JPS5825289A - Te型高出力レ−ザ− - Google Patents

Te型高出力レ−ザ−

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JPS5825289A
JPS5825289A JP57116091A JP11609182A JPS5825289A JP S5825289 A JPS5825289 A JP S5825289A JP 57116091 A JP57116091 A JP 57116091A JP 11609182 A JP11609182 A JP 11609182A JP S5825289 A JPS5825289 A JP S5825289A
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laser
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ウイリ−・ベツテ
ラインハルト・ミユラ−
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/097Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
    • H01S3/0971Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited
    • H01S3/09713Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited with auxiliary ionisation, e.g. double discharge excitation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/03Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H01S3/038Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition

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  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
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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】
この発明はレーザー室内にあってレーザー元軸に平行に
拡がり間隔を保って対向する少くとも二つの電極の間に
発生するできるだけ一様な無アーク・コンデンチ放電に
よっ石励起されるTE型の高出力レーザー(二関する。 この種の高出力レーザーは例えば西独国特許出願公開第
2932781号明細書に記載されている。このレーザ
ーに使用される予備イオン化装置も既に提案されている
(西独国特許出願公開第3035702号、第3035
730号明細書)。 TIレーザー(横励起レーザー]ば廉価であり平均出力
が高く光化学特に光化学工業の分野において要求される
。このレーザーの動作にはできるだけ高い電流上昇速度
が必要であるが、これは励起回路のインダクタンスを最
小にすることによって達成される。この要求からできる
だけコンパクトなレーザー容器が必要となり、その結果
容器壁に沿って沿面放電が発生する危険が著しく増大す
る。沿面放電の原因は接線方向の電界成分であるが、所
望される体積放電からエネルギーを引き出す外壁面で起
る表面反応によりレーザー・ガスの品質!悪化させる。 これらの効果シ:よりレーザー放出が妨害され場合によ
っては阻止されることもある。 この発明の目的は上記の高出力レーザーを改良してコン
パクトな構成C=も拘らず内壁面6二沿う寄生的の沿面
放電が少くとも実際上防止されるようにすることである
。 この目的は特許請求の範囲第1項に特徴として挙げた構
造を採用することに1って達成される。 この発明の展開による構成は特許請求の範囲第2項以下
C二足され、又以下の説明によって明らかC二される。 この発明によって達成きれる利点は特にインダクタンス
が低くコンパクトな高出力レーザーが得られ、動作に際
して沿面放電が全熱あるいは殆んど発生せず、損失が極
めて低く、レーザー・ガスの良好な品質が長く維持され
ることである。 この発明の4種類の実施例を示す図面E二ついてこの発
明を更に詳細C二説明する。図面にはこの発明を理解す
るために必ずしも必要としない部分を除いて簡略(ニし
た構造が示されている。 第′1図にTE型嵩高出力レーザー断面を示T0レーザ
ー室lはレーザー・ガスを満たされてガス室となり、電
極E1とE2に発生するできるだけ一様な無アーク・コ
ンデyす放電(;よつでV−デ−光放射が励起される。 両レーザー電極E1とE2はレーザー元軸a。に平行に
拡がり、間隔を保って対向する。その間の最短距離Sが
放電間隙となる。レーザー容器2は細長い矩形断面のも
のと想定されるが、楕円形又は円形断面のものでもよい
。 容器2は高純AI、0.セラミック又は適当な絶縁性合
成樹脂製が有利である。容器2の外側部分は電極E2に
対する電流返還部e2 (e21.e22)とすること
ができる。第一電極Elはパルス発生回路PFNの一方
の極に接続され、第二電極E2の電流返還部e2はその
他方の糧に接続される。 パルス発生回路はプルニームライン回路又は電荷転送回
路として動作しレーザーに必要な高電圧パルスを供給す
る。回路PFNには更に予備イオンfヒ棒v1とV2が
接続される。Vlは電極E1の近くにレーザー元軸a0
に平行して設けられ、v2は電極E2の近くに光軸に平
行して設けられる。 この種の予備イオン化棒の構成と接続は既に発表さ几て
いる(西独国特許出願公開第303573い。電極E 
1* E 2は電流情導用の軸部elo。 620と電流分散用の頭部elol 、e201から構
成され容器2の壁(二作られた孔を通してガス密にレー
ザー室1内に突き出している。電流返還部e2は金属壁
e21 (底板)とe22
【両側機】から成り第二電極
E2が容器2の側壁に沿って少くとも第一電場を包囲す
る容器壁部分の近くまで伸びている。Mはe2およびE
2の接地導線であ−る。 ガス室内の放電点火の直前(=電aiE2と電流返還部
e2は等電位Cあり、電極E1はそれと異った電位にあ
る。それによって電極E1とE2の間には電極間の電位
差と電極の形状g二よって決まる電界FLが形成される
。同時に電極E1と電流返還部e2特にその側壁部e2
2の間にも、同じ電位差と間隔aの昇給縁材料の誘電率
(=よって決まる電界が形成される。これらの電界成分
が電極E1の周りの電界を決定する。間隔Sとaが同程
度の大きさであれば、電気力線の大部分は容器2の絶;
還材料内に侵入して絶縁材料への放電!誘起でる。 従って次に述べる放電防止手段がとられていないと絶縁
体表面に沿面放電が起る。この放電防止手段として間隔
Sを固定して間隔aを広げるとレーザー容器のインダク
タンスが増大するという有害な作用があるので、この発
明においてはその代りに電流導入部に接続された第一電
極Elの両側において(レーザー元軸a0の方向に見て
)電極E1と電流返還部e2の側壁e22との間に光軸
a。 に平行に拡がる空室3を容器2の絶縁材料内に作り、こ
の空室に遮蔽電極4を挿入する。遮蔽電極4は電極E1
に導線41によって導電結合するかあるいは容量結合す
る。これによって電流返1部e2が電極E1の周囲の電
界分布に及ぼす作用が軽減され、レーザー容器内の電界
は主として電極E1とE2によって決定され、ガス空間
の外側で電極4と電流導体e2の間に外側電界F8が作
られる。空室3は電極E1を包囲Tる容器壁部分から始
まって第二電極E2を包囲する容器壁部分に向って遮蔽
電極4のこの方向の長さ14よりも深い所まで達してい
る。これによって遮蔽電極4が電極E2付近の電界に及
ぼ丁反作用を充分避けることができる。この場合図に示
′fようg二空室3v第−電極E1の脚eloのレベル
から始まって第二電極E2の脚e20レベルまで伸ばし
ておくと特に有利である。この構造(二より一絶縁材料
表面の沿面放電に対する波動抵抗が高くなり沿面放電の
発生に対して逆作用を及ぼす。 沿面放電に対する波動抵抗の増大は電流返還部e2の側
壁部e22のレーザー室lに向った内面に盆状の凹み5
を作り、これを遮蔽電極4の自由端40の重なり部分4
15から始まって少ぐとも空室3の底面3.0の近くま
で拡げることに裏ってインダクタンスを僅か増大させる
だけで達成される。 この場合電流返還部e2と容器2の絶縁材料部分の間に
誘電率がほぼ1であるガス空間5Iが作られる。遮蔽電
極4は第2図に詳細に示したように多数の電気的に結合
された金属ビン41N又は4>?から構成され、これら
の金属ピンは例えばフライス削りによって作られた溝3
a、3b内に収められる。フライス削り溝3a 、3b
の代りに多数の平行して作られたポーリング孔を使用し
この孔に金属ピンを収容してもよい。 第5図に金網40から成る遮蔽電極4が絶縁材、料製の
容器2のスリット状の空室30に挿入された構造の一部
の透視図を示す。空室30の底面は300として示され
、この底面と遮蔽電極の下の縁端との間の間隔が遮蔽電
極無しの空間30aとなる。この空間が第1図の3aC
対応する。金網40の代蚤月二金属板を使用することも
可能である。 第6図には同じく部分透視図によって遮蔽電極4として
レーザー軸又は電極軸に平行に張られた針金400が容
器側壁3の長手方向の溝300に収められている構造を
示T0電極E1の電位接続は端面の結合片4oo、1 
を通して行われる。この結合片は細長い金属板であり縦
溝300に続く横溝3001内に置かれる。400.1
 と400の間の電気接続は針金400の裸の端部を突
出縁を持つ金属板4001の孔に挿入し突出縁を押しっ
ぷ丁ことにLっそ作られる。遮蔽電極無しの空室は30
0aと公示され、@5ooct)下に作られf−スリッ
トシニよって構成される。 第3図、第4図に示した別の実施例では、レーザー室1
の容器3がレーザー・ガスをレーザーの元軸a。(二垂
直にalの方向に流丁ため窓状の孔6を備える。特に第
4図に示すように残された容器壁部分7の中心に置かれ
た電流返還部・02′は絶縁材料の第一層8で覆われて
いる。この絶縁層は遮蔽電極4′によって包まれ、遮蔽
電極41は第二襖縁層9で包まれている。第1図に示さ
れている空室3aと凹み5はこの実施例においても設け
られるが図C:は示されていない。 第7図(=は上記の実施例の遮蔽電極4.4/と共同し
て電位分布を更に改善するための電極断面形状を示す。 図にEとして示されている電極では破線で示したチャン
又はロゴウスキ包絡面である凸面部分10の長手方向に
二複数の溝12が例えばフライス削り1ニよって作られ
、これらの溝の間に長く伸びた突出部が残されている。 このように変形されたチャン・ロゴウスキ断面の作用で
半径方向の電界成分が切線方向成分を犠牲にして増強さ
れ、それによって遮蔽電極4の遮蔽作用と空室5の沿面
放電(二対する波動抵抗の増大作用が補強される。 特に耐ハロゲン性の合金例えば合金鋼又はアルミニウム
で作られた電極Eの軸部はe30 として。 頭部はe301として示されている。ここでチャン・ロ
ゴウスキ断面は一例として挙げたものでそれ以外の断面
形状にも適当なものがある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一つの実施例の断面図、第2図は第
1図の■−n線に沿う断面図、第3図はレーザー室の構
成の一例を示す平面図、第4図は第3図のIV−IV線
に沿う断面図、第5図と第6図は針金又は金網で作られ
た遮蔽電極の透視図であり、第7図は電位分布を改善す
る電極断面形状の一例を示″f1 1・・・レーザー室、 2・・・レーザー容器、3・・
・空室、 4・・・遮蔽電極、 El・・・ 第一電極
、 E2・・・第二電極、  e2・・・電流返還部。 e22・・・電流返還部の側壁、  ao・・・レーザ
ー光軸。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1〕 電流導入部に接続された第一電極(E1〕の両側
    に、この電極と電流返還部(e2)の側壁(e22)の
    間にあって電極軸に平行に伸びた空室(3〕が容器側壁
    (2)の絶縁材料内に作られていること、この空室(3
    )に第−電極の電位に置かれた遮蔽電極(4〕が挿入さ
    れていること全特徴とするレーザー電極が適当な予備イ
    オン化装置と共に部分的に高耐電圧絶縁材料から成るレ
    ーザー室内に設けられ電流導入部又は電流返還部C接続
    され、電流返還部は金属壁の形で第二電極からレーデ−
    室側壁に沿って第一電極を包囲する容器壁近くまで拡が
    っているレーザー室内でレーザー元軸C二平行に拡がり
    間隔を保って対向する少くとも二つの電極の間に発生す
    る無アーク・コンデンサ放電によって励起されるTE型
    嵩高出力レーザー 2) 空室(3)が第二電極(E2)g包囲する容器壁
    部分g:向って遮蔽電極(4)よりも長く伸びているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の高出力レー
    ザー。 3)空室(3〕が第一電極(El)の脚部(elo)か
    ら始まって第二電極(E2]の脚部(e20)のレベル
    まで伸びていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    又は第2項記載の高出力レーザー。 4〕 電流返還部(e2)の側壁(e22)のレーザー
    室[1)に向う側に盆状の凹み(5]が設けらt’L、
    この凹みが遮蔽電極(4)の自由端との間に形成される
    オーバーラツプ領域(4/ 5 )から始まって少くと
    も空室(3)の底面(3,0)近くまで拡がっているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第3項の一つ
    に記載の高出力レーザー。 5】!!蔽電電At4が多数の電気的C二結合された金
    属ピンから構成され、これらのピンはフライス削り又は
    多数の並列穴あけによって作られた空所(3a)内に収
    められていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の高出力レーザー。 6) 金属板又は金網で作られた遮蔽電極(4o)がス
    リット状の空室(30)に収められていることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の高出力レーザー。 フ) 遮蔽電極がレーザー軸又は電掻軸に平行に張られ
    た針金(400)から構成され、これらの針金はレーザ
    ー室側壁の長手方向の溝(300)に入れられ第一電極
    (E1〕に結合されていることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の高出力レーザー。 8) レーザー室側壁が電流返還部と共にレーザー媒質
    ガス流のための貫通孔を備え、残された容器壁部分の中
    心を通る金属電流返還部が絶縁材料層(8]で包まれて
    いること、絶縁材料層(8)が遮蔽電極(4)で包まれ
    、その上に第二の絶縁材料層(9)が設けられているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の高出力レー
    ザー。 9)電極がチャン又はロゴウスキ断面形状を持ち、電場
    の表面部分(10ンにはその長手方向に多数の縁が丸め
    られた溝(12]が作られ、その間に長手方向に伸びた
    隆起(13]が断面包絡面内に作られていることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の高出力レーザー。
JP57116091A 1981-07-03 1982-07-02 Te型高出力レ−ザ− Granted JPS5825289A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3126375.5 1981-07-03
DE3126375A DE3126375C2 (de) 1981-07-03 1981-07-03 Transversal angeregter Hochenergielaser

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5825289A true JPS5825289A (ja) 1983-02-15
JPS6322636B2 JPS6322636B2 (ja) 1988-05-12

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ID=6136086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57116091A Granted JPS5825289A (ja) 1981-07-03 1982-07-02 Te型高出力レ−ザ−

Country Status (7)

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US (1) US4503542A (ja)
JP (1) JPS5825289A (ja)
AU (1) AU554956B2 (ja)
CA (1) CA1159939A (ja)
DE (1) DE3126375C2 (ja)
FR (1) FR2509096B1 (ja)
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