JPS61256780A - ガスレーザ発生装置 - Google Patents
ガスレーザ発生装置Info
- Publication number
- JPS61256780A JPS61256780A JP9781785A JP9781785A JPS61256780A JP S61256780 A JPS61256780 A JP S61256780A JP 9781785 A JP9781785 A JP 9781785A JP 9781785 A JP9781785 A JP 9781785A JP S61256780 A JPS61256780 A JP S61256780A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- discharge
- anode
- port
- cooling path
- 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
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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
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/038—Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Lasers (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (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】
〔発明の利用分野〕
本発明はガス流速中に設置した電極有りノズルを改良し
たガスレーザ発振器に関する。
たガスレーザ発振器に関する。
一般に放電管の両端に冷却器を設け、冷却路と放電器と
の間を混合ガスが循環している。混合ガスが放電管内に
流入および流出する冷却路内の供給口および排出口に陽
極および陰極を設置している。陽極および陰極と供給口
および排出口との間には絶縁筒状の絶縁ノズルを配置し
、混合ガスの流速を早くしている。一般に使用される絶
縁ノズルは第７，８図に示すラバールノズル１および先
細ノズル２が使用されている。
の間を混合ガスが循環している。混合ガスが放電管内に
流入および流出する冷却路内の供給口および排出口に陽
極および陰極を設置している。陽極および陰極と供給口
および排出口との間には絶縁筒状の絶縁ノズルを配置し
、混合ガスの流速を早くしている。一般に使用される絶
縁ノズルは第７，８図に示すラバールノズル１および先
細ノズル２が使用されている。
ラバールノズル１は流入口３Ａから流出口３Ｂに向って
直径寸法が順次大きくなる流通穴３Ｃを形成し、流通穴
３Ｃに棒状の陽極４を配置している。混合ガス５は流入
口側で一旦圧縮されて、流出口側で拡大膨張し、陽極４
の先端で混合ガスは減速し、陽極４で発生した初期グロ
ー放電は伸長せず短かい。この状態で放電電力を増加し
ても、グロー放電は縦には伸びず横に拡がるばかりであ
り、放電管内の放電は均一にはならず部分的に輝度の高
い線状の放電が蛇行する現象などが生じる。
直径寸法が順次大きくなる流通穴３Ｃを形成し、流通穴
３Ｃに棒状の陽極４を配置している。混合ガス５は流入
口側で一旦圧縮されて、流出口側で拡大膨張し、陽極４
の先端で混合ガスは減速し、陽極４で発生した初期グロ
ー放電は伸長せず短かい。この状態で放電電力を増加し
ても、グロー放電は縦には伸びず横に拡がるばかりであ
り、放電管内の放電は均一にはならず部分的に輝度の高
い線状の放電が蛇行する現象などが生じる。
その結果、放電が不安定になり、グロー放電６がアーク
放電に移行してしまう。
放電に移行してしまう。
一方、先細ノズル２は、上述とは逆に流出口側で混合ガ
ス５の流速が速く、渦を巻き、初期グロー放電の伸びが
十分でない、そのため、グロー放電が放電管内の下半分
に片寄り、放電々力が増すに従って、局部加熱のためア
ーク放電に移行してしまう。いずれにしても、これらの
ノズルでは、グロー放電に十分な電力を注入する前に、
放電がアークに移行してしまい、そのため、所望のレー
ザ出力が得られないという欠点があった。なお、この種
の装置として関連するものには例えば特公昭５４−５９
５１１１号公報、実開昭５９−１４５０５１号公報など
が挙げられる。
ス５の流速が速く、渦を巻き、初期グロー放電の伸びが
十分でない、そのため、グロー放電が放電管内の下半分
に片寄り、放電々力が増すに従って、局部加熱のためア
ーク放電に移行してしまう。いずれにしても、これらの
ノズルでは、グロー放電に十分な電力を注入する前に、
放電がアークに移行してしまい、そのため、所望のレー
ザ出力が得られないという欠点があった。なお、この種
の装置として関連するものには例えば特公昭５４−５９
５１１１号公報、実開昭５９−１４５０５１号公報など
が挙げられる。
本発明の目的は、レーザ出力を向上したガスレーザ発生
器を提供することにある。
器を提供することにある。
放電管の両端に冷却器を設けて、放電管と冷却路との間
にガスを循環し、ガスを放電管に供給および排出する冷
却路の供給口および排出口近傍に電極を配置し、電極と
供給口との間にガス流通穴を有するノズルを配置したも
のにおいて、上記ガス流通穴は流入口から流出口まで平
行に形成することにより、上述の目的を達成することに
ある。
にガスを循環し、ガスを放電管に供給および排出する冷
却路の供給口および排出口近傍に電極を配置し、電極と
供給口との間にガス流通穴を有するノズルを配置したも
のにおいて、上記ガス流通穴は流入口から流出口まで平
行に形成することにより、上述の目的を達成することに
ある。
以下、本発明の実施例を第１図ないし第３図により説明
する。
する。
両端に反射ミラー１０と出力ミラー１１とを有する放電
管１２は１両端および中間に冷却路１３を連通している
。混合ガス５は放電管１２と冷却路１３との間を循環し
ている。混合ガス５を放電管１２に供給および排出する
供給口１４を排出口１５を冷却路１３に形成している。
管１２は１両端および中間に冷却路１３を連通している
。混合ガス５は放電管１２と冷却路１３との間を循環し
ている。混合ガス５を放電管１２に供給および排出する
供給口１４を排出口１５を冷却路１３に形成している。
排出口１５がら排気された混合ガス５は、中央の冷却路
内に配設した熱交換器１６Ａおよび送風機１７たとえば
ルツーブロアと熱交換器１６Ｂを介して、供給口１４よ
り放電管内に供給される。供給口内および排出口近傍に
棒状の陽極１８およびリング状の陰極１９を配設してい
る。供給口１４と陽極１８との間に絶縁ノズル２０を配
置している。
内に配設した熱交換器１６Ａおよび送風機１７たとえば
ルツーブロアと熱交換器１６Ｂを介して、供給口１４よ
り放電管内に供給される。供給口内および排出口近傍に
棒状の陽極１８およびリング状の陰極１９を配設してい
る。供給口１４と陽極１８との間に絶縁ノズル２０を配
置している。
絶縁ノズル２ｏは第２図に示すように、内部にガス流通
穴２１を形成している。ガス流通穴２１の流入口２２と
流出口２３との間は、平行面２４を形成している。絶縁
ノズル２０は第３図に示すように、供給口１４より多少
下側に配置されていると共に、絶縁ノズル内に陽極１８
を配置している。陽極１８の放電面は、供給口内で放電
管内に突出していない、そのため、後述するレーザ光に
よる損傷を受けないし、放電管内の乱流からも逃がれら
れる。陽極１８の下側は冷却路１３に支持されていると
共に、リード線２５、直流電源２６および安定化抵抗２
７を介して陰極１９に接続している。このような電気配
線では、陽極１８を接地することにより、構造の複雑な
陽極側の絶縁が不要となり、リング状の陰極１９だけを
考慮すれば良いから、装置の小形化ができる。
穴２１を形成している。ガス流通穴２１の流入口２２と
流出口２３との間は、平行面２４を形成している。絶縁
ノズル２０は第３図に示すように、供給口１４より多少
下側に配置されていると共に、絶縁ノズル内に陽極１８
を配置している。陽極１８の放電面は、供給口内で放電
管内に突出していない、そのため、後述するレーザ光に
よる損傷を受けないし、放電管内の乱流からも逃がれら
れる。陽極１８の下側は冷却路１３に支持されていると
共に、リード線２５、直流電源２６および安定化抵抗２
７を介して陰極１９に接続している。このような電気配
線では、陽極１８を接地することにより、構造の複雑な
陽極側の絶縁が不要となり、リング状の陰極１９だけを
考慮すれば良いから、装置の小形化ができる。
直流電源２６を印加すると、陰極１９と陽極２ｏどの間
でグロー放電Ｇを生じると、混合ガス５が励起されて発
生したレーザ光３０は、出力ミラー１１より矢印方向に
照射される。そして、混合ガス５がガス流通穴２１を流
通する時に、混合ガス５は平行面２４によって、直ぐ陽
極１８の軸方向に流れるので、それに応じて初期グロー
放電ｇも伸長する。この結果、グロー放電Ｇが放電管内
に拡がり１局部集中を生ずることなく、放電電力を増加
できると共に、グロー放電Ｇが拡大すれば、混合ガス５
が励起する効率がよくなる。したがって、レーザ出力を
増加させることができると共に、均一に拡大した放電に
は内部のじよう乱がないから、そのため初期グロー放電
ｇがゆれることなく、安定している。
でグロー放電Ｇを生じると、混合ガス５が励起されて発
生したレーザ光３０は、出力ミラー１１より矢印方向に
照射される。そして、混合ガス５がガス流通穴２１を流
通する時に、混合ガス５は平行面２４によって、直ぐ陽
極１８の軸方向に流れるので、それに応じて初期グロー
放電ｇも伸長する。この結果、グロー放電Ｇが放電管内
に拡がり１局部集中を生ずることなく、放電電力を増加
できると共に、グロー放電Ｇが拡大すれば、混合ガス５
が励起する効率がよくなる。したがって、レーザ出力を
増加させることができると共に、均一に拡大した放電に
は内部のじよう乱がないから、そのため初期グロー放電
ｇがゆれることなく、安定している。
次に、本発明の絶縁ノズル２０を使用した時の初期グロ
ー放電ｇの伸びを示す実験結果を、下記表に示す。
ー放電ｇの伸びを示す実験結果を、下記表に示す。
ここで、ガス流通穴２１の幅ｄや平行面２４の長さＱ□
をパラメータとして、初期グロー放電ｇの長さＬの放電
管内径りに占める割合を、下記表に示すが、マツハ数は
ガス流速である。
をパラメータとして、初期グロー放電ｇの長さＬの放電
管内径りに占める割合を、下記表に示すが、マツハ数は
ガス流速である。
この時の実験条件は、ルーツブロアの体積流量５００ｍ
’／ｈ、封入ガス圧５０〜９０Ｔｏｒｒ、成分比Ｇｏ、
：Ｎ２：Ｈｅ＝１：１０：１４、放電管内径りが１３〜
１９ｍｍ、陽極が直径１〜３（９）ｍのタングステン線
である。
’／ｈ、封入ガス圧５０〜９０Ｔｏｒｒ、成分比Ｇｏ、
：Ｎ２：Ｈｅ＝１：１０：１４、放電管内径りが１３〜
１９ｍｍ、陽極が直径１〜３（９）ｍのタングステン線
である。
この表から明らかな如く、本発明の初期グロー放電ｇは
たとえばその長さＬが放電管内径りの約９０％を占める
のに対して、従来のそれは３０％程度である。この結果
１本発明のガスレーザ発生器のレーザ出力は５６０Ｗで
あるのに対して、従来のそれは３２０Ｗである。
たとえばその長さＬが放電管内径りの約９０％を占める
のに対して、従来のそれは３０％程度である。この結果
１本発明のガスレーザ発生器のレーザ出力は５６０Ｗで
あるのに対して、従来のそれは３２０Ｗである。
第４，５図に示す他の実施例は楕円形状のレーストラッ
ク形ノズル２０に同形状の陽極２８を配置した場合であ
り、陽極２８より立上る初期グロー放電は面状になる。
ク形ノズル２０に同形状の陽極２８を配置した場合であ
り、陽極２８より立上る初期グロー放電は面状になる。
陽極２８に代えて、第６図（ａ）および（ｂ）に示す棒
電極２８Ａおよび集合棒電極２８Ｂを使用してもよい。
電極２８Ａおよび集合棒電極２８Ｂを使用してもよい。
以上のように、本発明のガスレーザ発生器によれば、レ
ーザ出力を向上させることができる。
ーザ出力を向上させることができる。
第１図は本発明の実施例として示したガスレーザ発生器
の側断面図、第２図は第１＠に使用した絶縁ノズルの部
分断面図、第３図は第１図に使用した絶縁ノ女ル附近の
構成図、第４図は他の実施例として示した絶縁ノズル附
近の部分断面図、第５図は第４図の絶縁ノズルのＡ−Ａ
線断面図、第６図（ａ）、（ｂ）は本発明の他の実施例
として示した電極の構成図、第７図、第８図は従来の絶
縁ノズルの断面図である。 ５・・・混合ガス、１２・・・放電管、１３・・・冷却
路、１４・・・供給口、１５・・・排出口、２ｏ・・・
絶縁ノズル、２１・・・ガス流通穴、２４・・・平行面
。
の側断面図、第２図は第１＠に使用した絶縁ノズルの部
分断面図、第３図は第１図に使用した絶縁ノ女ル附近の
構成図、第４図は他の実施例として示した絶縁ノズル附
近の部分断面図、第５図は第４図の絶縁ノズルのＡ−Ａ
線断面図、第６図（ａ）、（ｂ）は本発明の他の実施例
として示した電極の構成図、第７図、第８図は従来の絶
縁ノズルの断面図である。 ５・・・混合ガス、１２・・・放電管、１３・・・冷却
路、１４・・・供給口、１５・・・排出口、２ｏ・・・
絶縁ノズル、２１・・・ガス流通穴、２４・・・平行面
。
Claims (1)
- １、放電管の両端に冷却路を設けて、放電管と冷却路と
の間にガスを循環し、ガスを放電管に供給および排出す
る冷却路の供給口および排出口近傍に電極を配置し、電
極と供給口との間にガス流通穴を有するノズルを配置し
たものにおいて、上記ガス流通穴は流入口から流出口ま
で平行に形成することを特徴とするガスレーザ発生器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9781785A JPS61256780A (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | ガスレーザ発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9781785A JPS61256780A (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | ガスレーザ発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61256780A true JPS61256780A (ja) | 1986-11-14 |
| JPH0479156B2 JPH0479156B2 (ja) | 1992-12-15 |
Family
ID=14202294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9781785A Granted JPS61256780A (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | ガスレーザ発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61256780A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103378534A (zh) * | 2012-04-18 | 2013-10-30 | 靖江市神久机械制造有限公司 | 一种二氧化碳激光器放电装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5857768A (ja) * | 1981-09-12 | 1983-04-06 | メツサ−・グリ−スハイム・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクタ−・ハフツンク | レ−ザ−、特にｃｏ↓２ガストランスポ−トレ−ザ− |
-
1985
- 1985-05-10 JP JP9781785A patent/JPS61256780A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5857768A (ja) * | 1981-09-12 | 1983-04-06 | メツサ−・グリ−スハイム・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクタ−・ハフツンク | レ−ザ−、特にｃｏ↓２ガストランスポ−トレ−ザ− |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103378534A (zh) * | 2012-04-18 | 2013-10-30 | 靖江市神久机械制造有限公司 | 一种二氧化碳激光器放电装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0479156B2 (ja) | 1992-12-15 |
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