JPS58216481A - 高周波放電封じ切り型ガスレ−ザ - Google Patents
高周波放電封じ切り型ガスレ−ザInfo
- Publication number
- JPS58216481A JPS58216481A JP9877182A JP9877182A JPS58216481A JP S58216481 A JPS58216481 A JP S58216481A JP 9877182 A JP9877182 A JP 9877182A JP 9877182 A JP9877182 A JP 9877182A JP S58216481 A JPS58216481 A JP S58216481A
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- JP
- Japan
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- discharge
- gas
- laser
- gas laser
- frequency discharge
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/038—Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/036—Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は新規な構成の高周波放電封じ切り型ガスレーザ
に関し、特に導波路レーザに好適な高周波放電封じ切り
型炭酸ガスレーザに関する。
に関し、特に導波路レーザに好適な高周波放電封じ切り
型炭酸ガスレーザに関する。
周知のように、封じ切り型ガスレーザにおいては、高周
波放電（以後ＲＦ放電と称する）の方が直流放電（以後
ＤＣ放電と称する）よりも媒質ガスの封じ切り寿命の点
で有利である。
波放電（以後ＲＦ放電と称する）の方が直流放電（以後
ＤＣ放電と称する）よりも媒質ガスの封じ切り寿命の点
で有利である。
これは、ＤＣ放電においては陰極近辺に陰極降下部と称
される領域が形成されることに起因している。該陰極降
下部では陽空間電荷が形成されており、陰極から射出さ
れた電子を充分に加速してなだれ電離現象を発生させて
いる。すなわち、該領域つでは電界が強く従って電子温
度が高くなり、レーザ媒質の解離が促がされるためであ
る。
される領域が形成されることに起因している。該陰極降
下部では陽空間電荷が形成されており、陰極から射出さ
れた電子を充分に加速してなだれ電離現象を発生させて
いる。すなわち、該領域つでは電界が強く従って電子温
度が高くなり、レーザ媒質の解離が促がされるためであ
る。
ところがＲＦ放電では、電子が交流電界の半サイクルの
間に電極間隔に対して無視できるような距離のみをドリ
フトするような駆動周波数電圧が電極に印加されている
。すなわち、該電極からは放電電流は提供されていない
わけである。従って、ＲＦ放電においては陰極降下領域
ならびにこの領域中の高電界が大幅に減じられ、レーザ
媒質ガスの解離方向への進行を少くするものである。
間に電極間隔に対して無視できるような距離のみをドリ
フトするような駆動周波数電圧が電極に印加されている
。すなわち、該電極からは放電電流は提供されていない
わけである。従って、ＲＦ放電においては陰極降下領域
ならびにこの領域中の高電界が大幅に減じられ、レーザ
媒質ガスの解離方向への進行を少くするものである。
また他の理由として、ＲＦ放電によればＤＣ放電のよう
に金属電極を使用する必要がないことがあげられる。す
なわち、ＲＦ放電によれば放電領域内へ金属電極がさら
されることがなく、電極がガス組成に対して影響を与え
ない。従って、ＲＦ放電によれば封じ切り寿命の点でＤ
Ｃ放電よりも有利になる。
に金属電極を使用する必要がないことがあげられる。す
なわち、ＲＦ放電によれば放電領域内へ金属電極がさら
されることがなく、電極がガス組成に対して影響を与え
ない。従って、ＲＦ放電によれば封じ切り寿命の点でＤ
Ｃ放電よりも有利になる。
前記したような理由により、封じ切り型ガスレーザにお
いてはＤＣ放電よりもＲＦ放電の方が有利であることが
知られている。実際、導波路型ガスレーザにおいては、
ＲＦ放電を採用することにより、現在のところ５００な
いし１０００時間の封じ切り寿命を得るに至っている。
いてはＤＣ放電よりもＲＦ放電の方が有利であることが
知られている。実際、導波路型ガスレーザにおいては、
ＲＦ放電を採用することにより、現在のところ５００な
いし１０００時間の封じ切り寿命を得るに至っている。
しかしながら、ＲＦ放電を採用しても僅かずつガス組成
の変化は起こっているわけである。従って、これ以上封
じ切り寿命を延ばすためには新だな手段を構しなければ
ならないのが現実であった。
の変化は起こっているわけである。従って、これ以上封
じ切り寿命を延ばすためには新だな手段を構しなければ
ならないのが現実であった。
本発明は前記従来装置の欠点に鑑みてなされたもので、
ＲＦ放放電口切り型炭酸ガスレーザにおいて、媒質ガス
の封じ切り寿命を飛躍的に延ばすことのできる装置を低
コストで提供することを目的とするものである。
ＲＦ放放電口切り型炭酸ガスレーザにおいて、媒質ガス
の封じ切り寿命を飛躍的に延ばすことのできる装置を低
コストで提供することを目的とするものである。
すなわち本発明では、ＲＦ放電においては電極に誘電体
材料等を用いるのが通例であったが、該放電方式によれ
ば金属電極を用いてもスパツタリングがほとんど起きな
いことに着目し、媒質ガスが充満された領域のうち少く
とも放電領域内の電極表面上に触媒金属による被覆を施
こし、放電による熱エネルギーにより触媒反応を生起さ
せ解離ガスの再結合を積極的に行うことを特徴とするも
の −である。
材料等を用いるのが通例であったが、該放電方式によれ
ば金属電極を用いてもスパツタリングがほとんど起きな
いことに着目し、媒質ガスが充満された領域のうち少く
とも放電領域内の電極表面上に触媒金属による被覆を施
こし、放電による熱エネルギーにより触媒反応を生起さ
せ解離ガスの再結合を積極的に行うことを特徴とするも
の −である。
以下では本発明について、添付の図面を参照して詳細に
説明する。
説明する。
第１図は、本発明を導波路型の炭酸ガスレーザに適用し
た際の一実施例を示す断面概略図である。
た際の一実施例を示す断面概略図である。
図示されるように、間隔をあけ対向して配置された電極
３，４の両側には、絶縁材５，６が配置固定される。
３，４の両側には、絶縁材５，６が配置固定される。
前記の電極３，４には例えば尼ないしはＣｕ等の金属が
使用される。また、絶縁材５，６には、例えばＡＬ２０
３ （アルミナ） 、 ＢｅＯ（ベリリア）、あるいは
ＢＮ（ボロンナイトライド）等のセラミックが用いられ
ている。
使用される。また、絶縁材５，６には、例えばＡＬ２０
３ （アルミナ） 、 ＢｅＯ（ベリリア）、あるいは
ＢＮ（ボロンナイトライド）等のセラミックが用いられ
ている。
言うまでもなく、前記電極３．４並びに絶縁材５．６で
囲まれた矩形の空間が導波路１である。
囲まれた矩形の空間が導波路１である。
該導波路１は、紙面に対して垂直方向に設けられている
。尚、図示はしてないが、該導波路１０両端に一対の反
射鏡が配置され、共撮器が構成されている。
。尚、図示はしてないが、該導波路１０両端に一対の反
射鏡が配置され、共撮器が構成されている。
また、前記の電極３，４にはＲＦＦ源７が接続されてお
り、高周波の高電圧を印加する。従って、導波路１内に
媒質ガスが充満されていれば、レーザ発振が生起される
。
り、高周波の高電圧を印加する。従って、導波路１内に
媒質ガスが充満されていれば、レーザ発振が生起される
。
以上説明したものは従来より公知の構成である。
ここで本発明では、前記電極３．４の表面十に例えば白
金等の触媒金属により被覆２．並びに２′が一様に施こ
されている。該被覆２並びに２′は、電気伝導性が良好
でありかつ酸化作用を促進する触媒なら何でもよいが、
前記の白金のように比較的低温でも作用するものが特に
望ましい。
金等の触媒金属により被覆２．並びに２′が一様に施こ
されている。該被覆２並びに２′は、電気伝導性が良好
でありかつ酸化作用を促進する触媒なら何でもよいが、
前記の白金のように比較的低温でも作用するものが特に
望ましい。
尚、前記の被覆２並びに２′は、蒸着ないしはメッキ等
の手段により電極３，４上に施こされている。
の手段により電極３，４上に施こされている。
以上の構成を有した本発明において、放電が持続される
と媒質ガスは除々に解離を始め、下に示す組成変化を起
こす。
と媒質ガスは除々に解離を始め、下に示す組成変化を起
こす。
ＣＯ２→ＣＯ＋ （０）
Ｎｏ２→ＮＯ＋（０）
表ころがここで、前記電極表面上に施こされた触媒被覆
２，２′が放電の熱エネルギーにより活発に作用を始め
、解離したガスの再結合が行われる。
２，２′が放電の熱エネルギーにより活発に作用を始め
、解離したガスの再結合が行われる。
すなわち、前記反応式とは逆過程の反応が促進され、解
離の度合を極く低いものに抑えるようになる。従って、
封じ切りガスレーザにおいて極めて長い封じ切り寿命を
得ることができるようになる。
離の度合を極く低いものに抑えるようになる。従って、
封じ切りガスレーザにおいて極めて長い封じ切り寿命を
得ることができるようになる。
次に、本発明の他の実施例について第２図に基づいて説
明する。ここでは、レーザ共振器内にガスリザーバを備
えた装置が開示されている。
明する。ここでは、レーザ共振器内にガスリザーバを備
えた装置が開示されている。
該実施例においては、断面がＥ字型に形成された電極３
．４が各々対向配置されている。そして、該電極３，４
の間には断面がＬ字型に形成された絶縁材５及び６が配
置固定されている。
．４が各々対向配置されている。そして、該電極３，４
の間には断面がＬ字型に形成された絶縁材５及び６が配
置固定されている。
ここで、前記電極３，４並びに絶縁材５，６に囲まれた
空間が導波路ｌであることは言うまでもない。また、図
中に示す９ 、１０ 、１１ 、及び１２は、各々ガス
リザーバであり、導波路１の頂角上に設けられた空隙１
３ 、１４ 、１５ 、及び１６を介して導波路１に連
通している。
空間が導波路ｌであることは言うまでもない。また、図
中に示す９ 、１０ 、１１ 、及び１２は、各々ガス
リザーバであり、導波路１の頂角上に設けられた空隙１
３ 、１４ 、１５ 、及び１６を介して導波路１に連
通している。
すなわち、前記リザーバ９ 、１０ 、１１ 、１２に
充満された媒質ガスは、空隙部１３ 、１４ 、１５
、１６を介して導波路１へ供与される。尚、前記のリザ
ーバは各々連通口によって連通しており、各リザーバ内
のガス圧が均一に保たれている二 また、図中の７はＲＦ電源を示しており、前記電極３．
４間に高周波の高電圧を印加する。
充満された媒質ガスは、空隙部１３ 、１４ 、１５
、１６を介して導波路１へ供与される。尚、前記のリザ
ーバは各々連通口によって連通しており、各リザーバ内
のガス圧が均一に保たれている二 また、図中の７はＲＦ電源を示しており、前記電極３．
４間に高周波の高電圧を印加する。
ここで、前記電極３の表面上には、第１実施例と同様の
被覆２が一様に施こされる。すなわち、電極３の放電面
並びにガスリザーバ９，１２を構成する面が白金等の触
媒金属により被覆２されている。
被覆２が一様に施こされる。すなわち、電極３の放電面
並びにガスリザーバ９，１２を構成する面が白金等の触
媒金属により被覆２されている。
同様にして、電極４の表面上にも白金等の触媒金属によ
り被覆２′が施こされている。
り被覆２′が施こされている。
尚、前記の被覆２，２′が蒸着ないしはメッキ等の手段
により施こされることは言うまでもない。
により施こされることは言うまでもない。
従って、当該実施例装置においても前記第１実施例に示
したものと同様に、触媒被覆２，２′が放電の熱エネル
ギーにより活発に作用を始め、解離したガスの再結合が
行われる。ここで、該実施例装置では、ガスリザーバ内
にも被覆が施こしであるので触媒の表面積が犬となり、
媒質ガスに対してより活発に酸化を促進させることがで
きる。すなわち、当該実施例に従えばガスリザーバを備
えていることも手伝って、前記第１実施例に示したもの
より長い封じ切り寿命を得ることが可能となる。
したものと同様に、触媒被覆２，２′が放電の熱エネル
ギーにより活発に作用を始め、解離したガスの再結合が
行われる。ここで、該実施例装置では、ガスリザーバ内
にも被覆が施こしであるので触媒の表面積が犬となり、
媒質ガスに対してより活発に酸化を促進させることがで
きる。すなわち、当該実施例に従えばガスリザーバを備
えていることも手伝って、前記第１実施例に示したもの
より長い封じ切り寿命を得ることが可能となる。
尚、前記第１並びに第２実施例において、絶縁材５．６
のうち放電領域に面した箇所に前記被覆２．２′を施こ
すことは、導波路１内に放電を発生させることの妨げに
なるので好ましくない。また、本発明は方形断面の導波
路のみならず、円形断面の導波路にも容易に適用され得
るものである。
のうち放電領域に面した箇所に前記被覆２．２′を施こ
すことは、導波路１内に放電を発生させることの妨げに
なるので好ましくない。また、本発明は方形断面の導波
路のみならず、円形断面の導波路にも容易に適用され得
るものである。
以上詳述したように、本発明では媒質ガスが充満された
領域のうち、少くとも放電領域内の電極表面上に解離ガ
スの酸化を促進する触媒金属による被覆を施こしたこと
を特徴とするものである。
領域のうち、少くとも放電領域内の電極表面上に解離ガ
スの酸化を促進する触媒金属による被覆を施こしたこと
を特徴とするものである。
このことにより解離した媒質ガスの再結合が活発に行わ
れ、従来のＲＦ放電封じ切り導波路レーザに比して数倍
の封じ切り寿命が得られるようになるものである。
れ、従来のＲＦ放電封じ切り導波路レーザに比して数倍
の封じ切り寿命が得られるようになるものである。
また、本発明では放電領域内にメッキないしは蒸着等の
手段により触媒金属の被覆を施こしているが、ＲＦ放電
なのでスパッタリングは極めて少なく、該被覆の剥離は
１１とんどない。従って、白金等の高価な触媒金属のブ
ロックを用いる必要がなく、低降な生産コストで長寿命
の封じ切り型ガスレーザを提供できるものである。
手段により触媒金属の被覆を施こしているが、ＲＦ放電
なのでスパッタリングは極めて少なく、該被覆の剥離は
１１とんどない。従って、白金等の高価な触媒金属のブ
ロックを用いる必要がなく、低降な生産コストで長寿命
の封じ切り型ガスレーザを提供できるものである。
第１図は本発明の一実施例を示す断面概略図、第２図は
本発明の他の実施例を示す断面概略図である。図中に付
した記号は、 １・・・導波路、２，２′・・触媒被覆、３．４・・電
極、５．６・・・絶縁材、７・・・ＲＦ電源、を示す。 特許出願人 日本赤外線工業株式会社 代表者末永徳博
本発明の他の実施例を示す断面概略図である。図中に付
した記号は、 １・・・導波路、２，２′・・触媒被覆、３．４・・電
極、５．６・・・絶縁材、７・・・ＲＦ電源、を示す。 特許出願人 日本赤外線工業株式会社 代表者末永徳博
Claims (3)
- （１）放電領域内に配置された電極に高周波の高電圧を
印加し高周波放電励起によりレーザ発振を生起させる高
周波放電封じ切り型ガスレーザにおいて、媒質ガスが充
満された領域のうち少くとも放電領域内の電極表面上に
媒質ガスの酸化を促進する触媒金属の被覆を施こしたこ
とを特徴とする高周波放電封じ切り型ガスレーザ。 - （２）前記第１項、記載の高周波放電封じ切り型ガスレ
ーザにおいて、前記放電領域に連通し該領域との間で媒
質ガスの交換を行うガスリザーバが更に具備されており
、該リザーバの壁面に前記被覆が施こされたことを特徴
とする高周波放電封じ切り型ガスレーザ。 - （３）前記第１ないし第２項記載の鷺周波放電封じ切り
型ガスレーザにおいて、前記触媒金属は白金であり、メ
ッキないしは蒸着の何れかの手段により前記被覆が施こ
されたことを特徴とする高周波放電封じ切り型ガスレー
ザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9877182A JPS58216481A (ja) | 1982-06-09 | 1982-06-09 | 高周波放電封じ切り型ガスレ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9877182A JPS58216481A (ja) | 1982-06-09 | 1982-06-09 | 高周波放電封じ切り型ガスレ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58216481A true JPS58216481A (ja) | 1983-12-16 |
Family
ID=14228637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9877182A Pending JPS58216481A (ja) | 1982-06-09 | 1982-06-09 | 高周波放電封じ切り型ガスレ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58216481A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61274377A (ja) * | 1985-05-29 | 1986-12-04 | Hitachi Cable Ltd | 導波路型レ−ザ装置 |
| FR2582873A1 (fr) * | 1985-05-03 | 1986-12-05 | Raytheon Co | Cathode hybride et son application dans un laser au co2 |
| JPS6258688A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-14 | Hitachi Cable Ltd | レ−ザ光伝送分配装置 |
| JPS62122186A (ja) * | 1985-11-21 | 1987-06-03 | Hitachi Cable Ltd | 導波路型レ−ザ |
| JPS62502158A (ja) * | 1985-06-17 | 1987-08-20 | ヒュ−ズ・エアクラフト・カンパニ− | 横方向放電励起に伴った高効率ｒｆ励起ガスレ−ザ |
| JPH02103973A (ja) * | 1988-10-13 | 1990-04-17 | Toshiba Corp | パルスレーザ発振装置 |
-
1982
- 1982-06-09 JP JP9877182A patent/JPS58216481A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2582873A1 (fr) * | 1985-05-03 | 1986-12-05 | Raytheon Co | Cathode hybride et son application dans un laser au co2 |
| JPS61274377A (ja) * | 1985-05-29 | 1986-12-04 | Hitachi Cable Ltd | 導波路型レ−ザ装置 |
| JPS62502158A (ja) * | 1985-06-17 | 1987-08-20 | ヒュ−ズ・エアクラフト・カンパニ− | 横方向放電励起に伴った高効率ｒｆ励起ガスレ−ザ |
| JPS6258688A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-14 | Hitachi Cable Ltd | レ−ザ光伝送分配装置 |
| JPS62122186A (ja) * | 1985-11-21 | 1987-06-03 | Hitachi Cable Ltd | 導波路型レ−ザ |
| JPH02103973A (ja) * | 1988-10-13 | 1990-04-17 | Toshiba Corp | パルスレーザ発振装置 |
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