JPS61281565A - 金属イオンレ−ザ− - Google Patents

金属イオンレ−ザ−

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Publication number
JPS61281565A
JPS61281565A JP12282185A JP12282185A JPS61281565A JP S61281565 A JPS61281565 A JP S61281565A JP 12282185 A JP12282185 A JP 12282185A JP 12282185 A JP12282185 A JP 12282185A JP S61281565 A JPS61281565 A JP S61281565A
Authority
JP
Japan
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cathode
vapor
hollow
tube
brewster
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.)
Pending
Application number
JP12282185A
Other languages
English (en)
Inventor
Ko Fukuya
福家 皎
Yasuhiro Tokita
時田 康弘
Katsuhiko Masuda
克彦 増田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koito Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koito Manufacturing Co Ltd filed Critical Koito Manufacturing Co Ltd
Priority to JP12282185A priority Critical patent/JPS61281565A/ja
Priority to US06/873,155 priority patent/US4710938A/en
Publication of JPS61281565A publication Critical patent/JPS61281565A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/03Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H01S3/034Optical devices within, or forming part of, the tube, e.g. windows, mirrors
    • H01S3/0346Protection of windows or mirrors against deleterious effects
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/03Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H01S3/031Metal vapour lasers, e.g. metal vapour generation

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は金属蒸気によるブリュースター窓の汚染を防止
し、出力の安定化針よびブリュースター窓の長寿命化奪
回能にした金属イオンレーザ−に、関する。
〔従来の技術〕
近年、ホロー陰極放電を用いた金属イオンレーザ−が種
々提案されている。この種のレーザーはその励起の強さ
から多色発振が可能で、現在のところHe−Cdイオン
レーザ−では12本の発振線が観測されてセリ、その中
には光三原色の赤、青。
緑が含まれ、液体レーザーおよび固体レーザーにみられ
ない優れた特色を有している。
〔発明が解決uようとする問題点〕
ところで、レーザー箸のブリュースター窓が取付けられ
ている両端部は、主陽極、補助陽極、金属イオン発生材
料を加熱するだめの加熱手段等が配設されている中央部
分に比べて温度が低く、そのためレーザー活性領域内の
金属蒸気は両端部に向って移動し、両端部内周面および
ブリュースター窓の内面に付着する。この場合、萄にブ
リュースター窓が金属蒸気の付着凝固によって汚染され
る゛と一発振出力が徐々に低1下し、安定した性能が得
られなくなるという問題があった。   l〔問題点を
解決するための手段〕      ・本発明に係る金属
・イオンレーザ−は上述した・ような問題を解決すべく
なきれたもので、レーザ・−管の内部で補助陽極とブリ
ュースター窓との間に小径部を設け、該小径部と、ホロ
ー陰極の端縁に取付けられた絶縁体表の間に金属蒸気溜
め用空室を形成したものである。
〔作 用〕
本発明においては、レーザー管の温度勾配による金属蒸
気の移動通路中に小径部を設け、該通路を絞っているの
で、金属蒸気の移動量が減少し、ブリュースター窓の汚
染を防止する。
r実施例〕 以下、本発明を図面に示す実姉例に基づいて詳細に説明
する。
第1図は本発明に係る金属イオンレーザ−の一実施例を
示す縦断面図、第2図は第1図■−■線断面図である。
これらの図において、1はHe ガスを封入したレーザ
ー管、2.3はブリュースター管、4はホロー陰極、5
m + 5b 、5 cは主陽極、6a。
6bは主陽極5m 、 5b 、 5cの両側に配役さ
れた補助陽極、1は陰極、13 a 、8b + 8 
c ViCd全Cdの金属イオン発生材料9の溜部、1
0A、10Bはセラミックヒータ−111はHe ガス
供給源、12はレーザー管1内の不純物を取り除くため
のゲッター、13は陽光柱放電通路、14はグロー領域
、15は陰極暗部である。
前記ホロー陰極4は、例えばステンレス等からなる導電
性の肉厚パイプで形成でれ、その中心孔が前記グロー領
域14の発生する陰極ボア21を構成し、該ホロー陰極
4の両端にはセラミックス等からなる筒状の絶縁体22
a、 22bがそれぞれ嵌合固定され、また前記各主陽
極5a、5b、5cに対応する周面には透孔がそれぞれ
形成され、との透孔にもセラミックス等からなるリング
状の絶縁体23a。
23b、23aがそれぞれ嵌合固定されている。このよ
うな絶縁体22m、22b、23a、23b、23cは
、He イオンによるスパッタリングによりホロー陰極
4の表面から飛び出した陰極物質が主陽極5a、5b、
5cに付着凝固したり、この陰極物質によりホロー陰極
4と主陽極5a、5b、5cが短絡したりするのを防r
k=する上で有効とされる。
前記主陽極5m 、 5b 、 5cはタングステン、
モリブデン等によって製作きれ、第3図に示すようにレ
ーザー管1に設けられた筒状の取付は部27に封着用ガ
ラス28を介して取付けられている。また、各主陽極5
 JL T 5 b T 5 cの挿入端は放電効果を
高めると共に放電に伴う焼損を防止するため略円錐形状
もしくは截頭円錐形状に形成されて前記絶縁体23a 
、 23b 、 23cの外周面との間に僅か々間隔d
0が設定されており、これによってホロー陰極4をレー
ザー管1内に嵌合する際、ホロー陰極4が主陽極5m 
、 5b 、 5cに当って破損するのを防止している
そして、主陽+Ii’5m、5b、5e間の間隔は比較
的小さく、例えば活性長3 Q cm 、ボア径((2
)0.4副の場合、2c′In程度に設定式れている。
前記各溜部8a、8b、8cは、レーザー管1を略半楕
円形状に膨出きせることにより、該レーザー管1に一体
に設けられ、前記ホロー陰fdii4に形成された軸方
向のスリット30a、30b、30cによって前記グロ
ー領域14とそれぞれ連通している。また、各溜部8a
 、 8b 、 8aは、前記主陽極5a 、 5b 
、 5cの間隔ピンチとほぼ等しく、かつ半ピンチだけ
ずれて設けられている。
前記補助陽極6a、6bは前記ノリユースター窓2゜3
を保膿するためのもので、前記主陽極5m 、 5b 
r5Cと同様、封着用ガラス35を介してレーザー管1
に配設され、前記ホロー陰極4の両側に位置している。
前記陰極7は前記主陽極5a、5b、5cおよび補助陽
極6a、6bと同様、レーザー管1に封着ガラス36を
介して配設され、これに前記ホロー陰極4が導通されて
いる。     ゛ 前記レーザー管1の両端部には本発明を萄徴づける小径
部40.41が設けられている。これらの小径部40.
41は、セラミックス、放熱特性が大きい金属等によっ
て形成された管体42.43をレーザー管1内に嵌合す
ることによシ形成きれ、これによって該管体42.43
と前記ホロー陰極4の絶縁体22m 、 22bとの間
に金属蒸気溜め用空室44.45を形成している。前記
各小径部40,41、換言すれば管体42,43の内径
D1は前記ボア径りとほぼ等しいかもしくは若干小さく
設定されている。
そして、各管体42.43はレーザー管1に設けた保持
部48.49によって軸方向の移動を防止きれている。
保持部48.49の形成に際しては、外周に周溝46.
47が形成された管体42゜43をレーザー管1の内周
に嵌合し、しかる後、該レーザー管1の前記周溝46.
47に対応する部分を加熱溶融し、周溝46,47に溶
し込むようにすれば簡単に形成することができる。
このような構成からなる金属イオンレーザ−において、
主陽極5a、5b、5c、補助陽極6m 、 6bおよ
びホロー陰極4との間に所要の電圧を印加すると、主陽
極5a 、 sb 、 5cとホロー陰極4間に負グロ
ー放電が発生する。ここで、金属イオン発生材料9とし
てCdを用いたHe−Cdレーザーの場合について説明
すると、上記負グロー放電の熱損によりCd蒸気が発生
し、これがHeイオンなどの励起粒子によって高いエネ
ルギー準位へ遷移される。この場合、ホロー陰極4を肉
厚パイプで形成しておくと、熱伝導および熱容量が大き
く、グロー領域14の温度分布を均一化するので、異常
グロー放電からアーク放電への移行を防止することがで
きる。
しかし、ブリュースター窓2,3に近いレーザー管1の
端部付近は、ホロー陰極4が設けられている中央部に比
べて温度が低く、そのためCd蒸気およびHe イオン
によりスパッタリングされた陰極物質は、レーザー管1
の管端方向に移動し、該管1の端部内局面およびブリュ
ースター窓の内面に付着凝固する。そこで、このような
Cd蒸気および陰極物質の移動通路中に管体42,43
による小径部40.41を設けて該通路を絞ると、Cd
蒸気および陰極物質55は一部管体42.43を通過す
るが、残りは金属蒸気溜め用空室44.45に溜ってそ
の内周壁および管体42,43のホロー陰極4側端面に
付着凝固する。また、管体42゜43を通過する途中で
一部が該管体42.43の内周面に付着し、管体42,
43を無事通過したものはレーザー管1と管体42,4
3の内径差により膨張するため、レーザー管1の内周面
に付着する量が増え、結果としてブリュースター窓2゜
3まで到達して付着凝固するCd蒸気および陰極物質の
量が激減する。したがって、ブリュースター窓2.3は
汚染されず、初期状態を良好に維持し、安定したレーザ
ー発振を行う。
ここで、レーザー管1の小径部40.41としては種々
の変更が可能で、例えば第4図〜第8図に示すものであ
ってもよい。すなわち、第4図は、第1図実施例と同様
、管体60をレーザー管1内に嵌合して七〇内孔を小径
部40としたもので漬るが、管体60のホロー陰極側端
面を斜めに切削して先細テーバ状に形成し、”とあテー
パ部6.1で金属蒸気溜め用空室44の容積を大きくす
ると共に該テーパ一部61とレーザー管1の内周面とで
囲まれた空間63にCd蒸気および陰極物質55を溜め
るようにしたものである。第5図は、レーザー管1自体
の一部を絞って小径部40を設けたもの、第6図は螺旋
体65をレーザー管1内に嵌合し小径部40を形成した
ものでおる。この場合、螺旋体65をばね材で製作し、
レーザー管1の内周面に圧接すれば、保持部48が不要
である。第7図は内径が等しい3つのリング68m、6
8b、6acをレーザー管1の内周に適宜間隔を°おい
て嵌合し、これらリングによって小径′部40を形成し
たもの、第8図は第5図の変形例とも云うべきもので、
小径部40をブリュースター窓2が取付けられているレ
ーザー管1の側端まで延長形成したものである。
(発明の効果〕 以上説明したように本発明に係る金属イオンレーザ−は
、レーザー管の端部付近に小径部を設け、この小径部と
ホロー陰極の端縁に取付けられた絶縁体との間に金属蒸
気溜め用空室を形成したので、□レーザー管内を!動し
、ブリュースター窓に到達する金属蒸気の量を大幅に減
少させることができる。したがって、ブリュースター窓
が金属蒸気によって汚染されず、長期に亘って安定した
レーザー出力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る金属イオンレーザ−の一実施例を
示す断面図、第2図は第1図n−n1断面図、第3図は
レーザー管の要部拡大断面図、第4図〜第8図はそれぞ
れ小径部の他の実施例を示す断面図である。 1・・・・レーザー管、2,3・・・・プリユニスター
窓、4・・・・ホロー陰極、5a、5b;5c・・・・
主陽極、6a、6b・・・・補助陽極、22a。 22b・・・・絶縁体、40.41・・・・小径部、4
4.45・・・・金属蒸気溜め用空室。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. レーザー管の内部で補助陽極とブリュースター窓との間
    に小径部を設け、該小径部と、ホロー陰極の端縁に取付
    けられた絶縁体との間に金属蒸気溜め用空室を形成した
    ことを特徴とする金属イオンレーザー。
JP12282185A 1985-06-07 1985-06-07 金属イオンレ−ザ− Pending JPS61281565A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12282185A JPS61281565A (ja) 1985-06-07 1985-06-07 金属イオンレ−ザ−
US06/873,155 US4710938A (en) 1985-06-07 1986-06-06 Metal ion laser protected against the deposition of metal vapor on brewster windows

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12282185A JPS61281565A (ja) 1985-06-07 1985-06-07 金属イオンレ−ザ−

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JPS61281565A true JPS61281565A (ja) 1986-12-11

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ID=14845467

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JP12282185A Pending JPS61281565A (ja) 1985-06-07 1985-06-07 金属イオンレ−ザ−

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JP (1) JPS61281565A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0456359U (ja) * 1990-09-25 1992-05-14

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5313869A (en) * 1976-07-23 1978-02-07 Mitsubishi Electric Corp Cathode ray tube

Patent Citations (1)

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JPH0456359U (ja) * 1990-09-25 1992-05-14

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