JPS61281567A - Metallic ion laser - Google Patents
Metallic ion laserInfo
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- JPS61281567A JPS61281567A JP12282385A JP12282385A JPS61281567A JP S61281567 A JPS61281567 A JP S61281567A JP 12282385 A JP12282385 A JP 12282385A JP 12282385 A JP12282385 A JP 12282385A JP S61281567 A JPS61281567 A JP S61281567A
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- 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
- H01S3/031—Metal vapour lasers, e.g. metal vapour generation
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- Lasers (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
、 〔産業上の利用分野〕 1、本発明は
放電に悪影響を及はす@界や発生をなくシ、レーザー出
力の安定性を向上させる↓うにした金属イオンレーザ−
に関する。 −・ 〔従来の技術〕 、
9 、 。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] 1. The present invention eliminates fields and generation that adversely affect discharge, and improves the stability of laser output.
Regarding. −・ [Conventional technology]
9.
一般にレーザー媒質として金属蒸気會、f!用するこの
種の金属イオンレーず−←おいては、カドミクム(ca
) eセレン□Be、)、−テルル(T、a)等の金、
属イオン発生材料を加熱もし1<鵜放電により蒸発させ
てその蒸気を得て諭る。その場合、・加熱する方式はレ
ーザー管に設けた溜部内に金属イオン発生材料を収容し
、千の4部をヒーーーで加熱している。!だ、レーザー
動作に必要な放電状轡を安定に維QQため、レーザー管
および電極部をヒーターで加熱し、これらをニ定温度に
設定保紳して!′4る−
〔発明が解決しようとする間畔点〕
しか!、レーザー管、W極部および金属イオン発生材料
9溜部をヒーターでそれぞれ加熱する作来?會属、イ、
オンレーザーにおいては、ヒーター線により発生する磁
界、が放電に悪影響を及はし、安定しfcv−f−出力
が得られな“という間シ“あった。、
〔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
すべくなされたもので、レーザ一段および金属イオン頼
生材料を加熱する加熱手段を無n−竺一ター、でそれぞ
れ構成したもやである。Generally, metal vapor is used as a laser medium, f! In this type of metal ion laser, cadmicum (ca
) eSelenium □Be, ), -gold such as tellurium (T, a),
If the ion-generating material is heated, it will be evaporated by electric discharge and the vapor will be obtained. In that case, the heating method is to store the metal ion generating material in a reservoir provided in the laser tube, and heat 4 parts of it with a heater. ! However, in order to maintain a stable discharge state required for laser operation, heat the laser tube and electrode section with a heater, and then set and maintain them at a constant temperature! '4ru- [The intermediate point that the invention attempts to solve] Only! , the laser tube, the W pole part, and the metal ion generating material 9 reservoir are heated by heaters. Affiliation, I,
In the on-laser, the magnetic field generated by the heater wire adversely affected the discharge, and there were times when a stable fcv-f-output could not be obtained. [Means for Solving the Problems] The metal ion laser according to the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. It is a mist made up of each of the following.
〔作用〕、 、
本発明においては加熱手段を無誘導ヒーターで構成した
ので、放電に灯して恕影響を及ぼす磁界が発生せず、し
たがってレーザー出力の安定性を向上させる。[Function] In the present invention, since the heating means is constituted by a non-induction heater, no magnetic field is generated which adversely affects the discharge, thus improving the stability of the laser output.
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.
紀1図は本発明に係る金属イオンレーザ−の一実施例を
示すレーザー管の縦断面図、第2図は同レーザーの一部
破断斜視図、第3図は第1図■−■線断面図である。こ
れらの図において、1は■eガスを封入したレーザー管
、2.3はブリュースター窓、4はホロー陰極、5a、
5b、5cは主陽極、6a、6bは補助陽極、7U陰極
a 8a# 8 b s8 c ii′cd金属尋の金
属イオン発生材料9を収容する溜部、10tよ主陽極5
a、5b、5cおよび補助陽極6..6bを加熱する加
熱手段、11は溜部8a、8b、8cを加熱し金属イオ
ン発生材料9を蒸発させる加熱手段、12i−L’ I
reガス供給源、13はレーザー管1内の不純物を取り
除くためのゲッター、14は陽光柱放電通路、15はグ
ロー領域、16は陰極暗部、17. 。Fig. 1 is a longitudinal sectional view of a laser tube showing an embodiment of the metal ion laser according to the present invention, Fig. 2 is a partially cutaway perspective view of the same laser, and Fig. 3 is a cross section taken along the line ■-■ in Fig. 1. It is a diagram. In these figures, 1 is a laser tube filled with ■e gas, 2.3 is a Brewster window, 4 is a hollow cathode, 5a,
5b and 5c are main anodes, 6a and 6b are auxiliary anodes, 7U cathode a 8a# 8 b s8 c ii'cd A reservoir housing the metal ion generating material 9 of metal thickness, 10t and main anode 5
a, 5b, 5c and auxiliary anode 6. .. 6b; heating means 11 for heating reservoirs 8a, 8b, and 8c to evaporate metal ion generating material 9; 12i-L'I;
13 is a getter for removing impurities in the laser tube 1; 14 is a positive column discharge path; 15 is a glow region; 16 is a cathode dark region; 17. .
17b、17c、17(1はインバー、1Bは基台、1
Bは調整ねじ、20はカバー、21は排気ファン、22
はスリット孔、23はレーザー管1自体を加熱する加熱
手段である。なお、第1図においては加熱手段23を省
略し、第2図においては加熱手段10.11を省略して
いる。17b, 17c, 17 (1 is invar, 1B is base, 1
B is an adjustment screw, 20 is a cover, 21 is an exhaust fan, 22
23 is a slit hole, and 23 is a heating means for heating the laser tube 1 itself. Note that the heating means 23 is omitted in FIG. 1, and the heating means 10.11 is omitted in FIG.
前記ホロー陰極4は、例えばステンレス等から力る導電
性の肉厚パイプで形成されてその中心孔が前記グロー領
域15の発生する陰極ボア30を構成し、該ホロー陰極
40両端にはセラミックス静からなる筒状の絶縁体31
.32がそれぞれ嵌合され、また各主陽極5a*5bs
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33
&933bm33Qがそれぞれ嵌合固定されている。こ
のような絶縁体31.32,33a、33b、33ci
t%ne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、5kl
s5eに付着装置したり、この陰極物質によりホロー陰
極4と主陽極5at5b、 5cまたは補助陽極6a#
6bとが短絡したりするのを防止する上で有効とされる
。The hollow cathode 4 is formed of a thick conductive pipe made of, for example, stainless steel, and its center hole constitutes the cathode bore 30 in which the glow region 15 is generated, and both ends of the hollow cathode 40 are made of ceramic material. A cylindrical insulator 31
.. 32 are fitted respectively, and each main anode 5a*5bs
A through hole is formed in the peripheral surface corresponding to 5c, and a ring-shaped insulator 33 made of ceramics or the like is also formed in the through hole.
&933bm33Q are fitted and fixed, respectively. Such insulators 31, 32, 33a, 33b, 33ci
The cathode material ejected from the surface of the hollow cathode 4 due to sputtering by t%ne ions becomes the main anode 5a, 5kl.
By attaching an adhesion device to s5e or using this cathode material, the hollow cathode 4 and the main anode 5at5b, 5c or the auxiliary anode 6a#
It is said that this is effective in preventing short circuits between 6b and 6b.
前記主陽極5a、5bs5(!はタングステン、モリブ
デン等によって製作され、第4図に示すようにレーザー
管1に一体に設けられた筒状の取付部36に封着用ガラ
ス38を介して取付けられている。The main anodes 5a, 5bs5 (!) are made of tungsten, molybdenum, etc., and are attached via a sealing glass 38 to a cylindrical attachment part 36 provided integrally with the laser tube 1, as shown in FIG. There is.
また、各主陽極5a+5bJ(H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いる。Further, the insertion end of each main anode 5a+5bJ (H) is formed into a substantially conical shape or a truncated conical shape in order to enhance the discharge effect and prevent burnout due to discharge.
そして、隣接する主陽極s&55bssc間の間隔は比
較的小さく、例えは活性艮30 cm Lボア径D 0
.4 onの場合、2釧程度に設焙されている。And the spacing between adjacent main anodes S & 55BSSC is relatively small, for example, active anode 30 cm L bore diameter D 0
.. In the case of 4 on, it is set to about 2 pieces.
前記各溜部8a、8b+8cけ、レーザー管1を略半楕
円形に膨出させることにより該管1に一体に設けられ、
ホロー陰極4に形成された軸方向のスリット39によっ
て前記陽光柱放電通路14とそれぞれ連通している。ま
た、各溜部8aJb*8cは、前記主陽極5a*5b+
5cの間隔ピッチとほぼ等しく、かつ半ピツチだけずれ
て設けられている。The reservoir portions 8a, 8b+8c are integrally provided in the laser tube 1 by expanding the laser tube 1 into a substantially semi-elliptical shape,
An axial slit 39 formed in the hollow cathode 4 communicates with the positive column discharge path 14, respectively. Further, each reservoir 8aJb*8c is connected to the main anode 5a*5b+
The pitches are approximately equal to the pitch of 5c, and are shifted by a half pitch.
前記補助陽極sa、sbは金属蒸気をボア30内に吹き
返しブリュースター窓2,3を金属蒸気から保睦するも
ので、前記主陽極58*5by50と同様。The auxiliary anodes sa and sb blow back metal vapor into the bore 30 to protect the Brewster windows 2 and 3 from the metal vapor, and are similar to the main anodes 58*5by50.
封着用ガラス41を介してレーザー管1に取付けられ、
前記絶縁体31.32の側方に近接して設けられている
。同様に陰極7も封着用ガラス42を介してレーザー管
1に取付けられ、この陰極7とホロー陰極4とは導通さ
れている。It is attached to the laser tube 1 via a sealing glass 41,
It is provided adjacent to the sides of the insulators 31 and 32. Similarly, the cathode 7 is also attached to the laser tube 1 via the sealing glass 42, and the cathode 7 and the hollow cathode 4 are electrically connected.
本発明を特徴づける加熱手段10,11.23は無誘導
ヒーター48によって構成されている。無誘導ヒーター
4Bはコイルを第5図に示すように二本並べて巻くこと
により簡単に製作でき、電流を流すと相隣る線の電流の
方向が互いに反対になるため、インダクタンス(L)が
相殺され、したがって磁界を発生することはない。この
場合、加熱手段10は各電極(5as5bjcy6a、
6b)部を取り巻くように螺旋状に巻いた無誘導ヒータ
ー48をセラミックス49に埋設して形成される。また
、加熱手段11も各溜部8 B # 81) a 8
cを取り巻くように螺旋状に巻いた無誘導ヒーター4B
をセラミックス50に埋設して形成される。そして、加
熱手段23は無誘導ヒーター48をレーザー管1の外周
に直接螺旋状に巻いて形成される。The heating means 10, 11, 23 which characterize the present invention are constituted by a non-induction heater 48. The non-induction heater 4B can be easily manufactured by winding two coils side by side as shown in Figure 5. When current is applied, the directions of current in adjacent wires are opposite to each other, so the inductance (L) cancels out. and therefore does not generate a magnetic field. In this case, the heating means 10 is connected to each electrode (5as5bjcy6a,
It is formed by embedding a non-induction heater 48 spirally wound around part 6b) in ceramics 49. In addition, the heating means 11 is also connected to each reservoir 8 B # 81) a 8
Non-induction heater 4B spirally wrapped around c
It is formed by embedding it in ceramics 50. The heating means 23 is formed by directly winding a non-induction heater 48 spirally around the outer periphery of the laser tube 1.
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+5by5cs補助陽極6B、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。In a metal ion laser with such a configuration,
When a required voltage is applied between the main anode 5a+5by5cs, the auxiliary anodes 6B and 6b, and the hollow cathode 4.
主陽極5ajb、5e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、加熱手段11による溜部8&JbJcの加熱およ
び上記負グロー放電の熱隼によりCd蒸気が発生し、こ
れが放電部に送り込まれ、馬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。そして、とのC
d蒸気は陽光柱放電の電気泳動効果によってホロー陰極
4に−向って流れ、放電のプラズマ内に適当量のCd蒸
気が存在することになり、連続発振が得られる。A negative glow discharge occurs between the main anodes 5ajb, 5e and the hollow cathode 4. Here, as the metal ion generating material 9, Cd
To explain the case of a He Cd laser using a He Cd laser, Cd vapor is generated by the heating of the reservoir part 8 & JbJc by the heating means 11 and the heat of the negative glow discharge, and this is sent into the discharge part and is generated by excited particles such as horse ions. transition to a higher energy level. And C
The Cd vapor flows toward the hollow cathode 4 due to the electrophoretic effect of the positive column discharge, and an appropriate amount of Cd vapor is present in the plasma of the discharge, resulting in continuous oscillation.
この場合、加熱手段10,11.23として前述した通
り無誘導ヒーターを使用し、磁界が発生しないようにし
ているので、主陽極5aJbs5cとホロー陰極4間で
生ずる放電は安定で、したがって安定したレーザー光出
力育得ることができる。In this case, as mentioned above, a non-induction heater is used as the heating means 10, 11.23 to prevent the generation of a magnetic field, so the discharge generated between the main anode 5aJbs5c and the hollow cathode 4 is stable, and therefore a stable laser beam is generated. Light output can be grown.
第6図は本発明の他の実施例を示す要部断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a main part showing another embodiment of the present invention.
この実施例は、溜部8を加熱する加熱手段11を、溜部
8の表面に接合したアルミ箔60と、アルミ箔60を覆
う断熱材61と、アルミ箔60と断熱材610間に介在
された無誘導ヒーター4Bとで構成したものである。こ
のような構成においては、アルミ箔60を介して熱が溜
部8に伝達されるため、溜部8の均一加熱が可能とされ
る。In this embodiment, the heating means 11 for heating the reservoir 8 is interposed between an aluminum foil 60 bonded to the surface of the reservoir 8, a heat insulating material 61 covering the aluminum foil 60, and between the aluminum foil 60 and the heat insulating material 610. This is composed of a non-induction heater 4B. In such a configuration, since heat is transmitted to the reservoir 8 via the aluminum foil 60, uniform heating of the reservoir 8 is possible.
以上説明したように本発明に係る金属イオンレーザ−は
、レーザー管を加熱する加熱手段、電極部を加熱する加
熱手段を無誘導ヒーターでそれぞれ構成したので、磁界
が発生せず、したがって磁界による影替がなくなり、安
定した放電状態を得ることができる。また、放電が安定
であれば安定したレーザー発振を得ることができ、性能
を向上させる。As explained above, in the metal ion laser according to the present invention, since the heating means for heating the laser tube and the heating means for heating the electrode part are each constructed of a non-induction heater, no magnetic field is generated, and therefore no magnetic field is affected. Therefore, a stable discharge state can be obtained. Furthermore, if the discharge is stable, stable laser oscillation can be obtained, improving performance.
第1図は本発明に係る金属イオンレーザ−・の一実施例
を示すレーザー管の縦断面図、第2図は同レーザーの一
部破断斜視図、第3図は第1図m−■線断面図、第4図
はレーザー管の要部拡大断面図、第5図は無誘導ヒータ
ーの斜視図、第6図は加熱手段0他0実施例を1す断面
図であt・1−拳・・レーザー管、2,3・・・・ブリ
ュースター窓、4mmm@ホロー陰極、5a t5b’
s5c・・・・主陽極、gas6b・・・・補助陽極・
、7・・・拳隙極、L8as”be8c・・・・溜部、
9・・・・金属イオン発生材料、t、、o、 11”’
;2.s・・−・加熱手段、48・111・−無誘導ヒ
ーター。Fig. 1 is a longitudinal sectional view of a laser tube showing an embodiment of the metal ion laser according to the present invention, Fig. 2 is a partially cutaway perspective view of the same laser, and Fig. 3 is a line m-■ in Fig. 1. 4 is an enlarged sectional view of the main part of the laser tube, FIG. 5 is a perspective view of the non-induction heater, and FIG. 6 is a sectional view of the heating means 0 and 0 embodiments. ...Laser tube, 2,3...Brewster window, 4mm@hollow cathode, 5a t5b'
s5c...Main anode, gas6b...Auxiliary anode.
, 7...Fist gap pole, L8as"be8c...Tamebe,
9...Metal ion generating material, t,, o, 11"'
;2. s...-Heating means, 48.111--Non-induction heater.
Claims (1)
熱手段および金属イオン発生材料を加熱蒸発させる加熱
手段を無誘導ヒーターでそれぞれ構成したことを特徴と
する金属イオンレーザー。A metal ion laser characterized in that a heating means for heating a laser tube, a heating means for heating an electrode part, and a heating means for heating and evaporating a metal ion generating material are each constituted by a non-induction heater.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12282385A JPS61281567A (en) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | Metallic ion laser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12282385A JPS61281567A (en) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | Metallic ion laser |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61281567A true JPS61281567A (en) | 1986-12-11 |
JPH0480550B2 JPH0480550B2 (en) | 1992-12-18 |
Family
ID=14845516
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12282385A Granted JPS61281567A (en) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | Metallic ion laser |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61281567A (en) |
-
1985
- 1985-06-07 JP JP12282385A patent/JPS61281567A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0480550B2 (en) | 1992-12-18 |
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