JPS61137380A - 横励起形ガスレ−ザ発振装置 - Google Patents
横励起形ガスレ−ザ発振装置Info
- Publication number
- JPS61137380A JPS61137380A JP25922084A JP25922084A JPS61137380A JP S61137380 A JPS61137380 A JP S61137380A JP 25922084 A JP25922084 A JP 25922084A JP 25922084 A JP25922084 A JP 25922084A JP S61137380 A JPS61137380 A JP S61137380A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrodes
- electrode
- discharge
- capacitor
- auxiliary
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
- H01S3/0971—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited
Landscapes
- 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】
〔発明の技術分野〕
本発明は被励起形ガスレーザ発振装置に関する。
レーザ発振方向と放電励起方向とが交わる横励起形ガス
レーザの一つとしてＴＥＡ （Ｔｒａｎｓｖｅｒｓａｌ
ｙＦｉｘｃｉｔｅｄ Ａｔｏｍｏｓｐｈｒｉｃ Ｐｒｅ
ｓｓｕｒｅ ） ＣＯ２ｖ−ザが知られている。この種
のレーザ発振器は従来ｖｆＪ２図に示すような放電部に
なっていた。すなわち、レーザ媒質ガスを大気圧程度の
圧力に維持した容器（１）内にカノードをなす第１電極
（２）とアノードをなす第２電極（３）を所定の間隔を
おいて対向配置し、さらに第１電極（２）の第２電極（
３）と対向する面側に多数の溝（４）を形成し、これら
溝（４）内に銅線等の金属線（５）を石英ガラス管（６
）で囲った構造の補助電極（７）を埋設して放電部が構
成されている。また、上記各電極による放電を起こすた
めに次のような回路に構成されている。＠１電極（２）
は第１のインダクタンス（８）ヲ通して主コンデンサ（
９）の一端く接続され主コンデンサ（９）の他端は第２
電極（３）に接続されて主放電回路（１１が構成されて
いる。主コンデンサ（９）に充電するために、高電圧電
源（図示せず）に接続されている端子ｇ４）を有し、こ
の端子ａ１Ｊ力１ら第１の抵抗０３．スイッチ素子ｌお
よび第２の抵抗Ｉを通して充電されるコンデンサ（Ｉ！
１９で構成される充電回路α力が第２のインダクタンス
α砂を介して上記主放電口、路顛に接続されている。一
方、補助電極（７）は一つに集合されて補助コンデンサ
αｌの一端に接続され、補助コンデンサ住９の他端は主
放電回路ａ１と共通になって第２電極（３）に接続され
補助放電回路を構成している。
レーザの一つとしてＴＥＡ （Ｔｒａｎｓｖｅｒｓａｌ
ｙＦｉｘｃｉｔｅｄ Ａｔｏｍｏｓｐｈｒｉｃ Ｐｒｅ
ｓｓｕｒｅ ） ＣＯ２ｖ−ザが知られている。この種
のレーザ発振器は従来ｖｆＪ２図に示すような放電部に
なっていた。すなわち、レーザ媒質ガスを大気圧程度の
圧力に維持した容器（１）内にカノードをなす第１電極
（２）とアノードをなす第２電極（３）を所定の間隔を
おいて対向配置し、さらに第１電極（２）の第２電極（
３）と対向する面側に多数の溝（４）を形成し、これら
溝（４）内に銅線等の金属線（５）を石英ガラス管（６
）で囲った構造の補助電極（７）を埋設して放電部が構
成されている。また、上記各電極による放電を起こすた
めに次のような回路に構成されている。＠１電極（２）
は第１のインダクタンス（８）ヲ通して主コンデンサ（
９）の一端く接続され主コンデンサ（９）の他端は第２
電極（３）に接続されて主放電回路（１１が構成されて
いる。主コンデンサ（９）に充電するために、高電圧電
源（図示せず）に接続されている端子ｇ４）を有し、こ
の端子ａ１Ｊ力１ら第１の抵抗０３．スイッチ素子ｌお
よび第２の抵抗Ｉを通して充電されるコンデンサ（Ｉ！
１９で構成される充電回路α力が第２のインダクタンス
α砂を介して上記主放電口、路顛に接続されている。一
方、補助電極（７）は一つに集合されて補助コンデンサ
αｌの一端に接続され、補助コンデンサ住９の他端は主
放電回路ａ１と共通になって第２電極（３）に接続され
補助放電回路を構成している。
上記のような構成では、パルス放電において次のような
問題点があった。すなわち、補助電極（力と第１電極（
２）の表面間のパルス電圧印加によって第１電極（２）
の表面と石英ガラス管（６）の表面との間に予備放電が
生じ、これが第１．第２電極間に荷電粒子を供給して第
１．第２電極における主放電を開始する際に、第１．第
２罵極の間隔が広い場合には上記主放電が起こらず、ま
た反対に、その間隔が狭い場合には第１．第２電極間で
全面にわたって一様な主放電が誘起されないと、局部的
アーク放電が生じてしまうことであった。このことは上
記のような構成では放電を均一にして大断面積の放電空
間を得るには限度があることを示している。一方、レー
ザの出力を増大することはレーザ出力を例えば半導体ウ
ェハの熱処理やあるいは部品や製品の品番を刻印するマ
ーキング加工等のレーザ加工に利用する場合には特に要
望されることである。しかし、小さな断面積のところで
大出力を得ようとすると、放電部の長さを長くし、放電
部の体積を大きくとってその面側に設けた共振器ミラー
などを通して外部にとり出すに当って、小断面積で高出
力ビームをとり出すため共振器ミラー面でのパワー密度
が大きくなり、その面が損傷しやすくなる。このような
ことは工業的にレーザを利用するに当ってレーザ装置の
信頼性を失くしてしまうことになる。
問題点があった。すなわち、補助電極（力と第１電極（
２）の表面間のパルス電圧印加によって第１電極（２）
の表面と石英ガラス管（６）の表面との間に予備放電が
生じ、これが第１．第２電極間に荷電粒子を供給して第
１．第２電極における主放電を開始する際に、第１．第
２罵極の間隔が広い場合には上記主放電が起こらず、ま
た反対に、その間隔が狭い場合には第１．第２電極間で
全面にわたって一様な主放電が誘起されないと、局部的
アーク放電が生じてしまうことであった。このことは上
記のような構成では放電を均一にして大断面積の放電空
間を得るには限度があることを示している。一方、レー
ザの出力を増大することはレーザ出力を例えば半導体ウ
ェハの熱処理やあるいは部品や製品の品番を刻印するマ
ーキング加工等のレーザ加工に利用する場合には特に要
望されることである。しかし、小さな断面積のところで
大出力を得ようとすると、放電部の長さを長くし、放電
部の体積を大きくとってその面側に設けた共振器ミラー
などを通して外部にとり出すに当って、小断面積で高出
力ビームをとり出すため共振器ミラー面でのパワー密度
が大きくなり、その面が損傷しやすくなる。このような
ことは工業的にレーザを利用するに当ってレーザ装置の
信頼性を失くしてしまうことになる。
本発明は主放電を行う電極間の空間が大きくと減、よシ
高いレーザ出力が得られる横励起形ガスレーザ発振装置
を提供することを目的とする。
高いレーザ出力が得られる横励起形ガスレーザ発振装置
を提供することを目的とする。
主放電を行う第１および第２電極のそれぞれの近傍に予
備電離を行う補助電極を各別忙設けることにより、均一
な放電を起こすようにしたものである。
備電離を行う補助電極を各別忙設けることにより、均一
な放電を起こすようにしたものである。
以下、本発明を一実施例を示す図面に基いて説明する。
なお、第２図に示すものと同一部分には同一符号を付し
、説明は省略する。すなわち、第１図において、容器（
１）内に主放電電極である第１電極（２）および第２電
極（イ）が対向して配置されている。上記第２電極■は
第１電極（２）とほぼ同様の形状からなる電極体で、第
１電極（２）と対向する側に形成された多数された溝（
４ａ）には第１電極（２）と同様に、多数の補助電極〔
７ａ）が埋設されている。一方の各補助電極（７）は一
つに集合されて第２’ｉ！：概■に接続されている補助
コンデンサａ１に接続されて＾るのまた、他方の補助電
極（７ａ）は同じく一つに喚合され第１電極（２）Ｋ接
続されている補助コンデンサＱυに接続されている。上
記補助電極（力、補助コンデンサ（１１および第２１！
！極■で構成される第１０補助放電回路（２２ａ）と、
補助電極（７ａ）、補助コ／ｆンサレＤおよび第１電極
（２）で構成される第２の補力放電回路（２２ｂ）には
それぞれ切換手段（ｇ（ａ）、（２３ｂ）舛接続され、
上記回路忙分岐されて設けられている第３のインダクタ
ンス（２４ａ）、 （２４ｂ）を上記回路に且込めるよ
うになっている。一方、第１電極（２）および第２電極
■間で起こされる主放電用に上記第２図に示すものと同
様の主放電回路ａ１および充電回路（ｌ？）が構成され
、上記補助回路（２２ａ ）および（２２ｂ）は主放電
回路（１１における第１電極（２）と第２電極■に接続
されている線にそれぞれ共通罠なってそれぞれの補助回
路を構成しているＯ 次に上記の構成による作用について述べる。
、説明は省略する。すなわち、第１図において、容器（
１）内に主放電電極である第１電極（２）および第２電
極（イ）が対向して配置されている。上記第２電極■は
第１電極（２）とほぼ同様の形状からなる電極体で、第
１電極（２）と対向する側に形成された多数された溝（
４ａ）には第１電極（２）と同様に、多数の補助電極〔
７ａ）が埋設されている。一方の各補助電極（７）は一
つに集合されて第２’ｉ！：概■に接続されている補助
コンデンサａ１に接続されて＾るのまた、他方の補助電
極（７ａ）は同じく一つに喚合され第１電極（２）Ｋ接
続されている補助コンデンサＱυに接続されている。上
記補助電極（力、補助コンデンサ（１１および第２１！
！極■で構成される第１０補助放電回路（２２ａ）と、
補助電極（７ａ）、補助コ／ｆンサレＤおよび第１電極
（２）で構成される第２の補力放電回路（２２ｂ）には
それぞれ切換手段（ｇ（ａ）、（２３ｂ）舛接続され、
上記回路忙分岐されて設けられている第３のインダクタ
ンス（２４ａ）、 （２４ｂ）を上記回路に且込めるよ
うになっている。一方、第１電極（２）および第２電極
■間で起こされる主放電用に上記第２図に示すものと同
様の主放電回路ａ１および充電回路（ｌ？）が構成され
、上記補助回路（２２ａ ）および（２２ｂ）は主放電
回路（１１における第１電極（２）と第２電極■に接続
されている線にそれぞれ共通罠なってそれぞれの補助回
路を構成しているＯ 次に上記の構成による作用について述べる。
先ず、あらかじめ端子（１１Ｊを介して供給された高。
電圧を第１．第２の抵抗ａａ 、 Ｃ１４）を通してコ
ンデンサ１９に充電された電荷はスイッチ素子０のＯＮ
によシ第２のインダクタンス（１８１と主コンデンサ（
９）の直列共振によって主コンデンサ（９）に電荷が充
電されて移行する。主コンデンサ（９）の充電電圧が高
圧になるにつれて、補助電極（７）と第１電極（２）と
の間および補助電ｆｆ１（７ａ）と第２電極■との間に
は石英ガラス（６）を通して高い電圧がパルス的に印加
される。これによりコロナ放電が生じ、強力な紫外線が
補助電極（７）（７ａ）の内外に放射される。この紫外
線の放、射て第１．第２電極（２） 、 Ｃ２１の近傍
のレーザ媒質がイオン化される。すなわち、第１．第２
電極（２）、■が対向している空間は両方からの強力な
紫外線照射によって均一に予備１！離される。一方主コ
ンデンサ（９）には充電されたパルス電圧が益々増加し
つつあるので、十分な強い電界が第１．第２電極間に生
じ、上記のように予備電離された対向空間には上記両電
極から放電入力が注入され容器（１）内に封入されてい
るレーザ媒質ガスはレーザ励起され、第１．第２電極（
２） 、 （２０の対向空間を通して対向配置されてい
る共振器ミラー（図示せず）の間には強力なレーザパル
スの発振が起る。
ンデンサ１９に充電された電荷はスイッチ素子０のＯＮ
によシ第２のインダクタンス（１８１と主コンデンサ（
９）の直列共振によって主コンデンサ（９）に電荷が充
電されて移行する。主コンデンサ（９）の充電電圧が高
圧になるにつれて、補助電極（７）と第１電極（２）と
の間および補助電ｆｆ１（７ａ）と第２電極■との間に
は石英ガラス（６）を通して高い電圧がパルス的に印加
される。これによりコロナ放電が生じ、強力な紫外線が
補助電極（７）（７ａ）の内外に放射される。この紫外
線の放、射て第１．第２電極（２） 、 Ｃ２１の近傍
のレーザ媒質がイオン化される。すなわち、第１．第２
電極（２）、■が対向している空間は両方からの強力な
紫外線照射によって均一に予備１！離される。一方主コ
ンデンサ（９）には充電されたパルス電圧が益々増加し
つつあるので、十分な強い電界が第１．第２電極間に生
じ、上記のように予備電離された対向空間には上記両電
極から放電入力が注入され容器（１）内に封入されてい
るレーザ媒質ガスはレーザ励起され、第１．第２電極（
２） 、 （２０の対向空間を通して対向配置されてい
る共振器ミラー（図示せず）の間には強力なレーザパル
スの発振が起る。
〔発明の効果）
主放電用の対向する二つの電極、すなわちアノード側と
カソード側の両方に予備励起用の紫外線パルス発生手段
を設けた構成にしたことによυ、両電極が対向する空間
が均一にしかも十分に予備電離することができるように
なった。したがって上記対向する空間を従来よυ広げる
ことが可能となり、また、その空間の間隔を狭めても予
備電離の強さが増し、十分空間に電離荷電粒子が帯留し
てから放電されるので、主放電のパルス幅をより広くし
てもアーキングなどの不都合な放電゛に移行することが
なくなった。パルス幅が広゛〈できるようになったこと
により、ピーク出力め低い、しかもエネルギの大きなパ
ルス発振をも実現できるようＫなり、例えば比較的広い
面積をもつ加工物に対して１パルスで熱処理を完了でき
、生産能率の向上に寄与するなど実用的な効果が得られ
た。
カソード側の両方に予備励起用の紫外線パルス発生手段
を設けた構成にしたことによυ、両電極が対向する空間
が均一にしかも十分に予備電離することができるように
なった。したがって上記対向する空間を従来よυ広げる
ことが可能となり、また、その空間の間隔を狭めても予
備電離の強さが増し、十分空間に電離荷電粒子が帯留し
てから放電されるので、主放電のパルス幅をより広くし
てもアーキングなどの不都合な放電゛に移行することが
なくなった。パルス幅が広゛〈できるようになったこと
により、ピーク出力め低い、しかもエネルギの大きなパ
ルス発振をも実現できるようＫなり、例えば比較的広い
面積をもつ加工物に対して１パルスで熱処理を完了でき
、生産能率の向上に寄与するなど実用的な効果が得られ
た。
なお、切換手段（：ｌ！１ｌａ）、（２３ｂ）の選択に
より、補助回路（２２ａ）、（２２ｂ）に第３めインダ
クタンス（２４ａ）、（２４ｂ）を組込んで電圧印加す
るようにすれば振動する高電圧が補助電極（７）、（７
１）に印加できより一層均−放電を生じさせることがで
きろう
より、補助回路（２２ａ）、（２２ｂ）に第３めインダ
クタンス（２４ａ）、（２４ｂ）を組込んで電圧印加す
るようにすれば振動する高電圧が補助電極（７）、（７
１）に印加できより一層均−放電を生じさせることがで
きろう
＄１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は従来
例を示す構成図である。 （１）・・・容器、 （２）・・・第１電極、（７１
，（７ａ）山補助電極。 ＱＩＩＩ・・・主放電回路、 αη・・・充電回路、■
・・・第２電極、 （２２ａ）、 （２２ｂ）・・・
補助放電回路。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名） 第１図 第２図 手続補正書（自発） 昭和 年 月 日
例を示す構成図である。 （１）・・・容器、 （２）・・・第１電極、（７１
，（７ａ）山補助電極。 ＱＩＩＩ・・・主放電回路、 αη・・・充電回路、■
・・・第２電極、 （２２ａ）、 （２２ｂ）・・・
補助放電回路。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名） 第１図 第２図 手続補正書（自発） 昭和 年 月 日
Claims (1)
- レーザ媒質ガスとこのレーザ媒質ガスを封入した容器と
上記レーザ媒質中に維持され所定の空間をおいて対向配
置される第１および第２電極からなる主放電極と上記主
放電電極による放電前に上記空間の予備電離を行う補助
電極とを備えた横励起形ガスレーザ発振装置において、
上記補助電極は上記第１および第２の電極近傍に各別に
設けられていることを特徴とする横励起形ガスレーザ発
振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25922084A JPS61137380A (ja) | 1984-12-10 | 1984-12-10 | 横励起形ガスレ−ザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25922084A JPS61137380A (ja) | 1984-12-10 | 1984-12-10 | 横励起形ガスレ−ザ発振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61137380A true JPS61137380A (ja) | 1986-06-25 |
| JPH0337318B2 JPH0337318B2 (ja) | 1991-06-05 |
Family
ID=17331068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25922084A Granted JPS61137380A (ja) | 1984-12-10 | 1984-12-10 | 横励起形ガスレ−ザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61137380A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62261184A (ja) * | 1986-05-08 | 1987-11-13 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ励起装置 |
| JPH02199883A (ja) * | 1989-01-30 | 1990-08-08 | Mitsubishi Electric Corp | ガスレーザ装置 |
| JPH03151678A (ja) * | 1989-10-23 | 1991-06-27 | Hughes Aircraft Co | レーザ装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5788789A (en) * | 1980-09-22 | 1982-06-02 | Kraftwerk Union Ag | High energy laser |
| JPS57210678A (en) * | 1981-05-13 | 1982-12-24 | Battelle Institut E V | Laser radiation generator |
| JPS5848485A (ja) * | 1981-09-16 | 1983-03-22 | Mitsubishi Electric Corp | パルスレ−ザ発振器 |
-
1984
- 1984-12-10 JP JP25922084A patent/JPS61137380A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5788789A (en) * | 1980-09-22 | 1982-06-02 | Kraftwerk Union Ag | High energy laser |
| JPS57210678A (en) * | 1981-05-13 | 1982-12-24 | Battelle Institut E V | Laser radiation generator |
| JPS5848485A (ja) * | 1981-09-16 | 1983-03-22 | Mitsubishi Electric Corp | パルスレ−ザ発振器 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62261184A (ja) * | 1986-05-08 | 1987-11-13 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ励起装置 |
| JPH02199883A (ja) * | 1989-01-30 | 1990-08-08 | Mitsubishi Electric Corp | ガスレーザ装置 |
| JPH03151678A (ja) * | 1989-10-23 | 1991-06-27 | Hughes Aircraft Co | レーザ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0337318B2 (ja) | 1991-06-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3886479A (en) | Electrode systems for gas discharge devices particularly gas lasers | |
| US3602837A (en) | Method and apparatus for exciting an ion laser at microwave frequencies | |
| US4703489A (en) | Waveguide laser | |
| US4677637A (en) | TE laser amplifier | |
| US4677638A (en) | Gas laser generator | |
| JPS61137380A (ja) | 横励起形ガスレ−ザ発振装置 | |
| US3469207A (en) | Metal-ceramic gas laser discharge tube | |
| US5596593A (en) | Orthogonal RFDC transverse excited gas laser | |
| JP2001177173A (ja) | ガスレーザ発振器 | |
| US4788691A (en) | Method for the operation of a gas laser and a gas laser operated in accord therewith | |
| JPS6321882A (ja) | エキシマレ−ザ装置 | |
| JP2614231B2 (ja) | ガスレーザ装置 | |
| JPH0341786A (ja) | 金属蒸気レーザ発振装置 | |
| JPH0318752B2 (ja) | ||
| JPH0716046B2 (ja) | コロナ予備電離器 | |
| JPS6321885A (ja) | 放電型ガスレ−ザ−装置 | |
| JP2001274493A (ja) | ガスレーザ装置 | |
| JP2831807B2 (ja) | パルスレーザ装置 | |
| JPH0318753B2 (ja) | ||
| JPS63228776A (ja) | ガスレ−ザ装置 | |
| JPH0340476A (ja) | ガスレーザ励起方法並びにガスレーザ装置 | |
| JPH0730177A (ja) | パルスレーザ発振装置 | |
| JPH0252430B2 (ja) | ||
| JPS63227078A (ja) | 高繰返しパルスレ−ザ発振装置 | |
| JPS63133583A (ja) | 紫外光予備電離パルスガスレ−ザ装置 |