JPS607785A - 希ガスイオンレ−ザ管 - Google Patents
希ガスイオンレ−ザ管Info
- Publication number
- JPS607785A JPS607785A JP11550583A JP11550583A JPS607785A JP S607785 A JPS607785 A JP S607785A JP 11550583 A JP11550583 A JP 11550583A JP 11550583 A JP11550583 A JP 11550583A JP S607785 A JPS607785 A JP S607785A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser tube
- small holes
- rare gas
- small hole
- capillary
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- H01S3/04—Arrangements for thermal management
- H01S3/041—Arrangements for thermal management for gas lasers
-
- 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
- H01S3/032—Constructional details of gas laser discharge tubes for confinement of the discharge, e.g. by special features of the discharge constricting tube
- H01S3/0323—Constructional details of gas laser discharge tubes for confinement of the discharge, e.g. by special features of the discharge constricting tube by special features of the discharge constricting tube, e.g. capillary
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
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】
この発明は希ガスイオンレーザ管、特に強制空冷でプラ
ズマ細管等の発熱を除去するアルゴンイオンレーザ管に
関する。
ズマ細管等の発熱を除去するアルゴンイオンレーザ管に
関する。
希ガスイオンレーザ管は、イオン準位でのレーザ遷移を
行なわせるためプラズマ細管に数アンペアから１０アン
ペア以上におよぶ放電電流を通ずる。空冷形アルゴンイ
オンレーザではプラズマ細管はレーザ利得を得るのに０
．８〜１．２朋の内径を有するため電圧降下が大きく、
希ガスイオンレーザ管の放電電力の大部分はプラズマ細
管で消費されるＯ 従ってプラズマ細管は数百ワットから１に、Ｗ以上の発
生熱に耐える材料と構造を用いる必要がある。このため
空冷形アルゴンイオンレーザ管はべりリア磁器のような
高熱伝導度、高耐熱性の絶縁体の管を用い、これを真空
外囲器とすると共に、その外側に放熱フィンをロー付ま
たは機械的手段で取付け、放熱フィンを強制空冷する構
造にしである。また大放電電流によって、封入希ガスが
レーザ管の一方に偏在するのを防ぐため、アノード部分
とカソード部分を結ぶガスリターンパスが、プラズマ細
管とは別に設けられている。
行なわせるためプラズマ細管に数アンペアから１０アン
ペア以上におよぶ放電電流を通ずる。空冷形アルゴンイ
オンレーザではプラズマ細管はレーザ利得を得るのに０
．８〜１．２朋の内径を有するため電圧降下が大きく、
希ガスイオンレーザ管の放電電力の大部分はプラズマ細
管で消費されるＯ 従ってプラズマ細管は数百ワットから１に、Ｗ以上の発
生熱に耐える材料と構造を用いる必要がある。このため
空冷形アルゴンイオンレーザ管はべりリア磁器のような
高熱伝導度、高耐熱性の絶縁体の管を用い、これを真空
外囲器とすると共に、その外側に放熱フィンをロー付ま
たは機械的手段で取付け、放熱フィンを強制空冷する構
造にしである。また大放電電流によって、封入希ガスが
レーザ管の一方に偏在するのを防ぐため、アノード部分
とカソード部分を結ぶガスリターンパスが、プラズマ細
管とは別に設けられている。
しかしながら、このような熱特性と真空気密特性を持っ
た絶縁物細管は、現在材料がべＩＪ ＩＪア磁器に限定
されてお＃）、中心の孔の真直度と直径精度が良く、長
尺のものは製造困難であると同時に、べＩＪ ＩＪア原
料は有害物質であって生産が限定され、且つ極めて高価
な物質である。また外部に設けられるガスリターンパス
は、希ガスイオンレーザ管の構造を複雑にして、熟練し
たガラス加工が必要となり、レーザ管の組込上も破損の
危険が大きかった０ 本発明の目的は、大放電電流に耐え、冷却効率と寸法精
度が良く、入手製造が容易なプラズマ細管を有する希ガ
スイオンレーザ管を提供することにある。本発明のもう
一つの目的は、プラズマ細管部分にガスリターンパス構
造を持たせ、外部にガスリターンパスの無い、製造と取
扱が容易な希ガスイオンレーザ管を提供することにある
。
た絶縁物細管は、現在材料がべＩＪ ＩＪア磁器に限定
されてお＃）、中心の孔の真直度と直径精度が良く、長
尺のものは製造困難であると同時に、べＩＪ ＩＪア原
料は有害物質であって生産が限定され、且つ極めて高価
な物質である。また外部に設けられるガスリターンパス
は、希ガスイオンレーザ管の構造を複雑にして、熟練し
たガラス加工が必要となり、レーザ管の組込上も破損の
危険が大きかった０ 本発明の目的は、大放電電流に耐え、冷却効率と寸法精
度が良く、入手製造が容易なプラズマ細管を有する希ガ
スイオンレーザ管を提供することにある。本発明のもう
一つの目的は、プラズマ細管部分にガスリターンパス構
造を持たせ、外部にガスリターンパスの無い、製造と取
扱が容易な希ガスイオンレーザ管を提供することにある
。
すなわち本発明は、中央部分に設けられた１つの小孔Ａ
の周辺に設けられた１つまたは複数の別の小孔Ｂとを有
する板状の絶縁物と、小孔Ａと同一以上の大きさの小孔
Ｃおよび小孔Ｃの周辺に設けられて、小孔Ｂと同一数で
同一配置の小孔りを有した、前記絶縁物の外径よりも大
きい外径を有する金属板とを、小孔ＡとＣおよびＢとＤ
とが一直線状になるように、且つ金属板相互の電気絶縁
と真空気密を保ちつつ交互に接続し、プラズマ細管とし
たことを特徴とする希ガスイオンレーザ管である。
の周辺に設けられた１つまたは複数の別の小孔Ｂとを有
する板状の絶縁物と、小孔Ａと同一以上の大きさの小孔
Ｃおよび小孔Ｃの周辺に設けられて、小孔Ｂと同一数で
同一配置の小孔りを有した、前記絶縁物の外径よりも大
きい外径を有する金属板とを、小孔ＡとＣおよびＢとＤ
とが一直線状になるように、且つ金属板相互の電気絶縁
と真空気密を保ちつつ交互に接続し、プラズマ細管とし
たことを特徴とする希ガスイオンレーザ管である。
以下図面を参照して本発明を説明する。
従来の空冷形希ガスイオンレーザ管は、第１図の断面図
に示すように％ カソード１と、プラズマ細管を構成す
ると共に真空気密容器を兼ねる１本のベリリア管２と、
アノード３と、一対のブルーメタ窓４ 、４’ と、リ
ターンパス５と、コバー金属などで構成される封入皿９
，９′によってベリリア細管２に接続された外囲器５，
５′とから成る。外囲器５，５′とベリＩＪア管２の内
部にはレーザ媒質としてアルゴンなどの希ガス７が封入
され、ベリリア管２の中心を通してレーザ光軸８が設定
される。プラズマ細管２とアノード３の外側には、放熱
フィン１０がロー付またはネジ等で増刊けられ、図に示
されないファンによってプラズマ細管とアノードで発生
する熱を除去する。
に示すように％ カソード１と、プラズマ細管を構成す
ると共に真空気密容器を兼ねる１本のベリリア管２と、
アノード３と、一対のブルーメタ窓４ 、４’ と、リ
ターンパス５と、コバー金属などで構成される封入皿９
，９′によってベリリア細管２に接続された外囲器５，
５′とから成る。外囲器５，５′とベリＩＪア管２の内
部にはレーザ媒質としてアルゴンなどの希ガス７が封入
され、ベリリア管２の中心を通してレーザ光軸８が設定
される。プラズマ細管２とアノード３の外側には、放熱
フィン１０がロー付またはネジ等で増刊けられ、図に示
されないファンによってプラズマ細管とアノードで発生
する熱を除去する。
プラズマ細管２は熱伝導の良いベリリア磁器で作られて
いるため発生熱は速やかに放熱フィン１０全通して放散
される。ところがベリリア磁器は高価で有害性があるう
え、真直度が良く、小孔の内径精度の高い長い細管の入
手がｄｉ［しい。プラズマ細管２をベリリア以外のセラ
ミックにしようとした場合は、どのセラミックでもベリ
リア磁器よりも熱伝導特性がはるかに劣るため、細管の
肉厚を薄くして放熱を良くしなければならず、実用的な
強度を持つレーザ管を構成することは不可能であった。
いるため発生熱は速やかに放熱フィン１０全通して放散
される。ところがベリリア磁器は高価で有害性があるう
え、真直度が良く、小孔の内径精度の高い長い細管の入
手がｄｉ［しい。プラズマ細管２をベリリア以外のセラ
ミックにしようとした場合は、どのセラミックでもベリ
リア磁器よりも熱伝導特性がはるかに劣るため、細管の
肉厚を薄くして放熱を良くしなければならず、実用的な
強度を持つレーザ管を構成することは不可能であった。
このため空冷形希ガスイオンレーザではべ１．１ リア
磁器以外のプラズマ細管材料は考えられなかった。また
第１図に示すようにプラズマ細管２の外部にガスリター
ンパス５を設けなければならず熟練を要するガラス加工
が必要なうえ、レーザ管として取扱９組込の際、破損の
危険が多かった。
磁器以外のプラズマ細管材料は考えられなかった。また
第１図に示すようにプラズマ細管２の外部にガスリター
ンパス５を設けなければならず熟練を要するガラス加工
が必要なうえ、レーザ管として取扱９組込の際、破損の
危険が多かった。
第２図は本発明の実施例を示す希ガスイオンレーザ管の
プラズマ細管構造の光軸方向断面図、第３図は同じく径
方向断面図である。
プラズマ細管構造の光軸方向断面図、第３図は同じく径
方向断面図である。
アルミナ磁器などの熱伝導が比較的良く、入手容易で無
害な絶縁物から成り、中央部分にプラズマ発生小孔１１
を有するディスク１２は、小孔１１と同一かまたはより
大きい内径１３金持ち、ディスク１２の外径よりも大き
い外径の金属板１４−と交互にロー付等で、真空気密を
保って、小孔１１が一直線になるよう積層接続されてプ
ラズマ細管を形成し、その中心にレーザ光軸８が設定さ
れる。
害な絶縁物から成り、中央部分にプラズマ発生小孔１１
を有するディスク１２は、小孔１１と同一かまたはより
大きい内径１３金持ち、ディスク１２の外径よりも大き
い外径の金属板１４−と交互にロー付等で、真空気密を
保って、小孔１１が一直線になるよう積層接続されてプ
ラズマ細管を形成し、その中心にレーザ光軸８が設定さ
れる。
このときディスク１２には、中央部分の小孔１１以外に
、その周辺に１つまたは複数の小孔１４ａ〜１４ｄが設
けられ、金属板１４には小孔１４８〜１４ｄと同一箇所
に小孔１５ａ〜１５ｂが設けられる。小孔１４８〜１４
ｄは、小孔１１よりも小さい断面積を有し、アノード３
とカッ〜ド１との間の放電が小孔１１’ｉ通して行なわ
れるように十分小さいコンダクタンスにする。小孔１４
ａ〜１４ｄ。
、その周辺に１つまたは複数の小孔１４ａ〜１４ｄが設
けられ、金属板１４には小孔１４８〜１４ｄと同一箇所
に小孔１５ａ〜１５ｂが設けられる。小孔１４８〜１４
ｄは、小孔１１よりも小さい断面積を有し、アノード３
とカッ〜ド１との間の放電が小孔１１’ｉ通して行なわ
れるように十分小さいコンダクタンスにする。小孔１４
ａ〜１４ｄ。
１５ａ〜１５ｄは、放電は生じないが、封入ガスは自由
に流れることができる。面積を大きくとった金属板１４
は真空外囲外まで延びて金属板間で絶縁を保ちながら、
放熱フィンとなる。この構造によると、プラズマ細管小
孔１１で発生した熱は、熱伝導の良い金属板１４に直ち
に伝導され、金属板１４がそのまま放熱フィンとなって
熱を放散する。このとき金属板１４の内径１３は、円板
状絶縁物１２の内径１１以上であるため、大放電電流に
よシ生ずるイオン衝撃を受けに＜＜、スパッタを起こし
にくい。すなわち第１図に示す従来構造のレーザ管のよ
うに放熱フィンを真空外で取付けることがなく、発生し
た熱がすぐ近くの熱伝導体を通して放散されるため放熱
効果が大きく、絶縁物１２の温度上昇が小さいので、ア
ルミナ等の、ベリリアよりも熱伝導の劣る材料が使用可
能となる。もちろん空冷で使用すれば、複数の隣接した
金属板１４はお互いに絶縁され、放電動作上も全く問題
は無い。また小孔１４ａ〜１４ｄ、１５ａ〜１５ｄがガ
スリターンパスの役目を成し、プラズマ細管外部にガス
リターンパスを必要とせず、簡単で丈夫な構造となる。
に流れることができる。面積を大きくとった金属板１４
は真空外囲外まで延びて金属板間で絶縁を保ちながら、
放熱フィンとなる。この構造によると、プラズマ細管小
孔１１で発生した熱は、熱伝導の良い金属板１４に直ち
に伝導され、金属板１４がそのまま放熱フィンとなって
熱を放散する。このとき金属板１４の内径１３は、円板
状絶縁物１２の内径１１以上であるため、大放電電流に
よシ生ずるイオン衝撃を受けに＜＜、スパッタを起こし
にくい。すなわち第１図に示す従来構造のレーザ管のよ
うに放熱フィンを真空外で取付けることがなく、発生し
た熱がすぐ近くの熱伝導体を通して放散されるため放熱
効果が大きく、絶縁物１２の温度上昇が小さいので、ア
ルミナ等の、ベリリアよりも熱伝導の劣る材料が使用可
能となる。もちろん空冷で使用すれば、複数の隣接した
金属板１４はお互いに絶縁され、放電動作上も全く問題
は無い。また小孔１４ａ〜１４ｄ、１５ａ〜１５ｄがガ
スリターンパスの役目を成し、プラズマ細管外部にガス
リターンパスを必要とせず、簡単で丈夫な構造となる。
この場合、アルミナ等で作られるディスク１２は、２〜
３羽の厚さでよく、小孔１１の精度を出すことは容易で
ある。また絶縁体ディスク１２と金属板１４とを精度よ
く一直線に並べて、同時にロー付することは、従来技術
の延長であり容易である０小孔１４ａ 〜１４ｄ、１５
ａ 〜１５ｄはガスが通りぬけるだけでよく高い精度は
不要で直線性も特別強く必要としない。小孔１４２〜１
５ｄと１５ａ〜１５ｄの内径寸法は同一でなくてもよく
、微細加工が容易な金属板１４の小孔１５２〜１５ｄを
小さく、絶縁物１５の小孔１４８〜１４ｄを大きくとっ
てもよい。すなわち小孔１４８〜１４ｄ、１５ａ〜１５
ｄは放電が生じない範囲で任意の形状、穴数。
３羽の厚さでよく、小孔１１の精度を出すことは容易で
ある。また絶縁体ディスク１２と金属板１４とを精度よ
く一直線に並べて、同時にロー付することは、従来技術
の延長であり容易である０小孔１４ａ 〜１４ｄ、１５
ａ 〜１５ｄはガスが通りぬけるだけでよく高い精度は
不要で直線性も特別強く必要としない。小孔１４２〜１
５ｄと１５ａ〜１５ｄの内径寸法は同一でなくてもよく
、微細加工が容易な金属板１４の小孔１５２〜１５ｄを
小さく、絶縁物１５の小孔１４８〜１４ｄを大きくとっ
てもよい。すなわち小孔１４８〜１４ｄ、１５ａ〜１５
ｄは放電が生じない範囲で任意の形状、穴数。
配置を選ぶことができる。
本発明は、ブルーメタ窓を有する外部ミラー形レーザだ
けではなく、内部ミラー形にも、もちろん支障なく適用
できる。また絶縁物１２．金属板１４の形状９寸法は限
定されない。金属板１４の外形は円形でも角形でもよい
。また絶縁物１２と金属板１４の厚さも、本発明によっ
て限定されない０
けではなく、内部ミラー形にも、もちろん支障なく適用
できる。また絶縁物１２．金属板１４の形状９寸法は限
定されない。金属板１４の外形は円形でも角形でもよい
。また絶縁物１２と金属板１４の厚さも、本発明によっ
て限定されない０
第１図は従来の空冷形希ガスイオンレーザ管を示す断面
図存第２図は本発明の実施例ケ示すプラズマ細管光軸方
向断面図、第３図は同じく径方向断面図である０ １・−・・・・カソード、２−・・・・・プラズマ細管
、３・・・・−・アノード、４．４’・・・・・−ブル
ーメタ窓、５・−・−・・ガスリターンパス、６．６’
・・・・・・真空外囲器、７・・・・・・希ガス、８・
・・・・−レーザ光軸 ９ 、 ｇ ／・・・・・・封
入皿、１０・・・・・・放熱フィン、１１・・・・・・
円板状絶縁物内径、１２・・・・・・円板状絶縁物、１
３・・・・・・金属板内径、１４・・・・・・金属板、
１４ａ〜１４ｄ・・・・・・ＩＪターンパス用絶縁物小
孔、１５ａ〜１５ｄ・・・・・・１ノターンノくス用金
属板小孔。
図存第２図は本発明の実施例ケ示すプラズマ細管光軸方
向断面図、第３図は同じく径方向断面図である０ １・−・・・・カソード、２−・・・・・プラズマ細管
、３・・・・−・アノード、４．４’・・・・・−ブル
ーメタ窓、５・−・−・・ガスリターンパス、６．６’
・・・・・・真空外囲器、７・・・・・・希ガス、８・
・・・・−レーザ光軸 ９ 、 ｇ ／・・・・・・封
入皿、１０・・・・・・放熱フィン、１１・・・・・・
円板状絶縁物内径、１２・・・・・・円板状絶縁物、１
３・・・・・・金属板内径、１４・・・・・・金属板、
１４ａ〜１４ｄ・・・・・・ＩＪターンパス用絶縁物小
孔、１５ａ〜１５ｄ・・・・・・１ノターンノくス用金
属板小孔。
Claims (1)
- 中央部分に設けられた１つの小孔Ａと小孔Ａの周辺に設
けられた１つまたは複数の別の小孔Ｂとを有する板状の
絶縁物と、小孔Ａと同一以上の大きさの小孔Ｃおよび小
孔Ｃの周辺に設けられて小孔Ｂと同一数で同一配置の小
孔りを有した。前記絶縁物の外径よりも大きい外径を有
する金属板とを、小孔ＡとＣおよびＢとＤとが一直線状
になるように、且つ金属板相互の電気絶縁と真空気密を
保ちつつ交互に接続し、プラズマ細管としたことを特徴
とする希ガスイオンレーザ管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11550583A JPS607785A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 希ガスイオンレ−ザ管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11550583A JPS607785A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 希ガスイオンレ−ザ管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS607785A true JPS607785A (ja) | 1985-01-16 |
Family
ID=14664177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11550583A Pending JPS607785A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 希ガスイオンレ−ザ管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS607785A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63131588A (ja) * | 1986-11-21 | 1988-06-03 | Toshiba Corp | ガスレ−ザ管装置 |
| US4759027A (en) * | 1986-05-02 | 1988-07-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Gas laser |
-
1983
- 1983-06-27 JP JP11550583A patent/JPS607785A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4759027A (en) * | 1986-05-02 | 1988-07-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Gas laser |
| JPS63131588A (ja) * | 1986-11-21 | 1988-06-03 | Toshiba Corp | ガスレ−ザ管装置 |
| JPH07105543B2 (ja) * | 1986-11-21 | 1995-11-13 | 株式会社東芝 | ガスレ−ザ管装置 |
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