JPH0983089A - Metal vapor laser - Google Patents

Metal vapor laser

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JPH0983089A
JPH0983089A JP23580695A JP23580695A JPH0983089A JP H0983089 A JPH0983089 A JP H0983089A JP 23580695 A JP23580695 A JP 23580695A JP 23580695 A JP23580695 A JP 23580695A JP H0983089 A JPH0983089 A JP H0983089A
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JP
Japan
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gas
airtight container
outer tube
pipe
tube
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP23580695A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Hayashi
和 夫 林
Tomoko Izeki
関 朋 子 井
Etsuo Noda
田 悦 夫 野
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high efficient, high output metal vapor laser by blocking a gas flow flowing on the flow of buffer gas toward a window thereby suppressing generation of abnormal discharge and reducing the optical loss due to the window. SOLUTION: A gas is introduced through gas introduction piping 10a, 10b coupled with hermetic containers 1, 6 and discharged through gas discharge piping 21 coupled with hermetic containers. A laser medium metal 9 is set in the hermetic container and caused to discharge through discharge electrodes 7, 8 disposed therein. An oscillated laser light is outputted through windows 3a, 3b fixed to the vicinity of opposite end parts of hermetic container. In such a metal vapor laser, the gas discharge piping 21 is coupled with the hermetic container at a position farther from the windows 3a, 3b than the position where the gas introduction piping 10a, 10b are coupled with hermetic containers.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属蒸気レーザ装
置に係り、特に気密容器に接続されたガス導入用配管か
らガスを導入し気密容器に接続されたガス排気用配管か
ら排気するとともに、気密容器内にレーザ媒質金属を載
置し気密容器内に配設された複数の放電電極を介して気
密容器内で放電させレーザ光を発振させる金属蒸気レー
ザ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal vapor laser device, and more particularly, to introducing gas from a gas introducing pipe connected to an airtight container and exhausting the gas from a gas exhausting pipe connected to the airtight container, The present invention relates to a metal vapor laser device in which a laser medium metal is placed in a container and a laser beam is oscillated by causing discharge in the airtight container through a plurality of discharge electrodes arranged in the airtight container.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知の通りレーザは、レーザ光の優れた
指向性や可干渉性等の特性を生かし種々の分野で利用さ
れている。例えば、集光性やエネルギー密度の高いこと
に着目してレーザ核融合やレーザ加工への応用がなされ
ており、一方、近時においてはレーザ光の単色性に着目
して目的物質だけを選択的に励起し、その高純度化や不
純物の除去などへの利用が進められている。
2. Description of the Related Art As is well known, lasers are used in various fields by taking advantage of characteristics such as excellent directivity and coherence of laser light. For example, it has been applied to laser fusion and laser processing by focusing on its light-collecting property and high energy density. On the other hand, recently, focusing on the monochromaticity of laser light, it selectively selects only the target substance. It is excited to be used for high purification and removal of impurities.

【0003】以下に従来の金属蒸気レーザ装置について
説明する。図14は、金属蒸気レーザ装置の発振管の概
略断面図であり、符号1は外管を示し、外管1は陰極部
外管1a、1b、絶縁外管1c、陽極部外管1d、1e
で構成されている。陰極部外管1a、1bと陽極部外管
1d、1eは導電材料で形成されている。陰極部外管1
aには側部にバッファガス導入口10が接続され、陽極
部外管1eには側部に排気口11が接続されている。外
管1内には同軸に保護管2が配設されており、保護管2
の両端部は外管1に気密的に接続されている。外管1と
保護管2の間の空間には、中空断熱層5が形成されてい
る。中空断熱層5は、図示しないガス制御装置によっ
て、排気されて真空断熱層となったり、適当な断熱特性
を持つガスが封入されてガス断熱層となったりできるよ
うになっている。
A conventional metal vapor laser device will be described below. FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of an oscillation tube of a metal vapor laser device, wherein reference numeral 1 indicates an outer tube, and the outer tube 1 is a cathode outer tube 1a, 1b, an insulating outer tube 1c, an anode outer tube 1d, 1e.
It is composed of The cathode outer tubes 1a and 1b and the anode outer tubes 1d and 1e are made of a conductive material. Cathode outer tube 1
A buffer gas inlet 10 is connected to a side of a, and an exhaust port 11 is connected to a side of the anode outer tube 1e. A protective tube 2 is coaxially arranged inside the outer tube 1.
Both ends of are connected to the outer tube 1 in an airtight manner. A hollow heat insulating layer 5 is formed in the space between the outer tube 1 and the protective tube 2. The hollow heat insulating layer 5 can be evacuated into a vacuum heat insulating layer by a gas control device (not shown), or can be filled with a gas having an appropriate heat insulating property to form a gas heat insulating layer.

【0004】外管1の両端部にはブリュースタ窓3a、
3bが取着されており、これにより外管1の両開口端は
閉鎖され、保護管2の内部は気密状態となる。保護管2
の内部には断熱材層4が形成されている。断熱材層4の
内側の軸方向中間部には内管6が配設されている。内管
6の軸方向の両側から挟むように、陰極部外管1bに取
着された陰極7と陽極部外管1dに取着された陽極8と
が配設されている。内管6の内壁面上には、例えば、金
(Au)、銅(Cu)等の金属粒子9が載置されてい
る。
Brewster windows 3a are provided at both ends of the outer tube 1.
3b is attached, whereby both open ends of the outer tube 1 are closed and the inside of the protective tube 2 is in an airtight state. Protection tube 2
A heat insulating material layer 4 is formed inside. An inner pipe 6 is arranged at an axially intermediate portion inside the heat insulating material layer 4. A cathode 7 attached to the cathode outer tube 1b and an anode 8 attached to the anode outer tube 1d are arranged so as to sandwich the inner tube 6 from both sides in the axial direction. On the inner wall surface of the inner tube 6, for example, metal particles 9 such as gold (Au) or copper (Cu) are placed.

【0005】このように構成された金属蒸気レーザ装置
の発振は、次のようにして行われる。排気用配管11に
よって内管6の内部を高真空状態にした後、ガス導入用
配管10を通して、例えばヘリウム(He)、ネオン
(Ne)等の放電用バッファガスを内管6の内部に供給
し、陰極7と陽極8の間に高電圧を印加して放電プラズ
マを発生させる。そして、放電により内管6を加熱し、
金属粒子9を加熱・蒸発させ、生成した金属蒸気をプラ
ズマ内の電子により励起し、発生した光をブリュースタ
窓3a、3bを通して図示しない光共振器で増幅し、レ
ーザ光を発振させる。
Oscillation of the metal vapor laser device configured as described above is performed as follows. After the inside of the inner pipe 6 is brought to a high vacuum state by the exhaust pipe 11, a discharge buffer gas such as helium (He) or neon (Ne) is supplied into the inner pipe 6 through the gas introduction pipe 10. A high voltage is applied between the cathode 7 and the anode 8 to generate discharge plasma. Then, the inner tube 6 is heated by the discharge,
The metal particles 9 are heated and evaporated, the generated metal vapor is excited by electrons in the plasma, and the generated light is amplified by an optical resonator (not shown) through the Brewster windows 3a and 3b to oscillate laser light.

【0006】この時、リーク等で生じた保護管2内の不
純物を除去するために、内部の圧力を数10Torr程
度に保ちながら、ガス導入配管10から数ml/min
程度の微量のバッファガスを流し、排気用配管11より
排気する。
At this time, in order to remove impurities in the protective tube 2 caused by a leak or the like, the internal pressure is maintained at about several tens Torr, and several ml / min from the gas introduction pipe 10 is maintained.
A small amount of buffer gas is flown and exhausted from the exhaust pipe 11.

【0007】レーザ光を効率よく発生させ、より大出力
を取り出すためには、安定な放電を維持しプラズマを最
適化するとともに、ウィンドウ(ブリュースタ窓3a、
3b)の汚染を防止し、効率よく光を取り出すことが重
要である。
In order to efficiently generate a laser beam and extract a larger output, the stable discharge is maintained and the plasma is optimized, and the window (Brewster window 3a,
It is important to prevent contamination of 3b) and efficiently extract light.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図14
に示すようにガス導入配管10と排気配管11を設置し
た場合、陰極側から陽極側へのバッファガスの流れが生
じる。このバッファガスの流れに載って、レーザ媒質で
ある金属蒸気やスパッタリング等で発生した電極材や内
管6や断熱材等の不純物粒子等も運ばれ、この結果、下
流側の電極やウィンドウに付着する。
However, FIG.
When the gas introduction pipe 10 and the exhaust pipe 11 are installed as shown in FIG. 5, a buffer gas flows from the cathode side to the anode side. On the flow of this buffer gas, metal vapor as a laser medium, electrode materials generated by sputtering, etc., and impurity particles such as the inner tube 6 and heat insulating material are also carried, and as a result, adhere to the electrodes and windows on the downstream side. To do.

【0009】電極7、8に凹凸面を形成して付着したレ
ーザ媒質金属や電極材は異常放電の原因となり、付着物
が厚く堆積すると光路を妨げたりする。ウィンドウの汚
れは、透過率を低下させ、発振出力の低下をもたらす。
The laser medium metal or electrode material adhered by forming uneven surfaces on the electrodes 7 and 8 causes abnormal discharge, and if the adhered material is thickly deposited, it interferes with the optical path. Contamination of the window lowers the transmittance and lowers the oscillation output.

【0010】そこで本発明の目的は、上記従来技術の有
する問題を解消し、バッファガスの流れに乗って、ウィ
ンドウに向かうガスの流れを防止することによって、異
常放電の発生を抑制し、ウィンドウによる光の損失を低
減し、高効率で高出力の金属蒸発レーザ装置を提供する
ことにある。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems of the prior art, to prevent the flow of gas toward the window by riding on the flow of buffer gas, thereby suppressing the occurrence of abnormal discharge, and An object of the present invention is to provide a highly efficient and high-output metal vaporization laser device that reduces light loss.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による金属蒸気レーザ装置は、気密容器に接
続されたガス導入用配管からガスを導入し前記気密容器
に接続されたガス排気用配管から排気するとともに、前
記気密容器内にレーザ媒質金属を載置し前記気密容器内
に配設された放電電極を介して前記気密容器内で放電さ
せ、発振したレーザ光を前記気密容器の両端部の近傍に
取り付けられたウインドウを通して外部へ出力する金属
蒸気レーザ装置において、前記ガス排気用配管は、前記
ガス導入用配管が前記気密容器に接続される位置よりも
前記ウインドウからより離れた位置で前記気密容器に接
続されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a metal vapor laser device according to the present invention introduces gas from a gas introducing pipe connected to an airtight container and exhausts gas connected to the airtight container. While evacuating from the pipe for use, a laser medium metal is placed in the airtight container and discharged in the airtight container through a discharge electrode arranged in the airtight container, and oscillated laser light is emitted from the airtight container. In a metal vapor laser device that outputs to the outside through windows installed near both ends, the gas exhaust pipe is located farther from the window than the position at which the gas introduction pipe is connected to the airtight container. And is connected to the airtight container.

【0012】また、気密容器に接続されたガス導入用配
管からガスを導入し前記気密容器に接続されたガス排気
用配管から排気するとともに、前記気密容器内にレーザ
媒質金属を載置し前記気密容器内に配設された放電電極
を介して前記気密容器内で放電させ、発振したレーザ光
を前記気密容器の両端部の近傍に取り付けられたウイン
ドウを通して外部へ出力する金属蒸気レーザ装置におい
て、前記ガス排気用配管は、前記ガス導入用配管が前記
気密容器に接続される位置よりも前記放電電極からより
離れた位置で前記気密容器に接続されていることを特徴
とする。
Gas is introduced from a gas introducing pipe connected to the airtight container and exhausted from a gas exhausting pipe connected to the airtight container, and a laser medium metal is placed in the airtight container to form the airtight container. In a metal vapor laser device that discharges in the airtight container via a discharge electrode arranged in the container, and outputs the oscillated laser light to the outside through a window attached near both ends of the airtight container, The gas exhaust pipe is connected to the airtight container at a position farther from the discharge electrode than at a position where the gas introduction pipe is connected to the airtight container.

【0013】請求項1では、ガス排気用配管は、ガス導
入用配管が前記気密容器に接続される位置よりもウイン
ドウからより離れた位置で気密容器に接続されているの
で、ガス導入用配管から導入されたバッファガス等が気
密容器内を流れる際の流れ方向は、ウインドウから離れ
る方向に形成されるので、バッファガスと一緒に流れて
くる不純物粒子やレーザ媒質金属がウィンドウに付着す
ることを防止できる。
According to the first aspect of the present invention, the gas exhaust pipe is connected to the airtight container at a position farther from the window than at the position where the gas introduction pipe is connected to the airtight container. When the introduced buffer gas, etc. flows in the airtight container, the flow direction is formed away from the window, so that impurity particles and laser medium metal flowing with the buffer gas are prevented from adhering to the window. it can.

【0014】また、請求項2では、ガス排気用配管は、
ガス導入用配管が気密容器に接続される位置よりも放電
電極からより離れた位置で気密容器に接続されているの
で、ガス導入用配管から導入されたバッファガス等が気
密容器内を流れる際の流れ方向は、放電電極から離れる
方向に形成されるので、バッファガスと一緒に流れてく
る不純物粒子やレーザ媒質金属が放電電極に付着するこ
とによる異常放電が無くすることができる。
Further, in claim 2, the gas exhaust pipe is
Since the gas introduction pipe is connected to the airtight container at a position farther from the discharge electrode than the position where the gas introduction pipe is connected to the airtight container, when the buffer gas or the like introduced from the gas introduction pipe flows in the airtight container. Since the flow direction is formed in the direction away from the discharge electrode, it is possible to eliminate abnormal discharge due to adhesion of impurity particles and laser medium metal flowing together with the buffer gas to the discharge electrode.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を図面を参照
して説明する。図1を参照して本発明の第1実施形態例
について説明する。図1は、金属蒸気レーザ装置の発振
管の概略断面図であり、符号1は外管を示し、外管1は
陰極部外管1a、1b、絶縁外管1c、陽極部外管1
d、1eで構成されている。陰極部外管1aは陰極部外
管1bの一端で接続されて延設されており、陰極部外管
1bの他端は絶縁外管1cの一端と対向し、絶縁外管1
cの他端は陽極部外管1dの一端と対向し、陽極部外管
1dの他端で陽極部外管1eが接続され延設されてい
る。陰極部外管1a、1bと陽極部外管1d、1eは導
電材料で形成されている。陰極部外管1bと陽極部外管
1dとの間は間に介在する絶縁外管1cによって絶縁さ
れている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic sectional view of an oscillation tube of a metal vapor laser device. Reference numeral 1 indicates an outer tube, and the outer tube 1 is a cathode outer tube 1a, 1b, an insulating outer tube 1c, an anode outer tube 1.
d, 1e. The cathode outer tube 1a is connected and extended at one end of the cathode outer tube 1b, and the other end of the cathode outer tube 1b faces one end of the insulating outer tube 1c.
The other end of c is opposed to one end of the outer anode tube 1d, and the outer outer tube 1e is connected and extended at the other end of the outer anode tube 1d. The cathode outer tubes 1a and 1b and the anode outer tubes 1d and 1e are made of a conductive material. The cathode outer tube 1b and the anode outer tube 1d are insulated by an insulating outer tube 1c interposed therebetween.

【0016】陰極部外管1aおよび陽極部外管1eの各
々の側部には、管状のバッファガス導入口10a、バッ
ファガス導入口10bがそれぞれ接続されている。
A tubular buffer gas inlet 10a and a tubular buffer gas inlet 10b are connected to the respective side portions of the cathode outer tube 1a and the anode outer tube 1e.

【0017】外管1内には同軸に保護管2が配設されて
おり、保護管2の両端部は各々、陰極部外管1bおよび
陽極部外管1dの端部に気密的に接続されている。外管
1と保護管2の間の空間には、中空断熱層5が形成され
ている。中空断熱層5は、図示しないガス制御装置によ
って、排気されて真空断熱層となったり、適当な断熱特
性を持つガスが封入されてガス断熱層となったりできる
ようになっている。
A protective tube 2 is coaxially arranged in the outer tube 1, and both ends of the protective tube 2 are hermetically connected to the ends of the cathode outer tube 1b and the anode outer tube 1d, respectively. ing. A hollow heat insulating layer 5 is formed in the space between the outer tube 1 and the protective tube 2. The hollow heat insulating layer 5 can be evacuated into a vacuum heat insulating layer by a gas control device (not shown), or can be filled with a gas having an appropriate heat insulating property to form a gas heat insulating layer.

【0018】陰極部外管1aおよび陽極部外管1eの各
々の両端部にはブリュースタ窓3a、3bが取着されて
おり、これにより外管1の両開口端は閉鎖され、保護管
2の内部は気密状態となるようになっている。
Brewster windows 3a and 3b are attached to both ends of each of the cathode outer tube 1a and the anode outer tube 1e, whereby both open ends of the outer tube 1 are closed and the protective tube 2 is provided. The inside of the is airtight.

【0019】保護管2の内部には通気性のある断熱材4
0が挿入されて断熱材層4が形成されている。断熱材層
4の内側の軸方向中間部には内管6が配設されている。
Inside the protective tube 2, there is a breathable heat insulating material 4.
0 is inserted to form the heat insulating material layer 4. An inner pipe 6 is arranged at an axially intermediate portion inside the heat insulating material layer 4.

【0020】保護管2の中央部の側面には排気管21が
接続されている。排気管21はウィンドウ間(ブリュー
スタ窓3aとブリュースタ窓3bの間)のほぼ中間部の
位置にある。排気管21配設位置は、ブリュースタ窓3
a、3bや電極7、8からできるだけ離れた位置に設定
されている。排気口21は陽極部外管1dから突出し図
示しない真空ポンプに連結されている。内管6には、排
気管21に対応した位置に通気孔があけられている。
An exhaust pipe 21 is connected to the central side surface of the protective pipe 2. The exhaust pipe 21 is located at a substantially middle portion between the windows (between the Brewster window 3a and the Brewster window 3b). The exhaust pipe 21 is installed at the Brewster window 3
It is set at a position as far as possible from a, 3b and electrodes 7, 8. The exhaust port 21 projects from the anode outer tube 1d and is connected to a vacuum pump (not shown). The inner pipe 6 has a vent hole at a position corresponding to the exhaust pipe 21.

【0021】内管6の軸方向の両側から隙間をおいて挟
むように管状の陰極7と陽極8とが配設されている。陰
極7は陰極部外管1bに取着され、陽極8は陽極部外管
1dに取着されている。内管6の内壁面上には、例え
ば、金(Au)、銅(Cu)等の金属粒子9が載置され
ている。
A tubular cathode 7 and an anode 8 are arranged so as to be sandwiched from both sides in the axial direction of the inner tube 6 with a gap therebetween. The cathode 7 is attached to the cathode outer tube 1b, and the anode 8 is attached to the anode outer tube 1d. On the inner wall surface of the inner tube 6, for example, metal particles 9 such as gold (Au) or copper (Cu) are placed.

【0022】本実施形態例の金属蒸気レーザ装置は次の
ようにして作動される。まず内管6の内部を排気管21
に接続した図示しないロータリーポンプなどの真空ポン
プによって排気し、高真空状態にした後、内管6内部に
ガス導入配管10aを通して、図示しないガス供給装置
により、例えばヘリウム(He)、ネオン(Ne)等の
放電用バッファガスを所定の圧力となるように供給す
る。陰極部外管1bと陽極部外間1dの各端子を図示し
ないパルス高電圧電源の各端子に接続し、陰極7と陽極
8の間に高電圧パルスを印加して、内管内にプラズマを
発生させる。
The metal vapor laser device of this embodiment is operated as follows. First, the inside of the inner pipe 6 is exhausted to the exhaust pipe 21.
After being evacuated by a vacuum pump such as a rotary pump (not shown) connected to the above to make a high vacuum state, a gas supply pipe (not shown) is passed through the gas introducing pipe 10a inside the inner pipe 6 to, for example, helium (He), neon (Ne). A discharge buffer gas such as is supplied at a predetermined pressure. Each terminal of the cathode outer tube 1b and the anode outer space 1d is connected to each terminal of a pulse high voltage power supply (not shown), and a high voltage pulse is applied between the cathode 7 and the anode 8 to generate plasma in the inner tube. .

【0023】プラズマにより内管6が加熱され、銅の金
属粒子9から銅蒸気が発生し、この銅蒸気がプラズマ中
の電子により励起され、発生した光がブリュースタ窓3
a、3bを通じて図示しない光共振器で増幅されてレー
ザ光を発振する。この間、リーク等で生じた保護管2内
の不純物を除去するために、ガス導入配管10aと10
bから数〜数10ml/min程度の微量のバッファガ
スを流し、バッファガスの交換が行われる。外管1の両
端部近傍にあるガス導入配管10aと10bから導入さ
れたバッファガスは、中央部にある排気管21から排気
される。
The inner tube 6 is heated by the plasma, copper vapor is generated from the copper metal particles 9, the copper vapor is excited by the electrons in the plasma, and the generated light is generated by the Brewster window 3
Laser light is oscillated by being amplified by an optical resonator (not shown) through a and 3b. During this time, in order to remove impurities in the protective tube 2 caused by leakage or the like, the gas introduction pipes 10a and 10a
A small amount of buffer gas of about several to several tens of ml / min is caused to flow from b, and the buffer gas is exchanged. The buffer gas introduced from the gas introduction pipes 10a and 10b near both ends of the outer pipe 1 is exhausted from the exhaust pipe 21 in the central portion.

【0024】本実施形態例の構成によれば、ガス導入配
管10aと10bが外管1の両端部近傍に設けたのに対
し、排気管21を内管6の長手方向の中央部近傍に設け
たので、バッファガスの交換に際し発生するガス流方向
は両端のウィンドウ(ブリュースタ窓3a、3b)側か
ら内管6の中央部に向かう方向となる。この結果、不純
物微粒子やレーザ媒質金属粒子が、外管1の両端近傍に
あるブリュースタ窓3a、3bや電極7、8に向かって
運ばれることがなくなり、不純物微粒子等がウィンドウ
に付着して生じる透過効率の低下を防止することができ
る。
According to the structure of this embodiment, the gas introducing pipes 10a and 10b are provided near both ends of the outer pipe 1, while the exhaust pipe 21 is provided near the central portion of the inner pipe 6 in the longitudinal direction. Therefore, the gas flow direction generated upon exchanging the buffer gas is the direction from the windows (Brewster windows 3a, 3b) at both ends toward the central portion of the inner pipe 6. As a result, the impurity fine particles and the laser medium metal particles are not carried toward the Brewster windows 3a and 3b and the electrodes 7 and 8 near both ends of the outer tube 1, and the impurity fine particles and the like adhere to the windows. It is possible to prevent a decrease in transmission efficiency.

【0025】また、内管6端部近傍や放電電極7、8の
設置位置の温度は内管6の中央部の温度に比べて低温で
あるが、排気管21を内管6の長手方向の中央部近傍に
設けたので、内管6端部や放電電極7、8にレーザ媒質
金属が付着することも防止することができる。これらの
結果、放電が安定し、高効率のレーザ発振が得られる。
Although the temperature of the vicinity of the end of the inner pipe 6 and the installation position of the discharge electrodes 7 and 8 is lower than the temperature of the central part of the inner pipe 6, the exhaust pipe 21 extends in the longitudinal direction of the inner pipe 6. Since it is provided in the vicinity of the central portion, it is possible to prevent the metal of the laser medium from adhering to the end portion of the inner tube 6 and the discharge electrodes 7 and 8. As a result, discharge is stabilized and highly efficient laser oscillation can be obtained.

【0026】また、外管1あるいは内管6の長手方向の
中央部近傍に排気管21を設けない場合には、ウィンド
ウ(ブリュースタ窓3a、3b)に近い部分ではウィン
ドウ外への放射によって温度が下がるが中央部はこのよ
うな放射による温度降下がないので高温に維持され、こ
のため内管6内壁の軸線方向の温度分布は不均一とな
る。この結果、軸線方向の銅蒸気分密度布が不均一にな
り、レーザ発振の良質な特性を得る上ではマイナスの効
果となる。
When the exhaust pipe 21 is not provided in the vicinity of the central portion of the outer pipe 1 or the inner pipe 6 in the longitudinal direction, the temperature near the windows (Brewster windows 3a, 3b) is increased by radiation outside the windows. However, since there is no temperature drop due to such radiation, the central part is maintained at a high temperature, so that the temperature distribution in the axial direction of the inner wall of the inner pipe 6 becomes non-uniform. As a result, the copper vapor density distribution in the axial direction becomes non-uniform, which has a negative effect on obtaining good characteristics of laser oscillation.

【0027】これに対し、本実施形態例におけるように
外管1あるいは内管6の長手方向の中央部近傍に排気口
21を設ける場合には、外部に向かうガスの流れを外管
1dによる反射のないことにより中央部の温度が下が
る。このため、内管6内壁温度の軸線方向分布の均一化
が図られ、レーザ発振特性が向上する。
On the other hand, when the exhaust port 21 is provided in the vicinity of the central portion in the longitudinal direction of the outer pipe 1 or the inner pipe 6 as in the present embodiment, the flow of gas toward the outside is reflected by the outer pipe 1d. The temperature of the central part is lowered by the absence of. Therefore, the distribution of the inner wall temperature of the inner tube 6 in the axial direction is made uniform, and the laser oscillation characteristics are improved.

【0028】また、排気用装置は安全上絶縁部を介して
レーザ本体に接続されるが、従来は、ガスに混じって流
出する金属粒子が絶縁部に付着すると絶縁性が劣化し、
電気的に短絡する危険性があった。これに対し、本実施
形態例では、排気管21から排気されるガス等は断熱材
40を通り、断熱材40がフィルタの役割をなすので、
金属粒子や不純物粒子が排気用装置に達することがな
く、排気用装置の絶縁性が劣化することを防止すること
ができる。
Further, the exhaust device is connected to the laser main body through an insulating portion for safety, but conventionally, if metal particles mixed with gas and flowing out adhere to the insulating portion, the insulating property deteriorates.
There was a risk of electrical short circuit. On the other hand, in the present embodiment, the gas exhausted from the exhaust pipe 21 passes through the heat insulating material 40, and the heat insulating material 40 functions as a filter.
It is possible to prevent the metal particles and the impurity particles from reaching the exhaust device, and prevent the insulation property of the exhaust device from deteriorating.

【0029】なお、排気に伴うガスの流れを軸線方向の
回りの回転角に対して対称にするためには、保護管2に
接続する排気管21の数を軸線の回りに2つ以上にすれ
ばよい。
In order to make the gas flow associated with the exhaust gas symmetrical with respect to the rotation angle around the axial line, the number of exhaust pipes 21 connected to the protective pipe 2 should be two or more around the axial line. Good.

【0030】次に、図2および図3を参照して本発明の
他の実施形態例について説明する。内管6の側面には9
0度の角度間隔をおいて4個の孔22a,22b,22
c,22dが形成されている。また、保護管2の側面に
も孔22a,22b,22c,22dと対向する位置に
4個の孔が形成されており、これらの4個の孔と孔22
a,22b,22c,22dとの間に断熱材40を貫通
する4個の通気孔23a,23b,23c,23dが形
成されている。対向する2個の通気孔23a,23cと
連通するように、保護管2の側面に外方へ2個の排気管
21a、21bが外管1の側面から突出するように設け
られている。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 on the side of the inner pipe 6
Four holes 22a, 22b, 22 with an angular interval of 0 degree
c and 22d are formed. Also, four holes are formed on the side surface of the protective tube 2 at positions facing the holes 22a, 22b, 22c, 22d.
Four ventilation holes 23a, 23b, 23c, and 23d which penetrate the heat insulating material 40 are formed between a, 22b, 22c, and 22d. Two exhaust pipes 21a and 21b are provided on the side surface of the protective pipe 2 so as to project outward from the side surface of the outer pipe 1 so as to communicate with the two opposed vent holes 23a and 23c.

【0031】断熱材40にも多数の小孔がありそれ自体
で通気性があるが、通気孔23a,23b,23c,2
3dを設けることにより内管6内をより効率的に排気す
ることができる。
The heat insulating material 40 also has a large number of small holes and is breathable by itself, but the ventilation holes 23a, 23b, 23c, 2
By providing 3d, the inside of the inner pipe 6 can be exhausted more efficiently.

【0032】なお、孔22a等や通気孔23a等は、個
数や大きさは任意でよく、また位置も等配されている必
要はない。
The holes 22a and the like and the ventilation holes 23a and the like may be arbitrary in number and size, and the positions need not be evenly arranged.

【0033】次に、図4に他の実施形態例を示す。排気
管21a,21bの位置に対応する断熱材層4の部分
に、断熱材40に比べてより組成の粗い断熱材24a〜
24dが配置されている。代わりに図3に示す例と異な
り、通気孔23a等は設けられていない。本実施形態例
では、通気孔23a等を設けていないので、断熱性がよ
り低くならず、かつ断熱材24a〜24dの組成が粗い
ので排気のコンダクタンスが他の部分に比べ大きく、効
率的に内管6内を排気することができる。
Next, FIG. 4 shows another embodiment. In the heat insulating material layer 4 portion corresponding to the positions of the exhaust pipes 21a and 21b, the heat insulating material 24a having a coarser composition than the heat insulating material 40 is used.
24d is arranged. Instead of the example shown in FIG. 3, the vent holes 23a and the like are not provided. In this embodiment, since the ventilation holes 23a and the like are not provided, the heat insulating property is not lowered, and the composition of the heat insulating materials 24a to 24d is coarse, so that the conductance of the exhaust gas is larger than that of the other portions, and the internal efficiency is improved. The inside of the pipe 6 can be exhausted.

【0034】次に、図5にさらに他の実施形態例を示
す。図5に示す実施形態例では、排気管21の下方位置
の断熱材層4の部分に断熱材40とは異なるより組成の
粗い断熱材24が適当な幅で円筒状に配設されている。
断熱材24の下部の内管6の部分には、例えば図2に示
した場合のように孔22a等が形成されている。本実施
形態例においても、図3におけるような通気孔23a等
を設けていないので、断熱性がより低くならず、かつ断
熱材24の組成が粗いので排気のコンダクタンスが他の
部分に比べ大きく、効率的に内管6内を排気することが
できる。
Next, FIG. 5 shows still another embodiment. In the embodiment example shown in FIG. 5, a heat insulating material 24 having a coarser composition different from that of the heat insulating material 40 is arranged in a cylindrical shape in an appropriate width in a portion of the heat insulating material layer 4 below the exhaust pipe 21.
In a portion of the inner pipe 6 below the heat insulating material 24, a hole 22a and the like are formed as in the case shown in FIG. 2, for example. Also in the present embodiment, since the ventilation holes 23a as shown in FIG. 3 are not provided, the heat insulating property does not become lower, and the composition of the heat insulating material 24 is coarse, so that the conductance of exhaust gas is larger than the other portions, The inside pipe 6 can be efficiently exhausted.

【0035】次に図6に他の実施形態例を示す。図6に
示す実施形態例では、内管6を2個の内管6aと内管6
bとに分割し、排気管21の下方位置の中央部に隙間6
cを形成するように内管6aと内管6bとを配設する。
例えば内管6がアルミナ製である場合は、内管6に孔2
2a等を設けることは必ずしも容易ではない。本実施形
態例によれば、内管6に孔22a等を設けなくとも、内
管6内を効率的に排気することができる。
Next, FIG. 6 shows another embodiment. In the embodiment example shown in FIG. 6, the inner pipe 6 includes two inner pipes 6a and 6a.
and a gap 6 at the center of the lower position of the exhaust pipe 21.
The inner pipe 6a and the inner pipe 6b are arranged so as to form c.
For example, when the inner pipe 6 is made of alumina, the inner pipe 6 has holes 2
It is not always easy to provide 2a or the like. According to this embodiment, the inside of the inner pipe 6 can be efficiently exhausted without providing the hole 22a or the like in the inner pipe 6.

【0036】次に図7にさらに他の実施形態例を示す。
図7に示す実施形態例では、断熱材層4を2個の断熱材
層4aと断熱材層4bとに分割し、排気管21の下方位
置の中央部に隙間4cを形成するように断熱材層4aと
断熱材層4bを配設する。隙間4cに対向する内管6の
位置部分には、孔22a等に相当する孔が設けられてい
る。本実施形態例によれば、断熱材層4aと断熱材層4
bとを隙間4cを形成するように配置するだけの簡易な
構成で、内管6内を効率的に排気することができる。実
施にあたっては、適宜これらを組み合わせて用いればよ
い。
Next, FIG. 7 shows still another embodiment.
In the embodiment example shown in FIG. 7, the heat insulating material layer 4 is divided into two heat insulating material layers 4 a and 4 b, and a heat insulating material is formed so as to form a gap 4 c in the central portion below the exhaust pipe 21. A layer 4a and a heat insulating layer 4b are provided. Holes corresponding to the holes 22a and the like are provided at the position of the inner pipe 6 facing the gap 4c. According to the present embodiment example, the heat insulating material layer 4 a and the heat insulating material layer 4
The inside of the inner pipe 6 can be efficiently exhausted with a simple configuration in which the b and b are arranged so as to form the gap 4c. In implementation, these may be appropriately combined and used.

【0037】なお、実施にあたっては、図2乃至図7に
示した例を、要請される製作条件等に応じて適宜組み合
わせて用いることが可能である。
In carrying out the invention, it is possible to use the examples shown in FIGS. 2 to 7 in combination as appropriate in accordance with the required manufacturing conditions and the like.

【0038】次に、図8に他の実施形態例を示す。図8
は軸線42に対して軸対称の関係にある片側断面のみを
示す。従って、図8に示される部材はすべて、軸線42
に対して軸対称の円筒状の形状を有する。図8に示す実
施形態例では、保護管2は保護管2aと保護管2bとに
分割され、分割部にはリング板状のフランジ部44、4
4が形成されている。また、陰極部外管1bも二つの部
分に分割され、分割部分にはリング板状のフランジ部4
6が形成されている。フランジ部44、44とフランジ
部46、46とは間に図示しないOリング等を介在して
密閉して接続されている。
Next, FIG. 8 shows another embodiment. FIG.
Shows only a one-sided cross section having an axially symmetric relationship with respect to the axis 42. Therefore, all of the members shown in FIG.
It has a cylindrical shape that is axisymmetric with respect to. In the embodiment shown in FIG. 8, the protective tube 2 is divided into a protective tube 2a and a protective tube 2b, and ring-plate-shaped flange portions 44, 4 are provided in the divided portions.
4 are formed. The cathode outer tube 1b is also divided into two parts, and the ring plate-shaped flange part 4 is formed in the divided part.
6 are formed. The flange portions 44, 44 and the flange portions 46, 46 are hermetically connected to each other with an O-ring (not shown) interposed therebetween.

【0039】フランジ部46、46の上縁部には円管状
部材48が取り付けられている。円管状部材48の外周
面上の軸線42に対して対向する2箇所に排気管21a
と図示しない排気管21bとが接続されている。すなわ
ち、本実施形態例では排気管21a等は、リング板状の
フランジ部46、46の上縁部に取り付けられた円管状
部材48の外周面上に形成されている。また、中空断熱
層5は排気管21aおよび図示しない排気管21bを境
にして二つの中空断熱層5a,5bに分割されている。
A circular tubular member 48 is attached to the upper edges of the flange portions 46, 46. The exhaust pipe 21a is provided at two locations on the outer peripheral surface of the circular tubular member 48 facing the axis 42.
And an exhaust pipe 21b (not shown) are connected. That is, in the present embodiment, the exhaust pipe 21a and the like are formed on the outer peripheral surface of the circular tubular member 48 attached to the upper edge portions of the ring plate-shaped flange portions 46, 46. The hollow heat insulating layer 5 is divided into two hollow heat insulating layers 5a and 5b with an exhaust pipe 21a and an exhaust pipe 21b (not shown) as boundaries.

【0040】分割された一方の陰極部外管1bの一端に
もリング板状のフランジ部47が形成されており、陽極
部外管1dの一端にもリング板状のフランジ部49が形
成されており、フランジ部47とフランジ部49との間
には絶縁外管1cがリング板状のフランジ部50、50
を介して取り付けられている。
A ring plate-shaped flange portion 47 is formed at one end of one of the divided cathode outer tubes 1b, and a ring plate-shaped flange portion 49 is formed at one end of the anode outer tube 1d. The insulating outer tube 1c is formed between the flange portion 47 and the flange portion 49 by the ring plate-shaped flange portions 50, 50.
Attached through.

【0041】本実施形態例の構成によれば、保護管2や
陰極部外管1bを円管状の二つの部分から構成し、排気
管21a等をリング板状のフランジ部46、46に取り
付けられた円管状部材48の外周面上に接続するように
したので、排気管21a等を構成する場合には軸線42
に沿って保護管2a、2bや陰極部外管1b、1b等を
次々と直列的に接続するように組み立てることが可能に
なる。この結果、保護管2や陰極部外管1bが各々一体
物である場合に比べて極めて容易に排気管21a等を形
成することができる。
According to the configuration of this embodiment, the protective tube 2 and the cathode outer tube 1b are composed of two circular tubular portions, and the exhaust pipe 21a and the like are attached to the ring plate-shaped flange portions 46, 46. Since the connection is made on the outer peripheral surface of the circular tubular member 48, when the exhaust pipe 21a and the like are constructed, the axis line 42
It is possible to assemble the protection tubes 2a, 2b and the cathode outer tubes 1b, 1b, etc. in series along one another. As a result, the exhaust pipe 21a and the like can be formed extremely easily as compared with the case where the protective tube 2 and the cathode outer tube 1b are integrally formed.

【0042】次に図9にさらに他の実施形態例を示す。
図9に示す実施形態例では、図8に示す場合と同様に軸
線42に対して軸対称の片側断面のみを示す。本実施形
態例では、排気管21aは、絶縁外管1cと陰極部外管
1bおよび陽極部外管1dとの接続部分を利用して形成
するようにしている。排気管21aを外管1の中央部に
位置するように、絶縁外管1cの位置は図1等の場合に
比べて中央部に位置するようにしてある。
Next, FIG. 9 shows another embodiment.
In the embodiment shown in FIG. 9, only one side cross section which is axisymmetric with respect to the axis 42 is shown as in the case shown in FIG. In this embodiment, the exhaust pipe 21a is formed by utilizing the connecting portion of the insulating outer pipe 1c, the cathode outer pipe 1b, and the anode outer pipe 1d. The position of the insulating outer tube 1c is located in the central portion of the outer tube 1 so that the exhaust tube 21a is located in the central portion of the outer tube 1 as compared with the case of FIG.

【0043】保護管2a、2bの端部にはリング板状の
フランジ部52、52を形成し、フランジ部52、52
はフランジ部47とフランジ部49との下方部間にOリ
ング等を介して密閉して接続されている。フランジ部4
7とフランジ部49との上方部間には、軸線42に対し
て軸対称な形状を有する円管状の絶縁外管1cが取り付
けられている。絶縁外管1cの外周面上には、軸線42
に対して対向する位置に排気管21aと図示しない排気
管21bとが接続されている。
Ring plate-shaped flanges 52, 52 are formed at the ends of the protective tubes 2a, 2b.
Is hermetically connected between lower portions of the flange portion 47 and the flange portion 49 via an O-ring or the like. Flange part 4
Between the upper portion of 7 and the flange portion 49, a circular tubular insulating outer tube 1c having a shape symmetrical with respect to the axis 42 is attached. On the outer peripheral surface of the insulating outer tube 1c, the axis 42
An exhaust pipe 21a and an exhaust pipe 21b (not shown) are connected at positions facing each other.

【0044】本実施形態例の構成によれば、排気管21
aを絶縁外管1cと陰極部外管1bおよび陽極部外管1
dとの接続部分を利用して形成するようにしたので、簡
易な構成で排気管21aを形成することができる。
According to the configuration of this embodiment, the exhaust pipe 21
a is an insulating outer tube 1c, a cathode outer tube 1b, and an anode outer tube 1
The exhaust pipe 21a can be formed with a simple structure because the exhaust pipe 21a is formed by utilizing the connecting portion with d.

【0045】次に、図10および図11を参照して他の
実施形態例について説明する。図10および図11に示
す実施形態例では、保護管2の外周面に軸線42に対し
て対向する位置に排気管21a,21bが突出して接続
されている。絶縁外管1cが数本の絶縁棒25によって
構成されており、各々の絶縁棒25は軸線42を中心線
とする円周上に等間隔に、フランジ部47とフランジ部
49との間に配設されている。また、本実施形態例で
は、中空断熱層5は気密にはされていない。
Next, another embodiment will be described with reference to FIGS. In the embodiment shown in FIGS. 10 and 11, the exhaust pipes 21a and 21b are connected to the outer peripheral surface of the protective pipe 2 so as to project at positions facing the axis 42. The insulating outer tube 1c is composed of several insulating rods 25, and each insulating rod 25 is arranged at equal intervals on the circumference with the axis 42 as the center line between the flange portion 47 and the flange portion 49. It is set up. Further, in the present embodiment example, the hollow heat insulating layer 5 is not airtight.

【0046】本実施形態例の構成によれば、絶縁外管1
cを絶縁棒25で構成し、配列された絶縁棒25と絶縁
棒25との間から排気管21a,21bが突出するよう
にしたので、簡易な構成で排気管21a,21bを形成
することができる。
According to the configuration of this embodiment, the insulating outer tube 1
Since c is composed of the insulating rods 25 and the exhaust pipes 21a and 21b are projected from between the arranged insulating rods 25 and 25, the exhaust pipes 21a and 21b can be formed with a simple structure. it can.

【0047】次に、図12を参照してさらに他の実施形
態例について説明する。図12は、タンデム型の縦励起
銅蒸気レーザ装置の接続部分に排気管21a,21bを
形成した例を示す。図12に示すタンデム型銅蒸気レー
ザ装置は、2個のレーザ管55、56が陽極部外管1e
を共有化して直列に接続されている。レーザ管55、5
6は陽極部を除けば、図1に示すレーザ管と略同一のも
のである。ウィンドウ3a,3bの近傍に設けたガス導
入用配管10a、10bからバッファガスが供給され、
中央の陽極部碍管に設けた排気管21a、21bから排
気される。
Next, still another embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 shows an example in which exhaust pipes 21a and 21b are formed at the connection portion of a tandem type vertical excitation copper vapor laser device. In the tandem-type copper vapor laser device shown in FIG. 12, the two laser tubes 55 and 56 are the anode outer tube 1e.
Are shared and connected in series. Laser tubes 55, 5
6 is substantially the same as the laser tube shown in FIG. 1 except for the anode part. Buffer gas is supplied from gas introduction pipes 10a and 10b provided near the windows 3a and 3b,
The air is exhausted from exhaust pipes 21a and 21b provided in the central porcelain insulator for the anode part.

【0048】このようにして、ウィンドウ3a,3b側
から遠ざかる向きのバッファガスの流れを形成し、レー
ザ媒質金属粒子やその他不純物粒子がウィンドウ3a,
3bに付着するのを防止する。
In this way, the flow of the buffer gas in the direction away from the windows 3a, 3b is formed, and the laser medium metal particles and other impurity particles are transferred to the windows 3a, 3b.
To prevent it from adhering to 3b.

【0049】次に、図13を参照してさらに他の実施形
態例について説明する。これまでは縦励起銅蒸気レーザ
装置に本発明を適用した例を説明してきたが、図13
は、横励起銅蒸気レーザに本発明を適用した例である。
図13は概略断面図であり、外管1は陰極部外管1a、
1b、絶縁外管1c、陽極部外管1d、1eで構成さ
れ、陰極部外管1a、1bと陽極部外管1d、1eは導
電材料で形成されており、陰極部外管1aと陽極部外管
1eには、それぞれ、ガス導入口10aと10bが接続
されている。外管1内に同軸に設けられた保護管2の両
端部は外管1に気密に接続されている。
Next, still another embodiment will be described with reference to FIG. So far, an example in which the present invention is applied to a longitudinally pumped copper vapor laser device has been described.
Is an example in which the present invention is applied to a laterally pumped copper vapor laser.
FIG. 13 is a schematic sectional view, in which the outer tube 1 is a cathode part outer tube 1a,
1b, an insulating outer tube 1c, and an anode outer tube 1d, 1e. The cathode outer tube 1a, 1b and the anode outer tube 1d, 1e are made of a conductive material, and the cathode outer tube 1a and the anode part are formed. Gas introduction ports 10a and 10b are connected to the outer pipe 1e, respectively. Both ends of a protective tube 2 provided coaxially inside the outer tube 1 are airtightly connected to the outer tube 1.

【0050】外管1と保護管2の間の空間には中空断熱
層5が形成されている。外管1の両端部にはブリュース
タ窓3a、3bが取着されており、これにより外管1の
両開口端は閉鎖され、保護管2の内部は気密状態となっ
ている。保護管2の中央部、つまり、両端のウィンドウ
間の中間部には排気管21が接続される。保護管2の内
面に設けられた断熱材層4の軸方向中間部の内面には内
管6が設けられている。内管6には、排気管21に対応
した位置に通気孔22a、22bが設けられている。
A hollow heat insulating layer 5 is formed in the space between the outer tube 1 and the protective tube 2. Brewster windows 3a and 3b are attached to both ends of the outer tube 1, whereby both open ends of the outer tube 1 are closed and the inside of the protective tube 2 is in an airtight state. An exhaust pipe 21 is connected to the central portion of the protective pipe 2, that is, the intermediate portion between the windows at both ends. An inner tube 6 is provided on the inner surface of the axially intermediate portion of the heat insulating material layer 4 provided on the inner surface of the protective tube 2. Vent holes 22 a and 22 b are provided in the inner pipe 6 at positions corresponding to the exhaust pipe 21.

【0051】内管の軸方向に長い板状の陰極7と陽極8
が内管6内に設置される。電極7、8はそれぞれリード
線7aと8aによって陰極部外管1b、陽極部外管1d
に接続されている。
Plate-shaped cathode 7 and anode 8 which are long in the axial direction of the inner tube
Are installed in the inner pipe 6. The electrodes 7 and 8 are connected to the cathode outer tube 1b and the anode outer tube 1d by the lead wires 7a and 8a, respectively.
It is connected to the.

【0052】軸方向に長い板状の陽極7と陰極8間に、
幅の広い放電プラズマが形成される。この放電の特徴
は、1気圧以上の高気圧で放電が維持され放電電流が大
きいことである。電極表面に凹凸の無いことが、安定放
電の維持のために必要である。
Between the plate-shaped anode 7 and cathode 8 which are long in the axial direction,
A wide discharge plasma is formed. The feature of this discharge is that the discharge is maintained at a high pressure of 1 atm or more and the discharge current is large. It is necessary for the electrode surface to have no irregularities in order to maintain a stable discharge.

【0053】図13に示した実施形態例では、バッファ
ガスを交換する場合に、ウィンドウ近傍よりガスを導入
し、内管中央部で排気するので、両端から中央部に至る
バッファガスの流れが形成される。この結果、不純物や
レーザ媒質金属が両端部に流れ出し、低温の電極端部に
堆積し、放電の不安定を引き起こすことが無くなる。特
に、横励起銅蒸気レーザ装置はバッファガス圧力が大気
圧以上であり銅蒸気密度も高く、ウィンドウに向かう流
れに乗って運ばれる不純物や金属粒子の密度が大きいの
で、本実施形態例によればレーザ発振出力改善の効果は
大きいのである。
In the embodiment shown in FIG. 13, when exchanging the buffer gas, the gas is introduced from the vicinity of the window and exhausted at the central portion of the inner pipe, so that the flow of the buffer gas from both ends to the central portion is formed. To be done. As a result, the impurities and the metal of the laser medium do not flow out to both ends and are deposited on the ends of the electrode at a low temperature, and the instability of discharge is not caused. Particularly, in the laterally pumped copper vapor laser device, the buffer gas pressure is higher than the atmospheric pressure, the copper vapor density is high, and the density of impurities and metal particles carried along with the flow toward the window is high. The effect of improving the laser oscillation output is great.

【0054】金属蒸気レーザには、例えば、臭化銅や塩
化銅などのハロゲン化銅を使ったものもあるが、本発明
がこれらに適用された場合、これまで説明したような効
果が得られることは言うまでもない。
Some metal vapor lasers use, for example, copper halide such as copper bromide or copper chloride. When the present invention is applied to these, the effects described above can be obtained. Needless to say.

【0055】また、図1のように、内管内に金属を設置
し、バッファガスに臭化水素などの気体のハロゲン化合
物を混入させ、金属のハロゲン化物をまず生成し、その
後に放電によりハロゲン化物を解離し、金属原子を励起
させるものもある。例えば、金属として銅を、バッファ
ガスとして臭化水素を数%含んだネオンを用いたものが
知られている。この金属蒸気レーザに本発明を適用した
場合には、前述した以外の効果も現れる。臭化水素と金
属銅の化学反応を利用したレーザを例に取り、その効果
を説明する。バッファガスに混合されて発振管内に導入
された臭化水素はバッファガスの流れとともに内管内を
流れるが、上流に比べ下流では、銅との反応や放電によ
る解離によって臭化水素濃度が減少すると考えられる。
レーザ発振に寄与する銅原子は、銅と臭化水素の反応に
よって生成された臭化銅の解離によって供給される。従
って、臭化水素の濃度が低下すれば、生成される臭化
銅、ひいては、発生する銅原子密度も減少する。図14
に示した従来例では、下流となるアノード側の臭化水素
濃度が低下しアノード側の銅原子発生量が低下する。し
かし、本発明の適用によって、アノードからも十分な濃
度の臭化水素が補われ、アノード側にも十分な量の銅原
子が供給され出力を増大させることができる。
Further, as shown in FIG. 1, a metal is installed in the inner tube, and a gaseous halogen compound such as hydrogen bromide is mixed in the buffer gas to first generate a metal halide and then discharge to discharge the halide. There is also the one that dissociates and excites a metal atom. For example, it is known that copper is used as a metal and neon containing hydrogen bromide as a buffer gas of several% is used. When the present invention is applied to this metal vapor laser, effects other than those described above also appear. The effect will be explained by taking a laser using a chemical reaction between hydrogen bromide and metallic copper as an example. Hydrogen bromide mixed with the buffer gas and introduced into the oscillation tube flows in the inner tube together with the flow of the buffer gas, but it is considered that the hydrogen bromide concentration decreases in the downstream compared to upstream due to reaction with copper and dissociation due to discharge. To be
Copper atoms that contribute to laser oscillation are supplied by dissociation of copper bromide generated by the reaction of copper and hydrogen bromide. Therefore, if the concentration of hydrogen bromide is lowered, the copper bromide produced, and consequently the copper atom density produced, is also reduced. FIG.
In the conventional example shown in (1), the concentration of hydrogen bromide on the downstream side of the anode decreases, and the amount of copper atoms generated on the anode side decreases. However, by applying the present invention, a sufficient concentration of hydrogen bromide can be supplemented from the anode and a sufficient amount of copper atoms can be supplied also to the anode side to increase the output.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成によ
れば、ウィンドウの汚染を防止できウィンドウによる光
の損失を低減し、また放電電極上へのレーザ媒質金属の
付着による異常放電が無くすることができ、高効率で高
出力の金属蒸気レーザ装置が実現する。
As described above, according to the structure of the present invention, the contamination of the window can be prevented, the light loss due to the window can be reduced, and the abnormal discharge due to the adhesion of the laser medium metal on the discharge electrode can be eliminated. It is possible to realize a high-efficiency and high-power metal vapor laser device.

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

【図1】本発明の金属蒸気レーザ装置の一実施形態例を
示す概略縦断面図である。
FIG. 1 is a schematic vertical sectional view showing an embodiment of a metal vapor laser device of the present invention.

【図2】本発明の他の実施形態例において内管に形成し
た孔の例を示す斜視図。
FIG. 2 is a perspective view showing an example of holes formed in an inner pipe in another embodiment of the present invention.

【図3】図2に示す内管を用いた実施形態例を示す概略
横断面図。
3 is a schematic cross-sectional view showing an example of an embodiment using the inner pipe shown in FIG.

【図4】本発明の他の実施形態例を示す概略横断面図。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment example of the present invention.

【図5】本発明のさらに他の実施形態例を示す概略縦断
面図。
FIG. 5 is a schematic vertical sectional view showing still another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施形態例を示す概略横断面図。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment example of the present invention.

【図7】本発明のさらに他の実施形態例を示す概略縦断
面図。
FIG. 7 is a schematic vertical sectional view showing still another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の他の実施形態例を軸線に対し軸対称の
概略片側縦断面図。
FIG. 8 is a schematic one-sided longitudinal sectional view of another embodiment of the present invention, which is axially symmetric with respect to the axis.

【図9】本発明のさらに他の実施形態例を軸線に対し軸
対称の概略片側縦断面図。
FIG. 9 is a schematic one-sided vertical sectional view of yet another embodiment of the present invention, which is axially symmetric with respect to the axis.

【図10】本発明の他の実施形態例を軸線に対し軸対称
の概略片側縦断面図。
FIG. 10 is a schematic one-sided vertical sectional view of another embodiment of the present invention, which is axially symmetric with respect to the axis.

【図11】図10に示す実施形態例の排気管の位置を示
す概略横断面図。
11 is a schematic cross-sectional view showing the position of the exhaust pipe of the embodiment example shown in FIG.

【図12】本発明をタンデム型銅蒸気レーザ装置に適用
した実施形態例を示す概略横断面図。
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment example in which the present invention is applied to a tandem type copper vapor laser device.

【図13】本発明を縦励起銅蒸気レーザ装置に適用した
実施形態例を示す概略断面図。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment example in which the present invention is applied to a longitudinally pumped copper vapor laser device.

【図14】従来の縦励起銅蒸気レーザ装置を示す概略断
面図。
FIG. 14 is a schematic sectional view showing a conventional longitudinally pumped copper vapor laser device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 外管 1a 陰極部外管 1b 絶縁外管 1c 陽極部外管 2 保護管 4 断熱材層 5 中空断熱層 6 内管 7 陰極 8 陽極 9 レーザ媒質金属粒子 10a ガス導入口 10b ガス導入口 21、21a,21b 排気配管 1 Outer Tube 1a Cathode Outer Tube 1b Insulated Outer Tube 1c Anode Outer Tube 2 Protective Tube 4 Heat Insulating Material Layer 5 Hollow Heat Insulating Layer 6 Inner Tube 7 Cathode 8 Anode 9 Laser Medium Metal Particles 10a Gas Inlet 10b Gas Inlet 21, 21a, 21b Exhaust pipe

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】気密容器に接続されたガス導入用配管から
ガスを導入し前記気密容器に接続されたガス排気用配管
から排気するとともに、前記気密容器内にレーザ媒質金
属を載置し前記気密容器内に配設された放電電極を介し
て前記気密容器内で放電させ、発振したレーザ光を前記
気密容器の両端部の近傍に取り付けられたウインドウを
通して外部へ出力する金属蒸気レーザ装置において、 前記ガス排気用配管は、前記ガス導入用配管が前記気密
容器に接続される位置よりも前記ウインドウからより離
れた位置で前記気密容器に接続されていることを特徴と
する金属蒸気レーザ装置。
1. A gas is introduced from a gas introducing pipe connected to an airtight container and exhausted from a gas exhausting pipe connected to the airtight container, and a laser medium metal is placed in the airtight container to form the airtight container. In a metal vapor laser device that discharges in the airtight container through a discharge electrode arranged in the container and outputs the oscillated laser light to the outside through a window attached in the vicinity of both ends of the airtight container, The gas exhaust pipe is connected to the airtight container at a position farther from the window than the position at which the gas introduction pipe is connected to the airtight container.
【請求項2】気密容器に接続されたガス導入用配管から
ガスを導入し前記気密容器に接続されたガス排気用配管
から排気するとともに、前記気密容器内にレーザ媒質金
属を載置し前記気密容器内に配設された放電電極を介し
て前記気密容器内で放電させ、発振したレーザ光を前記
気密容器の両端部の近傍に取り付けられたウインドウを
通して外部へ出力する金属蒸気レーザ装置において、 前記ガス排気用配管は、前記ガス導入用配管が前記気密
容器に接続される位置よりも前記放電電極からより離れ
た位置で前記気密容器に接続されていることを特徴とす
る金属蒸気レーザ装置。
2. A gas is introduced from a gas introduction pipe connected to an airtight container and exhausted from a gas exhaust pipe connected to the airtight container, and a laser medium metal is placed in the airtight container to form the airtight container. In a metal vapor laser device that discharges in the airtight container through a discharge electrode arranged in the container and outputs the oscillated laser light to the outside through a window attached in the vicinity of both ends of the airtight container, The gas exhaust pipe is connected to the airtight container at a position farther from the discharge electrode than the position at which the gas introduction pipe is connected to the airtight container.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018128081A (en) * 2017-02-08 2018-08-16 トヨタ自動車株式会社 Decompression/insulation piping structure

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018128081A (en) * 2017-02-08 2018-08-16 トヨタ自動車株式会社 Decompression/insulation piping structure
US10711939B2 (en) 2017-02-08 2020-07-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Decompression heat-insulating pipe structure
US11333289B2 (en) 2017-02-08 2022-05-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Decompression heat-insulating pipe structure

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