JPS62115884A - 気体放電装置 - Google Patents
気体放電装置Info
- Publication number
- JPS62115884A JPS62115884A JP61211795A JP21179586A JPS62115884A JP S62115884 A JPS62115884 A JP S62115884A JP 61211795 A JP61211795 A JP 61211795A JP 21179586 A JP21179586 A JP 21179586A JP S62115884 A JPS62115884 A JP S62115884A
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- gas
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/54—Igniting arrangements, e.g. promoting ionisation for starting
Landscapes
- 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〕
本発明はレーザ物質をボンピングするための気体放電菰
ｉａに関わり、更に計則には気体放電管の中でプラズマ
放電を起動させる目的で主陰極の近くの気体に予備イオ
ン化のための補助電極を設けた気体放電装置に関するも
のである。
ｉａに関わり、更に計則には気体放電管の中でプラズマ
放電を起動させる目的で主陰極の近くの気体に予備イオ
ン化のための補助電極を設けた気体放電装置に関するも
のである。
［発明の技術的背晴及び従来技術の問題点］各種のレー
ザは、レーザ媒質が逆転分布をするようにポンピングの
手段として気体放電を利用している。
ザは、レーザ媒質が逆転分布をするようにポンピングの
手段として気体放電を利用している。
高いレーザ出力を（ｊするのには適宜に高い放電ガスが
用いられる。
用いられる。
炭酸がスレーブに連続した波形動作をイ「持させるには
、ガス圧として２５ｔ−リチェリ（大気圧）から７５０
トリチ［りが使われるのが名通である。
、ガス圧として２５ｔ−リチェリ（大気圧）から７５０
トリチ［りが使われるのが名通である。
ＴＥＡ（＠励起）及びレーザ放電は約１へ一１０気圧で
作動する。ＹＡＧ、ガラス、ＧＧＧ、アレキサンドライ
トなどの多くの固体レーザは、１から５気圧のもとてク
リプトンやキセノンのフラッシュランプで発生させられ
た光子によってポンピングされる。
作動する。ＹＡＧ、ガラス、ＧＧＧ、アレキサンドライ
トなどの多くの固体レーザは、１から５気圧のもとてク
リプトンやキセノンのフラッシュランプで発生させられ
た光子によってポンピングされる。
高圧ガス放電における一つの問題点は放電起動である。
放電の立も上り、即ち電流が一致（陽極）から他種（陰
極）へとガス媒質を通って流れる原因としては、そのガ
ス媒質中に電流を運ぶ充分な電子がなければならない。
極）へとガス媒質を通って流れる原因としては、そのガ
ス媒質中に電流を運ぶ充分な電子がなければならない。
普通の’ｌ 温で普通の宇宙Ｉ！ｉｆ ｆｌｉ ’ｋｌ
のもとでは、ガス媒質の中には極めて微量の電子が存在
すに過ぎない。その結果、ガス媒質を破壊するに充分な
電界を備えそれによって両極間の電子密度を増大するた
めに陽極と陰極との間に許通の作動時の値の２倍から５
倍もの高電圧が必要となる。
のもとでは、ガス媒質の中には極めて微量の電子が存在
すに過ぎない。その結果、ガス媒質を破壊するに充分な
電界を備えそれによって両極間の電子密度を増大するた
めに陽極と陰極との間に許通の作動時の値の２倍から５
倍もの高電圧が必要となる。
電子密度が高くなるにつれてガス媒質のイオン化率も上
昇し、結果として放電の自己維持が得られるものである
。
昇し、結果として放電の自己維持が得られるものである
。
放電の起動には高い起動電圧が必要という定義は適正で
なく、プラズマ放電の起動は定旌に反して本発明の方法
でし可能である。
なく、プラズマ放電の起動は定旌に反して本発明の方法
でし可能である。
上記した問題点はガス媒質の圧力と放電時間が大きくな
るにつれて更に重大になってくる。
るにつれて更に重大になってくる。
プラズマ放電を起動するのに高圧のストライク電圧を用
いるもう一つの問題点は、続いて放電の襲撃がＪ３こる
ことである。この高い電流のスパイクが以下に述べる好
ましくない影響を招く。
いるもう一つの問題点は、続いて放電の襲撃がＪ３こる
ことである。この高い電流のスパイクが以下に述べる好
ましくない影響を招く。
ａ） 高い電界のために放電電極が劣化覆る。
ｂ） 分子の化学的解離によるｆｉｌ電ガスの劣化がお
こる。
こる。
Ｃ） レーザビームがゲインスイッチ効果を示して、起
動のための高ビーム出力のスパイクが品弱なスバテイア
ルモードの形態を呈するに至る。
動のための高ビーム出力のスパイクが品弱なスバテイア
ルモードの形態を呈するに至る。
従来は主放電電圧を供給するに先だってガス媒質を予め
イオン化するためにいくつかの技法が用いられてきた。
イオン化するためにいくつかの技法が用いられてきた。
これら技法の一つに、主放電電極の近くに、少テの放電
プラズマを発生させる技法がある。この場合には高い電
圧を加える必要があるのでコスト高になった。この目的
には交流と直流の両電力が使われていた。
プラズマを発生させる技法がある。この場合には高い電
圧を加える必要があるのでコスト高になった。この目的
には交流と直流の両電力が使われていた。
Ｌ２以外に予備イオン化に使われていた技法には、紫外
線やＸ線やエレクトロンビームの外部からの放射効果に
依るものが使われていた。
線やＸ線やエレクトロンビームの外部からの放射効果に
依るものが使われていた。
この場合も目的を達成するために装置の追加が必ばてあ
った。
った。
［発明の目的とその概要］
従って本発明の目的の一つは、主放電管の起動を容易に
するために主放電陰極に近い気体直流放電管の内側の小
さい領域を覆って強い電界を発生できる気体放電装置を
設けることである。
するために主放電陰極に近い気体直流放電管の内側の小
さい領域を覆って強い電界を発生できる気体放電装置を
設けることである。
他の目的はメインプラズマ放電が好ましくない高電流ス
パイクなしに起動できる電気回路を設けることるである
。
パイクなしに起動できる電気回路を設けることるである
。
更に本発明の他の目的は、上記のような敢°電惰の狭い
領域で別の電力供給を必要とせずに、主放電管の直流供
給を使う気体放電装置を設りることである。
領域で別の電力供給を必要とせずに、主放電管の直流供
給を使う気体放電装置を設りることである。
本発明の更に曲の目的は、主放電の安定度をより良くす
るために主プラズマ放電電流の増加につれて強度が増大
する起動／ＪＬｉ電領域に主直流放電を発生することか
できる気体ｔｌｉ電￥ｉ置装設けることである。
るために主プラズマ放電電流の増加につれて強度が増大
する起動／ＪＬｉ電領域に主直流放電を発生することか
できる気体ｔｌｉ電￥ｉ置装設けることである。
更に本発明の別の目的は、放電がパルスモードで行なわ
れる場合に、１つの放電から他の放電に変っても放電特
性がより一致性を保てるよう気体の予備イオン化がより
良くできる気体放電装置を設けることである。
れる場合に、１つの放電から他の放電に変っても放電特
性がより一致性を保てるよう気体の予備イオン化がより
良くできる気体放電装置を設けることである。
本発明は主陰極の近くに気体媒質の予備イオン化の為の
補助電極を設けた気体放電装置に関づるものである。
補助電極を設けた気体放電装置に関づるものである。
補助電極はピン状をしていて、ぞの尖った尖端は放電管
の内側に突出しており、その外側で主陽極と抵抗器を介
して連接されている。
の内側に突出しており、その外側で主陽極と抵抗器を介
して連接されている。
両生電極間に高電圧が存在するときは補助電極に近い部
分にはコロナ成上が起る。かくて補助゛電極と１陰（水
との間に強い放電の発生する小領域ができる。この小ざ
な放電領域に電子が発生して。
分にはコロナ成上が起る。かくて補助゛電極と１陰（水
との間に強い放電の発生する小領域ができる。この小ざ
な放電領域に電子が発生して。
両主電（弔問の高電界にある主陽極へ向って拶勤する。
かくて全放電管がエネルギを持った電子で満たされ、主
プラズマ放電の起動を容易におこさせることになる。
プラズマ放電の起動を容易におこさせることになる。
前記のように新規に採用した第３の電極である補助電極
が、回答追加の装置なしに両生電極間の主プラズマ放電
を導くように気体レーザ媒質の予備イオン化に効果的に
役立つのである。
が、回答追加の装置なしに両生電極間の主プラズマ放電
を導くように気体レーザ媒質の予備イオン化に効果的に
役立つのである。
キャパシタを抵抗器に並列に設けてより良い予備イオン
化の立ち上りを得ることがより望ましい。
化の立ち上りを得ることがより望ましい。
［好適実施例の説明コ
第１，２図においてレーザ媒質である気体１の放電管２
はブリュスタ・ウィンドウ３を両端に協えている。ピン
状をした主放電１！１１４４と円筒状をなり主放電陰極
５とが前記放電管２の両端近くにそれぞれ設けである。
はブリュスタ・ウィンドウ３を両端に協えている。ピン
状をした主放電１！１１４４と円筒状をなり主放電陰極
５とが前記放電管２の両端近くにそれぞれ設けである。
主放電陰１ｆｉ５の近傍にはピン状をした補助電極６が
放電管２に設けてあって、尖った尖端は放電管２の内側
に突出させである。
放電管２に設けてあって、尖った尖端は放電管２の内側
に突出させである。
補助電極６と主放電陰極５との距離は、両数電電極用の
距離の約１／６であることが望ましい。
距離の約１／６であることが望ましい。
放電管の外部では、補助電極６が適宜の抵抗値の抵抗器
７を介して連結しており、抵抗器７と並列にキャパシタ
８が連結しである。
７を介して連結しており、抵抗器７と並列にキャパシタ
８が連結しである。
主放電陽極４は高圧電線９にバラスト抵抗器１０を介し
て供給電源の正側（＋ ＨＶ ）に連結されている。
て供給電源の正側（＋ ＨＶ ）に連結されている。
主放電陰極５も同様に供給電源の負側（−１−Ｉ Ｖ
）に連結されている。凹通はバラスト抵抗１０，１０は
一方だけで充分である。また主放電陰極５の形状は環状
に限定されるものでなく、放電管２の実際のデザインや
目的によって設８４変更が自由である。
）に連結されている。凹通はバラスト抵抗１０，１０は
一方だけで充分である。また主放電陰極５の形状は環状
に限定されるものでなく、放電管２の実際のデザインや
目的によって設８４変更が自由である。
第３図に示したのは主放電電極４，５を横切る作動電圧
■とし、電力供給時より上記作動電圧Ｖが立ち上るのま
での時間ｔどした。更に放電電流を■とした。
■とし、電力供給時より上記作動電圧Ｖが立ち上るのま
での時間ｔどした。更に放電電流を■とした。
したがって抵抗器７の抵抗をＲとすれば、ＲＰＶ／Ｓｒ
（オーム） ここで８は０．０１から０．０５の値をとる。
（オーム） ここで８は０．０１から０．０５の値をとる。
キャパシタ８の値は以下のようである。
Ｃ−１０ＣＩ／Ｖ （ファラッド）第１図において
、放電管２の中にガラスプラズマができない前に両数電
電少間４，５の間に高電圧を供給すると、気体１中の右
前電子が実質的に存在しないから気体のインピーダンス
は非常に高い。
、放電管２の中にガラスプラズマができない前に両数電
電少間４，５の間に高電圧を供給すると、気体１中の右
前電子が実質的に存在しないから気体のインピーダンス
は非常に高い。
キャパシタ８があって、放電陰極５と補助電極６との間
で非常に高いからこれら両電極５と６の間には全電圧が
かかる。
で非常に高いからこれら両電極５と６の間には全電圧が
かかる。
従って補助電極６のまわりには非常に高い電界が発生す
る。よって部分にコロナ８９．電がおこり、放電管２の
内部の両電極５，６の間に自己維持のプラズマ放電が行
なわれるに至る。（第３図の八−Ｂ断面参照） その後は抵抗器７がバラス１〜の働きをして、予備イオ
ン化電流を規制する。かくて成型電極５とピン電極（１
（１助電極）６間の電圧は両者間で放電を維持するに足
る値に保たれる。
る。よって部分にコロナ８９．電がおこり、放電管２の
内部の両電極５，６の間に自己維持のプラズマ放電が行
なわれるに至る。（第３図の八−Ｂ断面参照） その後は抵抗器７がバラス１〜の働きをして、予備イオ
ン化電流を規制する。かくて成型電極５とピン電極（１
（１助電極）６間の電圧は両者間で放電を維持するに足
る値に保たれる。
前記両電極５と６の間の部分で気体の放電で発生した電
子の中の幾分かのものは放電陽極４と放電陰極５との間
の１高い電界のもとで放電陽ｊセ４に向って加速される
ことになる。（第３図のＢ−Ｃ断面参照） この高い電解は放電陰極５に対づる放電陽極４の高い正
の電圧に起因するものである。したがって両放電電極４
と５との間の気体１の全体が活性の電子で満たされてい
る。
子の中の幾分かのものは放電陽極４と放電陰極５との間
の１高い電界のもとで放電陽ｊセ４に向って加速される
ことになる。（第３図のＢ−Ｃ断面参照） この高い電解は放電陰極５に対づる放電陽極４の高い正
の電圧に起因するものである。したがって両放電電極４
と５との間の気体１の全体が活性の電子で満たされてい
る。
前記活性の電子がガス分子と衝突して気体１のイオン化
が容易に起るのである。（第３図のＣ−Ｄ断面参照。） ［発明の効果コ 上記のような経過で、補助、電極６と主放電陰（少５と
の間に予備イオン化だけが起っているところへ待機して
いる電圧を主成電電１ｆｉ ４と５とに送り込むことに
なる。
が容易に起るのである。（第３図のＣ−Ｄ断面参照。） ［発明の効果コ 上記のような経過で、補助、電極６と主放電陰（少５と
の間に予備イオン化だけが起っているところへ待機して
いる電圧を主成電電１ｆｉ ４と５とに送り込むことに
なる。
かくて両放電電極４と５の間の放電がスムーズにＪ３こ
り、従来装置に見られたような高電流のスパイク（パル
ス幅に比べて短いパルス状のひずみ）をともなうことが
ない。（第４図参照）以上詳記した本発明の好適実施例
は、その技術思想の範囲を逸脱することなく各種の変更
が自在である。
り、従来装置に見られたような高電流のスパイク（パル
ス幅に比べて短いパルス状のひずみ）をともなうことが
ない。（第４図参照）以上詳記した本発明の好適実施例
は、その技術思想の範囲を逸脱することなく各種の変更
が自在である。
第１図は本発明実施例装置の長手方向の縦断面図で電極
間の電気配線と電源接続を示した図、第２図は１記実施
例の断面図、第３図は上記実施例装首山王電極間の電圧
を時間の経過に従って示したグラフ、第４図は山王電極
間の放電電流の変化を時間の経過に従って一般の装置と
対比して示したグラフである。
間の電気配線と電源接続を示した図、第２図は１記実施
例の断面図、第３図は上記実施例装首山王電極間の電圧
を時間の経過に従って示したグラフ、第４図は山王電極
間の放電電流の変化を時間の経過に従って一般の装置と
対比して示したグラフである。
Claims (4)
- （１）気体放電装置であって、以下の構成要素から成る
もの、 気体封入放電管と、この放電管内に活性部が露出してい
る主放電陽極と主放電陰極と、前記主放電陰極の近傍に
おいて前記放電管内に尖端が露出するように設けられた
補助電極と、前記主放電陽極と補助電極との間に接続さ
れた抵抗器、そして、前記主放電陽極と主放電陰極との
間には高圧電源を印加するもの。 - （２）前記主放電陽極と補助電極との間の抵抗器に対し
て並列にキャパシタを接続したことを特徴とした特許請
求の範囲第１項に記載の気体放電装置。 - （３）前記気体封入放電管がガスレーザ用放電管である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載
の気体放電装置。 - （４）前記主放電陽極が補助電極と共にピン形であり、
主放電陰極が放電管内周に沿って形成された円筒リング
形であることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２
項、又は第３項に記載の気体放電装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/775,336 US4692664A (en) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | Gaseous discharge device |
| US775336 | 1991-10-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62115884A true JPS62115884A (ja) | 1987-05-27 |
Family
ID=25104085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61211795A Pending JPS62115884A (ja) | 1985-09-12 | 1986-09-10 | 気体放電装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4692664A (ja) |
| JP (1) | JPS62115884A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5313488A (en) * | 1993-02-04 | 1994-05-17 | Honeywell Inc. | Ring laser discharge starting concept |
| US7256549B1 (en) | 2006-03-09 | 2007-08-14 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Three electrode arc-discharge lamp |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5821884A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-08 | Pilot Pen Co Ltd:The | 紫外域気体レ−ザ装置 |
| JPS60157280A (ja) * | 1984-01-26 | 1985-08-17 | Toshiba Corp | 気体レ−ザ発振装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2351254A (en) * | 1941-07-25 | 1944-06-13 | Gen Electric | Electric discharge device |
| US2508114A (en) * | 1947-12-05 | 1950-05-16 | Gen Electric | Tantalum electrode for electric discharge devices |
| US2544513A (en) * | 1949-07-23 | 1951-03-06 | Raytheon Mfg Co | Gas discharge device |
| US3775641A (en) * | 1972-05-30 | 1973-11-27 | Scient Instr Inc | Method of and apparatus for flash discharge |
| US3792372A (en) * | 1972-06-12 | 1974-02-12 | Rca Corp | Means for ensuring starting of gas laser |
| DE2517818A1 (de) * | 1975-04-22 | 1976-11-04 | Patra Patent Treuhand | Zuend- und betriebseinrichtung fuer eine hochdruckentladungslampe |
-
1985
- 1985-09-12 US US06/775,336 patent/US4692664A/en not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-09-10 JP JP61211795A patent/JPS62115884A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5821884A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-08 | Pilot Pen Co Ltd:The | 紫外域気体レ−ザ装置 |
| JPS60157280A (ja) * | 1984-01-26 | 1985-08-17 | Toshiba Corp | 気体レ−ザ発振装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4692664A (en) | 1987-09-08 |
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