JPS6197884A - 金属蒸気レ−ザ - Google Patents
金属蒸気レ−ザInfo
- Publication number
- JPS6197884A JPS6197884A JP21920984A JP21920984A JPS6197884A JP S6197884 A JPS6197884 A JP S6197884A JP 21920984 A JP21920984 A JP 21920984A JP 21920984 A JP21920984 A JP 21920984A JP S6197884 A JPS6197884 A JP S6197884A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- inner tube
- metal vapor
- vacuum
- tube
- 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
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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
- H01S3/031—Metal vapour lasers, e.g. metal vapour generation
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、高効率で高いレーザ出力が得られ、金属ウラ
ンのレーザによる同位体分離技術等に応用される金属蒸
気レーザに関する。
ンのレーザによる同位体分離技術等に応用される金属蒸
気レーザに関する。
従来、金属蒸気レーザは第３図に示す如く構成されてい
る。即ち、レーザ管は２重管構造を有しており、外管１
７はステンレス製、内管４は耐熱性のセラミックより形
成される。外管１７と内管４との間は、断熱のために真
空にし、ざらに熱遮蔽板１９を配置する。内管４の両端
内側には、陰極２と陽極３とが配置され、内管内部には
バッファガス、例えばＨｅ、Ｎｅ等５がガス導入器１よ
り供給される。内管４の両端外側には、Ｏリング６を配
置して気密性を保つ。内管４と外管１７との間の真空を
維持するために真空ポンプ１２を使用する。また、内管
４内のガスを排気するのに真空ポンプ１１を使用する。
る。即ち、レーザ管は２重管構造を有しており、外管１
７はステンレス製、内管４は耐熱性のセラミックより形
成される。外管１７と内管４との間は、断熱のために真
空にし、ざらに熱遮蔽板１９を配置する。内管４の両端
内側には、陰極２と陽極３とが配置され、内管内部には
バッファガス、例えばＨｅ、Ｎｅ等５がガス導入器１よ
り供給される。内管４の両端外側には、Ｏリング６を配
置して気密性を保つ。内管４と外管１７との間の真空を
維持するために真空ポンプ１２を使用する。また、内管
４内のガスを排気するのに真空ポンプ１１を使用する。
レーザ管の両端にはブリュースター窓１０と全反射ミラ
ー１４及び出力ミラー１５を配置する。絶縁管２０には
セラミック或いはガラスを使用する。外管１７の周囲に
は、冷茄管２１を配置する。陰極２と陽極３との間には
パルス高電圧電源１３の出力を接続する。
ー１４及び出力ミラー１５を配置する。絶縁管２０には
セラミック或いはガラスを使用する。外管１７の周囲に
は、冷茄管２１を配置する。陰極２と陽極３との間には
パルス高電圧電源１３の出力を接続する。
上記の構成において、ガス導入器１より、内管４の内部
にバッフ７ガス５を供給する。陰極２と陽極３との間に
は、パルス高電圧電源１３からパルス高電圧を印加する
ことにより放電が生じて、内管４の内部が加熱される。
にバッフ７ガス５を供給する。陰極２と陽極３との間に
は、パルス高電圧電源１３からパルス高電圧を印加する
ことにより放電が生じて、内管４の内部が加熱される。
この放電は、内管４内に供給されたバッフ１ガス５と電
極２．３間に印加される電圧数〜１０数［ＫＶ］、繰返
し周波数数〜１ｏ数［ＫＨｚ］のパルス２極放電である
。
極２．３間に印加される電圧数〜１０数［ＫＶ］、繰返
し周波数数〜１ｏ数［ＫＨｚ］のパルス２極放電である
。
レーザ媒質となる金属蒸気、例えば銅蒸気は、放電プラ
ズマの接触によって内管４の温度が１４００ ［’Ｃ］
程度に加熱し、内部に設置された銅粒（金属粒）１６が
蒸発することによって得られる。この銅蒸気は、内管４
内に一様な密度で分布し、放電プラズマ中の電子により
励起されることになり、波長５１０ ［ｎｍｌ、５７８
［ｎｍ］の光を放射し、両端に置かれた全反射ミラー
１４及び出力ミラー１５からなる光共振器で増幅され、
出力ミラー１５側から取出される。
ズマの接触によって内管４の温度が１４００ ［’Ｃ］
程度に加熱し、内部に設置された銅粒（金属粒）１６が
蒸発することによって得られる。この銅蒸気は、内管４
内に一様な密度で分布し、放電プラズマ中の電子により
励起されることになり、波長５１０ ［ｎｍｌ、５７８
［ｎｍ］の光を放射し、両端に置かれた全反射ミラー
１４及び出力ミラー１５からなる光共振器で増幅され、
出力ミラー１５側から取出される。
しかしながら、この種の従来レーザにあっては次のよう
な問題があった。即ち、内管４の温度を監視していない
ので、内管４の温度が安定せず、従って銅蒸気の」も安
定しない。このため、レーザ光の出力が不安定になり易
い等の欠点があった。
な問題があった。即ち、内管４の温度を監視していない
ので、内管４の温度が安定せず、従って銅蒸気の」も安
定しない。このため、レーザ光の出力が不安定になり易
い等の欠点があった。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
とすることろは、内管の温度を一定に保持することがで
き、レーザ光出力の安定化をはかり得る金属蒸気レーザ
を提供することにある。
とすることろは、内管の温度を一定に保持することがで
き、レーザ光出力の安定化をはかり得る金属蒸気レーザ
を提供することにある。
本発明の骨子は、内管の温度を検出して内管の温度を一
定に制御することにあり、さらに内管の温度制御手段と
して内管の周囲に形成された真空断熱室の真空度を制御
することにある。
定に制御することにあり、さらに内管の温度制御手段と
して内管の周囲に形成された真空断熱室の真空度を制御
することにある。
即ち本発明は、両端に陰極及び陽極が装着された内管と
、この内管を囲んで設けられ該内管との間に真空断熱室
を形成する外管と、上記内管の軸方向に設けられたブリ
ュースター窓、全反射ミラー及び出力ミラーとを具備し
てなり、上記内管内に設置した金属粒を放電加熱により
蒸発させて金属蒸気とし、この金属蒸気を放電プラズマ
中の電子により励起してレーザを発生する金属蒸気レー
ザにおいて、前記内管内の温度を検出する温度検出器と
、この検出器により検出された温度に応じて前記真空断
熱室の真空度を制御する手段とを設けるようにしたもの
である。
、この内管を囲んで設けられ該内管との間に真空断熱室
を形成する外管と、上記内管の軸方向に設けられたブリ
ュースター窓、全反射ミラー及び出力ミラーとを具備し
てなり、上記内管内に設置した金属粒を放電加熱により
蒸発させて金属蒸気とし、この金属蒸気を放電プラズマ
中の電子により励起してレーザを発生する金属蒸気レー
ザにおいて、前記内管内の温度を検出する温度検出器と
、この検出器により検出された温度に応じて前記真空断
熱室の真空度を制御する手段とを設けるようにしたもの
である。
以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。
第１図は本発明の一実施例に係わる金属蒸気レーザの概
略構成を示す断面図である。基本的な構成は前記第３図
と同様であり、従来と異なる点は、温度検出器及び真空
度制御系を設けたことにある。
略構成を示す断面図である。基本的な構成は前記第３図
と同様であり、従来と異なる点は、温度検出器及び真空
度制御系を設けたことにある。
即ち、内管４の外側に例えばシース熱電対からなる温度
検出器２２が設置されている。温度検出器２２の設置法
としては、図示したようにベルト２３に巻き付ける方法
がある。また、他の追加要素としては、温度検出器２２
の信号線を取出すためのフランジ２４と制御バルブ２６
及び制御器２５である。
検出器２２が設置されている。温度検出器２２の設置法
としては、図示したようにベルト２３に巻き付ける方法
がある。また、他の追加要素としては、温度検出器２２
の信号線を取出すためのフランジ２４と制御バルブ２６
及び制御器２５である。
次に、上記構成された本実施例レーザの作用について説
明する。
明する。
温度検出器２２は内管４の外側に密着して取付けである
ので、この検出温度信号は内管４の内部温度に略等しく
なる。この温度信号は、フランジ２４を介して外管１７
から外部へ取出され制御器２５に入力される。制御器２
５では、例えば温度信号が内管４の設定温度より高い時
には、制御バルブ２６ヘバルブ閉の信号を出す。また、
内管４の設定温度より低い時には、制御バルブ２６へバ
ルブ開の信号を出す。こうすることにより、内管４の温
度が高い時には、制御バルブ２６が閉となるので断熱至
８の真空度が下がり内管４から外管１７への放熱量が多
くなり、ひいては内管４の温度が低下する。また、逆に
内管４の温度が低い場合には、制御バルブ２６が開とな
るので、断熱苗８の真空度は上がり内管４から外管１７
への放熱量が低下し、やがて内管４の温度は上昇する結
果となる。
ので、この検出温度信号は内管４の内部温度に略等しく
なる。この温度信号は、フランジ２４を介して外管１７
から外部へ取出され制御器２５に入力される。制御器２
５では、例えば温度信号が内管４の設定温度より高い時
には、制御バルブ２６ヘバルブ閉の信号を出す。また、
内管４の設定温度より低い時には、制御バルブ２６へバ
ルブ開の信号を出す。こうすることにより、内管４の温
度が高い時には、制御バルブ２６が閉となるので断熱至
８の真空度が下がり内管４から外管１７への放熱量が多
くなり、ひいては内管４の温度が低下する。また、逆に
内管４の温度が低い場合には、制御バルブ２６が開とな
るので、断熱苗８の真空度は上がり内管４から外管１７
への放熱量が低下し、やがて内管４の温度は上昇する結
果となる。
かくして本実施例によれば、温度検出器２２により内管
４の温度を検出し、該検出温度に応じて真空断熱室８の
真空度を制御することにより、内管４の温度を略一定に
制御することができる。このため、レーザ光出力の安定
化をはかり得る。
４の温度を検出し、該検出温度に応じて真空断熱室８の
真空度を制御することにより、内管４の温度を略一定に
制御することができる。このため、レーザ光出力の安定
化をはかり得る。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記温度検出器としては、白金−白金ロジ
ウム熱電対やタングステン−タングステン・レニウム熱
電対等を用いればよい。また、別の温度検出方法として
は、内管の表面の輻射熱から温度を求める方法、或いは
内管の表面の色温度から温度を求める方法がある。この
場合には、第１図に図示したフランジ２４の代りにフィ
ルタを設置して外管１７の外部より測定することが可能
となる。また、他の温度測定の例として、第３図に示す
如く抵抗体２７を内管４に巻き付けるように設置する。
い。例えば、前記温度検出器としては、白金−白金ロジ
ウム熱電対やタングステン−タングステン・レニウム熱
電対等を用いればよい。また、別の温度検出方法として
は、内管の表面の輻射熱から温度を求める方法、或いは
内管の表面の色温度から温度を求める方法がある。この
場合には、第１図に図示したフランジ２４の代りにフィ
ルタを設置して外管１７の外部より測定することが可能
となる。また、他の温度測定の例として、第３図に示す
如く抵抗体２７を内管４に巻き付けるように設置する。
内管４の温度上昇・加工により抵抗体２７の抵抗値が変
化するので、この抵抗値変化から温度を測定することが
できる。この場合、内管４の全体の平均的な温度が測定
できることになる。また、真空断熱空の真空度を可変制
御する手段等は、仕様に応じて適宜変更可能である。
化するので、この抵抗値変化から温度を測定することが
できる。この場合、内管４の全体の平均的な温度が測定
できることになる。また、真空断熱空の真空度を可変制
御する手段等は、仕様に応じて適宜変更可能である。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形し
て実施することができる。
て実施することができる。
以上説明したように本発明によれば、次の■〜■のよう
な効果が得られる。
な効果が得られる。
ち
■ 内管の温度が一定に制御されるので、レーザ出力が
安定に維持される。
安定に維持される。
■ 内管の温度が安定するので、内管に発生する熱歪み
に原因する機械的ストレスが小さくなり、内管の寿命が
長くなる。
に原因する機械的ストレスが小さくなり、内管の寿命が
長くなる。
■ 内管を交換するための保守費用が低減するので、運
転費用が低減する。
転費用が低減する。
第１図は本発明の一実施例に係わる金属蒸気レーザの概
略構成を示す断面図、第２図は変形例を説明するための
断面図、第３図は従来レーザの概略構成を示す断面図で
ある。 １・・・ガス導入器、２・・・陰極、３・・・陽極、４
・・・内管、５・・・バッフ７ガス、６・・・０リング
、７・・・ベローズ、８・・・断熱至、９・・・熱遮蔽
板、１０・・・ブリュースター窓、１１．１２・・・真
空ポンプ、１３・・・パルス高電圧電源、１４・・・全
反射ミラー、１５・・・出力ミラー、１６・・・銅粒、
１７・・・外管、１８．１９・・・保持容器、２０・・
・絶縁管、２１・・・冷却管、２２・・・温度計、２３
・・・ベルト、２４・・・フランジ、２５・・・制御器
、２６・・・制御バルブ、２７・・・抵抗体。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図
略構成を示す断面図、第２図は変形例を説明するための
断面図、第３図は従来レーザの概略構成を示す断面図で
ある。 １・・・ガス導入器、２・・・陰極、３・・・陽極、４
・・・内管、５・・・バッフ７ガス、６・・・０リング
、７・・・ベローズ、８・・・断熱至、９・・・熱遮蔽
板、１０・・・ブリュースター窓、１１．１２・・・真
空ポンプ、１３・・・パルス高電圧電源、１４・・・全
反射ミラー、１５・・・出力ミラー、１６・・・銅粒、
１７・・・外管、１８．１９・・・保持容器、２０・・
・絶縁管、２１・・・冷却管、２２・・・温度計、２３
・・・ベルト、２４・・・フランジ、２５・・・制御器
、２６・・・制御バルブ、２７・・・抵抗体。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図
Claims (4)
- （１）両端に陰極及び陽極が装着された内管と、この内
管を囲んで設けられ該内管との間に真空断熱室を形成す
る外管と、上記内管の軸方向に設けられたブリュースタ
ー窓、全反射ミラー及び出力ミラーとを具備してなり、
上記内管内に設置した金属粒を放電加熱により蒸発させ
て金属蒸気とし、この金属蒸気を放電プラズマ中の電子
により励起してレーザを発生する金属蒸気レーザにおい
て、前記内管内の温度を検出する温度検出器と、この検
出器により検出された温度に応じて前記真空断熱室の真
空度を制御する手段とを設けてなることを特徴とする金
属蒸気レーザ。 - （２）前記温度検出器は、シース熱電対からなるもので
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の金属
蒸気レーザ。 - （３）前記温度検出器は、温度により抵抗値が変化する
抵抗体からなるものであることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の金属蒸気レーザ。 - （４）前記真空度を制御する手段は、前記真空断熱室と
真空ポンプとの間に挿入された制御バルブ、前記温度検
出器の検出情報に応じて上記制御バルブに制御信号を送
出する制御器からなるものであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の金属蒸気レーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21920984A JPS6197884A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 金属蒸気レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21920984A JPS6197884A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 金属蒸気レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6197884A true JPS6197884A (ja) | 1986-05-16 |
Family
ID=16731912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21920984A Pending JPS6197884A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 金属蒸気レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6197884A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006078190A (ja) * | 2004-09-07 | 2006-03-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 真空断熱構造の真空度低下の監視装置および方法 |
-
1984
- 1984-10-18 JP JP21920984A patent/JPS6197884A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006078190A (ja) * | 2004-09-07 | 2006-03-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 真空断熱構造の真空度低下の監視装置および方法 |
| JP4576939B2 (ja) * | 2004-09-07 | 2010-11-10 | 住友電気工業株式会社 | 真空断熱構造の真空度低下の監視装置および方法 |
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