JPS6119183A - ガスレーザー管とその製造方法 - Google Patents
ガスレーザー管とその製造方法Info
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- JPS6119183A JPS6119183A JP60142387A JP14238785A JPS6119183A JP S6119183 A JPS6119183 A JP S6119183A JP 60142387 A JP60142387 A JP 60142387A JP 14238785 A JP14238785 A JP 14238785A JP S6119183 A JPS6119183 A JP S6119183A
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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。
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〕
この発明・は、両端がそれぞれ一つの光学要素によって
気密閉鎖され、この光学要素が中心に光放出孔をもつフ
ランジとレーザー光透過性の閉鎖板を備え、フランジの
外縁部がレーザー管に結合され、閉鎖板がガラスはんだ
によってフランジに結合されているガスレーザー管に関
するものである。
気密閉鎖され、この光学要素が中心に光放出孔をもつフ
ランジとレーザー光透過性の閉鎖板を備え、フランジの
外縁部がレーザー管に結合され、閉鎖板がガラスはんだ
によってフランジに結合されているガスレーザー管に関
するものである。
この種のレーザー管は例えば米国特許第５７１７８２３
号明細書に記載され公知である。
号明細書に記載され公知である。
この公知のレーザー管の光学的閉鎖部例えばブルースタ
ー窓、共振器半透明反射鏡等をガラスはんだによって固
定することは数年前から広く行わ九でいる。ガラスはん
だは優秀な気密閉鎖特性を示すが、４００℃以上の処理
温度を必要とし閉鎖部の光学特性を損なうことがある。
ー窓、共振器半透明反射鏡等をガラスはんだによって固
定することは数年前から広く行わ九でいる。ガラスはん
だは優秀な気密閉鎖特性を示すが、４００℃以上の処理
温度を必要とし閉鎖部の光学特性を損なうことがある。
この点を考え 、てブルースター窓や反射鏡をまず
金属枠にはんだ付けしておき、後から研磨しあるいは被
覆層を設けることができるようにすることは比較的早く
から考えられていた（米国特許第３５５５４５０号明細
書）。この枠はその外縁部においてレーザーのプラズマ
管に溶接又ははんだ付けされるもので、銅、ニッケル又
はコバルトから成り約０． Ｏｉ ｃｍからα０６ｃｒ
ｎの間の壁厚であシ波形の断面形状をもつものであるか
ら、それにとりつけられた物体は熱応力をほとんど受け
ない。この種の弾性保持方式は比較的簡単に実現可能で
あるが、保持された光学素子が通常動作時の負荷におい
て常に所定の位置に保持されるとは限らないことが判明
した。
金属枠にはんだ付けしておき、後から研磨しあるいは被
覆層を設けることができるようにすることは比較的早く
から考えられていた（米国特許第３５５５４５０号明細
書）。この枠はその外縁部においてレーザーのプラズマ
管に溶接又ははんだ付けされるもので、銅、ニッケル又
はコバルトから成り約０． Ｏｉ ｃｍからα０６ｃｒ
ｎの間の壁厚であシ波形の断面形状をもつものであるか
ら、それにとりつけられた物体は熱応力をほとんど受け
ない。この種の弾性保持方式は比較的簡単に実現可能で
あるが、保持された光学素子が通常動作時の負荷におい
て常に所定の位置に保持されるとは限らないことが判明
した。
透明物体を金属円環にとりつけこのユニットをレーザー
管に融着した金属絞シ上に置き両金属部品を縁端部で互
に溶接すると、位置合せ誤差を余りおそれる必要は無く
なる（米国特許第３７１７８２３号明細書）。この構造
では二重フランジか合接個所と透明体の間に溶接過程中
約１２００Ｃの温度差を作り得るものでなければならな
いが、この要求は両金属部品が極めて薄肉であるかある
いは大きな外径をもつものであって取付部分の全体が特
に安定したものでなぐ又相当な横寸法を要求するときに
限って満たされるものである。その上６ケ所の気密結合
を必要とすることからこの形態は高価となる。
管に融着した金属絞シ上に置き両金属部品を縁端部で互
に溶接すると、位置合せ誤差を余りおそれる必要は無く
なる（米国特許第３７１７８２３号明細書）。この構造
では二重フランジか合接個所と透明体の間に溶接過程中
約１２００Ｃの温度差を作り得るものでなければならな
いが、この要求は両金属部品が極めて薄肉であるかある
いは大きな外径をもつものであって取付部分の全体が特
に安定したものでなぐ又相当な横寸法を要求するときに
限って満たされるものである。その上６ケ所の気密結合
を必要とすることからこの形態は高価となる。
この発明の目的は冒頭に挙げたレーザー管において光学
閉鎖部のとりつけを改良して装置が強固にまとまったも
のとなり、位置合せが後から乱されることがないように
することである。
閉鎖部のとりつけを改良して装置が強固にまとまったも
のとなり、位置合せが後から乱されることがないように
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よ
うにフランジをセラミックとすることによって達成され
る。ここでフランジと閉鎖板を熱的に適合したものとす
ることは、これらの部分の間に通常の条件の下では永続
的の気密ガラスはんだ結合が形成されることを意味して
いる。フランジが問題となる温度範囲ＶＣｆ＝−いて閉
鎖板の熱膨張係数の０９乃至１．２倍の熱膨張係数を示
すときこれは可能である。フランジが温度と共に閉鎖板
よりもいくらか大きく膨張するとき、特に強固な結合が
達成される。
うにフランジをセラミックとすることによって達成され
る。ここでフランジと閉鎖板を熱的に適合したものとす
ることは、これらの部分の間に通常の条件の下では永続
的の気密ガラスはんだ結合が形成されることを意味して
いる。フランジが問題となる温度範囲ＶＣｆ＝−いて閉
鎖板の熱膨張係数の０９乃至１．２倍の熱膨張係数を示
すときこれは可能である。フランジが温度と共に閉鎖板
よりもいくらか大きく膨張するとき、特に強固な結合が
達成される。
この発明によるセラミックフランジは中庸の熱伝導度を
もち、特に酸化アルミニウムを使用する場合通常の金属
よりも確実に低い値を示す。従って多くの場合レーザー
管に挿入する孔蓋は一つだけで足りる。
もち、特に酸化アルミニウムを使用する場合通常の金属
よりも確実に低い値を示す。従って多くの場合レーザー
管に挿入する孔蓋は一つだけで足りる。
セラミックフランジがこれまで考慮されなかった理由は
、セラミックの固定に必要な処理熱を外側区域に限定す
る経済的な手段が見出されなかったことと高い熱抵抗に
よって得られる利点が予想されなかったことにあると考
えられる。しかしこのような見解は改訂する必要があり
、例えばはんだ付は個所を赤外光又はレーザー光で照射
すると同時にセラばツク盤を回転することによりガラス
はんだ結合を実現することができる。
、セラミックの固定に必要な処理熱を外側区域に限定す
る経済的な手段が見出されなかったことと高い熱抵抗に
よって得られる利点が予想されなかったことにあると考
えられる。しかしこのような見解は改訂する必要があり
、例えばはんだ付は個所を赤外光又はレーザー光で照射
すると同時にセラばツク盤を回転することによりガラス
はんだ結合を実現することができる。
透光体を熱的に充分保護しなければならないときＫは、
レーザー管とセラεツク盤の間Ｉ／こ金属の移行部を挿
入し、更に光学部品の表面は盤が透光体と移行部とに結
合された後に表面処理するのがよい。この移行部はＵ字
形断面とすると有利であり、ガラスはんだ又は普通に使
用されている金属セラミック結合剤を介して金属レーザ
ー管に溶接結合により固定することができる。
レーザー管とセラεツク盤の間Ｉ／こ金属の移行部を挿
入し、更に光学部品の表面は盤が透光体と移行部とに結
合された後に表面処理するのがよい。この移行部はＵ字
形断面とすると有利であり、ガラスはんだ又は普通に使
用されている金属セラミック結合剤を介して金属レーザ
ー管に溶接結合により固定することができる。
他の有利な実施態様とこの発明の展開は特許請求の範囲
第２項以丁に示されている。
第２項以丁に示されている。
二つの有利な実施列についてこの発明を更に詳細に説明
する。
する。
第１図に示した実施例ば１封じ切りＣ０２レーザー′の
一種であり、１０Ｗ単位の出力が予想され例えば医療用
のものである。このレーザーには共振器が組み込まれ、
両方の反射鏡はレーザー管に気密結合されている。図面
にはレーザー管の放出開が示され、１は金属７リンダ、
２は有孔盤、ろは鏡体である。
一種であり、１０Ｗ単位の出力が予想され例えば医療用
のものである。このレーザーには共振器が組み込まれ、
両方の反射鏡はレーザー管に気密結合されている。図面
にはレーザー管の放出開が示され、１は金属７リンダ、
２は有孔盤、ろは鏡体である。
鏡体５の内面は波長１０，６μｍの光に対して半透明で
ある誘電多重層４で覆われる。、鏡体自体はセレン化亜
鉛で作られ、この波長領域の光は実質上吸収しない。有
孔蓋材料としてはＺｎ５ｅｉＣ対して熱的に適合する酸
化アルミニウムが選ばれる。
ある誘電多重層４で覆われる。、鏡体自体はセレン化亜
鉛で作られ、この波長領域の光は実質上吸収しない。有
孔蓋材料としてはＺｎ５ｅｉＣ対して熱的に適合する酸
化アルミニウムが選ばれる。
盤には光放出孔５があり、そこに両方の底面が突き出す
ようにして鏡体６がはめ込１れている。盤の光放出孔５
と外縁部の区域にはそれぞれ一つの溝６，７があり、ガ
ラスはんだ環８，９がここに入れられる。
ようにして鏡体６がはめ込１れている。盤の光放出孔５
と外縁部の区域にはそれぞれ一つの溝６，７があり、ガ
ラスはんだ環８，９がここに入れられる。
管の閉鎖は次のようにして行われる。最初に安定な結晶
化性のガラスはんだを使用してＺｎＦＥｅ体をセラミッ
ク盤にはんだ付けする。この種のガラスはんだは粉の形
か予備圧縮し焼結した形で供給される。次いでＺｅＳｅ
体の両底面を研磨し内面に所要の誘電層を設ける。その
稜で盤をレーザー管に当て、局所的の光照射によっては
、んだ結合する。
化性のガラスはんだを使用してＺｎＦＥｅ体をセラミッ
ク盤にはんだ付けする。この種のガラスはんだは粉の形
か予備圧縮し焼結した形で供給される。次いでＺｅＳｅ
体の両底面を研磨し内面に所要の誘電層を設ける。その
稜で盤をレーザー管に当て、局所的の光照射によっては
、んだ結合する。
第２図に示した実施例ではセラミック盤とレーザー管の
間にＵ字形断面の金属移行部１０が挿入されている。こ
の移行部の内側の脚は金属セラミック技術により硬ろう
付けされ、その外側脚の尖端はレーザー管の終端部に溶
接される。
間にＵ字形断面の金属移行部１０が挿入されている。こ
の移行部の内側の脚は金属セラミック技術により硬ろう
付けされ、その外側脚の尖端はレーザー管の終端部に溶
接される。
第２図の管間鎖部の製作は次のように行われる。
盤を先ず移行部と結合し、次いで鏡体と結合した後鏡体
の表面を適当に処理し全体をへりアーク又はアルゴンア
ーク技術又は電子線溶接によりレーザー管に結合する。
の表面を適当に処理し全体をへりアーク又はアルゴンア
ーク技術又は電子線溶接によりレーザー管に結合する。
その際フランジの高さまで銅環で包囲して、溶接により
発生する熱の一部を外に放出して反射体の加熱を防止す
る。
発生する熱の一部を外に放出して反射体の加熱を防止す
る。
この発明は図面に示した実施例に限定されるものではな
く、各部品に別の材料を選定することも可能である。例
えば窓にはゲルマニウムを使用することができる。更に
溝のないはんだ付は例えば孔蓋上に置かれた閉鎖板との
突合わせ溶接も可能である。光学部品の熱遮蔽に対して
も別の手段、例えばセラミック盤に熱伝導路を長くする
溝を設に一つ以上の光学部品をとりつけることも自由で
ある。
く、各部品に別の材料を選定することも可能である。例
えば窓にはゲルマニウムを使用することができる。更に
溝のないはんだ付は例えば孔蓋上に置かれた閉鎖板との
突合わせ溶接も可能である。光学部品の熱遮蔽に対して
も別の手段、例えばセラミック盤に熱伝導路を長くする
溝を設に一つ以上の光学部品をとりつけることも自由で
ある。
第１図と第２図はこの発明の二種類の実施例の断面を示
すもので、１は金属フランジ、２は中央に孔をもつフラ
ンジ、６は鏡体、４は半透明誘電層である。
すもので、１は金属フランジ、２は中央に孔をもつフラ
ンジ、６は鏡体、４は半透明誘電層である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）ａ）両端（１）がそれぞれ一つの光学要素によって
気密閉鎖され、 ｂ）この光学要素が中心に光放出孔（５） をもつフランジ（２）とこのフランジに 熱的に適合するレーザー光透過性の閉鎖 板（３）を備え、 ｃ）フランジ（２）がその外縁部において レーザー管に結合され、 ｄ）閉鎖板（３）が光放出孔（５）を覆い、ガラスはん
だ（８）によってフランジに 結合され、少くとも一方の底面がフラン ジよりも前に突き出しており、 ｅ）フランジ（２）がセラミック製である ことを特徴とするガスレーザー管。 ２）閉鎖板（３）が公知の方法によりセラミック製フラ
ンジ（２）の光放出孔（５）にはめ込まれていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のガスレーザー管
。 ３）ガラスはんだ（８）がセラミック製フランジ（２）
の閉鎖板（３）を取巻く溝（６）内に置かれていること
を特徴とする特許請求の範囲第２項記載のガスレーザー
管。 ４）セラミックフランジ（２）の熱膨張係数が閉鎖板（
３）のそれよりも大きいことを特徴とする特許請求の範
囲第１項乃至第３項の一つに記載のガスレーザー管。 ５）セラミックフランジ（２）がレーザー管ともガラス
はんだ（９）を介して結合されていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項乃至第４項の一つに記載のガスレ
ーザー管。 ６）セラミックフランジ（２）が互に異る間隔を保って
フランジの中心を取巻く複数の溝を備えていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５項の一つに記載
のガスレーザー管。 ７）閉鎖板（３）がセレン化亜鉛で、セラミックフラン
ジ（２）が酸化アルミニウムで作られていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項乃至第６項の一つに記載の
ガスレーザー管。 ８）ガスレーザー管とセラミックフランジ（２）の間に
金属製の移行部（１０）が挿入され、この移行部がレー
ザー管とは溶接により、セラミックフランジ（２）とは
んだ付けによ り結合されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
項乃至第７項の一つに記載のガスレーザー管。 ９）移行部（１０）がガラスはんだによってセラミック
フランジに結合されていることを特徴とする特許請求の
範囲第８項記載のガスレーザー管。 １０）移行部（１０）がＵ字形の断面を示し、その一方
の脚はセラミックフランジの側面にはんだ付けされ、他
方の脚はその外方の端部がガスレーザー管の端部に溶接
されていることを特徴とする特許請求の範囲第８項又は
第９項記載のガスレーザー管。 １１）最初にセラミックフランジ（２）を移行部（１０
）に結合し、続いて閉鎖板（３）にはんだ付けすること
、次に閉鎖板（３）の表面を平滑にし場合によっては被
覆層を設けた後移行部（１０）とガスレーザー菅を高温
で結合し、この結合過程中ガスレーザー管を移行部（１
０）の高さまで金属スリーブで包囲することを特徴とす
る両端が光学要素によって気密閉鎖され、この光学要素
が中心に光放出孔をもつフランジとこのフランジに熱的
に適合するレーザー光透過性の閉鎖板を備え、フランジ
がその外縁部においてレーザー管に結合され、閉鎖板が
光放出孔を覆い、ガラスはんだによってフランジに結合
され、少くとも一方の底面がフランジよりも前に突き出
しており、フランジ（２）がセラミック製であるガスレ
ーザー管の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3424120.5 | 1984-06-29 | ||
| DE3424120 | 1984-06-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6119183A true JPS6119183A (ja) | 1986-01-28 |
| JPH0139666B2 JPH0139666B2 (ja) | 1989-08-22 |
Family
ID=6239515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60142387A Granted JPS6119183A (ja) | 1984-06-29 | 1985-06-28 | ガスレーザー管とその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4864582A (ja) |
| EP (1) | EP0166029B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6119183A (ja) |
| DE (1) | DE3482838D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01218081A (ja) * | 1988-02-26 | 1989-08-31 | Fanuc Ltd | レーザ発振装置 |
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| DE58904802D1 (de) * | 1989-03-02 | 1993-07-29 | Siemens Ag | Gaslaser und herstellungsverfahren. |
| EP0396888B1 (de) * | 1989-04-17 | 1993-06-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Gaslaser |
| US5177761A (en) * | 1991-10-17 | 1993-01-05 | Spectra-Physics Lasers, Inc. | Gas discharge tube having refractory ceramic coated bore disc for ion laser |
| US10034866B2 (en) | 2014-06-19 | 2018-07-31 | Teva Branded Pharmaceutical Products R&D, Inc. | Inhalable medicament comprising tiotropium |
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