JPS61230385A - ガスレ−ザ発生装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は混合ガスの流通を均一にする整流装置を改良し
たガスレーザ発生装置に関する。

〔発明の背景〕

一般に軸流型ガスレーデ発生装置は、放電管内に陰極と
＋５ＩＩｔ極とを配置し、陰極側から陰極側に向って混
合ガスたとえばＣＯ２，Ｎ＊　、Ｈｅｅ流通した状態で
、陰極と陽極との間に直流電圧上印加し、両電極間でグ
ロー放電を行ない混合ガスを励起して、レーザ光を発生
させている。レーザ光は混合ガスを均一に攪拌できれば
、混合′ガスの励起効率がよくなり、レーザ光への変換
効率が良くなると云われている。

混合ガス金均−にするために陰極側に整流器を配置して
いる。たとえば特開昭５５−１２１６９１号公報の第２
図に示すように、整流器全使用して、混合ガスを均一に
して、両Ｗｌ甑間でグロ・−放電を行なっている。陰極
の具体的な構成としては、特公昭５８−３９３９６号公
報の第５図に示されているように、ＩＪング形状の陰極
は主開口部および主開口部の混合ガス接触面に形成した
放電面と、放電面の外周（ロ）に沿って複数個の補助開
口部とを形成している。混合ガスは主開口部および補助
開口部より通過し、補助開口部は第４自の７口くグロー
放電領域が放電管内面側に拡がるのを防止している。

しかしながら、ガスレーザ発生装置は長年使用をすると
、グロー放電領は特に陽極近傍の放電管ハ姥金嘗めるよ
うになり、グロー放電時の陰極側放電面から放出された
微細金属粒子が放電管内面に耐着した耐着個所と陰極と
の間、或いは両電極間でグロー放ａｔ行い、グロー放１
１領域が不安定となり、前者では実質的に陰極と耐着個
所でグロー放ｉｔ行うことは、後者の両電極間に比べて
、グロー放電距離が短かくなったことになり、電気的な
耐電圧が低ドし、かつ混合ガスがレーザ光に励起される
グロー放電領域が減少したこと等になり、後者に比べて
レーザ光出力が低下したり、或いはレーザ光出力が変動
するつ 〔発明の目的〕 本発明の目的は、グロー放電を安定させてレーザ出力を
向上させたガスレーザ発生装置を提供することにあるう 〔発明の概要〕 本発明のガスレーザ発生装置は、整流器内部の中空部に
絶縁部材を挿入し、絶縁部材を整流器りり陰極側に突出
すれば、混合ガスは陰極の主開口部に流れにくく、補助
開口部に流れやすくなり、両電極間のグロー放電領域の
直径は狭くな抄、陽極側近傍放電管内面にグロー放電が
嘗めにくくなし、確実ＶＣ陰極と陽極との間でグロー放
電が起り、グロー放電が安定し、レーザ光出力を向上さ
せることができる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を第１，２図の軸流型ガスレーザ
発生装置により説明する。

放電管本体１は放電管２とガス導入側絶縁筒３とから４
ｓ成されている。放電管２の両端外周側にフランジ４Ａ
、４８に取付けている。一方の７ランジ４Ａおよび他方
の７ランジ４Ｂはリング形状の陽極５およびガス導入側
絶縁筒３を、それぞれ取付けている。ガス導入側絶縁筒
３の７ランジ３Ａとガス導通管６のフランジ６Ａとは互
に図示していないボルト・ナツトの締付手段を介して結
合しているが、絶縁筒３は導通管６を一体にしたパイプ
を使用してもよい。

絶縁筒内面に形成した段部７にリング状の陰極８を配置
し、陰極８とフランジ４Ｂとの間に絶縁ノズル９を配置
している。絶縁ノズル９の内面傾斜面９Ａは、陰極側か
ら放電管側に向うに従い順次置所寸法を小さく形成して
いる。絶縁ノズル９と段部７との間に支持されている陰
極８は、第３図（Ａ）、（Ｂ）の如く、中心に主開口部
８Ａを中心口８Ａの周囲に沿って４個の補助開口部８Ｂ
とを形成し、主開口部８Ａの内周つまり混合ガスとの接
、＠ｒｒＪに沿って放１面９Ｃを形成している。

導通管内面は整流器１０を取付けている。整流器１０の
外周側は混合ガス１１を矢印方向に流通する複数個の流
通口１２全形成し、内周側には絶縁円筒１３を嵌め込ん
でいる。絶縁円筒１３は整流器１０より：察％８／Ｃ向
って突出しているが、突出寸法は第２■のように整流器
１０より多少突出している程度でもよい。

この構成で、陽極５と１婁極８との間に生ずるグロー放
電領域Ｇは、陰極側で絞られて全体として直径が狭く形
成された現象を生ずる。この理由は、絶縁円筒１３が陰
極側に突出していると、矢印方向に流通している混合ガ
ス１１は、主開口部８Ａに流通しＫ＜＜なり、補助開口
部８ＢＩＣｉ通しやすくなり、混合ガス１１の流速およ
び流量は、主開口部８八より補助開口部８Ｂの方が速く
、かつ大ｌｌＩｃ流出されるので、グロー放電領域Ｇは
絞られる。この結果、グロー放電領域Ｇは１場極近傍の
放電管内面を嘗める恐れがなく、陰極８と微細金属粒子
が耐着している陽極近傍の放電管内面との間でグロー放
電を形成してくくなり、常に陽極５と陰匝８との間で安
定したグロー放電領域Ｇｅ形成できるので、レーザ光出
力を安定されることができる。

一方、グロー放電領域Ｇが絞られると云うことは、グロ
ー放置領域内の混合ガスの密度が高く、混合ガスが励起
してレーザ光に変換される時、混合ガス同志が衝突する
衝突距離が短く、この間でガス同志の衝突たとえばＮ２
分子がＣＯ２分子に衝突する＠度が多くなり、電気エネ
ルギから光エネルギへの変換効率が高められるので、こ
の分だけレーザ光出力を向上できる。更に、グロー放電
領域Ｇが絞られると云うことは、グロー放電領域外に散
乱するレーザ光が少なく、グロー放電領域外での＠変上
昇が少なく、補助開口部８Ｂからの混合ガス１１の流速
を遅らせることがなく、放電管内の冷却をよくできるの
で、更に変換効率を高めることが出来る。この結果、本
発明者らの実験によれば、絶縁部材を整流器より突出さ
せない従来のガスレーザ発生装置のレーザ光出力に比べ
て、本発明のガスレーザ発生装置のレーザ光出力は、約
１５〜２０チ増加させることができた。

第４図に示す他の実施例は、第１，２図の左側部分の図
で、この構成は絶縁１１１ｒ３の下側面および端部に混
合ガス１１の供給口１５および支持板１６ｔ−取付けて
いる。支持板１６の内側はレーザ光１７を反射する反射
＠１８を取付けている。調整ネジ１９は支持板１６と絶
縁円筒１３との間に取付け、調整ネジ１９金時計方向或
込は反時計方向に回転することにより、絶縁円筒１３を
Ｘ−Ｘ１方向に移動させて、絶縁円筒１３の突出距離を
自動的に調整できるので、絶縁円筒１３の突出調整がし
やすくなった。

尚、第１図の構成で陰極に陽匝を、陽極に陰極を交換し
て受用したり、或いは第１図の混合ガスの流速方向を逆
したりして使用してもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明のガスレーザ発生装置によれば、
レーザ光出力を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１．２図は本発明の実施例であるガスレーザ発生装置
の側断面図、第３図（Ａ）および（Ｂ）は第１，２図の
陰極の平面図および側断面図、第４図は本発明の他の実
施例として示した絶縁円筒の突出距離寸法を調整する装
置の側断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、混合ガスを流通している放電管内にグロー放電電極
   を配置し、混合ガスの上流側に配置され、かつ外周側に
   複数個の混合ガス流通口を有する整流器の内側に孔有り
   絶縁部材を設けたものにおいて、上記絶縁部材を整流器
   より電極側に突出させたことを特徴とするガスレーザ発
   生装置。 ２、放電管の一端に反射鏡を有する支持板を取付け、支
   持板と絶縁部材との間に絶縁部材を整流器より電極側に
   出入させる突出寸法調整手段を設けることを特徴とする
   ガスレーザ発生装置。 ３、混合ガスの上流側に配置された電極は、外周に複数
   の補助開口部と、補助開口部の内周側に主開口部と、主
   開口部の混合ガス接触面の放電面とから成るリング電極
   を使用す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発生装置。