 17 is a thin flat plate-like dye flow for supplying the dye to the laser excitation region.
4 to produce the dye solution 19 at high speed. The dye in the dye jet 17 irradiated with the excitation laser light 2 is excited and emits fluorescence. The generated fluorescence is reflected by mirrors 6, 7,
The optical path formed by the 8 and the output mirror 9 in the shape of a figure 8 goes around once and returns to the same point. When the optical path length of one round matches an integral multiple of the oscillation frequency, the laser light resonates in the same phase when returning, and the wavelength-selected dye laser light 10 is oscillated. The oscillated dye laser light 10 passes through the output mirror 9 and is output as laser output light 12. The isolator 11 interposed in the 8-shaped optical path regulates the fluorescence transmission direction in only one direction on the output side, and the laser emission light is coupled with the original laser light by reflection from an external circuit. Prevent.
【0018】次に、色素循環器18について説明する。
図2に示すように、色素溶液19は、循環ポンプ21に
よって絶えず循環されている。循環過程においてフィル
タ22により色素溶液19内の泡や不純物が取り除か
れ、アキュームレータ23により安定な流れが作り出さ
れ、ジェットノズル24から気中に、例えば10m/s
程度以上の流速で、薄い平板状の色素ジェット17とな
って噴出される。その噴流面に、適度に絞り込まれた励
起レーザー光2を照射することによって所定の色素レー
ザー光10が励起される。気中に噴射された色素溶液1
9は、キャッチャー25により回収され、リザーバタン
ク26へ送り返され、循環ポンプ21によって再び循環
器系内を循環する。Next, the dye circulator 18 will be described.
As shown in FIG. 2, the dye solution 19 is constantly circulated by the circulation pump 21. In the circulation process, bubbles and impurities in the dye solution 19 are removed by the filter 22, a stable flow is created by the accumulator 23, and the jet nozzle 24 puts it in the air, for example, at 10 m / s.
At a flow velocity of about a certain level or more, the thin flat plate-shaped dye jet 17 is ejected. A predetermined dye laser light 10 is excited by irradiating the jet laser surface 2 with the appropriately narrowed excitation laser light 2. Dye solution 1 sprayed in the air
9 is collected by the catcher 25, sent back to the reservoir tank 26, and circulated again in the circulator system by the circulation pump 21.
【0019】一般に、ノズルから静止流体中に流出する
噴流は、ノズルから出た直後では噴流中央部の速度分布
は一様である。この一定速度の部分は両側から発達する
自由混合層により小さくなり、ノズルからある距離のと
ころで消滅する。In general, the velocity of the jet flowing out of the stationary fluid from the nozzle is uniform in the central portion of the jet immediately after it exits the nozzle. This constant velocity portion becomes smaller due to the free mixing layer developing from both sides and disappears at a certain distance from the nozzle.
【0020】そこで、ジェットノズル24の広幅方向両
端に設けたガイド部24aは次のように作用する。ジェ
ットノズル24の広幅方向中央部のガイドがない部分2
4bにおいて色素溶液19がジェットノズル24の先端
から離れても、薄板状の色素ジェット17の両側にガイ
ド部24aがある間は噴流の側面で大気との自由混合層
は生成されず、中央部の流速はほぼ一様に保たれてい
る。即ち、ガイド部24aがあるために、中央部の一定
速度の部分の距離が伸びることになり、また、両側面か
らの外乱が侵入しないので噴流の乱れが少なく、噴流厚
さの変動が少ない安定した噴流面を得ることができる。Therefore, the guide portions 24a provided at both ends of the jet nozzle 24 in the width direction act as follows. The portion 2 of the jet nozzle 24 where there is no guide in the central portion in the width direction
4b, even if the dye solution 19 is separated from the tip of the jet nozzle 24, a free mixing layer with the atmosphere is not generated on the side surface of the jet flow while the guide portions 24a are provided on both sides of the thin plate-shaped dye jet 17, and the central portion The flow velocity is kept almost uniform. That is, since the guide portion 24a is provided, the distance of the portion at a constant speed in the central portion is extended, and since disturbances from both sides do not enter, jet turbulence is small and fluctuations in jet thickness are stable. The jet surface can be obtained.
【0021】更に、一般にこのような色素レーザー装置
のジェットノズルの先端開口部の寸法は、例えば断面が
5mm×0.5mm程度以下、小さいものではミクロン
オーダなので、両ガイド24a,24aの間の色素ジェ
ット17の面は、界面張力が働き、この力によって、表
面が両ガイド24a,24aに引っ張られて滑らかな噴
流面となる。従って、速度変動が少なく表面の滑らか
な、特に、両ガイド部24a,24a間にある噴流面に
励起用レーザー光2を集光させれば、色素レーザー光の
波長(周波数)及びスペクトル形状が長時間に亘り安定
した色素レーザー装置を得ることができる。Further, in general, the size of the tip opening portion of the jet nozzle of such a dye laser device is, for example, about 5 mm × 0.5 mm or less in cross section, and in the case of a small one, it is on the order of micron, so the dye between the guides 24a, 24a. Interfacial tension acts on the surface of the jet 17, and the surface is pulled by the guides 24a, 24a by this force to form a smooth jet surface. Therefore, if the excitation laser light 2 is focused on the jet surface between the guide portions 24a, 24a where the velocity fluctuation is small and the surface is smooth, the wavelength (frequency) and the spectral shape of the dye laser light are long. It is possible to obtain a dye laser device which is stable over time.
【0022】なお、上記の説明においては、ガイド部2
4aをジェットノズルの先端に付加したように説明した
が、実際にジェットノズルを製作する場合は、例えば、
本実施の形態に示した図3のように、細管の先端部を押
圧して開口部をスリット状にし、先端からコの字形に切
り込み加工すればよい。この場合、切り込み部の形状は
コの字形でなくても、例えば半円形でもよい。また、細
管から加工するのではなく、板材を組み合わせたり細密
加工技術によってノズル開口部を加工し形成することも
できる。In the above description, the guide portion 2
Although it has been described that 4a is added to the tip of the jet nozzle, when actually manufacturing the jet nozzle, for example,
As shown in FIG. 3 shown in the present embodiment, the distal end of the thin tube may be pressed to form a slit-like opening, and the end may be cut into a U-shape. In this case, the shape of the cut portion may not be a U-shape, but may be a semicircle, for example. Further, instead of processing from a thin tube, it is also possible to combine the plate materials or process and form the nozzle openings by a fine processing technique.
【0023】実施の形態2.図5は、実施の形態2のジ
ェットノズル部の正面図であり、図6は図5のVI−VIか
ら見た拡大断面図である。ジェットノズル部以外の色素
レーザー装置の構成及びその動作については実施の形態
1で示した図1及び図2と同様なので説明は省略する。
図において、28はジェットノズルであり、先端側の正
面から見た広幅方向の両端に、色素ジェット29の側面
を囲むように、少なくとも励起用レーザー光2の集光径
以上の長さのガイド部28aを設けている。そして、先
端の開口部の広幅方向の両端にふくらみ部28bを形成
している。即ち、図6に示すように、平行なスリット部
28cの両端にそのスリット厚さより大きい直径の円形
をしたふくらみ部28bを形成したものである。励起用
レーザー光2は、両端のふくらみ部28bを除く平行な
スリット部28cの噴射方向の延長面上で、色素ジェッ
ト29の噴流面に照射する。Embodiment 2 FIG. 5 is a front view of the jet nozzle portion according to the second embodiment, and FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. The configuration and the operation of the dye laser device other than the jet nozzle portion are the same as those shown in FIGS.
In the figure, reference numeral 28 denotes a jet nozzle, which is a guide portion having a length at least equal to or larger than the diameter of the excitation laser beam 2 so as to surround the side surface of the dye jet 29 at both ends in the width direction when viewed from the front side. 28a is provided. Then, bulged portions 28b are formed at both ends in the width direction of the opening at the tip. That is, as shown in FIG. 6, bulged portions 28b having a circular shape with a diameter larger than the slit thickness are formed at both ends of the parallel slit portions 28c. The excitation laser beam 2 irradiates the jet surface of the dye jet 29 on the extension surface of the parallel slit portions 28c in the jet direction except for the bulged portions 28b at both ends.
【0024】以下に動作について説明する。ジェットノ
ズル28のガイド部28aは、実施の形態1で説明した
図3のジェットノズル24のガイド部24aと同様な作
用をする。即ち、噴流の側面で大気との自由混合層が生
成されるのを防ぎ、薄板状の色素ジェット29の中央部
の流速をほぼ一様に保ち、更に、両ガイド部28a,2
8a間の色素ジェット29の噴流面には、界面張力が働
いて、この力によって表面が両ガイド側に引っ張られて
滑らかになる。The operation will be described below. The guide portion 28a of the jet nozzle 28 has the same function as the guide portion 24a of the jet nozzle 24 of FIG. 3 described in the first embodiment. That is, the formation of a free-mixing layer with the atmosphere on the side surface of the jet is prevented, the flow velocity in the central portion of the thin plate-shaped dye jet 29 is kept substantially uniform, and further, both guide portions 28a, 2 are provided.
Interfacial tension acts on the jet surface of the dye jet 29 between 8a, and this force pulls the surface toward both guide sides to make it smooth.
【0025】次に、両端のふくらみ部28bの作用につ
いて説明する。一般に、矩形状断面をした管路に流体を
流した場合、広幅方向の中央部からある幅を持った平面
部の速度はほぼ均一であるが、両側の隅の部分に近づく
につれ速度は著しく低下する。また、隅の部分では管路
の流れと直角方向の流れ成分(二次流れ)が現れ、摩擦
係数が増大する。Next, the operation of the bulged portions 28b at both ends will be described. Generally, when a fluid is flowed through a pipe with a rectangular cross section, the velocity of a flat part with a certain width from the center in the wide direction is almost uniform, but the velocity decreases significantly as it approaches the corners on both sides. To do. In addition, a flow component (secondary flow) in a direction perpendicular to the flow in the pipe appears in the corner portion, and the friction coefficient increases.
【0026】従って、ジェットノズル28の広幅方向の
両端で断面積を大きくしたふくらみ部28bを設けたこ
とにより、両端部での流速の低下を防ぐことができ、ま
た、二次流れも少なくなって、乱流の度合が小さくな
る。このため、色素ジェット29の幅方向において、速
度の均一な乱流の少ない範囲が広がることになる。Therefore, by providing the bulged portions 28b having a large cross-sectional area at both ends in the width direction of the jet nozzle 28, it is possible to prevent a decrease in the flow velocity at both ends and to reduce the secondary flow. , The degree of turbulence becomes small. For this reason, in the width direction of the dye jet 29, a range of uniform velocity and less turbulence spreads.
【0027】また、ふくらみ部28bから噴射される噴
流は、中央部の噴流面に対し補強の役目をし、側面から
大気が混合して流れを乱す度合を低減する。Further, the jet stream jetted from the bulge portion 28b serves to reinforce the jet surface in the central portion and reduces the degree to which the atmosphere is mixed from the side surface and disturbs the flow.
【0028】なお、ふくらみ部28bの断面形状は円弧
状にしたものを示したが、円弧状でなくても、例えば楕
円状や方形状にしても同様の効果を得ることができる。Although the bulge portion 28b has an arc-shaped cross section, the same effect can be obtained even if the bulge portion 28b is not arc-shaped, for example, elliptical or rectangular.
【0029】実施の形態3.図7は、実施の形態3によ
る色素レーザー装置のジェットノズル部の正面図であ
り、図8は図7のVIII−VIIIから見た拡大断面図であ
る。ジェットノズル部以外の色素レーザー装置の構成及
び動作については実施の形態1で示した図1及び図2と
同様なので説明は省略する。図において、30はジェッ
トノズルで、先端部は実施の形態2で示した図5と同様
に両端にガイド部30aを有し、また開口部断面は平行
なスリット部の両端に円形のふくらみ部を設けている。
31はジェットノズル30の外周に微小間隙をあけて設
けた空気ガイドで、ジェットノズル30のガイド部30
aに合わせてそれを覆うようにガイド部31aを設けて
いる。32はジェットノズル30と空気ガイド31を保
持するノズルホルダー、33は空気取り入れ口、34は
空気の噴射口、35は色素ジェット、36は噴射口34
から噴射され色素ジェット35の外面を色素ジェット3
5とほぼ同じ速度で流れる空気ジェットである。Embodiment 3 7 is a front view of the jet nozzle portion of the dye laser device according to the third embodiment, and FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view taken along line VIII-VIII of FIG. The configuration and operation of the dye laser device other than the jet nozzle portion are the same as those shown in FIGS. 1 and 2 shown in the first embodiment, and therefore description thereof is omitted. In the figure, reference numeral 30 is a jet nozzle, and the tip portion has guide portions 30a at both ends similarly to FIG. 5 shown in the second embodiment, and the cross section of the opening has circular bulge portions at both ends of the parallel slit portion. It is provided.
An air guide 31 is provided on the outer periphery of the jet nozzle 30 with a minute gap, and is a guide portion 30 of the jet nozzle 30.
A guide portion 31a is provided so as to cover it according to a. 32 is a nozzle holder that holds the jet nozzle 30 and the air guide 31, 33 is an air intake port, 34 is an air jet port, 35 is a pigment jet, and 36 is an jet port 34.
The outer surface of the dye jet 35 jetted from the dye jet 3
It is an air jet that flows at almost the same speed as 5.
【0030】次に動作について説明する。ジェットノズ
ル30は、実施の形態2で説明したように、中央部近傍
で揺らぎの少ない安定した色素ジェット35を得られる
が、更に、噴射口34から色素ジェット35の周囲に色
素ジェット35の噴流速度とほぼ等しい速度で空気ジェ
ット36を噴射させているので、色素ジェット35の外
面とその外側を取り巻く空気との摩擦抵抗が著しく少な
くなり、色素ジェット35表面の揺らぎが大幅に低減さ
れる。Next, the operation will be described. As described in the second embodiment, the jet nozzle 30 can obtain a stable dye jet 35 with little fluctuation in the vicinity of the central portion, and further, the jet velocity of the dye jet 35 from the ejection port 34 to the periphery of the dye jet 35. Since the air jet 36 is jetted at a speed substantially equal to, the frictional resistance between the outer surface of the dye jet 35 and the air surrounding the outer surface thereof is significantly reduced, and the fluctuation of the surface of the dye jet 35 is significantly reduced.
【0031】ここで、空気ジェット36の温度を色素ジ
ェット35の温度に近い恒温とすれば、色素ジェット3
5の温度を一定に保つことができるので、更に揺らぎの
少ない色素ジェットを得ることができる。Here, assuming that the temperature of the air jet 36 is a constant temperature close to the temperature of the dye jet 35, the dye jet 3
Since the temperature of 5 can be kept constant, a dye jet with less fluctuation can be obtained.
【0032】なお、空気ジェット36は色素ジェット3
5の全周から噴射する場合について述べたが、周囲の空
気層が噴流面に及ぼす影響は色素ジェットの広幅面の方
が大きいので、少なくとも色素ジェットの広幅側の両面
から噴射すれば効果が期待できる。また、ジェットノズ
ルを、ふくらみ部を設けない図3及び図4のような形状
にしても、空気ジェットによる効果は、期待できる。The air jet 36 is the dye jet 3
Although the case of jetting from the entire circumference of No. 5 was described, the effect of the surrounding air layer on the jet surface is larger on the wide surface of the dye jet, so it is expected to be effective if it is jetted from at least the wide surface of the dye jet. it can. Further, even if the jet nozzle is formed into a shape as shown in FIGS. 3 and 4 in which the bulge portion is not provided, the effect of the air jet can be expected.
【0033】実施の形態4.図9は、実施の形態4によ
る色素レーザー装置のジェットノズル部の一部断面を示
す正面図、図10は図9の側面断面図、図11は図9の
XI−XIから見た拡大断面図である。ジェットノズル部以
外の色素レーザー装置の構成については実施の形態1で
示した図1及び図2と同じなので説明は省略する。図に
おいて、37は本体ノズル、38は例えばダイヤモンド
やサファイヤ等の耐磨耗性の高い硬質材料で作られた先
端ノズルで、噴出部の断面はスリット状になっており、
幅方向の両端部に少なくともスリット厚さより大きい直
径の円形をしたふくらみ部38bを設けている。39は
色素ジェット40の広幅側の側面を囲むように設けたガ
イドノズルで、色素ジェット40のガイド部であると同
時に先端ノズル38を本体ノズル37の先端へ固定する
役目も果たしている。41は先端ノズル38の広幅面に
対応させて本体ノズル37に設けた空気の噴射口で、色
素ジェット40の広幅側を覆うように空気ジェット42
を噴射させる。43は図示しない空気供給装置から空気
を供給するための空気管路である。Fourth Embodiment 9 is a front view showing a partial cross section of a jet nozzle portion of a dye laser device according to a fourth embodiment, FIG. 10 is a side cross sectional view of FIG. 9, and FIG. 11 is of FIG.
It is an expanded sectional view seen from XI-XI. The configuration of the dye laser device other than the jet nozzle portion is the same as that shown in FIGS. 1 and 2 shown in the first embodiment, and therefore its explanation is omitted. In the figure, 37 is a main nozzle, 38 is a tip nozzle made of a hard material with high abrasion resistance such as diamond or sapphire, and the jet part has a slit-shaped cross section.
Circular bulges 38b having a diameter larger than at least the slit thickness are provided at both ends in the width direction. Reference numeral 39 denotes a guide nozzle provided so as to surround the wide side surface of the dye jet 40. The guide nozzle 39 serves as a guide portion for the dye jet 40 and also serves to fix the tip nozzle 38 to the tip of the main body nozzle 37. Reference numeral 41 denotes an air ejection port provided in the main body nozzle 37 corresponding to the wide surface of the tip nozzle 38, and the air jet 42 is provided so as to cover the wide side of the dye jet 40.
Inject. Reference numeral 43 is an air conduit for supplying air from an air supply device (not shown).
【0034】次に動作について説明する。色素循環器か
ら送られてきた色素溶液は本体ノズル37の内部を通り
先端ノズル38から色素ジェット40となって勢いよく
噴射される。このとき先端ノズル38のスリットの広幅
面の両側に設けられたガイドノズル39のために噴流の
側面からの大気層の侵入が防止されるので、噴流の中央
部の流速はほぼ一定に保たれている。Next, the operation will be described. The dye solution sent from the dye circulator passes through the inside of the main body nozzle 37 and is vigorously ejected from the tip nozzle 38 as the dye jet 40. At this time, the guide nozzles 39 provided on both sides of the wide surface of the slit of the tip nozzle 38 prevent the atmospheric layer from entering from the side surface of the jet flow, so that the flow velocity in the central portion of the jet flow is kept substantially constant. There is.
【0035】また、色素ジェット40の噴流幅が小さい
場合は、両ガイド39,39の間の噴流面には界面張力
が働き、この力によって噴流膜が両ガイド側に引っ張ら
れるので、噴流面がより滑らかになる。Further, when the jet width of the dye jet 40 is small, the interfacial tension acts on the jet surface between the guides 39, 39, and this force pulls the jet film toward both guide sides, so that the jet surface is It becomes smoother.
【0036】また、先端ノズル38の開口部のスリット
両端にふくらみ部38bがあるために、実施の形態2で
説明したように、先端ノズル38の開口部広幅方向の両
端部での流速の低下を防ぐことができ、また、二次流れ
も少なくなって、乱流の度合が小さくなるので、色素ジ
ェット40の幅方向の中央部の速度が均一な乱れの少な
い範囲が広がることになる。Further, since the bulge portions 38b are provided at both ends of the slit of the opening of the tip nozzle 38, as described in the second embodiment, the flow velocity is reduced at both ends of the tip nozzle 38 in the wide width direction of the opening. In addition, since the secondary flow is reduced and the degree of turbulent flow is reduced, the velocity of the central portion of the dye jet 40 in the width direction is uniform and the range in which there is little turbulence is widened.
【0037】また、ふくらみ部38bから噴射される噴
流は、中央部の噴流面に対し補強の役目をし、側面から
大気が混合して流れを乱す度合を低減する。Further, the jet flow jetted from the bulge portion 38b serves to reinforce the jet face in the central portion, and reduces the degree to which the air is mixed from the side face to disturb the flow.
【0038】また、空気の噴射口41から噴射する空気
ジェット42は、実施の形態3で説明した空気ジェット
と同様に、色素ジェット40の外面と空気層との摩擦抵
抗を著しく小さくする。Further, the air jet 42 jetted from the jet port 41 of the air remarkably reduces the frictional resistance between the outer surface of the dye jet 40 and the air layer similarly to the air jet described in the third embodiment.
【0039】更にまた、色素ジェットの速度は一般に1
0m/s以上あるので、長時間に亘り使用しているとジ
ェットノズルの開口部内面が磨耗したり傷が発生して、
噴流厚さが変わったり、噴流面の滑らかさが損なわれた
りする。色素レーザー装置では、このほんの僅かの噴流
面の変化がレーザー光の品質に大きく影響する。そこ
で、本実施の形態に示す先端ノズル38は、耐磨耗性の
高い硬質材料で構成しているため、長時間使用してもノ
ズルの開口部内面が磨耗したり傷ついたりすることが少
ないので、色素ジェットの厚さや表面の滑らかさが損な
われることが大幅に低減される。Furthermore, the velocity of the dye jet is generally 1
Since it is 0 m / s or more, if it is used for a long time, the inner surface of the opening of the jet nozzle may be worn or damaged,
The jet thickness may change, or the smoothness of the jet surface may be impaired. In the dye laser device, this slight change in the jet surface greatly affects the quality of laser light. Therefore, since the tip nozzle 38 shown in the present embodiment is made of a hard material having high abrasion resistance, the inner surface of the opening of the nozzle is less likely to be worn or scratched even when used for a long time. , The impaired thickness and surface smoothness of the dye jet is greatly reduced.
【0040】なお、ふくらみ部38bと空気ジェット4
2を噴射する噴射口41のいずれか、または両方がない
場合でも、先端ノズル38の材質を耐磨耗性の高い硬質
材料で構成したための上述の効果は期待できる。The bulge portion 38b and the air jet 4
Even if either or both of the injection ports 41 for ejecting 2 are not provided, the above-mentioned effect can be expected because the tip nozzle 38 is made of a hard material having high abrasion resistance.
【0041】また、実施の形態1〜4において、色素レ
ーザー装置はリング型のものについて説明したが、定在
波型のものでも同様の効果を得ることができる。また、
色素循環器は、一般的な循環経路の構成として図2のよ
うなものを示したが、図2構成に限定するものではな
く、脈流が無く一定速度で色素溶液を循環できれば良
い。Further, in the first to fourth embodiments, the ring type dye laser device has been described, but a standing wave type dye laser device can also obtain the same effect. Also,
The dye circulator has a general circulation path structure as shown in FIG. 2, but the structure is not limited to that shown in FIG. 2, and it is sufficient if the dye solution can be circulated at a constant speed without pulsating flow.
【0042】[0042]
【発明の効果】以上のように、第1の発明によれば、ジ
ェットノズル先端の広幅方向の両端にガイド部を設けた
ので、色素ジェット噴流面の揺らぎが改善されて噴流厚
さの変動が少ない安定した噴流面を得ることができ、色
素レーザー光の波長(周波数)及びスペクトル形状が長
時間に亘り安定した色素レーザー装置を得ることができ
る。As described above, according to the first aspect of the invention, since the guide portions are provided at both ends of the jet nozzle tip in the wide direction, the fluctuation of the dye jet jet surface is improved and the variation of jet thickness is suppressed. A small and stable jet surface can be obtained, and a dye laser device in which the wavelength (frequency) and spectrum shape of the dye laser light are stable for a long time can be obtained.
【0043】また、第2の発明によれば、ジェットノズ
ルの先端の広幅方向の両端に断面積を大きくしたふくら
み部を設けたので、色素ジェットの幅方向の速度の均一
な部分を増やし、乱流の少ない噴流面を得ることができ
る。Further, according to the second aspect of the invention, since the bulged portions having a large cross-sectional area are provided at both ends in the wide width direction of the tip of the jet nozzle, the portion where the velocity of the dye jet in the width direction is uniform is increased to cause disturbance. A jet surface with little flow can be obtained.
【0044】また、第3の発明によれば、色素ジェット
の噴流面を覆うように色素ジェットとほぼ同じ速度の空
気ジェットを噴射させたので、色素ジェット噴流の表面
の揺らぎが大幅に低減される。Further, according to the third aspect of the invention, since the air jet having the same velocity as the dye jet is jetted so as to cover the jet surface of the dye jet, the fluctuation of the surface of the jet of jet is greatly reduced. .
【0045】更にまた、第4の発明によれば、ジェット
ノズル先端部を耐磨耗性の高い材料で構成したので、長
時間に亘り安定した色素ジェットの噴流面を得ることが
できる。Furthermore, according to the fourth aspect of the invention, since the tip of the jet nozzle is made of a material having high abrasion resistance, it is possible to obtain a stable jet surface of the dye jet for a long time.
【図1】 実施の形態1による色素レーザー装置の構成
図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a dye laser device according to a first embodiment.
【図2】 図1の色素レーザー装置の色素循環器の構成
図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a dye circulator of the dye laser device of FIG.
【図3】 図1の色素レーザー装置のジェットノズルの
正面図である。FIG. 3 is a front view of a jet nozzle of the dye laser device of FIG.
【図4】 図3のIV−IVから見た拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line IV-IV in FIG.
【図5】 実施の形態2による色素レーザー装置のジェ
ットノズルの正面図である。FIG. 5 is a front view of a jet nozzle of a dye laser device according to a second embodiment.
【図6】 図5のVI−VIから見た拡大断面図である。6 is an enlarged cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG.
【図7】 実施の形態3による色素レーザー装置のジェ
ットノズルの正面図である。FIG. 7 is a front view of a jet nozzle of a dye laser device according to a third embodiment.
【図8】 図7のVIII−VIIIから見た拡大断面図であ
る。FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view taken along the line VIII-VIII of FIG. 7.
【図9】 実施の形態4による色素レーザー装置のジェ
ットノズルの一部断面を示す正面図である。FIG. 9 is a front view showing a partial cross section of a jet nozzle of a dye laser device according to a fourth embodiment.
【図10】 図9の側面断面図である。FIG. 10 is a side sectional view of FIG.
【図11】 図9のXI−XIから見た拡大断面図である。FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view seen from XI-XI in FIG. 9.
【図12】 従来の色素レーザー装置の構成図である。FIG. 12 is a configuration diagram of a conventional dye laser device.
【図13】 従来の色素レーザー装置の色素循環器の構
成図である。FIG. 13 is a configuration diagram of a dye circulator of a conventional dye laser device.
2 励起用レーザー光 10 色素レ
ーザー光 17,29,35,40 色素ジェット 19 色素
溶液 24,28,30 ジェットノズル 24a,2
8a,30a ガイド部 28b、38b ふくらみ部 34,41
噴射口 36,42 空気ジェット 37 本体
ノズル 38 先端ノズル 39 ガイ
ドノズル2 Laser light for excitation 10 Dye laser light 17, 29, 35, 40 Dye jet 19 Dye solution 24, 28, 30 Jet nozzle 24a, 2
8a, 30a guide part 28b, 38b bulge part 34, 41
Injection port 36,42 Air jet 37 Main body nozzle 38 Tip nozzle 39 Guide nozzle
Claims (4)
い平板状の色素ジェットにして噴射し、上記色素ジェッ
トの平板面に励起用レーザー光を照射して、所定波長の
色素レーザー光を得る色素レーザー装置において、上記
ジェットノズルの開口部の広幅方向の両端に、上記色素
ジェットの側面を囲むように、少なくとも上記励起用レ
ーザー光の集光径以上の長さのガイド部を設けたことを
特徴とする色素レーザー装置。1. A dye laser in which a dye solution is jetted from a tip of a jet nozzle into a thin flat plate-shaped dye jet, and the flat plate surface of the dye jet is irradiated with excitation laser light to obtain a dye laser light of a predetermined wavelength. In the device, at both ends of the opening of the jet nozzle in the wide direction, a guide portion having a length of at least the focused diameter of the excitation laser light is provided so as to surround the side surface of the dye jet. Dye laser device.
上記ジェットノズル先端の開口部の広幅方向の両端にふ
くらみ部を形成し、噴射された上記色素ジェットの両端
のふくらみ部を除く平板面に上記励起用レーザー光を照
射するようにしたことを特徴とする色素レーザー装置。2. The dye laser device according to claim 1, wherein
It is characterized in that bulges are formed at both ends in the width direction of the opening at the tip of the jet nozzle, and the excitation laser light is irradiated onto the flat plate surface excluding the bulges at both ends of the jetted dye jet. Dye laser device.
装置において、上記ジェットノズルの開口部周囲の少な
くとも広幅側に、上記色素ジェットの噴流面を覆うよう
に上記色素ジェットとほぼ同じ速度の空気ジェットを噴
射する噴射口を設けたことを特徴とする色素レーザー装
置。3. The dye laser device according to claim 1, wherein air having substantially the same velocity as the dye jet is provided on at least a wide side around the opening of the jet nozzle so as to cover the jet surface of the dye jet. A dye laser device having an injection port for ejecting a jet.
レーザー装置において、上記ジェットノズルの先端部を
耐磨耗性の高い材料で構成したことを特徴とする色素レ
ーザー装置。4. The dye laser device according to any one of claims 1 to 3, wherein the tip of the jet nozzle is made of a material having high abrasion resistance.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8405896A JPH09275235A (en) | 1996-04-05 | 1996-04-05 | Dye laser device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8405896A JPH09275235A (en) | 1996-04-05 | 1996-04-05 | Dye laser device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09275235A true JPH09275235A (en) | 1997-10-21 |
Family
ID=13819904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8405896A Pending JPH09275235A (en) | 1996-04-05 | 1996-04-05 | Dye laser device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09275235A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111201100A (en) * | 2017-10-31 | 2020-05-26 | 三菱日立电力系统株式会社 | Nozzle for laminated molding and laminated molding device |
-
1996
- 1996-04-05 JP JP8405896A patent/JPH09275235A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111201100A (en) * | 2017-10-31 | 2020-05-26 | 三菱日立电力系统株式会社 | Nozzle for laminated molding and laminated molding device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2980788B2 (en) | Laser device | |
JP5535423B2 (en) | How to cut stainless steel with fiber laser | |
JP2004348137A (en) | Condensing optical component for laser cutting | |
JPS60160190A (en) | Stabilized laser device | |
US11225696B2 (en) | Delivery device usable in laser peening operation, and associated method | |
JPH07106665A (en) | Solid state laser unit | |
US5313042A (en) | Laser hardening device | |
JPH09275235A (en) | Dye laser device | |
JP2000202678A (en) | Nozzle for laser beam cutting and laser beam cutting device | |
US4423511A (en) | Unstable waveguide laser resonator | |
JPH08220404A (en) | Yag laser beam processing system and cooling type optical fiber cable | |
US4399543A (en) | Linear output coupler for a high power optical ring resonator | |
JPH07299574A (en) | Underwater laser beam welding equipment | |
JPH09283822A (en) | Slab-type solid laser oscillating device | |
US5416791A (en) | Laser oscillator | |
US11171461B2 (en) | Wavelength discriminating slab laser | |
US6570899B1 (en) | Gas laser device | |
JPH07117230A (en) | Production of nozzle plate of ink jet device | |
US6560269B1 (en) | Fluorine laser device | |
JPH0126198B2 (en) | ||
US7170920B2 (en) | Laser device | |
CA2050619A1 (en) | Gasdynamic co laser | |
JP2000340868A (en) | Solid state laser device and laser processing device using same | |
JP4766695B2 (en) | Plasma radiation source, apparatus for generating gas curtain and gas jet vacuum pump | |
JP2002076477A (en) | Fiber leaser amplifier and fiber laser working device |