JPS62113488A - 金属蒸気レ−ザ装置 - Google Patents
金属蒸気レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS62113488A JPS62113488A JP25261685A JP25261685A JPS62113488A JP S62113488 A JPS62113488 A JP S62113488A JP 25261685 A JP25261685 A JP 25261685A JP 25261685 A JP25261685 A JP 25261685A JP S62113488 A JPS62113488 A JP S62113488A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge
- discharge section
- vacuum heat
- insulating chamber
- section
- 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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-
- 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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- 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〕
本発明は金属蒸気をレーザ媒質とする金属蒸気レーザ装
置に係り、特に、放電管での放電の安定を図った金属蒸
気レーザ装置に関する。
置に係り、特に、放電管での放電の安定を図った金属蒸
気レーザ装置に関する。
従来、この種の金属蒸気レーザ装置は、第２図に示すよ
うに構成され、耐熱性に優れたセラミック管１を放電管
に構成している。
うに構成され、耐熱性に優れたセラミック管１を放電管
に構成している。
セラミック管１はその内部の放電部２にガス供給系３か
らヘリウム（１−１ｅ）、ネオン（Ｎｅ）等の放電用バ
ッファガスが供給され、陽極５と陰極６とを両端部に対
向配置している。
らヘリウム（１−１ｅ）、ネオン（Ｎｅ）等の放電用バ
ッファガスが供給され、陽極５と陰極６とを両端部に対
向配置している。
陽極５と陰極６との間にはパルス高電圧電源７からのパ
ルス高電圧が印加され、パルス２ｖｊＡ放電を行なって
放電プラズマを発生させる。このパルス高電圧は電圧が
数ｋＶ〜１０数ｋＶ、繰返し周波数が数ｋＨ２〜１０数
ｋＨｚである。
ルス高電圧が印加され、パルス２ｖｊＡ放電を行なって
放電プラズマを発生させる。このパルス高電圧は電圧が
数ｋＶ〜１０数ｋＶ、繰返し周波数が数ｋＨ２〜１０数
ｋＨｚである。
セラミック管１内には複数の金属粒子８が配置され、こ
の金属粒子８が放電プラズマと接触してヒラミック管１
が非常な高温状態に加熱されて金属粒子８が蒸発するこ
とにより、レーザ媒質となる金属蒸気が生成される。
の金属粒子８が放電プラズマと接触してヒラミック管１
が非常な高温状態に加熱されて金属粒子８が蒸発するこ
とにより、レーザ媒質となる金属蒸気が生成される。
金属蒸気はセラミック管１内に１０１４〜１０１６ｎ
／ ｃｄの密度で一様に分布し、放電プラズマ中の自由
電子により励起されることによって、その金属特有の波
長の光を発光し、この光が外囲容器であるケーシング９
の窓９ａを通して、セラミック管１の両側に置かれた出
力ミラー１０と全反射ミラー１１とで構成される光共振
器を往復する間に増幅され、出力ミラー１０側よりレー
ザ光となって出力される。
／ ｃｄの密度で一様に分布し、放電プラズマ中の自由
電子により励起されることによって、その金属特有の波
長の光を発光し、この光が外囲容器であるケーシング９
の窓９ａを通して、セラミック管１の両側に置かれた出
力ミラー１０と全反射ミラー１１とで構成される光共振
器を往復する間に増幅され、出力ミラー１０側よりレー
ザ光となって出力される。
上記セラミック管１の外周には、熱電導率の小さいセラ
ミックファイバー等の断熱材１２が収納される真空断熱
室１３を配設し、セラミック管１の保温を図っている。
ミックファイバー等の断熱材１２が収納される真空断熱
室１３を配設し、セラミック管１の保温を図っている。
真空断熱室１３には真空引き用のロータリポンプ４が接
続され、真空断熱室１３内を放電部２よりも真空に近い
状態とする。
続され、真空断熱室１３内を放電部２よりも真空に近い
状態とする。
セラミック管１の両端部には両電極５，６の先端部を挿
入しており、両電極５．６の外周面とセラミック管１の
内周面との間には、環状のギャップ７４を設定している
。このために、ギャップ１４を介してセラミック管１内
の放電部２が真空断熱室１３に連通している。
入しており、両電極５．６の外周面とセラミック管１の
内周面との間には、環状のギャップ７４を設定している
。このために、ギャップ１４を介してセラミック管１内
の放電部２が真空断熱室１３に連通している。
上記セラミック管１は放電部２の放電時には非常な高温
、例えば金属粒子８が銅である場合には約１５００℃程
度に昇温する。この高温時にはセラミック管１が軸方向
に約０．５〜２α程度も熱膨張し、径方向にも若干膨張
する。
、例えば金属粒子８が銅である場合には約１５００℃程
度に昇温する。この高温時にはセラミック管１が軸方向
に約０．５〜２α程度も熱膨張し、径方向にも若干膨張
する。
このために、セラミック管１の両端部にて、真空断熱室
１３の両端を気房にシールすることは容易ではなく、通
常は第２図に示すようにセラミック管１の両端部では、
その内周面と、一対の電極５．６の外周面との間には環
状間隙のギャップ１４をそれぞれ設けている。したがっ
て、これらのギャップ１４を介してセラミック管１内の
放電部２と真空所熱室１３とが連通している。
１３の両端を気房にシールすることは容易ではなく、通
常は第２図に示すようにセラミック管１の両端部では、
その内周面と、一対の電極５．６の外周面との間には環
状間隙のギャップ１４をそれぞれ設けている。したがっ
て、これらのギャップ１４を介してセラミック管１内の
放電部２と真空所熱室１３とが連通している。
このために、次のような問題があった。
すなわち、放電用バッファガスとしてヘリウム（Ｈｅ）
やネオン（Ｎｅ）を放電部２に供給し、そのガス圧を例
えば約１０〜１００ Ｔｏｒｒ程度の状態で放電させる
場合には、この放電が放電部２で行なわれずに真空断熱
室１３の室内で行なわれ、レーザ発振には至らない。
やネオン（Ｎｅ）を放電部２に供給し、そのガス圧を例
えば約１０〜１００ Ｔｏｒｒ程度の状態で放電させる
場合には、この放電が放電部２で行なわれずに真空断熱
室１３の室内で行なわれ、レーザ発振には至らない。
これは、真空断熱室１３が放電部２に比して、より真空
に近いガス圧に保持されるが、ギャップ１４を通してＮ
ｅ等の放電用バッファガスが放電部２から真空断熱室１
３へ回り込むために、高真空状態を保持できず、放電部
２より１〜２桁程度低いガス圧となる。
に近いガス圧に保持されるが、ギャップ１４を通してＮ
ｅ等の放電用バッファガスが放電部２から真空断熱室１
３へ回り込むために、高真空状態を保持できず、放電部
２より１〜２桁程度低いガス圧となる。
このために、真空所熱室１３の方が放電しゃすいガス圧
条件に保たれて放電してしまうことになる。
条件に保たれて放電してしまうことになる。
これを防止するにはセラミック管１の両端部にて真空断
熱室１３の両端を気密にシールして真空断熱室１３を高
真空に保てばよいが、前述したようにセラミック管１の
熱膨張のためにその気密シールは容易ではない。
熱室１３の両端を気密にシールして真空断熱室１３を高
真空に保てばよいが、前述したようにセラミック管１の
熱膨張のためにその気密シールは容易ではない。
本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、簡単な構成
により放電部における放電が安定する金属蒸気レーザ装
置を提供することを目的とする。
により放電部における放電が安定する金属蒸気レーザ装
置を提供することを目的とする。
本発明は、金属粒子を内蔵して放電部を有する放電管に
、この放電管の外周にて遮熱する真空断熱室を連通させ
る金属蒸気レーザ装置において、放電用バッファガスを
上記真空断熱室を通して上記放電部に供給する一方、こ
の放電用バッファガスを放電部を通して排気するように
したことに特徴がある。
、この放電管の外周にて遮熱する真空断熱室を連通させ
る金属蒸気レーザ装置において、放電用バッファガスを
上記真空断熱室を通して上記放電部に供給する一方、こ
の放電用バッファガスを放電部を通して排気するように
したことに特徴がある。
以下、本発明の一実施例について第１図を参照して説明
する。なお、図中、第２図と共通する部分には同一符号
を付して、その重複した部分の説明は省略する。
する。なお、図中、第２図と共通する部分には同一符号
を付して、その重複した部分の説明は省略する。
本実施例は第１図に示すように真空断熱室１３にガス供
給系３をガス供給管２０を介して接続し、空気ポンプの
ロータリポンプ４を２股分岐管２１を介して真空断熱室
１３と、セラミック管１内のＭ主部２に陽極５を介して
連通ずる空間部２２とにそれぞれ接続している。この空
間部２２に接続された２股分岐管２１の他方の分岐管２
１ａにはその途中に開閉弁２３を介装している。
給系３をガス供給管２０を介して接続し、空気ポンプの
ロータリポンプ４を２股分岐管２１を介して真空断熱室
１３と、セラミック管１内のＭ主部２に陽極５を介して
連通ずる空間部２２とにそれぞれ接続している。この空
間部２２に接続された２股分岐管２１の他方の分岐管２
１ａにはその途中に開閉弁２３を介装している。
すなわち、本実施例は第２図で示す従来例に対して、ガ
ス供給系３とロータリポンプ４との配置を相互に置換し
て、放電部２の高圧と真空所熱室１３の低圧の圧力分布
の逆転を図ると共に、ロータリポンプ４を、真空断熱室
１３および放電部２内の不純成分ガスの排気とに共用し
たことに特徴がある。
ス供給系３とロータリポンプ４との配置を相互に置換し
て、放電部２の高圧と真空所熱室１３の低圧の圧力分布
の逆転を図ると共に、ロータリポンプ４を、真空断熱室
１３および放電部２内の不純成分ガスの排気とに共用し
たことに特徴がある。
したがって、放電用バッファガスはガス供給系３からガ
ス供給管２０を介して真空断熱室１３にまず与えられ、
次いで、真空断熱室１３内と、その両端部の各ギャップ
１４とをそれぞれ通して、セラミック管１内の放電部２
に供給される。この放電部２をレーザ発振に必要なガス
圧条件、例えば約１０〜１ＱＱＴｏｒｒに保持するため
には、各ギャップ１４のフンダクタンスを考慮して真空
断熱室１３を約１〜２気圧程度のガス圧に保持する。
ス供給管２０を介して真空断熱室１３にまず与えられ、
次いで、真空断熱室１３内と、その両端部の各ギャップ
１４とをそれぞれ通して、セラミック管１内の放電部２
に供給される。この放電部２をレーザ発振に必要なガス
圧条件、例えば約１０〜１ＱＱＴｏｒｒに保持するため
には、各ギャップ１４のフンダクタンスを考慮して真空
断熱室１３を約１〜２気圧程度のガス圧に保持する。
次に、本実施例の作用について述べる。
まず、２股分岐管２１のＵｎｒ！弁２３全２３してロー
タリポンプ４を駆動し、放電部２と真空断熱室１３内の
不純ガス成分を排気する。
タリポンプ４を駆動し、放電部２と真空断熱室１３内の
不純ガス成分を排気する。
次に、ガス供給系３からＮｅ等の放電用バッファガスを
真空断熱室１３へ、そのガス圧が約１〜２気圧程度を保
持するように供給する。これにより、放電用バッファガ
スは真空断熱室１３およびギャップ１４をそれぞれ経て
放電部２へ流入し、ここで、例えば約１０〜１ＱＱＴｏ
ｒｒ程度のガス圧に保持される。その結果、放電部２は
真空断熱室１３よりも低圧となる。
真空断熱室１３へ、そのガス圧が約１〜２気圧程度を保
持するように供給する。これにより、放電用バッファガ
スは真空断熱室１３およびギャップ１４をそれぞれ経て
放電部２へ流入し、ここで、例えば約１０〜１ＱＱＴｏ
ｒｒ程度のガス圧に保持される。その結果、放電部２は
真空断熱室１３よりも低圧となる。
この状態で陽極５と陰極６とにパルス高電圧電源７のパ
ルス高電圧を印加すれば、放電部２はレーザ発振に必要
なガス圧条件に保持されており、しかも、真空断熱室１
３内圧力よりも低圧であるので、この放電部２で放電が
安定して行なわれ、従来例のような真空断熱室１３内に
おける放電を防止することができる。
ルス高電圧を印加すれば、放電部２はレーザ発振に必要
なガス圧条件に保持されており、しかも、真空断熱室１
３内圧力よりも低圧であるので、この放電部２で放電が
安定して行なわれ、従来例のような真空断熱室１３内に
おける放電を防止することができる。
放電部２で放電により生ずる放電プラズマによりセラミ
ック管１が加熱され、金属粒子８が銅である銅蒸気レー
ザの場合には、例えば約１４５０〜１５００℃程度に加
熱され、金属粒子８を蒸発させて、レーザＩｓ質となる
金属蒸気を生成する。
ック管１が加熱され、金属粒子８が銅である銅蒸気レー
ザの場合には、例えば約１４５０〜１５００℃程度に加
熱され、金属粒子８を蒸発させて、レーザＩｓ質となる
金属蒸気を生成する。
金属蒸気は放電部２の放電プラズマ中の自由電子により
励起され、所要波長の光を発光する。この光がケーシン
グ９の窓９ａを通過し、出力ミラー１０と全反射ミラー
１１とを往復し、その間に増幅されて出力ミラー１０を
透過し、レーザ光となって出力される。
励起され、所要波長の光を発光する。この光がケーシン
グ９の窓９ａを通過し、出力ミラー１０と全反射ミラー
１１とを往復し、その間に増幅されて出力ミラー１０を
透過し、レーザ光となって出力される。
なお、本発明は断熱材１２として熱伝導率の小さいジル
コニアフェルトを用いてもよく、これによれば真空断熱
室１３内のガス圧が１気圧であっても遮熱能力を十分に
持たせることができる。
コニアフェルトを用いてもよく、これによれば真空断熱
室１３内のガス圧が１気圧であっても遮熱能力を十分に
持たせることができる。
以上説明したように本発明は、金属粒子を内蔵して放電
部を有するＩＩｉ雷管に、この放電管の外周にて遮熱す
る真空断熱室を連通させる金属蒸気レーザ装置において
、放電用バッフ７ガスを上記真空断熱室を通して上記放
電部に供給する一方、この放電用バッファガスを放電部
を通して排気するようにした。
部を有するＩＩｉ雷管に、この放電管の外周にて遮熱す
る真空断熱室を連通させる金属蒸気レーザ装置において
、放電用バッフ７ガスを上記真空断熱室を通して上記放
電部に供給する一方、この放電用バッファガスを放電部
を通して排気するようにした。
したがって、本発明によれば、放電部を真空断熱室より
も低圧にすることができると共に、レーザ発振に必要な
ガス圧に常に保持できるので、真空断熱室を気密にシー
ルせずに放電部での放電を安定させる効果を奏する。
も低圧にすることができると共に、レーザ発振に必要な
ガス圧に常に保持できるので、真空断熱室を気密にシー
ルせずに放電部での放電を安定させる効果を奏する。
第１図は本発明に係る金属蒸気レーデ装置の一実施例の
全体構成を一部縦断面で示す構成図、第２図は従来の金
属蒸気レーザ装置の全体構成を一部縦断面で示す構成図
である。 １・・・セラミック管（放雷管）、２・・・放電部、３
・・・ガス供給系、４・・・ロータリポンプ、５・・・
陽極、６・・・陰極、８・・・金属粒子、１３・・・真
空断熱室、１４・・・ギャップ、２０・・・ガス供給管
、２１・・・２股分岐管。
全体構成を一部縦断面で示す構成図、第２図は従来の金
属蒸気レーザ装置の全体構成を一部縦断面で示す構成図
である。 １・・・セラミック管（放雷管）、２・・・放電部、３
・・・ガス供給系、４・・・ロータリポンプ、５・・・
陽極、６・・・陰極、８・・・金属粒子、１３・・・真
空断熱室、１４・・・ギャップ、２０・・・ガス供給管
、２１・・・２股分岐管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、金属粒子を内蔵して放電部を有する放電管に、この
放電管の外周にて遮熱する真空断熱室を連通させる金属
蒸気レーザ装置において、放電用バッファガスを上記真
空断熱室を通して上記放電部に供給する一方、この放電
用バッファガスを放電部を通して排気するようにしたこ
とを特徴とする金属蒸気レーザ装置。 ２、真空断熱室は、放電管の放電部から放電バッファガ
スを排気する空気ポンプにより室内排気が行なわれる特
許請求の範囲第１項に記載の金属蒸気レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25261685A JPS62113488A (ja) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | 金属蒸気レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25261685A JPS62113488A (ja) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | 金属蒸気レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62113488A true JPS62113488A (ja) | 1987-05-25 |
Family
ID=17239842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25261685A Pending JPS62113488A (ja) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | 金属蒸気レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62113488A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0399471A2 (en) * | 1989-05-25 | 1990-11-28 | Hitachi, Ltd. | Metallic vapor laser apparatus |
| JPH03113862U (ja) * | 1990-03-09 | 1991-11-21 | ||
| JPH051257U (ja) * | 1991-06-21 | 1993-01-08 | 日本電気株式会社 | 金属蒸気レーザ |
-
1985
- 1985-11-13 JP JP25261685A patent/JPS62113488A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0399471A2 (en) * | 1989-05-25 | 1990-11-28 | Hitachi, Ltd. | Metallic vapor laser apparatus |
| JPH03113862U (ja) * | 1990-03-09 | 1991-11-21 | ||
| JPH051257U (ja) * | 1991-06-21 | 1993-01-08 | 日本電気株式会社 | 金属蒸気レーザ |
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