JPS5824026B2 - ガス放電レ−ザ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数の反射板を中空の絶縁体で直接支持して
おり、これらの各反射板に対する各接合縁は軸線を中心
に有する前記中空絶縁体の両端部に設けた２つの研磨し
た円錐面から成っており、これら両端部は互に反対向き
になっており、かっこれら接合縁は断面で鈍角となって
いる頂点を有するガス放電レーザに関するものである。

上述の種類のガス放電レーザの既知のものは、例えば特
願昭４７−５０４２９号（特開昭４８−３８４７号）に
記載されている。

この先願の発明は１０．６μの波長の赤外線レーザに関
するものである。

この先願発明の赤外線レーザに用いる石英管は直径１８
ｆｉ７７１．長さ２ｍであり、その接合縁は断面を３角
形状となるように研磨している。

これらの接合縁をなす円錐形表面部分の頂角はその与が
６０〜７５ （度）である。

これらの２つの接合縁の平行の精度は約３０′（分）よ
り良いようにする。

しかし比較的に小さな外径を有し、内径が大きくても数
Ｕの管に対し、このような構造を形成することは、１個
のクランプでは所望の円錐形の表面が研磨できず不適当
である欠点があった。

さらに他の先願の特願昭４７−５０４２８号（特公昭５
０−１３８５号・・・（特許第７８５，７８０号））で
は３５ｍｍ、長さ１３０１Ｌ７Ｍの石英管の両端部を研
磨して二重円錐形接合縁を形成している。

この管内に外径８ｍ１ｎ、内径１ｍｍで長さは僅か短い
石英管の内管を配置する。

この内管は大きな外管の外側の電極空管に対し他の管で
連結する。

この細い内管内は６３２８ＡのＨｅ −Ｎｅ レーザ
放電を生ぜしめる。

増幅率を良くする点と、振動を１個の縦方向モードに限
定する点でこのようなレーザ管の内径はこれを小さくす
るを要する。

外管の接合縁は内管内のチャンネルと同心にするを要す
る。

研磨機にクランプする際、研磨機の中心を内管内に置き
、研磨縁部が内管に対し同心に形成されるようにする。

この先願発明に開示されている構造では、放電チャンネ
ルより遥に犬であり、かつ内管の外径よりも遥に犬であ
る反射板の使用を必要とする。

このためのレーザ装置の構造は比較的に高価なものとな
る。

これは１つには２つの管を内外に同心に使用することに
もよる。

これは装置を研究用等以外の一般用として使用しようと
するとき、犬なる支障となる。

本発明はこの種ガス放電レーザで構造が簡単であり、簡
単な補助装置で製造でき、価格を安（し得るものを提供
することを目的とする。

本発明の各特徴を解説すると次の如くである。

・複数の反射板とこれら反射板間に介挿され、その軸心
を一致せしめた細長い管を有すること。

・この管はその中心孔に比し比較的に犬なる壁厚を有す
ること。

・この管の両端部を反射板に直接接触せしめること。

・これら両端部には反射板に対する接合縁部をなす環状
突起を設けること。

・この突起は断面で頂角が１７０°（度）より犬なる第
１部分を有すること。

・さらにその基部に丸みをつけた第２部分を有すること
。

・第１部分の幅を丸みをつけた第２部分の幅より小とす
ること。

ここにおいて、頂角を１７０ 以上の鈍角とすることは
、実際の製造上の理由で必要であり、これを鋭くすると
損品が多く出ることが判明した。

突端縁と反射板との接触は極めて微妙であり、重要であ
る。

従来既知の構造は放電チャンネル、すなわち細長いガラ
管の中央孔の直径に比し極めて犬なる反射板を必要とし
た。

このため従来の管はその価格が極めて高かった。

本発明はガス放電レーザ管に使用する細長い石英管の封
着接合縁の形状を簡単にしてその製造を容易とするを目
的とする。

本発明によると工業上に普及し得る程度のレーザ管を安
価に製造できる。

これは接合縁の形状を特定したことによるものである。

本発明では石英（ガラス）管の内孔を円形とし、まずそ
の縁を金型で加圧成形する。

金型には石英管の内径より僅かに小さな直径を有する６
軸を用い、かつ分離を容易にするように６軸は僅かの円
錐形とする。

管端を充分軟化するように予熱し加圧成形して管端にほ
ぼ円形の丸みをもった端縁部をつくり、次でその突端部
を研磨する。

この加圧の際軟化した管端は軸に向いやや圧縮され、両
端部は容易に整合する。

この加圧成形で単−相の縦方向モードレーザ管の大体の
構造が形成される。

加圧による丸みをつけた端縁部は中央をマンドレルで保
持して研磨するに適している。

中央孔が丸孔でない場合は研磨がむつかしくなる。

この予め加圧成形により先端を丸めた接合縁は高速度回
転研磨ホイールを用いて行い、初めその軸を管軸に直交
させて研磨する。

管の回転速度が遅いときは、研磨ホイールを予め成形し
た管端の両側近く配置し、ホイールが非駆動状態でも接
触圧で回転を始めるようにし、次でホイールを高速度回
転させて研磨する。

この際ホイールはその軸を中心として高速回転させてい
るが、研磨端縁に頂角が１７０°以上の鈍角縁ができる
よう管の軸方向に対し直角な仮想軸を中心として約５°
迄の大きさで揺動（ふれ動くこと）するようにする。

本発明による構造で可視範囲のＨｅ −Ｎｅ レーザ
管の反射板に充分な精度で接合ができる。

接合縁が小さいので、反射板の精度を要する仕上げが小
面積にとどまり、価格を安くする。

レーザの軸線は２つの接合面に対し直角に延びるが、そ
の精度を１′（分）以内にしうる（１′（分）は１°（
度）の６０分の１）。

２つの面の平行性も同じ＜１′（分）以内にしうる。

これは装置への組込みに際し充分な精度であり、またあ
る程度の曲げ力が加わっても実用上充分な値である。

以下図面により本発明を説明する。

第１図において、数字記号１は長さ２５ｃｒｒＬ、外径
９ｍｍの硼珪酸ガラスの管を示す。

図示の状態とは違っているが、このガラス管１は二つの
平行なプレス型２の間に垂直に位置させ、このプレス型
２は互いに軸線が延長線上に合致して配置してあり、図
示しないプレス装置によって正しい軸の方向に互いに向
って近づくよう移動させることができる。

各型の中央には、■、４朋の直径を有する中央の中心軸
４があり、−古管１の透孔５の内径は１．７７ｎ７７１
とする。

中央の６軸４にはテーパをつけ、そのテーパの頂角の半
分は３０’（’分）とする。

これは挿入、引抜きを容易にするためである。

管の端末部がバーナ６によって充分に軟化した後、金属
のプレス型２を互いに向きあって近づくよう移動させ、
加圧成形によって丸みをもった突縁７（第２図参照）が
成形され、管８の関連した端末部は１．４ｍｆｉの直径
が与えられ、また管の端末は９の処でやや丸味をつけら
れる。

第２図は、承軸の中心部１０が一端床部においてどのよ
うに管１の中に挿入されているかを示し、軸１２をもっ
た研磨ホイール１１が加圧成形されるべき突縁７に対し
てどのように押圧されるかを示す。

研磨ホイール１１は単にそれ自身の軸１２の周りを高速
で回転するばかりでなく、１３で表わしている図面に対
し直角に延びる仮想軸を中心として揺動（スイング）す
る。

第３図は、理解を助けるため実際における場合よりも大
きいふれをもって、どのようにしてホイール１１が仮想
軸１３を中心として揺動しその一番端の位置をとるかを
破線で示しである。

第４図は、２枚の反射板がどのようにして接合突縁１の
上に装着されるかを示し℃・る。

加圧成形された突縁は約８朋の外径と０．２ｇの高さを
持つ。

１° の角度にわたり研磨ホイール１１を仮想軸１３の
周に揺動させることによってそれぞれ得られた研磨縁１
４と１５は、７５μの横幅（直線状部分の幅）を持つ。

加圧成形された縁Ｉの高さの約５０μを研磨で除去する
。

凹面反射板１６は、ダイクロイック層１７を支持し、平
面反射板１８はダイクロイック層１９を支持している。

二つの加圧成形された突縁の円錐表面１４と１５の交叉
線の面間の平行の精度は４０′（分）以内とすることが
できる。

縁１４と１５を研磨するに際し、管１を約６Ｏｒ、ｐ、
ｍ、（回転数毎分）の速度で回転させる。

一方！５ｍｍ直径の研磨ホイール１１は毎分５４，００
０の回転数を持つ。

接合縁の研磨は約２０秒かかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の石英ガラス管の絶縁体の加
工の一段階を示す要部断面図、第２図は同じくその絶縁
体端末部の加工段階を示す要部の断面図、第３図は同じ
くその研磨ホイールの揺動回転範囲を示す仮想線図、第
４図は本発明の一実施例に係る２枚の反射板が接合縁上
につけられる態様を示す要部の断面図である。 １・・・・・・ガラス管２・・・・・・プレス型４・・
・・・・マンドレル５・・・・・・透孔６・・・・・・
バーナ７・・・・・・接合縁８・・・・・・管１０・・
・・・・承軸１１・・・・・・研磨ホイール１２・・・
・・・研磨ホイールの軸１３・・・・・・仮想軸１４，
１５・・・・・・研磨縁１６・・・・・・凹面反射板１
８・・・・・・平面反射板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 反射板の間に軸心を反射板の中心に一致させて介挿
   させた細長いガラス管を有し、このガラス管の壁厚をそ
   の中心孔に比して比較的に犬とし、ガラス管の端部を反
   射板に接触せしめ、これら端部には管内に生ずるレーザ
   発振を受ける反射板に対する接合縁を形成する環状の突
   縁を形成し、この突縁は断面において１７０°以上の鈍
   角を有する第１部分と、その基部にこれにつづく丸みる
   おびている第２部分とを有し、第１部分の断面における
   横幅を丸みのある第２部分の横幅よりも小としたことを
   特徴とするガス放電レーザ。