JPS6120379A - ガスレーザー管とその製造方法 - 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〕 この発明は、管の両端がそれぞれ一つの光学要素によっ
て気密に閉鎖され、これらの光学要素の少くとも一方が
光放出孔をもつフラッジとレーザー光透過性の閉鎖板を
備えているガスレーザー管に関するものである。

〔従来の技術〕

この種のレーザー管は例えば米国特許第６５５５４５０
号明細書に記載され２凡である。

この公知レーザー管では光学的閉鎖部品（ブルースター
窓、光放出−反＠−等）が金属枠にはめ込まれ、この金
属部分が一方では陵ろう２はガラスはんだを介して閉鎖
部品に結合さ、１、他方でＶよレーザー管に硬ろう付は
又は溶接される。これによって−・−メチイノクンール
が形成されるが、高温処理を必要とし閉鎖部、１８の光
学的特性に多少とも悪影響を及はす。

この点を考えて上記の特許明細書中にも、窓又は鋳体の
両面をその保持体を越えて外１則にはみ出させ又枠を大
きな外径をもつ波形の薄膜で構成することが記載さｎて
いる。この種の構造とすれば光学部品ははんだ付けある
いは溶接によって結合した後に始めて研磨しあるいは必
要に応じて被覆層を設けることができ、又結合操作に続
けて熱処理と行うことにＬり熱応力の大部分を取除くこ
とができ乙。しかし装置全体としては特別昏で安定なも
のではなく、％にレーザー出力が閉鎖部品に撮動や屈曲
を起させる機械力な作用により低下することがある。

保持部の衝撃に対する感受性を低減させるため光学要素
を熱的に適合した金属製の円４盤にはんだ付けし、この
ユニットをレーザー管に融着した金槁虐の孔絞り板上に
置き、両金属部分とその縁端部で溶接することが提案さ
れている（米ｉ＠特許４３７４７８２３号明細＊）。こ
の二重フラッジ構造はその溶接結合に際して溶接個所と
光透過体の間に５２００℃以上の温度差を保証しなけれ
ばならないから、両方の金属板を極めて薄くするか大き
な外径としなけれにならない。従って支承部分全体とし
て位置外れか起り易く、相当大きな横寸法を必要とする
外に３個所の気密結合を作らなければならないことだけ
によっても著しく高価となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明の目的はｗ１頂に挙げた種類のレーザー管（Ｃ
おいて、光学的閉鎖部品の取付けｔ改良して装＃葡コン
パクトで頑丈なものとし、閉鎖部品が正規の動作条件の
下にその位置に保持され、しかも特別な型造技術を必要
としないようｔですることである。

〔問題点の解決手段〕

この目的は特許請求の範囲第１項に特徴として挙げた構
造とすることによって達成される。ここでフランジと閉
鎖板を互に熱的に適合したものとすることは、これらの
部品の間に永続的な気密ガラスはんだ結合が作られるこ
とを意味している。

このことは問題となる温度範囲においてフランジの熱膨
張係数の平均値が対応する閉鎖板の熱膨張係数の１１９
倍から７．２培の間にあるとき一般に可能である。フラ
ンジが温度と共に閉鎖板よりもいくらか大きり１１張す
るとき特に確実な結合が達成さ、する。

〔発明の作用効果〕

この発明によって構成された金属保持部ｊｅｔ少くとも
１■以上Ｏ壁厚をもつ強固な部品であるが、その外縁と
光放出孔の間の熱抵抗は板が直角に折れ曲ったメアンダ
形の断面形状であるため比較的高い。この断面形状は米
国特許第３５５５４５０号に提案さ九ている弾性保持の
ための波形断面形状よりも熱伝導路を長くする。仁の発
明による金属保持枠は比・咬的小さい横寸法とすること
が可能であり、盤の直径を管の直径に戻すための補助の
適合部品を必要としない。

有孔盤自体は比較的簡単に作ることができる。

メアンダ形状は例えば環状溝を旋盤又岐フライス盤加工
で作ることによって実現することができる。

同心円状の溝を備えるブルースター窓自体：ｄ西独国特
許出願公開第３３０７２３３号公報Ｖこより公知である
が、この溝は窓板自体に掘られているから動作中熱的な
不適合性から生ずる窓板中央部分の熱応力を除く弾性緩
衝体として作用するだけのものである。

この発明の種々の実施０噸様と展開は’？、、’Ｆ請求
の範囲第２項以下に示されている。

〔実施例〕

図面に示した実施例についてこの発明を更に詳細に説明
する。

図面に示されているのは１０Ｗ単位の出力をもち例えば
医療に使用されるシールオフ型ｃｏ２レーザーの光孜出
Ｉ！１１Ｉ終端部の横断面である。この終シ１部１′こ
は金属円筒１．有孔盤２および硬体３が含まれる。

、暉体ろの内面は波長１α６μｍの光を部分的に透過さ
ぜる誘電多重層４で覆われている。鏡体自体はこの波長
範囲を実質上吸収しないセレン化亜鉛Ｚｎ５ｅ　　から
成る。閉鎖仮に対しては熱的：ｌＣＺｎ８θに４合し九
Ｎ１４８Ｆ５ｅ合金が選ばれる。閉鎖板には光放出孔５
があり、画一に突き出した底面をもつ鏡体３がこの孔に
挿入さ八る。閉Ｎ板には更に画調に交互に掘られた環状
の溝６がある。これらの溝は保持部の総ての部分が最小
壁厚１１１１１を保つように寸法が選ばルている。中央
の孔と外縁部の区域からはそれぞれ一つの橋片７，８が
他方のレーザー管端部ｐｃ向って延びている。この橋片
は鏡体と金属円筒に接し、その外縁端は斜めに切られて
ガラスはんだ９によるか溶接によって気密結合されてい
る。

上記の管間鎖部ｔよ次のようにして作られるｎｌずＺｎ
５ｓ体と金属盤を安定な結晶化性ガラスはんだを使用し
て結合する。この種のガラスはんだは扮末としである’
−ｔｚ　（ｄ予備、：（ｅｌＶｃ圧−され焼結された形
で市販されてＡる。続いて鏡体の両底面を研磨し内面に
所定の誘電層を設けｆｃ後、盤を金属円筒に挿入し溶接
して結合する。両橋片間の間隔が極めて狭いかあるいは
鏡体を特に保護する必要がある場合には、溶接操作中レ
ーザー管長４４を銅環上包囲し、溶接熱の一部を外して
導くようにする。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一つの実施タリの光放出ｌ１ｌｌＩの
終端部の横断面を示すもので、１ｒｉ、金属円筒、２は
中央に孔をもつフラッジ盤、ろは閉鎖板、４（−ｉ半透
明誘電多重層である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ａ）両端（１）がそれぞれ一つの光学素子によって
   気密閉鎖され、 ｂ）これらの光学素子の少くとも一方がフ ランジ（２）と閉鎖板（３）を含み、 ｃ）フランジは金属で作られ、中心に光放 出孔（５）を持つ円盤であってレーザー 管に結合され、交互にフランジの対向す る面に向う屈曲部をもつ断面形状を示し、 ｄ）閉鎖板（３）はレーザー光を透過させ る材料で作られ、フランジの光放出孔（ ５）内に挿入されガラスはんだ（９）に よってフランジに結合され、両側の底面 がフランジの表面を越えて垂直につき出 しており、 ｅ）フランジ（２）が閉鎖板（３）の材料 に対して熱的に適合した金属から成り、 強固な硬い構造であり、直角に折れ曲る 屈曲部で構成されるメアンダ形断面形状 を示し、ガスレーザー管内に挿入されて いる ことを特徴とするガスレーザー管。 ２）フランジ（２）の壁の厚さが少くとも１ｍｍである
   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）閉鎖板（３）のフランジ（２）とガスレーザー管の
   双方に向ってそれぞれ一つの橋片（７、８）が他方の管
   端部から延び、橋片の自由端部においてフランジとレー
   ザー管に結合されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項又は第２項記載のガスレーザー管。 ４）閉鎖板（３）がｚｎｓｅから成り、フランジ（２）
   がＮｉ＿４＿８Ｆｅ＿５＿２から成ることを特徴とする
   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）まずフランジ（２）に溝（６）を切り、続いてフラ
   ンジと閉鎖板（３）をガラスはんだ付けにより結合し、
   その後で閉鎖板の表面を平滑に処理し必要に応じて被覆
   層を設け、最後にフランジとレーザー管（１）とを溶接
   し、この溶接に際してフランジ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それぞれ一つの光学
   素子によって気密閉鎖され、これらの光学素子の少くと
   も一方がフランジと閉鎖板を含み、フランジは金属で作
   られ、中心に光放出孔を持つ円盤であって、ガスレーザ
   ー管に結合され、交互にフランジの対向する面に向う屈
   曲部をもつ断面形状を示し、閉鎖板はレーザー光を透過
   させる材料で作られ、フランジの光放出孔内に挿入され
   ガラスはんだによってフランジに結合され、両側の底面
   がフランジの表面を越えて垂直につき出しており、フラ
   ンジが閉鎖板の材料に対して熱的に適合した金属から成
   り、強固な硬い構造であり、直角に折れ曲る屈曲部で構
   成されるメアンダ形断面形状を示し、ガスレーザー管内
   に挿入されているガスレーザーの製造方法。