JPH11233860A - 化学レーザ装置 - Google Patents
化学レーザ装置Info
- Publication number
- JPH11233860A JPH11233860A JP4997498A JP4997498A JPH11233860A JP H11233860 A JPH11233860 A JP H11233860A JP 4997498 A JP4997498 A JP 4997498A JP 4997498 A JP4997498 A JP 4997498A JP H11233860 A JPH11233860 A JP H11233860A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- iodine
- gas
- resonator
- excited oxygen
- mixed gas
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 化学励起酸素−沃素レーザ装置においては、
発生される励起酸素の圧力が低く、共振空洞における必
要な作動圧力が高いので、作動ガスをポンプで効率よく
加圧して共振空洞へ供給すること。 【解決手段】 励起酸素を発生する励起酸素発生器10
と、沃素ガスを発生する沃素ガス発生器25と、励起酸素
および沃素ガスを混合する混合手段24と、励起酸素およ
び沃素ガスよりなる混合ガスでレーザ光線を発生する共
振器20とを備えた化学レーザ装置において、混合手段24
と共振器20との間に、混合ガスに衝撃波を発生させるメ
ッシュ31と、このメッシュ31を通過した混合ガスを加圧
するターボ・ブロア32と、このターボ・ブロア32で加圧
された混合ガスを加圧して共振器20へ供給する加圧ポン
プ30とを配置したものである。
発生される励起酸素の圧力が低く、共振空洞における必
要な作動圧力が高いので、作動ガスをポンプで効率よく
加圧して共振空洞へ供給すること。 【解決手段】 励起酸素を発生する励起酸素発生器10
と、沃素ガスを発生する沃素ガス発生器25と、励起酸素
および沃素ガスを混合する混合手段24と、励起酸素およ
び沃素ガスよりなる混合ガスでレーザ光線を発生する共
振器20とを備えた化学レーザ装置において、混合手段24
と共振器20との間に、混合ガスに衝撃波を発生させるメ
ッシュ31と、このメッシュ31を通過した混合ガスを加圧
するターボ・ブロア32と、このターボ・ブロア32で加圧
された混合ガスを加圧して共振器20へ供給する加圧ポン
プ30とを配置したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、化学励起酸素−
沃素レーザー装置に関し、特に、大出力のレーザ光線を
発生する可搬型の化学レーザ装置に関する。
沃素レーザー装置に関し、特に、大出力のレーザ光線を
発生する可搬型の化学レーザ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の化学励起沃素レーザ装置は、図２
に示すように、励起酸素を発生する励起酸素発生器10
と、この励起酸素発生器10で発生した励起酸素より水分
を除去する水トラップ15と、レーザ光線を発生する共振
器20と、沃素を除去して排気する沃素トラップ26とによ
り構成されている。
に示すように、励起酸素を発生する励起酸素発生器10
と、この励起酸素発生器10で発生した励起酸素より水分
を除去する水トラップ15と、レーザ光線を発生する共振
器20と、沃素を除去して排気する沃素トラップ26とによ
り構成されている。
【０００３】励起酸素発生器10は、過酸化水素水Ｈ2Ｏ2
およびアルカリ（ＮａＯＨまたはＫＯＨ）を供給する供
給口11と、塩素ガス供給口12と、発生した励起酸素を取
り出す励起酸素取出口13とよりなる容器14を備え、過酸
化水素水およびアルカリの混合液中に塩素ガスをバブリ
ングさせることにより、気相、液相接触を行なって、反
応式Ｈ2Ｏ2＋２ＮａＯＨ＋Ｃl2→０2（1△）↑＋２Ｎａ
Ｃl＋２Ｈ2Ｏの反応に基づいて励起酸素Ｏ2（1△）を発
生する。
およびアルカリ（ＮａＯＨまたはＫＯＨ）を供給する供
給口11と、塩素ガス供給口12と、発生した励起酸素を取
り出す励起酸素取出口13とよりなる容器14を備え、過酸
化水素水およびアルカリの混合液中に塩素ガスをバブリ
ングさせることにより、気相、液相接触を行なって、反
応式Ｈ2Ｏ2＋２ＮａＯＨ＋Ｃl2→０2（1△）↑＋２Ｎａ
Ｃl＋２Ｈ2Ｏの反応に基づいて励起酸素Ｏ2（1△）を発
生する。
【０００４】水トラップ15によって励起酸素を冷却して
励起酸素より水分を除去したのち、励起酸素へ沃素を噴
射させる。沃素を噴射する手段は、噴射器24と、沃素を
蒸発させてアルゴンArなどの不活性ガスで希釈して噴射
器24へ導く沃素ガス発生器25とにより構成されている。
励起酸素より水分を除去したのち、励起酸素へ沃素を噴
射させる。沃素を噴射する手段は、噴射器24と、沃素を
蒸発させてアルゴンArなどの不活性ガスで希釈して噴射
器24へ導く沃素ガス発生器25とにより構成されている。
【０００５】沃素を混合された励起酸素は、ポンプで加
圧されて共振器20へ導かれる。共振器20は、図２中の断
面図（ａ）に示すように、共振空洞21を挟むように設け
られた複数のミラー（例えば、通常の安定共振器の場合
には、全反射ミラー22および一部のレーザ光線を透過さ
せるミラー23）で構成されている。
圧されて共振器20へ導かれる。共振器20は、図２中の断
面図（ａ）に示すように、共振空洞21を挟むように設け
られた複数のミラー（例えば、通常の安定共振器の場合
には、全反射ミラー22および一部のレーザ光線を透過さ
せるミラー23）で構成されている。
【０００６】この共振器20においては、励起酸素と沃素
が、反応式、 ｎＯ2（1△）＋Ｉ2→ｎＯ2（1△）＋２Ｉ（2Ｐ2/3） Ｉ（2Ｐ2/3）＋Ｏ2（1△）→Ｉ（2Ｐ1/2）＋Ｏ2（3Σ） の反応により励起沃素Ｉ（2Ｐ1/2）を作り、 Ｉ（2Ｐ1/2）→Ｉ（2Ｐ2/3）＋（波長１.３１μｍのレ
ーザ光線） の反応によりレーザ光線を発生させる。
が、反応式、 ｎＯ2（1△）＋Ｉ2→ｎＯ2（1△）＋２Ｉ（2Ｐ2/3） Ｉ（2Ｐ2/3）＋Ｏ2（1△）→Ｉ（2Ｐ1/2）＋Ｏ2（3Σ） の反応により励起沃素Ｉ（2Ｐ1/2）を作り、 Ｉ（2Ｐ1/2）→Ｉ（2Ｐ2/3）＋（波長１.３１μｍのレ
ーザ光線） の反応によりレーザ光線を発生させる。
【０００７】共振器20において反応が終わった沃素は、
沃素トラップ26において冷却されて回収され、不活性ガ
スは排気される。
沃素トラップ26において冷却されて回収され、不活性ガ
スは排気される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の化学励起酸素−
沃素レーザ装置においては、発生される励起酸素の圧力
が30〜50torrと低く、共振空洞21における必要な作動圧
力は１気圧程度と高いので、沃素を混合した励起酸素を
ポンプで加圧しなければならない。
沃素レーザ装置においては、発生される励起酸素の圧力
が30〜50torrと低く、共振空洞21における必要な作動圧
力は１気圧程度と高いので、沃素を混合した励起酸素を
ポンプで加圧しなければならない。
【０００９】しかし、加圧ポンプの入出力間の圧力差が
極めて大きいので、ポンプが空回り状態となって運転効
率が悪く、大型のポンプを使用しなければならなかっ
た。
極めて大きいので、ポンプが空回り状態となって運転効
率が悪く、大型のポンプを使用しなければならなかっ
た。
【００１０】そこで、この発明は、このような作動ガス
供給系の問題点を解決するために考えられたもので、加
圧ポンプの入力側の圧力を高めて、励起酸素と沃素との
混合気体を供給するように構成したものである。
供給系の問題点を解決するために考えられたもので、加
圧ポンプの入力側の圧力を高めて、励起酸素と沃素との
混合気体を供給するように構成したものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明の化学レーザ装
置は、励起酸素を発生する励起酸素発生器10と、沃素ガ
スを発生する沃素ガス発生器25と、励起酸素および沃素
ガスを混合する混合手段24と、励起酸素および沃素ガス
よりなる混合ガスでレーザ光線を発生する共振器20とを
備えた化学レーザ装置において、混合手段24と共振器20
との間に、混合ガスに衝撃波を発生させるメッシュ31
と、このメッシュ31を通過した混合ガスを加圧するター
ボ・ブロア32と、このターボ・ブロア32で加圧された混
合ガスを加圧して上記共振器20へ供給する加圧ポンプ30
とを配置したものである。
置は、励起酸素を発生する励起酸素発生器10と、沃素ガ
スを発生する沃素ガス発生器25と、励起酸素および沃素
ガスを混合する混合手段24と、励起酸素および沃素ガス
よりなる混合ガスでレーザ光線を発生する共振器20とを
備えた化学レーザ装置において、混合手段24と共振器20
との間に、混合ガスに衝撃波を発生させるメッシュ31
と、このメッシュ31を通過した混合ガスを加圧するター
ボ・ブロア32と、このターボ・ブロア32で加圧された混
合ガスを加圧して上記共振器20へ供給する加圧ポンプ30
とを配置したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】この発明の化学レーザ装置は、図
２に示すように、励起酸素発生器10と、沃素ガス発生器
25と、加圧ポンプ30と、共振器20とを備え、さらに、図
１に示すように、励起酸素および沃素ガスを混合する噴
射器24と加圧ポンプ30との間に、メッシュ31と、500,00
0ｒｐｍ程度の高速回転するターボ・ブロア32とを配置
したものである。
２に示すように、励起酸素発生器10と、沃素ガス発生器
25と、加圧ポンプ30と、共振器20とを備え、さらに、図
１に示すように、励起酸素および沃素ガスを混合する噴
射器24と加圧ポンプ30との間に、メッシュ31と、500,00
0ｒｐｍ程度の高速回転するターボ・ブロア32とを配置
したものである。
【００１３】励起酸素発生器10で発生した30〜50torrの
励起酸素は、噴射器24より噴射した沃素ガスと混合され
るが、混合ガスの圧力は、２〜３torrと極めて低くなる
が、メッシュ31を通過するときに乱流を生じて衝撃波を
発生し、圧力が30torr程度まで上昇する。
励起酸素は、噴射器24より噴射した沃素ガスと混合され
るが、混合ガスの圧力は、２〜３torrと極めて低くなる
が、メッシュ31を通過するときに乱流を生じて衝撃波を
発生し、圧力が30torr程度まで上昇する。
【００１４】この圧力が上昇した混合ガスは、高速回転
するターボ・ブロア32によって60〜100torrまで加圧さ
れてポンプ30に供給される。
するターボ・ブロア32によって60〜100torrまで加圧さ
れてポンプ30に供給される。
【００１５】このように、60〜100torrまで加圧された
混合ガスは、通常のポンプ30で効率よく１気圧程度まで
加圧して共振器20へ送ることができ、効率よくレーザ光
線を発生させることができる。
混合ガスは、通常のポンプ30で効率よく１気圧程度まで
加圧して共振器20へ送ることができ、効率よくレーザ光
線を発生させることができる。
【００１６】共振器20において、化学反応によって発生
するレーザ光線のエネルギーは、極めて強力であり、特
に、波長１.３１μｍのレーザ光線は、コンクリート、
岩石、セラミックス、鉄、鋼、木、合成樹脂（レジン、
エラストマー）などに吸収されて熱エネルギーに変換さ
れる。このように、波長１.３１μｍのレーザ光線は、
構築物や建築物において普通に使用されている全ての材
料に吸収されて熱エネルギーに変換される。
するレーザ光線のエネルギーは、極めて強力であり、特
に、波長１.３１μｍのレーザ光線は、コンクリート、
岩石、セラミックス、鉄、鋼、木、合成樹脂（レジン、
エラストマー）などに吸収されて熱エネルギーに変換さ
れる。このように、波長１.３１μｍのレーザ光線は、
構築物や建築物において普通に使用されている全ての材
料に吸収されて熱エネルギーに変換される。
【００１７】発生したレーザ光線を光ファイバーによっ
て工事現場へ導くと、変換された熱エネルギーによっ
て、コンクリートや岩石は溶けるので、熔融物を空気で
吹き飛ばすことにより容易に溶断することができ、ま
た、鉄や鋼は、空気中の酸素と反応して熔融が促進さ
れ、より容易に熔融することができる。したがって、鉄
筋コンクリートの解体を極めて容易に実施することがで
きる。
て工事現場へ導くと、変換された熱エネルギーによっ
て、コンクリートや岩石は溶けるので、熔融物を空気で
吹き飛ばすことにより容易に溶断することができ、ま
た、鉄や鋼は、空気中の酸素と反応して熔融が促進さ
れ、より容易に熔融することができる。したがって、鉄
筋コンクリートの解体を極めて容易に実施することがで
きる。
【００１８】
【発明の効果】以上の実施の形態に基づく説明より明ら
かなように、この発明の化学レーザ装置によると、発生
される励起酸素の圧力が低く、共振空洞における必要な
作動圧力が高くても、加圧ポンプが空回り状態となって
運転効率を低下させることなく、共振器に加圧した作動
ガスを供給することができるので、加圧ポンプを小型化
することができ、可搬型の化学レーザ装置を得ることが
できる。
かなように、この発明の化学レーザ装置によると、発生
される励起酸素の圧力が低く、共振空洞における必要な
作動圧力が高くても、加圧ポンプが空回り状態となって
運転効率を低下させることなく、共振器に加圧した作動
ガスを供給することができるので、加圧ポンプを小型化
することができ、可搬型の化学レーザ装置を得ることが
できる。
【図１】この発明の化学レーザ装置の要部を示す断面図
【図２】従来の化学励起よう沃素レーザ装置の一例を示
す原理図である。
す原理図である。
10 励起酸素発生器 15 水トラップ 20 共振器 21 共振空洞 22 全反射ミラー 23 一部のレーザ光線を透過させるミラー 25 沃素ガス発生器 26 沃素トラップ 30 加圧ポンプ 31 メッシュ 32 ターボ・ブロア
Claims (1)
- 【請求項１】 励起酸素を発生する励起酸素発生器と、
沃素ガスを発生する沃素ガス発生器と、励起酸素および
沃素ガスを混合する混合手段と、励起酸素および沃素ガ
スよりなる混合ガスでレーザ光線を発生する共振器とを
備えた化学レーザ装置において、混合手段と共振器との
間に、上記混合ガスに衝撃波を発生させるメッシュと、
該メッシュを通過した上記混合ガスを加工するターボ・
ブロアと、該ターボ・ブロアで加圧された上記混合ガス
を加圧して上記共振器へ供給する加圧ポンプとを配置し
たことを特徴する化学レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4997498A JPH11233860A (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | 化学レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4997498A JPH11233860A (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | 化学レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11233860A true JPH11233860A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=12846000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4997498A Pending JPH11233860A (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | 化学レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11233860A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006160555A (ja) * | 2004-12-07 | 2006-06-22 | Oyo Kogaku Kenkyusho | 液柱式励起酸素発生装置 |
| CN108225716A (zh) * | 2016-12-13 | 2018-06-29 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种测量氧碘激光器边界层流动状态的试验方法 |
| JP2021142244A (ja) * | 2020-03-13 | 2021-09-24 | 合同会社酸素レーザー研究所 | 癌治療装置 |
-
1998
- 1998-02-17 JP JP4997498A patent/JPH11233860A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006160555A (ja) * | 2004-12-07 | 2006-06-22 | Oyo Kogaku Kenkyusho | 液柱式励起酸素発生装置 |
| CN108225716A (zh) * | 2016-12-13 | 2018-06-29 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种测量氧碘激光器边界层流动状态的试验方法 |
| JP2021142244A (ja) * | 2020-03-13 | 2021-09-24 | 合同会社酸素レーザー研究所 | 癌治療装置 |
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