JPS5839396B2 - ガスレ−ザ発生装置 - Google Patents

ガスレ−ザ発生装置

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JPS5839396B2
JPS5839396B2 JP53102893A JP10289378A JPS5839396B2 JP S5839396 B2 JPS5839396 B2 JP S5839396B2 JP 53102893 A JP53102893 A JP 53102893A JP 10289378 A JP10289378 A JP 10289378A JP S5839396 B2 JPS5839396 B2 JP S5839396B2
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JP
Japan
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cathode
gas
laser generator
discharge tube
glow discharge
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JP53102893A
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JPS5530817A (en
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皓二 桑原
弘治 佐々木
宏之 菅原
聖 竹森
利治 白倉
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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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
    • H01S3/036—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
    • 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
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    • H01S3/038—Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
    • H01S3/0385—Shape

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  • Electromagnetism (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電極を改良したガスレーザ発生装置に関する。
従来の高速軸流型ガスレーザ発生装置を第１゜２図に示
し説明する。
放電管本体１は放電管２、陽極３およびこれに対応して
配設された陰極４から構成されている。
放電管２の一一端は曲管５、絶縁管６を通じてブロア１
に連通し、他端は曲管８、熱交換器９に連通し、全体と
してガヌ流路を形成する。
曲管５および８の一部には反射鏡１０．１１が配設され
ており、反射鏡１１は後述するレーザ光の一部を外部へ
透過する。
ブロア７により放電管本体１内に充填されたＣ０２．Ｎ
２．Ｈｅ等のガス媒体１２を矢印１３方向に循環して、
冷却、再使用する。
１４は直流電源で陽極３および安定抵抗１５を通じて陰
極４に接続されている。
とのレーザ装置の作用について説明すると、直流電圧の
印加によって陽極３、陰極４間に生ずるグロー放電のエ
ネルギーにより、ＣＯ２ガヌは反転分布状態となりレー
ザ光を発生する。
このレーザ光は反射鏡１０．１１間で往復反射し、その
一部は一方の反射鏡を透過して、外部にとり出され、た
とえば鉄板を穿孔する。
グロー放電によりガス媒体１２の温度が上昇し、反転分
布状態が失われるのを防ぐためにブロア７を駆動して、
ガス媒体１２を矢印方向に循環させて、熱交換器９によ
り冷却している。
軸流型レーザではグロー放電のガス流軸および、レーザ
光軸が一致しているので、陽極３、陰極４としては第２
図に示すように円筒、円板形状のものが使用されている
。
ところで、この種の形状の電極を使用した場合、本発明
者らの実験によれば以下に述べる理由により、高出力、
高効率のレーザ出力を得るのがむずかしいということが
明らかとなった。
すなわち第２図に示した如く、陽極３、陰極４間で生じ
たグロー１６は、高速で循環しているガス流１３によっ
て、放電管２の壁面に押しつけられ、放電管２の上流側
にグローが形成されない空間１７が発生する。
そのため、とり出されたレーザ光は第３図に実験で示し
た様に、中央部で弱く、周辺で強い凹形の強度分布とな
り、望ましい、強度分布とされるガウヌ分布（破線）と
は異質のものが得られることになる。
ガス流中のグロー放電は、ガス流速が早ければ早い程、
安定となって、注入可能なパワー密度は増加し、結果と
して、単位長さ当りの出力が増加するため、高速軸流型
レーザのガス流速は早くされる傾向にあり、２００〜３
００ ｍ／ Ｓにも及んでいる。
したがって上述の、様な、不具合が助長されることにな
る。
本発明の目的は、グロー放電を絞って、効率の高いガヌ
レーザ発生装置を提供することにある。
この目的を達成するために本発明では、陰極に設けたガ
ス流通路の外側に複数個の孔を設け、この孔を流通する
ガス流は、ガス流通路に発生しているグロー放電を包囲
するので、グロー放電を押圧して、上述の目的を達成す
ることにある。
以下、本発明の実施例を第４図に示す放電管本体１によ
り説明する。
一端に陽極１０を有する放電管１１の他端内壁面は、陽
極側から遠ぢかるに従い放電管内径寸法を順次大きくし
た傾斜面１２を形成し、傾斜面端部に陰極１３を当接配
置している。
陰極１３は第５図に示すように、中心に形成したガス流
通路１４と、この外周側に所定間隔に形成された複数の
孔１５とから構成されている。
陰極１３の外周１３Ａと孔１５との間および孔１５とガ
ス流通路１４との間には、第６図に示すように絶縁性被
膜１６を被覆しているが、ガス流通路１４と対応する陰
極面１７には絶縁被膜１６を被覆していない。
また、陰極面１７は第７図に示す個所に設けてもよい。
この放電管本体１では、第４図に示す如く、陽極１０と
陰極１３との間でグロー放電２０を行なっている状態で
、ガス流であるガス媒体２１を矢印方向へ流通すると、
ガス媒体２１はガス流通路１４むよび孔１５より矢印方
向へ流せば、孔１５を通過したガス媒体２１Ａは、グロ
ー放電の全周を包囲するので、グロー放電２０が外側に
拡がろうとするのを防止できる。
また、孔１５を通過したガス媒体２１Ａは、傾斜面１２
よってグロー放電側に流れるので、この時の押圧力でグ
ロー放電の拡大を防止すると共に、グロー放電を絞る作
用として働くため、グロー放電は第３図で示す破線のよ
うな強度分布となる。
したがって、効率の高いレーザ発生装置を得ることがで
きる。
第８図に本発明の他の実施例として示した陰極１３は、
ガス流通路１４と細長形状の孔１５との間に、冷媒を送
り込む冷却路３０を設けて、長時間運転時における陰極
１３の温度上昇を防止している。
尚、上記ガス流通路の外側に形成した複数の孔は、円周
方向に沿った細長形状に形成したが、丸、楕円形状等で
もよい。
以上のように本発明によれば、陰極の中心部に設けたガ
ス流通路の外側に設けた複数の孔は、グロー放電を絞る
役目をするので、効率のρ：いレーザ発生装置を提供で
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来のガヌレーザ発生装置の概略断面図、第２
図は第１図に使用した放電管本体の拡大断面図、第３図
はグロー放電の特性図、第４図は本発明の実施例として
示した放電管本体の断面図、第５図は陰極の平面図、第
６図および第７図は陰極の断面図、第８図は本発明の他
の実施例として示した陰極の平面図である。 １０・・・陽極、１１・・・放電管、１２・・・傾斜面
、１３・・・陰極、１４・・・ガス流通路、１５・・・
子り、２Ｌ２１Ａ・・・ガス媒体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 内部にガス媒体を充填すると共に、両端に反射鏡を
    設けた放電管本体、上記画成射鏡間の放電管本体に設け
    た陽極と陰極との間でグロー放電を行ない、ガス媒体を
    励起して発生したレーザを反射鏡間で共振させるレーザ
    発生装置において、上＝ｉ極の中心部および外周部にガ
    ス流通路および複数の孔を設けることを特徴とするガス
    レーザ発生装置。 ２ 上記孔と対応する放電管端部内壁面は、孔からのガ
    ス媒体をグロー放電側に流す傾斜面を形成することを特
    徴とする特許請求の範囲第１項記載のガスレーザ発生装
    置。 ３ 上記陰極にこれを冷却する手段を設けることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項゛または第２項記載のガス
    レーザ発生装置。
JP53102893A 1978-08-25 1978-08-25 ガスレ−ザ発生装置 Expired JPS5839396B2 (ja)

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DE7979901015T DE2965920D1 (en) 1978-08-25 1979-08-23 Gas laser
US06/201,064 US4331939A (en) 1978-08-25 1979-08-23 Gas laser device
PCT/JP1979/000224 WO1980000514A1 (en) 1978-08-25 1979-08-23 Gas laser generating device
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