JPS58123786A - リングレ−ザ用ガス放電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 仁の発明は、一般にはガス放電装置に関し、さらに詳し
くは、レーザビームの発振用リングレーザジャイロ内で
、ガス放電の発生プロセスを早めるための新規な放電装
置に関する。

〔従来技術〕

リングレーザジャイロは、普通、角速度センサーとして
使用される。リングレーザジャイロの主要部はレーザビ
ーム源、即ち発振器である。ある種類のレーずビーム発
振器は、閉じたパスを形成する複数個０１ラーを組合わ
せたガス放電装置によｐ構成されている。このパスは通
常三角形または長方形であゐが、多角形パス勢も使用で
きる。

命日では、リングレーザジャイロは、Ｈ・−Ｎ・ガスを
使用するガス放電装置を使用する。Ｈ・−Ｎ＠ガスは電
流によって励起され、イオン化されてプラズマを生成す
る。幽業者にはよく知られていることであるが、イオン
化されたガスは反転分布を生じ、結果として光子の放出
が起Ｌ　ａ・−Ｎ・の　　　゛場合には、プラズマを表
わす可視光線が発生する。

このガス放電装置が、複数個のミラーに関して正しい位
置に置かれているとＩＫは、励起放電管により、？？−
１ｃよって形成される光学的閉ループパスに沿って反対
方向に一行する２つの逆進行レーザビームが生じる。

リングレーザ装置イｇを使用する実施例には光学的閉ル
ープパスを備えた単一体Ｏガス放電装置などがある。こ
れらの装置は、Ｐ・ｄｇ＠ｒｓｋｌＫよる特許亀３９へ
６０６に示されており、この特許は、本発明の論受入に
醸渡されている。この先行例では単一のブロックが光学
的なキャビティを形成している。この光学的キャビティ
に封入するガスは特定のレーザガスである。ミラーは、
光学的中ヤビテイ周辺の適癲表場所に位置し、逆進行す
るビームを光学的キャビティに沿って反対方向に反射す
る。

ガス放を杜、ガス封入光学的キャビティ内でガス封入光
学的中ヤビテイに連結している少くとも１個のＳ極と少
くとも１個の陰極の間で、ガス内を流れる電流によって
発生する・ 従来のリングレーザジャイロ装置では通常反対方向に一
対の電流が流れている点に注意が必要である。一対の電
流が各々ガス中でプラズマを発生させる。この電流は、
１つの陰極と１つの陽極０間に印加された十分な電位に
よって発生する。電流がガス中を流れる結果、ガスの分
子移動に影響が現われる。電流は通常、レーザビームが
通過するパスの少くとも一部を流れ為ため、電流の影響
によって生じるガスフｐ−は、ジャイ四出力のか九よシ
、即ち誤差の原因となる。従って、リングレーザジャイ
ロでは、債個の電流によって生じるガス７ａ−効果を相
殺するために、１対の電流を発生させるのが一般的であ
る。従来のリングレーザ装置では、一本の陰極と１対の
陽極とＫよって電流を流し、その陽極を、レーザビーム
の閉ループパスＫ１１４ｉして対称Ｋｌき、一方の電流
の影４ＩＩＫよって生じたガス７０−が、他方の電流の
影＠Ｉ／Ｃよって生じるガスフローによシ相殺させる。

上記の装置と類似したリングレーザジャイロ装置は、２
つの固有の特性を有していて、その特性によりその装置
のレーず発生能力が妨げられる。

第１Ｋ−光学的なキャビティを形成している単一本体は
、通常、非常に高い誘電率を有し、その結果、電極と他
の部分との関に漂遊容量が発生させる。この漂遊容量の
ために１キヤビテイ内外に電荷が蓄積し、電位が発生す
る。これを妨けるため始動電位を各陰極と電極対に印加
して、陰極と陽極の間に電流を起し、ガスをイオン化し
てグッズマを生成しなければならない。さらに１ある装
置。

％に三角形リングレーザでは、電極は互％／％にキャビ
ティを通る直線上にはなく、陰極と陽極間のガス内を通
る電流は、閉ループバスを形成する少くとも１対の連結
されたキャビティのラインセグメントを通過しな妙れば
ならない。その結果、各陰極と陽極対の間に電流を流す
。Ｋｌ！する始動電位は、非常に大きくなシ、直線チュ
ーブレーザに電流を流す際に必要な電位よ）４遥かに大
きくなあ。

従って、従来の方法では、陰極と陽極０間に電流を流し
、ガスをイオン化し、そしてレーずビームを発振させる
場合、その始動が通常不確実で遅い。

そして各陰極と陽極対の間に非常に大Ｉい始動電位が必
要となる。

第１図は、従来型の始動機構を内蔵するガス封入リング
レーザジャイｐの概要図を示す、ジャイロは、本体部分
１０を含与、外一部によって形成され、通常０ｗ５ｎｓ
＊１１１１ｍｅｌｓ　ｅ＠ｒｙ、　０製造するＣ＠ｒｖ
ｉｔのような、蝙低＊＊材料で構成される。

Ｃ＠ｒマロ材料は、非常に高い誘電率を有する。本体を
連通する中ヤビテイｔ１＊１１１３．２０゜２２＊８１
−４０が設けられ中ヤビテイｌＬ１２゜１３は本体部１
０の外壁と内壁とによって形成され、かつ光学的閉ルー
プバスを成す三角形を形成する。三角形状の連過中ヤビ
テイの頂点に、にラ−１４，１５，１＠が位置し、これ
は反射によって、キャビティ１１．１２．１３より成る
キャビティ内に光学的パスを形成する。各々ラーは、一
対の連通中ヤビテイの共通接合部を形成し、そしてとＯ
建う−は通過キャビティに対する密封された接合部の役
目をする。レーザジャイロの所定ガスは、中ヤビテイ４
０に連結したガラス管４１を通って複数個ｔ）ｄＰヤビ
テイ内へ導入される。従来の方法では、ガラス管４１を
４２で喰切され、所定のガスは連過中ヤビテイ内に密封
される。館１の陽極１Ｔは、キャビティ２０を通じて中
キビテイ１１内のガスと接触してい墨。第２０陽極２１
は、キャビティ２２を過って中キビテイ１２内のガスと
接触している。陰極３０は、中ヤビテイ３１を通じて中
キビテイ１３内Ｏガスと接触し、また中ヤビテイ１３の
一部の今ヤビテイ３１とキャビティ４０を通じて管４１
内のガスとも接触している。

前述したようにル−ザビームを発振させるためＫは、ガ
スを封入した中ヤビテイに高位の原子を含壜讐な妙れば
ならない。これは、ガス中に放電電流を流して、光学的
閉ループバスを形成するキャビティ１ｔｅ１２またけ１
３０％Ａずれか少くとも一つで、プラズマを生成するこ
とによって達成で−る。館１図に示す装置では、十分な
電位源５０を陽極ＩＴと陰極３００関に作用させるとと
ｋよってｔの間Ｏキャビティ１１と中ヤビテイ１３０部
分にプラズマを生成することができる。抵抗器５２を、
電流を制限するために１電位源５０と陽極ＩＴの関Ｋｍ
絖する。電位源Ｓ・は、陽極ＩＴと陰極３００間に、初
期自由電荷の少くとも最初のグループを発生および／ま
たは加速し、ガスをイオン化し、次いで陽極１１と陰極
３・ｔ）ｒｉｊＡＫ電流を流すことが可能ｔＳ十分なも
Ｏで＆妙ればならない。第１図に示す三角形状ジャイー
〇多角形形状のために、初期自由電荷を加速させるため
には、電位源５０は非常に大暑（なければならない。

（４０ｏｏｖ程度）一旦ガスがイオン化し、ガス中の電
流が陽極ＩＴと陰極３０の間を流れ始めると、自由電荷
の急速に発生し、電位源はその値が低下しても（ｔ、ｏ
ｏｏｖ程度）陽極１Ｔと陰極３０の間Ｏ電流を維持する
ことができる。しかしながら、始動前に本体１０ＩＩｃ
残留する電荷によりては、非常に短い応答時間内に初期
電流を流す九め、さらに大暑な電位、が必要となる場合
もある。

萬１図に示すように、第２の陽極２１は、連通キャビテ
ィ１１．１２．１３と陰極３０に対して対称に位置する
。陽極２１と陽極１Ｔは電源５０の同じ極Ｋｍ続され、
陽極２１は電流制限抵抗器Ｓ１を通じて電１［ＳＯＫ＊
続する九め、陽極１Ｔと陽極２１が実質的に同一電位に
ある。これＫよシ、陽極２１と陰極３００関Ｏキヤビテ
イ１２゜１３０部分にプラズマが発生する。レーザ角速
度センナ−での非対称なゲイン原子の流れはかえよ〉を
生ずることは良く知られている。（ラングミ凰ア７０−
効果）。このようにして、プラズマは分割され平衡し、
一方Ｏ脚Ｏ効果は他方によって相殺される。１個０ｌｌ
ＩＩｉｉと２個の陽極、ｔたは１個の陽極と２個ＯＩＩ
極Ｏ平衡配置は、それらを対称的に置けば、必要な平衡
条件が満足される・（１個の−ＩＩ噛たは１個の陰極シ
ステムは、共通の１対の電極を表わすととに注意すぺ龜
である。）４ちろん、これらＯ平衡ＯＪ［Ｉｌは、４備
０？ヤビテイが連通して長方形Ｏ光学的閉ループパスを
形成する長方形状りングレーずジャイロでも必要である
。プラズマの平衡は、その他０＊＊０閉ループ形状にも
必要である。従来の方法では、高電圧。

高岡ＩＩｌ数の過渡状態を発髪させて、レーずビームの
発振を可能にするための放電電流を流す方法によって、
レーザ装置を起動させる始動機構が設けられている。在
来型の装置を第１１１に示す。

再び館１図を参照する・前述した通）そこｋはレーザ発
振を行うためＯ始動機１１１が図示されている。自由電
荷が、キャビティ３１＊４０ｓおよびキャビティ３１と
４０を接続するキャビティ１３の小部分で１発生および
Ｉｌたは加速する。最終的に、遅鴬時間の後にこれらＯ
自由電荷の中の一部は、移動して陰極３０と陽極１７ま
た杜２１のいずれか（必ずしも両方の必要はない）との
関に電流を渡し始める。前記の自由電荷は、既に説明し
た方法を用い始動機構によって発生される。

第１Ｗ！Ｊでは導電性の材料ＩＯが本体１０に取付けら
れ、ガラス管４１と本体１００ｍ合部を包囲している。

前記導電性材料は、高電圧肇圧器Ｔ。

〇一端に電気的に接続され、変圧器ＴＯの他端は陰極３
０と第２の電位源−００一端に＃、続されている。変圧
器ＴＯは、コンデン′＃ｊＴ１の一端に接続されたタッ
プを有している。コンデンサ７１の他Ｏ端はスイッチ手
段Ｔ５を介して陰極３０に接続されている。タップ１Ｉ
ｃｔｉＩ続されていないコンデンサＴ１の端は、電流制
限抵抗器Ｔ６を介して電位源ＳＯの他端に接続されてい
る。第１図において、第１の分布電界が陰−：３０と陽
極１７の間に、そして第２の分布電界が陰極３０と陽極
２１の間に、陰極３０と陽極１７，２１Ｃ）間の電位源
５０によって、設定される。絡１図では、電位源５０が
、ガスのイオン化を開始し、そして自由電荷を生成し始
めるｋは、それ自身では大１ｔ−ｇが不十分であるが、
陰極３０と陽極Ｉ？、２１の間に生成された電流を持続
するＫは十分であると推定する。

変圧６７０．コンデンサ７１．スイッチ手段７５、抵抗
器７１．電位源８（ＨＤ組合わせｋよって、始動機構が
形成され、それによ）変圧器ＴＯの両端間、つ１１委導
電体６Ｇと陰極３０間に、高電圧、高周波数のリンギン
グ過波状態が発生する。

第１図の始動機構によｐ陰極３０と導電体８０との間に
分布電界が形成される。変圧器７０によって与えられた
過液状態の高電圧が十分に大きければ、第３の分布電界
が、導電体−〇と＊＊の間に自由電荷の初期グループを
発生量せることが可能で、陰極３０と陽極ＩＴ會たは２
１のいずれかの間Ｋ（必ずしも両方であゐ必要は麦い）
、初期電波を発生させることができる。これは、導電体
が、導電体とガスとの間にある極薄の誘電体となるガラ
ス管に接近しているために可能となる。陽極１７または
陽極２１のいずれか一方とＯ関に初期電流が発生すると
、自由電荷の発生量が増加して、陰極３０と陽極１７，
２１の一方または両方との関にプラズマが生じる。

上述の通９従来の方法による始動機構は、装置Ｏ起動に
は有効ではあるが、両方のグツズｗノ＜スＫｌ流を通す
という面では、信頼性が低く、放電電流の開始から装置
が起動するまで時間がかかった。装置を起動するためス
イッチ手段Ｔ５の開閉操作が数回必要でＴｏり、これに
より、その綜合的な効能が像下した。最＊　Ｋ　ｓこの
始動機構は、過渡高電圧、高周波数を生成する上で多く
の要素が必要となり、高価であった。

〔発明の目的〕

したがって、不発Ｗ１４０目的は、リングレーザに適用
可能でかつ短時間でガス放電管に電流を確実に発生させ
、電流発生に必要な電位を低減させる羨雪な提供するこ
とである。

（ＩＩ！施例〕 以下、第２図乃至第４図を参照して本発明を詳述する・ 次に第２図は、本発明の始動機構を有する同様のレーザ
ジャイロ構造を示す。第２図ＫＴｈいて、第１図のもＯ
Ｊ：１′＆１様の徐能を有する要素は、同じ番号を付し
ている。館２図＃ｌｃおいては、導電体２１（１本体１
０　Ｋ　１ｌｌｌ＄接Ｌ、陽極１Ｆと陽極２１間を、キ
ャビティ２０　、＊キビテイ１１〇一部、キャビティ１
３．＊キビテイ１２の一部、中ヤビテイ２２に沿って延
びゐバスに従って、外壁に沿って延設している。要約す
ると導電体は、通常プラズマ（可視放電）が見られる連
過中ヤビテイ部分によって形成されるバスに沿っている
。第１図と同様に陽極１Ｔと陽極２１は、それぞれ電流
制限抵抗器５１，５２の電圧仮下の場合を除き、本質的
に同一電位にある。陽極２１は、導線２１ｓｔ介してス
イッチ手段２３１１〇一端に接続している。

スイッチ手段２３Ｇの他端は、導電体２１・と、抵抗器
２２０で示すインビーダシ子や一端とＯＩＩ金点に電気
的に接続している。インピーダンス手段２２０の他端は
、陰ｍ５ｅｔｃ電気的に接続している。スイッチ手段２
３０を作動すると、陽、極ＩＴと、陽極２１と、導電体
２１０とを、陰極３０に対し、実質的に同一電位にする
。

次に第２図の作動を説明する。電位ｉ＊ｓｏは、陰極３
０と陽極１７．２１０間の、ガス中に生成され九電流を
持続させる値を有すゐ必要がある。

これは、普通はＬ０００ポル）程度である。この値を有
する電位源は、生成畜れた電流を維持することは可能で
あるが、しかし本発明の始動装置がないと、電流を流し
始めるｋは通常不十分である。

インピーダンス手段２２（Ｉは大きい抵抗器（１００Ｍ
程度）であって、これが、本体１Ｇの残留静電荷を放出
する機能を有する。本体１０の合成静電位分布は、この
ようＫして、陰極３０と両方の陽極１７．２１の間に初
期放電電流を発生させるのに都合がよい、不要な電荷と
脅威電界が減少する。

放電電流をガス中に発生させるため、スイッチ手段２３
０により、陽極ｒ’ｑ、陽極２１．導電体２１０が、導
線２１５ＪＣよって電気的にＩ［され、遂には陰極３０
と陽極１７ｅ２１０関に十分な電流が発生され、スイッ
チ手段操作用の電流探知装置２５０によって表示される
。ひとたび十分な電流が発生すると、スイッチ手段２３
０を操作し、導体２１０を陽極１７１２１から切り離す
。スイッチ手段２３０は、所定の時間だ＃ｆ接続する一
時ｗｋ＃スイッチとすることもできる。本発明では、電
流探知装置２５０が不要となる。

導電体２１０は、次のような機能を有する。（１）本体
１０の電位分布を性成するための等電位面の役目をし、
その電位分布の生成によって、本体中の放電バスに沿う
電荷状ｍ、特にガス封入中ヤビテイを形成する内壁に沿
う電荷状態を、始動し易いような状ｗＫすること。Ｑ）
自由電荷の発生を増大し、かつ正常作動放電電流バス（
プラズマバス）Ｋ沿って自由電荷の加速を増大させるこ
と、０）正常作動放電電流バスに沿って、合成変位電流
放電を発生するとと。放電１諸は、電ｗｓｏＫよって陰
極と陽極との間に電位が印加された結果、ガス中に発生
するものであることが注目される。変位Ｗ＊は、スイッ
チ手段２３０による変化に起因し、本体１０の第１の電
位分布から第２の電位分布へＯ急激な電位分布変化の結
果、放電バスに沿って生じるものである。始動に必要な
電位分布変化の差は、その太き宴が、少くとも、変位電
流を発生して、究極的ＫＦｉレーザビーム発生のための
放電電流を生成するのに十分でな社ればならない。

第２図には示されていないが、始動の九めＫは弛０Ｉｌ
ｌ威も可能である。導体２１０を陽極１７．２１に接続
する代シに、スイッチ手９２ＳＯを、陰極３０に直接電
気的に接続する場合に使用することができ、またインピ
ーダンス手段２２０を、導体２１０と陽極１７．２１の
一つと０間に接続することもできる。この債変した実施
例では、第２図と本質的に同じ電界が発生するが、前記
のものとは逆となる・ 前に示したように１インピ一ダンス手段２２０によって
、導電体２１０が陽極１７　ｓ　２１　Ｋ　’４８２１
５とスイッチ手段２３０を介して電気的Ｋｉｎ続される
場合を除き、本体１０から残留電荷を放出することがで
きる。従って、始動前は、本体１０は、導電体２１０に
よって与えられる勢電位面によって、第１の電位分布状
態に保持されている。次いて、電位分布が、スイッチ手
段２３０によって第２の電位分布状９に変化し、そして
放電電流を開始させてレーザビームを発生させる。

第２図の他Ｏ改変集論例を第４図に示す、スイッチ手段
２３００代プに、単極２極スイツチ４３０を使用してい
る。中央のボール４３１を、館２図と同様の方法て２本
体１０に隣接する導電体２１０に電気的に接続している
。スインｆ４３０が位置−ＩＫ在るときは、中央のボー
ル４３１は導線４１Ｇを介して陰極３０に電気的に接続
されている。スイッチ手段４３０が位置−２に在ると１
１は、中央のボール４３１は導線２１５を介して陽極１
７．２１に電気的に接続される。

第２図に示す放電装置を真備する第４図の構成では、第
２図について既Ｋｆｆｌ明したのと同様な作用効果を持
つ。導電体２１０は、本体１０の電位分布を生成するた
めの尋電位面としての役目をする。

放電電流を開始するために、スイッチ４３Ｇを、先ず、
位置−１または位置−２０いずれかＫ　Ｌ　、本体１０
の電位分布状ＩＩ（電荷状］！Ｉ）、特に、ガス封入中
ヤビテイ１１，１２．ＩＳを通る放電パスに沿う電位分
布状態を始動状１１ＡＫする。これは、導電体２１０が
陽極または陰極のいずれかに接続するえめである。その
結果、本体１００電位分布が、導電体２１０によって与
えられる等電位面が陰極か陽極かいずれかの電位である
ので、分極される。

本体１・の電位分布が始動状部のとき、スイッチ４３０
を直ちに、２または１の逆Ｏ位ｆＫ入れる。

そうすると、導電体紘反対の電極に連結され、その結果
、本体１０の初めの電位分布が急激に変化し、放電電流
が流れ始めて装置が起動する。これには、前と同じよう
に１陰極とｌｉＩ極との間の電位の大きさが、放電電流
がいったん流れ始めるとそれを持続するＯＫ十分な大き
さであると仮定している。＃、４図の実施例では、放電
電流は、本体１０の電位分布Ｏ極性を逆にすることによ
って流れ始：′： め、電位分布の変化は１．電源５０の大きさに左右され
る。手動スイッチの変化で、放電電流を流しレーずビー
ムを発生するＯＫ十分であるため、スイッチ手段２３０
１九は４＄００位置を変える速度は余り１蚤ではない。

導電体２１０は、例えば、粘着性裏地を有する薄い鋼箔
のような金属ストリップでよい。そのストリップを、前
述のように、パスに沿って電設するように粘着剤で被着
する。導電体２１０は、絡２図に示す配置で分るように
、プラズマの現われる全パスに沿って電設する必要はな
い。即ち、導電体は、陰極３０と陽極１７ｅ２１の間の
パス〇一部に在るだ妙でよい。普通プラズマの現われる
パスのどの部分に導電体を置いても、自由電荷の発生と
加速が増大して始動するからである。導電体を、少くと
もキャビティ１１，１３の接合部附近の一部と、キャビ
ティ１３．１２の接合部附近の一部に設けることが有利
であることが特筆される。前述のように導電体を遣烏な
位置に設置した場合、接合部の自由電荷の発生が大きく
なる。これは、陰極３０と陽極１７．２１の間の初期ｗ
ｆＩＩｔの発生に対する抵抗を軽減するのに役立つ。つ
まりその間の電流を強制的ＫＩＩ合部（コーナ部）周辺
の所定のパスに沿って流すようにするからである。さら
に、前述のように導電体を適蟲な位置に設置すると、陰
極とコーナ関、およびコーナと陽極間で自由１′荷の加
速が増大する。コーナと電極間に、始動時に生成した電
界によって直線加速パスが設定されるからである。その
結果、自由電荷の発生と加速が増大して、放電電流が流
れ始め信麺性が増す。

他のｌＩ！施例を第３図に示す。これでは、導電体をレ
ーザジャイロの本体１０ＫＩＩ！Ｉして設け、そしてそ
の外壁に沿って、正常のプラズマにより形成されるパス
に従って電設している。第３図で、第１図と同様０機能
を持つ部品には同じ番号を付けている。鮪１の導電体３
１０は、本体１０に隣接していて、キャビティ２０．＊
キビテイ１１の一部、および中ヤビテイ１３の一部によ
って形成されるパスに沿っている。導電体３１０は、陰
極３０で、またはその近くで終っていて、その終点を３
１１で表わす。餉２の導電体３２０は、本体１０４Ｃ隣
接し、キャビティ２２．キャビティ１２の一部。

およびキャビティ１３０一部によって形成されるパスに
沿っている。導電体３２０は、陰極３０で、普たはその
周囲で終っており、終点を３２１で表わしている。導電
体３１０は、導Ｍ３２８によって陽極１７Ｋｔ気的Ｋｍ
続される。導電体１２０は、導線３２２により陽極２１
に電気的に接続される。第１図で示したように、電位源
３４０が抵抗器＊１ｅ５２の接合点に電気的に接続され
てシシ、抵抗！！５１゜５２の他端は、それぞれ陽極２
１．１７に接続される。電位源３４０の他端は、スイッ
チ手段３５０を介して陰極３０に接続される。もう一つ
の電位源３３Ｇが、陰極３０とダイオード３ＴＯの陽極
との関に連結される。ダイオード３ＴＯの陰極は、抵抗
器５１．５２の接合点と電位源３４０とに電気的に接続
される。状態によっては、プラズマ振動は、陽極と接地
面として作用するケース（図示せず）との間の寄生振動
のために生じることもある仁とに注意が必要である。こ
の問題な拳法するためＫ。

導線３２２と３２３の代りに大−門抵抗器（Ｍρ）を使
うことが好ましい場合もある。その場合陽極１Ｆ。

陽極２１．および導電体３１０，３２９Ｆｉ、すべて。

陰極５６ＫＩして実貧釣に同一電位である。

第３図の始動装置は、導電体３１０，３２０，１１位源
３４０．およびスイッチ手段３５０とよシ成る。導電体
３１０．３２０は、第２図、館４図の導電体２１０と実
質的に同一の機能を行う。以下の説明では、電位１１＄
４０は所謂起動電圧としての大きさを有し、電位源３３
０は、電位源３４００大きさよりも小さい所謂運転電圧
としての大きさを有する鬼のと仮定する。ジャイロでレ
ーザ発振を起動するには、スイッチ手段３５０を操作し
てスイッチＳ１を閉じ、電位１［Ｓ４０を陰極３０と両
方の陽極１７，２１との関Ｋｍ続する。同時に、スイッ
チ手段３５０を閉じるととによって、導電体３１０，３
２０が、それらがそれぞれ陽極１７．２１に接続されて
いるため。

電位源３４０に電気的に接続される。これにより、陰極
３０と陽極１ＴＯ間、および陰極３０と陽極２１０間の
正常プラズマパスに沿って、集中した・：：。

第３および第４の分布電界が生成される。（第１および
第２の分布電界は、それぞれ、陰極３０と陽極ｔ　７０
間、および陰極３０と陽極２１の間の電位差によって生
成する。）前記露３と館４の分布電界によって、正常プ
ラズマ振動に沿う自由電荷の発生および加速が増大する
。集中した第３および館４の電界は、自由電荷を、導電
体＄１０と３２０によって規定される所定のバスに沿っ
て運動させ、その結果、始動が速くなシ、また陰極３０
と陽極１Ｔの間、および陰極３０と陽極２１０間のガス
中に電流を発生させるのに要する電位源３４００大き含
が小さくともよい。

以上のような状態では、電位ｍ５ｓｏは電位源３４０よ
シも小さいためダイオード３ＴＯは逆バイアスとなり、
そして電位源３３０は実質的に回路で作動しない。しか
しながら、十分な電流がガス中を流れているときには、
電流探知手段３５５によりスイッチ８１が開くよう指示
され、電位源３４０が回路から切抄離され、結果として
電位ｗｔｓｓｏが回路で作動する。電源３３Ｇは、電流
がいったん始動手段によって発生すると、その電流がガ
ス中を流れるのを持続させるのに十分な大きさを有して
％Ａ表ければならない、第２図の場合のように、電流探
知手段は、時限スイッチを使用することによって、不要
となる。

ジャイｐのレーザ発振を起動するための第３図に示す！
１１！翰例によれば、始動が速くなり、そして電位１１
３４０の始動Ｋｌ！する大きさが少くてすむ。

館３図では２個の別個の導電体３１０，３２０としてい
るが、それらを組合わせて１個の導電体とする仁と４で
寝る。即ち、１＠ｔ）連続した導電体を、陽極１Ｔと陽
極２１０間に設叶てもよい。しかしながら、場合によっ
ては、陰極３０と陽極１７ま九は２１の一方だけとの間
Ｋｌ流を発生させるだけでよいこともある。これは、導
線３２３，３２２を不１’ＫＬ、連続導電体を、抵抗器
５１．５２の接合点で電位源３４０に直結することくよ
って行うことができる。この改変実施例は、第３図に示
す実施例と同じようによく作動すゐが、そのような装置
をｌ！ＩＮ！に使用する場合には、陰極と陽極を含む基
本ジャイルプルツクの外に別の線が必要となる。

図示されてはいないが、リングレーザジャイロを正しく
作動させるために、陰極３０と陽極ＩＴの間と、そして
陰極３０と陽極２１とＯ関の電流を、始動の徒に、平衡
させることは公知のむとである。そのような電流の調節
は当業者には公知のことであり、また、それは始動して
からの運転時に適用されるものであるので、本出願の範
囲外である。

陰極と陽極の間の正常電流パスに沿って電設する等電位
面として導電体を利用する第２．３．４図に示す新規な
起動手段は、付加電界を提供し、これが、パスに沿って
自由電荷の発生と加速を増大させ、レーザジャイロの起
動が容易と表る。導電体の原理は、電流をガス中を通す
よう和したいかなる種類のガス放電装置はもちろん、直
線レーザ装置ｉＫ４同じく適用できる。導電体によって
、始動の信−性が増大し、始動に要する電位が低くカシ
、そして始動時間が短縮される。

〔発明の効果〕

以上放電装置、４ＩＫリングシー゛ザジヤイ■おいて、
ガス中を電流を流し始めるための始動装蓋を説明してき
たが、この装置をリングレーずジャイーと組合せて用い
れば、放電々流開始時の信頼性が増大し、始動時間が短
縮され、かつ両方向にレーずビームを発生畜せるためＯ
ガス空放電々流を開始させる電圧を低くすることが可能
となる。

ｔた。第２ｅ３ｍ４図に示すような導電体は、放電装置
の本体に隣接する導電体の位置によって規定される所定
のパスに沿って自由電荷の発生および加速を増大させる
。それＫよって、一般に放電装置、４１に！Ｊソングー
ザジャイロの所要始動電圧を低下させると共に１始動時
間を短縮する。第２図および第３図に示すリングレーザ
ジャイロは１個の陰極と１ｍまたは２個の陽極とを使用
しているけれど亀、本発明Ｏ原理は、１個の陽極と２個
の陰極を有するリングレーずジャイロにも同様に適用で
きる。さらに、本田ｌＩの導電体および関連回路は、本
発明の精神を逸脱することなく改変が可能であり、また
種種の放電装置および種種の構−、、。

成のリングレーザジャイロに適用できる。

【図面の簡単な説明】

蒙１図は、従来のリングレーザジャイロおよび始動機構
の概要図である。１２図は、本発明の一実施例の頴簀図
である。第３図は、本発明の他の実施例の概要図である
。＃ｇ４図は、第２図の変形例を示す図である。 １０・・・・本体、１１．１２，１３．２０゜２２．３
１，４０・・・・呼ヤビテイ、１４，１５゜１６・・・
・ｆｊ−１１７，２１・・・・陽極、３０・・・・陰極
、５０・・拳・電位源、２１０゜３１０．３２０・・・
・導電体、２３０．３５０・・・・スイッチ手段、２５
０・・・・電流探知装置。 特許出願人　ハネウェル・インコーポレーテツト書代　
埋入　山　　川　　政　　樹（ほか１名）ＦＩＧ、　　
Ｉ ＦＩＧ、４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）本体部にガスを内側した中ヤビテイを内包し、本
   体部に外壁部及び内壁部を具備し、内壁部でキャビティ
   を包囲しかつ内壁がガスと直接Ｋｍ触し、第１の陽極の
   少くとも一部を前記ガスと直接に接触させ、第１の陰極
   の少くとも一部分を前記ガスと直＊に＊触させ、前記第
   １の陰極と前記第１の陽極を、ガスのイオン化によって
   両者間に発生したガス中を流れる電流を少くとも間断な
   くするため第１の電界を両者間に生成するに足る大きさ
   の少くとも第１の電位源と電気的にそれぞれ蒙続するよ
   う構成したガス放電装置において；前記第１の陽極と前
   記第１の陰極との間のパスの一部分に沿って、第２の分
   布電界を提供し、前記陰極と前記陽極との間の゛前記ガ
   ス中を通る所定のパスに沿って、前記ガス内で自由電荷
   の発生と加速を増大させるための電界分布手段と；前配
   電界分布手段を前記第１の陰極と前記第１の陽極のいず
   れか一方に選択的に！Ｉ続させ、前記第１の陽極と前記
   第１０陰極との間に前記ガス中に電流を流し始める丸め
   のスイ、ツテ手段とｋよシ構成したリングレーず用ガス
   放電装置。 （至）夾質上熱的及び機械的に安定なブロックで複数個
   の連通した中ヤビテイ形成せしめ、前記複数個の通過キ
   ャビティの中から選定したキャビティを、光が通過可能
   な閉ループパスを形成するよう連結し、前記複数個の連
   通キャビティに１内部で自由に流動可能なガスを対人し
   、前記ブロックを外壁部と内壁部とＫよシ形威し、前記
   内壁部を前記ガスと直接Ｋｍ触させ、第１の陽極の一部
   分を、１つの前記複数個の連通キャビティの中で、前記
   ガスと接触させ、第１の陰極の一部分を、１つの前記複
   数個の中ヤビテイの中で前記ガスと接触させ、前記第１
   の陰極と前記第１の陽極を、ガスのイオン化によって両
   者間に生成したガス内を通る電流を少くとも間断なくす
   るよう１両者間に電位を生成するに足る大暑さの１少く
   とも第１の電位源と電気的にそれぞれ接続し、少くとも
   ２つのレーザビームを、前記閉ループバスを形成する選
   択されたキャビティを介して反対方向に進行させるよう
   構成した種類のレーず角速度センサーにおいて；１個の
   選択された陽極及び１１１０選択された陰極のいずれか
   と電気的ＫＩ！続し、第１の陽極と第１の陰極との間の
   パスの一部分に沿って第２の分布電界を提供し、前記閉
   ループバスを形成する複数個の連通中ヤビテイのうち選
   定された中ヤビテイの第１および第２０中ヤビテイの一
   部を含み、前記第１の陰極と前記第１の陽極間の前記ガ
   ス内で所定のパスに沿って、自由電荷の発生と加速を増
   大させるよう構成した電界分布手段とＫよシ構成したレ
   ーザ角度センサ。 （３）実質上熱的及び機械的に安定なブロックで複数個
   の連通したキャビティを形成せしめ、前記複数個の連通
   キャビティの中から選定した中ヤビテイ１′ を光の通過可能な閉ループバスを形成す石よう連結し、
   前記複数個Ｏ連通キャビティに、その内部を自由に流動
   可能なガスを封入し、前記ブロックを外壁部と内壁部と
   ｋよシ形成し、前駅内壁部を前記ガスと直接に接触させ
   、第１の陽極の一部分を、１個の前記複数個Ｏ連通キャ
   ビティ内で前記ガスと接触させ、第１０陰極の一部分を
   、１個の前記複数個のキャビティの中で前記ガスと瞭触
   させ、前記第１の陰極と前記第１の陽極を、ガスのイオ
   ン化によって両者間に生成したガス内を通る電流を少く
   とも間断なくするよう、両者間に電位を生成するに足る
   大きさの、少くとも第１の電位源と電気的にそれぞれ接
   続し、少くとも２つのレーザビームを、前記閉ループバ
   スを形成する前記キャビティのうち選定され良やヤビテ
   イを介して反対方向に進行させるよう構成した種類のレ
   ーザ角速度センサーにおいて；前記陽極と前記陰極のい
   ずれか選定した一つの極と電気的に接続させ、第１の陽
   極と第１０１ｍ！極との間のパスの一部分に沿って第２
   の分布電艶を提供し、前記閉ループバ：１′ スを形成する複数個Ｏ連通やヤビテイの中から選定した
   中ヤビテイの少くとも一つの一部分を含み、前記第１０
   Ｍｋ極と前記第１の陽極との間のガス内で、所定のパス
   に沿って、自由電荷の発生と加速を増大させるよう構成
   し走電界分布手段と、前配電界分布手段を前記第１の陰
   極と前記第１の陽極のいずれか一方に選択的に接続させ
   、前記第１０陽極と前記第１の陰極との間でガスを介し
   て電流を流し始める丸めのスイッチ手段とに上シ構成し
   たレーず角度センナ。 （４）本体部分にガスを封入した中ヤビティを内包し、
   前記本体部分に外壁部と内壁部を具備し、前記内壁部で
   前記キャビティを包囲しかつ前記ガスと直接に＊触させ
   、第１０陽極０少ぐとも一部分を前記ガスと直接に接触
   させ、第１の陰極の少くとも一部分を前記ガスと直ｌｌ
   ｌ１ｃ接触させ、前記第１の陰極と前記第１の陽極で、
   ガスのイオン化によって両者間ＫＢＥ成した、ガス中を
   流れる電流を少くとも間断なくするため第１の電界を両
   者間に生成するに足る大きさの少くとも第１の電位源と
   電気的にそれぞれ接続するよう構成したガス放電装置に
   おいて、前記本体部の第１の電位分布状態を生成するた
   めの手段と、前記本体部分の電位分布を、前記餉１０電
   位分布から第２の電位分布へ変化させ、前記第１および
   第２の電位分布を十分に相異せしめその変化を十分に迅
   速にして、前記＃７１Ｊ１の陽極と前記第１Ｃ１ｌｉ！
   極とＯ関に電流を発生させる手段とｋよ〕構成したリン
   グレーザ用ガス放電装置。 （６）実質上熱的及び機械的に安定なブロックで複数個
   の連通した中ヤビテイを形成し、前記複数個の連通中ヤ
   ビテイの中から選定した中ヤビテイを光の通過が可能な
   閉ループバスを形成するよう連結し、前記複数個Ｏ連通
   キャビティに、内部を自由に流動可能なガスを封入せし
   め、前記ブロックを外壁部と内壁部とＫより形成し、前
   記内壁部分を前記ガスと直１１ｉに接触させ、第１の陽
   極の一部分を、１つの前記複数個Ｏ連通キャビティの中
   で前記ガスと接触させ、第１０ｇ１Ｂ極の一部分を、１
   つの前記複数個のキャビティの中で前記ガスと接触させ
   、前記第１の陰極と前記第１の陽極は、ガスのイオン化
   によって両者間に生成したガス中を通る電流を少くとも
   間断なくするよう両者間に電位を生成するに足る大きさ
   の少くとも第１の電位源と電気的にそれぞれ敏続し、少
   くとも２つのレーザビームを、前記閉ループパスを形成
   する選択されたキャビティを介して反対方向に進行させ
   るよう構成した種類のレーザ角速度センサーにおいて。 前配本体部分の第１０電位分布状態を生成するための手
   段と、前記本体部分の前記電位分布を、前記第１の電位
   分布からｌｓ２の電位分布へ愛化させ、前記第１および
   第２の電位分布を十分に相異せしめその便化を十分に迅
   速にして、前記第１０陽極と前記第１の陰極との関に電
   流を発生畜せる手段とｋよ〕構成したレーザ角度センサ
   。