JPS6070786A - 分子ガスレ−ザ−装置および方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電気的に励起された分子ガスを強制的に移送す
る分子ガスレーザー装置ならびに該分子ガスレーザー装
置における放電の均一性を改良する方法に関する。さら
に詳しくは、少なくとも５０トールの圧力のガス媒体の
中で大容量の放電を行なう高パワーの分子ガスレーザー
装置ならびに放電の均一性を改良する方法に関する。

［従来の技術］ 速い軸流動作を有する炭酸ガスレーザー装置のような高
パワーの分子ガスレーザー装置は、従来のガスレーザー
装置と比較すると真空下および圧力下で均一な放電を維
持することができなければならない。しかしながら、ガ
ス、圧が５０〜１５０トールの高圧に増大すると、放電
の均一性およびアークの形成（ａｒｃ　ｆｏｒｍａｔｉ
ｏｎ）がリミティングパラメータ（ｌｉｍｉｔｉｎｇ　
ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ）になる。すなわちそのような高
圧ガスの中で２枚の平行なプレート間に広・い横断面積
を有する放電を行なうことは通常不可能である。そのか
わりに単アーク（ｓｉｎｇｌｅ　ａｒｃ）は確立される
だろう。

アークの直径は陽イオンのボンバード （ｂ０１ｂａｒｄｌｌｌ１３ｎｔ）による陰極での電子
放出ならびにそのカラムの電気力学（ｅｌｅｃｔｒｏｄ
ｙｎａｍｉｃｓ）によって限定される。米国特許第３．
７３５．２８４号および米国特許第３，７９５，８３８
号の各明細書に記載されているように、電流が増加する
にしたがって、電位の傾きを減少させると共にカラムを
すぼめるイオン化が増加する。

放電の均一性を促進し、かつアークの形成を制限するた
めに、前述の米国特許の各明細書においては、大容量の
放電を部分的に遮ることによってつくられた空気力（ａ
ｅｒｏｄｙｎａｍｉｃ　ｆｏｒｃｅ）によって、大容量
の放電におけるイオンの空間分布を、間接的には電子の
空間分布をコン１〜ロールすることが要求される。さら
に詳しくは、プラズマをすばやく撹拌するために、水平
方向および垂直方向に延びるロンド（ｒｏｄ）をレーザ
ー装置のガスの流路に対して横方向に位置づけてガスの
流れに渦（ｖｏｒｔｔｃｅｓ）を発生させている。

ざらにプラズマの撹拌のためガスの流れの中に超音速の
流れを亜音速の流れに戻すショックを与えるノズルを設
けることによっても行なわれている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、ガス媒質の流れる流路にそのような装置
を設けることは、それらの装置が流路の横断面積を減少
させ、流路に沿って圧力降下を増加させるという点にお
いて問題がある。

さらにこのことはレーザー装置の動作効率を減じること
になる。なぜならば、一定のブロアの能力に対して、増
加した圧力降下はガス媒質がレーザー装置のアクティブ
放電長 （ａｃｔｉｖｅ　ｄｉｓｃｈａｒｇｅ　ｌｅｎｇｔｈ）
をとおして移動するときの速度を減じる結果を生じさせ
ることになるからである。とくに、低速のガスの流れは
レーザー装置のパワーの出力を減じる。なぜならば、質
量流量（ｌｌｌａ８ｓ　ｆｌｏｗ　ｒａｔｅ）を減じる
ことになるからである。また低速のガスの流れは、いっ
たんガスの温度が３００℃を超すと、たとえば熱による
障害が起ったり、ガスが高温になりすぎてレーザーを発
することができないなどの理由で、ガスの流れの冷却が
不充分となりレーザー装置の出力の容量を限定すること
となる。

本発明の目的は従来の装置の前記問題点を避ける一方、
改良されたイオン化手段および冷却手段を有する高パワ
ーの分子ガスレーザー装置を提供することにある。

さらに本発明の目的は、高圧および速い軸流動作を可能
にする少なくとも５０トールの圧力のガス媒質の中で大
容量の放電を行なうと共に、均一性および安定したモー
ドの特性を有する畠パワーの光学的出力を産み出ずコン
パクトな設計がなされた改良された分子ガスレーザー装
置を提供することにある。

［問題を解決するための手段］ 本発明のそれらのかつ他の問題は大容量の放電を行なう
と共に少なくとも５０トールの圧力のガス媒質を有し、
かつ ガス媒質のための流路を定めるための手段、該ガス媒質
が該流路内で少なくとも５０トールの圧力を有している
、 該ガス媒質を該流路に沿って高速で移動させるｌζめの
手段および レーザーを発生させるためのプラズマをつくるために、
前記流路のアクティブ放電長に沿って移動するガス媒質
を電気的に励起するだめの手段 からなり、前記流路を定めるための手段がプラズマを撹
拌させ、均一でかつ安定した放電をうるために、移動す
るガス媒質のすばやい膨張をなすように前記流路のアク
ティブ放電長に隣接して膨張室を有する分子ガスレーザ
ー装置を提供することによって克服される。

電極を収容するためにレーザー放電管の端部に鐘形状に
形成された拡張部を設けることは知られているが、それ
らの領域はそこに収容される電極または他の構成物によ
って実質的に遮られることになる。しかしながら、流路
のアクティブ放電長に隣接して膨張またはイオン化のた
めの室（以下膨張室という）を形成する、付加的で本質
的に遮られることのない空間を提供することが、ガス媒
質が隣接する比較的小さな横断面積を有する流路を経由
してこの膨張室に入りかつ出ていくときに、効果的にイ
オンとプラズマを混合するということが発見されている
。

本発明【こよれば、下流において生じる傾向にあるアー
クを減じることによって許容のアクティブ放電長を増加
するために、単一の膨張室がレーザーの流路の陽極の端
部に設けられてもよく、また複数の膨張室がレーザーの
流路のアクティブ放電長に沿って設けられてもよい。

本発明の好ましい第１実施例によれば、ガス媒質のため
の流路を定めるための手段は、該ガス媒質の通路のため
のボア（ｂｏｒｅ）を有する長くされたレーザー放電管
を含む。膨張室はレーザー放雷管の端部中火に位置する
ボアの肥大部によって定められている。レーザー放電管
の肥大部は移動するガス媒質をすばやく膨張させプラズ
マの撹拌を効果的にするために、隣接するボアの横断面
積の少なくとも約６倍の横断面積を有する。

本発明の第２実施例によれば、レーザー放電管は、移動
するガス媒質を周期的にすばやく膨張させ、プラズマを
撹拌するために、レーザー放電管の長手方向に沿って間
隔をおいて設けられた該レーザ放雷管のボアを肥大させ
て形成した複数の膨張室を有する。レーザー装置の出力
のパワーおよび容量をさらに増大させるための、プラズ
マを横切る均一な電場を確立するために、等電位手段が
膨張室内部に設けられてもよい。

また本発明によれば、レーザー装置からさらに大きなパ
ワーをうろことは、少なくとも２つの等電位手段に、レ
ーザー放電管内を移動するガス媒質を電気的に励起する
ためのラジオ周波数励起手段を連結することによって達
成されうる。

これらの実施例おいて、流路のアクティブ放電長に沿っ
て移動するガス媒質を電気的に励起することは、おもに
流路に沿ってレーザー放電管内で間隔をおいて配置され
た陽極と陰極との間に直流の電流を流すことによって達
成される。

長くされたレーザー放電管はその長手方向に対して垂直
に延びる人口フッティング（ｉｎｌｅｔｆｉｔｔｉｎｇ
）を有する。入口フッティングにはガス媒質の通路のた
めの入口ボア（ｉｎｌｅｔ　ｂｏｒｅ）が設けられてい
る。入口ボアは陽極に隣接して設けられている膨張室と
直接連通している。本発明の好ましい第１実施例におい
ては陽極と陰極との中央に付加的に１つの膨張室が設け
られてもよい。

陽極はロッド形状をしており、その一端が膨張室内部に
延びているのが好ましい。それにＪ二って膨張室は、本
質的に移動するガス媒質のづばやい膨張を可能にする妨
げにはならない。［］ッラド状の陽極を支持する陽極支
持手段はロッドの他端を支持するために設けられる。陽
極支持手段は長くされたレーザー放電管の一端に配置さ
れている。本発明の実施例に示されている陰極は流路を
取り囲む環状の部材である。陰極はレーザー放電管の一
端に取りつけられた陰極支持手段によってレーザー放電
管の端部に取り替え可能に取りつれられるのが好ましい
。

本発明の分子ガスレーザー装置において放電の均一性を
改良するための方法は、少なくとも約５０トールの圧力
のガス媒質の中で大容量の放電を行ない、かつ 流路に沿って少なくとも５０トールの圧力を有するガス
媒質を高速で移動させるだめのステップ、レーザーを発
生させるためのプラズマをつくるために、流路のアクテ
ィブ放電長に沿って移動するガスを電気的に励起するた
めのステップ、および プラズマ撹拌し均一でかつ安定した放電をつるために、
流路に沿つ゛Ｃ流路のアクティブ放電長に隣接して設け
られた膨張室内でガス媒質をすばやく膨張さけるための
ステップからなる。

さらに本発明によれば、移動するガス媒質をすばやく膨
張させるためのステップが、ガス媒質が流路のアクティ
ブ放電長に治って移動するときに、複数回行なわれても
よい。それによりレーザー装置の放電管の長さを効果的
に増加することができると共にレーザー装置の出力を増
加する。レーザー装置の出力は移動づるガス媒質の複数
回のすばやい膨張を行なう膨張室間にプラズマを横切る
電場を等電位にするための付加的なステップによってさ
らに増加されうる。

［実施例］ 本発明の分子ガスレーザー装置を図面を参照して好まし
い実施例を示すことによって説明づる。

第１図には本発明による電気的に励起された分子ガスを
強制的に移送する分子ガスレーザー装置（１）が示され
ている。分子ガスレーザー装置（１）は同軸タイプの高
パワーの炭酸ガスレーザー装置であり、そこにはレーザ
ー光の軸、ガス流の軸および放電の軸が（Ａ）−（Ａ）
　＠に沿って一致している。

第１図のブロック図に示すように分子ガスレーザー装置
（１）は単−共鳴光学空ＩＪｉｌ　（ｓｉｎｇｌｅｒｅ
ｓｏｎａｎｔ　０ｐｔｉｃ　ＣａＶｉｔ７）を定めるた
めに（Ａ）−（Ａ）軸上で間隔をおいて配置された１組
のレーザー放電管（２）、（３）を有する。負の高圧電
源（ｈｉｇｂ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｐｏｗｅｒ　５ｕｐｐ
ｌｙ）　（４）は電流レギュレータ（ｃｕｒｒｅｎｔ　
ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）　（７）、（８）を経由してそれ
ぞれのレーザー放電管の陰極（５）、（６）に接続され
ている。レーザー放電管（２）の一端に連結されティる
完全反射鏡（ｔｏｔａｌｌｙ　ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅｍ
ｉｒｒｏｒ）　（１１）は共鳴光学空胴の一端を定めて
いる。部分反射鏡（ｐａｒｔｉａｌｌｙ　ｒｅｆｌｅｃ
ｔｉｖｅｎ＋１ｒｒｏｒ）　（１２）は共鳴光学空胴ま
たは放電室（ｄｉｓｃｈａｒｇｅ　ｃｈａｍｂｅｒ）の
他端を定めるためにレーザー放電管（３）の陽極の端部
に連結されている。

放電室の中央部はレーザー放電管の陰極の端部間に隣接
して延びるガスの管路（１３）によって形成されている
。管路（１３）は出口フィッティング（ｏｕｔｌｅｔ　
ｆｉｔｔｉｎｏ）（１４）と連結し７７字形状をしてお
り、レーザー放電管の陰極の端部から第１の熱交換器（
１５）、ブロワ（１６）および第２の熱交換器（１７）
まで、ガス媒体を送るためのものである。ガスは熱交換
器（１５）、（１７）によって冷却されたあと、閉ルー
プのガスの流路を完成させる管路（１８）、（１９）を
経由してレーザー放電管の陽極端部に再循環（ｒｅｃｙ
ｃｌｅ）される。そのばあい二酸化炭素ガス、窒素ガス
およびヘリウムガスの混合ガスからなる分子ガスは、高
パワーの分子ガスレーザー装置の出力をうると共にレー
ザー装置を冷却するために、レーザー放電管を含む閉ル
ープのガスの流路を高速で循環させられる。ブロワは少
なくとも毎秒４５ｍの速度でガスを送り、典型的には音
速直下の速度で、あるいは超音速の流れが用いられるな
らば音速をかなり超えた速度でガスを送る。真空ポンプ
（ｖａｃｕｕｍ　ｐｕｍｐ）　（５９）はガス圧を５０
〜１５０１−−ル、典型的には約１００トールの比較的
高い圧力に翰持する。レーザーを発生させるためのプラ
ノ、マをつくるために、移動するガス媒質は、陽極と陰
極との間に直流の高電圧をかけることによってそれぞれ
のレーザー放電管内の流路のアクティブ放電長に沿って
電気的に励起される。

第２図にはたがいに係合するレーザー放電管（２）と電
極取りつ【リアセンブリ（２０）、（２１）とが詳細に
示されている。長くされたレーザー放電管（２）は、長
手方向、すなわちレーザー放電管の（Ａ）−（Ａ）軸に
対して垂直に延びると共にガス媒質の通路のための入口
ボア（ｉｎｌｅｔ　ｂｏｒｅ）（２３）を定める入口フ
ッティング（ｉｎｌｅｔ　ｆｉｔｔｉｎａ）　（２２）
を有する耐熱ガラスの精巧なボアチューブ（ｂｏｒｅ　
ｔｕｂｅ）である。入口ボア（２３）は、プラズマを撹
拌させ均一でかつ安定しＩＣ放電をうるために、移動す
るガス媒質をすばやく膨張させるレーザー放電管（２）
の中の球根状の肥大部（２５）によって形成された膨張
室（２４）と直接連通している。図面に示された実施例
では、耐熱ガラスからなるレーザー放電管（２）の壁厚
は、入口ボア（２３）の壁厚および（Ａ）−（Ａ）軸に
沿って１７．６ｍｍの均一な内径（ｄｌ）を有するそれ
ぞれの放電管のアクティブ放電長と共に約１．７ｍｍで
ある。（＾）−（Ａ）軸に沿う球根状の膨張室（２４）
の内径（ｄ２）は４２．６ｎ＋ｍである。このように膨
張室はレーザー放電管の端部中央に位置づけられたレー
ザー放電管のボアの肥大部（２５）によって定められて
おり、ボアの肥大部は移動するガス媒質のすばやい膨張
およびプラズマの撹拌を効果的にするために、隣接する
流路のボア断面の少なくとも約６倍の横断面積を有覆る
。（Ａ）−（Ａ）軸に沿う球根状の膨張室の長さはレー
ザー放電管の約２７、６２３ｃｍ（１０，８７５インチ
）の全長と比較して約２．５４ｃｍ（１，０インチ）で
ある。この寸法の膨張室でうまくプラズマが撹拌すると
共にガス媒質の混合が達成される。膨張室の大きさはガ
ス媒質の流速、レーザー装置の出力などに依存しており
、図面に示されるより流路のボアと比較して充分肥大さ
せてもよい。必要とされるプラズマの撹拌およびガス媒
質の混合は図面に示すより小さい膨張室で達成されうる
。レーザー放電管（２）のそれぞれの端部は鐘形状に形
成されており、内径（ｄ３）が３１．６ｍｍテ（Ａ）−
（Ａ）軸に沿う長さく１３）が約３．１８ｃｍ（１，２
５インチ）である。

陽極（９）および陰極（５）の間に位置づけられた流路
のアクティブ放電長に沿って移動するガス媒質を電気的
に励起するために、陽極（９）および陰極（５）は第２
図に示すようにレーザー放電管内の鐘形状に形成された
端部に位置づけられる。陽極（９）は長さが約５　Ｃｍ
　（２インチ）、直径が約０、１５２ｃｍ（０，０６０
インチ）のタングステンウェルディングロッド（ｔｕｎ
ｇｓｔｅｎ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ｒｏｄ）で、真鍮基板（
２７）に穿された孔（２６）に支えられている。

ロッド形状の陽極（９）はレーザー放電管（２）内でレ
ーザー放電管の長手方向に延びる。それにより陽極のロ
ッドの先端は入口フィッティング（２２）の入口ボア（
２３）上でかつ膨張室（２４）内部に位置づ番プられる
。ロッド形状の陽極の真鍮基板（２７）はアルミニウム
製の陽極リング（２９）内部に押圧されている。０字形
状のシール部材（３９）を有するアルミニウム製の陽極
取り付はリング（３０）はレーザー放電管と陽極を密閉
して連結するために陽極リング（２９）の側部でレーザ
ー放電管の端部外−周に沿って位置づけられる。電極リ
ング（３２）もまたレーザー放電管（２）の反対側で陽
極リング（２９）の側部に位置づけられており、３つの
隣接するリングはたがいに貫通する孔を有しており、該
孔はそれを貫通して電極取り付はアセンブリ（２０）に
連結するための図に示されていない止め部材（ｆａｓｔ
ｅｎｅｒｓ）を受け入れる。

第１図に示されている完全反＠鏡（１１）は電極リング
（３２）の外端部に取りつけられている。陽極リング（
２９）は第３Ａ図および第３Ｂ図にそれぞれ詳細に示さ
れている。またアルミニウム製の陽極取り付はリング（
３０）は第６Ａ図および第６Ｂ図に、アルミニウム製の
電極リング（３２）は第５Ａ図および第５Ｂ図にそれぞ
れ示されている。ロッド形状の陽極は、ロッドの先端部
のみが膨張室に延びている細いロッドの形をしているの
で、膨張室はその内部を移動するガス媒質のすばやい膨
張および混合を可能にし、ロッド形状の陽極によって妨
げられることは本質的にない。人口ボア（２３）から入
って膨張室（２４）で膨張するガス媒質のはげしい混合
により、レーザー放電管（２）のロッド形状の陽極の先
端でイオン化された気体を混合する。その結果、レーザ
ー放電管の端から端まで均一な放電をなしうる。

レーザー放電管（２）の陰極（５）は第２図、第８Ａ図
および第８Ｂ図に示すように流路を取り囲む銅製の環状
の部材である。第７Ａ図および第７Ｂ図にそれぞれ示さ
れている取り替え可能なアルミニウム製の陰極リング（
３３）に螺着されている。陰極リング（３３）はレーザ
ー放電管（２）の端部で外側に対し密閉させるための０
字形状のシール部材（３５）を有する陰極取りつけリン
グ（３４）によって支持されている。さらに陰極側の電
極取り付はアセンブリ（２１）は第５Ａ図および第５Ｂ
図に示すように陽極側と同じタイプの電極リング（３６
）を有する。陰極取り付りリング（３４）、アルミニウ
ム製の陰極リング（３３）および電極リング（３６）は
これらのリングに貫通するボアを通して延びる止め部材
（図に示されていない）で結合される。

第１図に示され°Ｃいるガスの管路（１３）はガスの循
環のため電極リング（３６）の端部に連結されている。

本発明の陰極（５）は、それらのリング内にある放電の
根元部（ｒｏｏ口ｎｇ）がアルミニウムなどの金属部材
や０字形状のリングを破損するのを防止する。

本発明の陰極はそのような破損の問題をそれらのリング
のかわりに陰極自体の内部にイオン化された気体を引き
込むことにより達成したいそれにより放電においてそれ
らのリング内に根元部が入らないことになる。レーザー
放電管（３）、電極および電極取り付はアセンブリは、
レーザー放電管（２）について前述したのと同様の方法
で構成されている。

第９図に示されるレーザー放電管（３７）は陽極と陰極
との中央部でかつ膨張室の下流に球根状の膨張室（３８
）を有することを除いて第２図に示されるものと同じも
のである。そのような構成によりガス媒質は、プラズマ
を撹拌しさらに均一な放電をうるために、陽極と陰極と
の間のレーザー放電管のアクティブ放電長に沿って移動
するどぎに繰り返しづばやく膨張させられる。

そのことはイオン化カラム（ｉｏｎｔｚａｔｉｏｎｃｏ
ｌｕｍｎ）が長い距離を移動する結果として生じつるア
ークを除去することによってレーザー放電管の実際上操
作可能な長さを延ばＪｏこのように本発明は送気タイプ
のレーザー放電管の可能なアクティブ放電長を増加する
。中央の膨張室の長さくｆＪ４）は約１．８４ｃｍ（０
，７５インチ）であり、その内径は膨張室（２４）の内
径と同じである。膨張室（３８）は移動するガス媒質の
はげしい膨張および混合を行なうために操作しているあ
いだ、障害物が全くないのがよい。しかしながら、下流
の膨張室は導体あるいは半導体の材料からなる等電位部
材のためのスクリーン、ディスクあるいは室を収容しつ
る。等電位部材はアークの形成が減少する断面で電場を
均一にづ゛る。本発明によるこの膨張室とイオン化のた
めの室の一体化ならびに等電位苗は、高出力を出すため
レーザー放電管の寸法および容量においてスケイリング
（ｓｃａｉｎｇ）が可能である。

第１０図に示されている本発明の他の実施例によれば、
分子ガスレーザー装置から５０ＫＨのような高パワーを
うるために、レーザー放電管（３７）には長手方向に沿
って複数の膨張室（４０）＝　（４５）が設けられてお
り、アークを除去あるいは防止するために、プラズマを
横切る均一な電場を周期的に確立するように等電位ディ
スク（４６）〜（５０）が膨張室内部あるいは膨張室間
に設けられている。等電位ディスク（４６）ヘ−（５０
）はそれぞれ孔を有しており、レーザー放電管（３７）
のボアと同軸上にあり、また等電位ディスクは実際上環
状のセラミック製の部材（５１）〜（５６）によって定
められたそれぞれの膨張室を仕切る機能を有する環状の
セラミック製の部材および等電位ディスクはセラミック
製の管（５７）に収容されている。

ガス媒質の電気的な励起はレーデ−放電管のそれぞれの
端部で用いられる第２図に示づ一タイプの陽極および陰
極によって達成される。また第１０図に示すように、１
組の等電位ディスクを横切るラジオ周波数による励起に
より補助的な励起がなされうる。第１０図に示すレーザ
ー放電管内の等電位部材はディスク状の部材であるが、
スクリーン状の部材、あるいは他の形状の等電位部材も
用いられうる。

第１０図に示す複数の膨張室を有するレーザー放電管は
高圧、高出力のためのイオン化室あるいは膨張室および
等電位領域を連続的に配置したものを描いており、容易
に製造および組立てを行ないつる。ラジオ周波数の励起
器（５８）は容量的に（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ）あ
るいは誘導的に（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ）等電位領域
と直接連結されており、それらの領域は電場を形成する
ため長さや形状を種々に変更することができる。ラジオ
周波数の電場を付加することは前述の直流による電場あ
るいは所望ならばレーザー放電管のための単一のポンプ
源でありうる他の構成を有するポンプと共に付加的なイ
オン化を提供しつる。

操作において、少なくとも５０トールの圧力のガス媒体
の中で大容量の放電を行なう分子ガスレーザー装置は、
改良された放電の均一性をつるための方法を提供する。

該方法は流路に沿って高速で少なくとも５０トールの圧
力を有するガス媒質を移動させるステップと、レーザー
を発生させるためのプラズマをつくるために、流路のア
クティブ放電長に沿って移動するガス媒質を電気的に励
起するステップと、プラズマを撹拌させ、均一で安定し
た放電をうるにうに、流路のアクティブ放電長に隣接す
る流路に治って設けられた膨張室で移動するガス媒質を
すばやく膨張するステップとからなる。このことば流路
の横断面積を遮りあるいは減じることなく達成される。

そのため効果的な冷却と高パワーの出力を有するガス媒
質の高速の流れが均一でかつ安定したモード特性を有し
て達成されうる。

本発明によるいくつかの実施例が示されたが、本発明は
それにのみに限定されるものではなく当業者によって知
られているような種々の変更、改変が可能である。その
ため本発明は以上説明した内容に限定されることは望ま
しくなく、特許請求の範囲の概念内にあるような変更、
改変のすべてを含むことを意図している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の分子ガスレーザー装置の第１実施例を
示すブロック図、第２図は第１図のレーザー放電管、電
極および電極支持アセンブリの縦断図面、第３Ａ図は第
２図のレーザー放電管のロッド形状の陽極が押出される
電極の正面図、第３Ｂ図は第３Ａ図の電極の側面図、第
４Ａ図は第２図のレーザー放電管のロッド形状の陽極の
正面図、第４Ｂ図は第４Ａ図のロッド形状の陽極の側面
図、第５Ａ図は第２図の陽極取り伺はアセンブリの電極
リングの正面図、第５Ｂ図は第５八図の電極リングの側
面図、第６Ａ図はレーザー放電管の端部を電極取り付は
アセンブリに密閉して取り付（プられる第２図の陽極取
り付はアセンブリの伯の電極を示す正面図、第６Ｂ図は
第６Ａ図の電極リングの側面図、第７Ａ図は第２図のレ
ーザー放電管の取り替え可能な陰極リング正面図、第７
Ｂ図は第７八図の取り替え可能な陰極リングの（■）−
（■）線断面図、第８Ａ図は第２図レーザー放電管の取
り替え可能な陰極の正面図、第８Ｂ図は第８Ａ図の取り
替え可能な陰極の側面図、第９図は本発明にかかわるレ
ーザー放電管の第２実施例を示す縦断面図、第１０図は
本発明にかかわるレーザー放電管の第３実施例を示１縦
断面図である。 （図面の主要符号） （１）二分子ガスレーザー装置 （ａ、（３）：レーザー放電管 （４）：高圧電源 （５）、（６）：陰極 （７）、（８）：電流レギュレータ （９）、（１０）　：陽極 （１ｉ）：完、企及ｆＪ１鏡 （１２）　：部分反射鏡 （１３）、（１８）、：管路 （１９） （１５）、（１７）　：熱交換器 （１６）　ニブロワ （２４）　：膨張室 第５Ａ図 第５ＢＩＩＦ オフ△図 ７８＋ ７Ｂ羊 オフ８図 オ６へ図 ０ オ６Ｂ岡 口＝巴 ０ オ８△凹

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　少なくとも５０トールの圧力のガス媒質の中で大容
   量の放電を行ない、かつ ガス媒質のための流路を定めるための手段と該ガス媒質
   が該流路内に収容され少なくとも５０トールの圧力を有
   する、 該流路に沿って高速で該ガス媒質を移動させるための手
   段と、 レーザーを発生させるためのプラズマをつくるために、
   前記流路のアクティブ放電長に沿って、移動するガス媒
   質を電気的に励起するための手段 とからなり、前記流路を定めるための手段がプラズマを
   撹拌させ均一でかつ安定した放電をうるために、移動す
   るガス媒質をすばやく膨張するように前記流路のアクテ
   ィブ放電長に隣接して膨張室手段を有することを特徴と
   する電気的に励起させた分子ガスを強制的に移送する分
   子ガスレーザー装置。 ２　ガス媒質のための流路を定める前記手段が、ガス媒
   質の通路のためのボアが形成された長くされたレーザー
   放電管を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の分子ガスレーザー装置。 ３　前記膨張室手段が、レーザー放電管の端部中央に位
   置づけられた該レーザー放電管のボアの肥大部によって
   定められることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
   の分子ガスレーザー装置。 ４　移動するガス媒質をすばやく膨張させプラズマの撹
   拌を効果的にするために、前記レーザー放電管の前記肥
   大部の横断面積が該肥大部と隣接するボアの横断面積の
   少なくとも約６倍であることを特徴とする特許請求の範
   囲第３項記載の分子ガスレーザー装置。 ５　プラズマを撹拌するために、移動するガス媒質を周
   期的にすばやく膨張させるように前記レーザー放電管が
   該レーザー放電管に沿って間隔を置いて設けられたボア
   の肥大部からなる複数の膨張室手段を有することを特徴
   とする特許請求の範囲第３項記載の分子ガスレーザー装
   置。 ６　前記レーザー放電管が前記複数の膨張室手段の少な
   くとも１つに等電位手段を有し、該等電位手段が前記プ
   ラズマを横切って均一な電場を確立することを特徴とす
   る特許請求の範囲第５項記載の分子ガスレーザー装置。 ７　前記等電位手段が前記レーザー放電管内のボアと同
   軸上にある、ボアを有する等電位ディスクを含むことを
   特徴とする特許請求の範囲第６項記載の分子ガスレーザ
   ー装置。 ８　前記レーザー放電管内の複数の膨張室手段が前記等
   電位手段を有しており、前記レーザー放電管内のガス媒
   質を電気的に励起するために、該等電位手段がラジオ周
   波数の励起手段に連結されることを特徴とする特許請求
   の範囲第５項記載の分子ガスレーザー装置。 ９　前記流路のアクティブ放電長に沿って移動するガス
   媒質を電気的に励起するための手段が、前記流路に沿っ
   て前記レーザー放電管内で間隔を置いて位置づけられた
   陽極と陰極とを有することを特徴とする特許請求の範囲
   第２項記載の分子ガスレーザー装置。 １０　前記膨張室手段が前記陽極に隣接して設けられる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の分子ガス
   レーザー装置。 １１　付加的な膨張室手段が前記陽極と前記陰極の間の
   中央部に設けられることを特徴とする特許請求の範囲第
   １０項記載の分子ガスレーザー装置。 １２　前記陽極がロンド形状をしており、該ロッド状の
   陽極の一端が前記膨張室内に延びており、それによって
   該膨張室手段が本質的に該ロンドによって、移動するガ
   ス媒質のすばやい膨張を可能にする妨ザにならないこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の分子ガスレ
   ーザー装置。 １３　陽極支持手段が前記ロッド状の陽極を前記一端と
   対向するｉ部で支持するために長くされたレーザー放電
   管の肥大端部に設けられることを特徴とする特許請求の
   範囲第１２項記載の分子ガスレーザー装置。 １４　前記長くされたレーザー放電管が該レーサー放電
   管の長手方向に垂直に延びると共に前記ガス媒質の通路
   のための入口ボアを定める入口フッティングを有し該入
   口ボアが前記膨張室手段と直接連通することを特徴とす
   る特許請求の範囲第９項記載の分子ガレーザー装置。 １５　前記陽極が前記流路を取り囲む環状の部材であり
   、該陰極が前記レーザー放電管の一端に連結された陰極
   支持部材によって該レーザー放電管の拡張部に取り替え
   可能に取りつけられることを特徴とする特許請求の範囲
   第９項記載の分子ガスレーザー装置。 １６　前記流路に沿って前記ガス媒質を移動させるため
   の手段が少なくとも毎秒４５ｍの速度で該ガス媒質を移
   動させることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   分子ガスレーザー装置。 １７　移動するガス媒質を効果的にすばやく膨張させプ
   ラズマを撹拌するために、流路に設けられた前記膨張室
   手段の横断面積が、隣接する流路の横断面積の少なくと
   も約６倍であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の分子ガスレーザー装置。 １８　前記プラズマを撹拌するために、移動するガス媒
   質を周期的に膨張させるように複数の前記膨張室が流路
   の前記アクティブ放電長に沿って設けられ、それによっ
   て該アクティブ放電長にあるプラズマが均一で安定した
   ｆｌｌ電を増加しうろことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の分子ガスレーザー装置。 １９　プラズマを横切って均一な電場を確立するために
   、前記複数の膨張室手段が複数の等電位手段のそれぞれ
   によって分離されることを特徴とする特許請求の範囲第
   １８項記載の分子ガスレーザー装置。 ２０　前記流路に沿って移動するガス媒質を電気的に励
   起するために、前記等電位手段の少なくとも２つがラジ
   オ周波数の励起手段に連結されることを特徴とする特許
   請求の範囲第１９項記載の分子ガスレーザー装置。 ２１　プラズマの撹拌を増大させるために、前記膨張室
   手段が球根状の内部構成をなすことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の分子ガスレーザー装置。 ２２　ガス媒質の中で人容最の放電を行い、かつガス媒
   質のための流路を定めるための手段と、該ガス媒質は該
   流路内に収容される、 該流路に沿って高速で該ガス媒質を移動させるだめの手
   段と、 レーザーを発生させるためのプラズマをつくるために、
   前記流路のアクティブ放電長に沿って移動するガス媒質
   を電気的に励起するための手段 とからなり、前記流路を定めるための手段が、該ガス媒
   質を電気的に励起】−るための手段を受け入れるための
   前記流路の拡張部を有し、かつさらに前記プラズマを撹
   拌させ、均一でかつ安定した放電をうるだめに、前記カ
   ス媒質をすばやく膨張させるように前記流路のアクティ
   ブ放電長に隣接して膨張室手段を形成する付加的な肥大
   部を有することを特徴とＡる分子ガスレーザー装置。 ２３　少なくとも５０トールの圧力のガス媒質の中で大
   容量の放電を行ない、かつ 流路に沿って少なくとも５０１〜−ルの圧力を有するガ
   ス媒質を高速で移動させるためのステップと、 レーザーを発生させるためのプラズマをつくるために、
   前記流路のアクティブ放電長に沿って移動するガス媒質
   を電気的に励起するためのステップと、 前記プラズマを撹拌させ均一でかつ安定したプラズマを
   うるために、前記流路のアクティブ放電長に隣接して前
   記流路に沿って設けられた膨張室内で、移動するガス媒
   質をすばやく膨張させるためのステップ とからなることを特徴とする電気的に励起された分子ガ
   スを強制的に移送する分子ガスレーザー装置において放
   電の均一性を改良する方法。 ２４　前記移動するガス媒質をすばやく膨張するための
   ステップが、ガス媒質が前記アクティブ放電長に沿って
   移動するときに、複数回行なわれることを特徴とする特
   許請求の範囲第２３項記載の分子ガスレーザー装置にお
   ける放電の均一性を改良する方法。 ２５　移動するガス媒質のすばやい膨張を行なう膨張空
   手一段間で前記プラズマを横切る電場を等電位にするだ
   めのステップを有することを特徴とする特許請求の範囲
   第２４項記載の分子ガスレーザー装置にお番ブる放電の
   均一性を改良する方法。 ２６　前記すばやい膨張を効果的にしプラズマを撹拌す
   るために、前記膨張室手段の横断面積が、隣接する流路
   の横断面積の少なくとも約６倍であることを特徴とする
   特許請求の範囲第２３項記載の分子ガスレーザー装置に
   おＧ−ｊる放電の均一性を改良する方法。 ２７　分子ガスレーザー装置のレーザー放電管において
   、該レーザー放電管が陽極手段および陰極手段を用いて
   移動するガス媒質のための流路としてのボアを定め、ア
   クティブｔＩｌ電長でレーザーを発するためのプラズマ
   を形成づるために、該陽極手段および該陰極手段が該ガ
   ス媒質を電気的に励起づるようにレーザー放電管の中に
   設けられるレーザー放電管であって、プラズマを撹拌さ
   せ、均一でかつ安定した放電をうるために、前記移動可
   るガス媒質をすばやく膨張させるように、前記流路のア
   クティブ放電長に隣接して、レーザー放電管内に設（ブ
   られた本質的にその内部に障害物のない球根状の膨張室
   手段を有するレーザー放電管。