JPS6223099Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はガスレーザー管、特にHe−Neガスレ
ーザー管に関する。

上記レーザー管に関しては、既に大多量の文献
や特許等が開示され、商品としても種々の設計品
が市販されている。

ところで従来、上記レーザー管は、大略「ガラ
ス製」もしくは「オールガラス製」であつたが、
1974年６月13日のElectronics91頁〜95頁に紹介
されたHe−Neガスレーザー管は、従来の構造を
抜本的に変革したものとして注目され、新しいレ
ーザー管構造の流れを形成しようとしている。

本考案が対象とするガスレーザー管は、上記文
献に紹介された新型のガスレーザー管であつて、
その目的は、ガラス管の開口端部を金属製端板で
おゝつた構造のガスレーザー管の改良にあり、そ
の特徴は、 内部に陰極と毛細管を収容し、膨張係数が小さ
なガラス管と、このガラス管の端部に封着され、
膨張係数がガラス管の膨張係数とほゞ等しい金属
製であつて外周に鍔部を有するリングと、このリ
ングの外周を取り囲む円筒部を有するとともに中
央が開口し、膨張係数が該リングの膨張係数より
大きな金属製端板と、この端板の中央の開口を覆
うミラーとを具備し、端板の円筒部先端縁とリン
グの鍔部とで形成される環状溝に充填された金属
ろう材により端板がリングに熔着されてなる。

ことにある。

ガラス管の開口端部を金属製端板でおゝた構造
は、前記の通り、Electronicsで紹介されたとこ
ろであるが、引き続き特公昭54−16920、特公昭
51−103793等にも示され、いづれも、構造上、大
量生産に適し、安価と言われているが、性能上は
必しも満足なものとは言えない。

例えば、長寿命なレーザー管を得ようとすれ
ば、ミラーの気密接着は、樹脂封着よりもガラス
フリツト封着の方が良く、ミラーは高反射率のも
のを選択する場合は多層膜蒸着形ミラーが良く、
多層膜を損傷しない温度で、ガラスフリツトでミ
ラーを金属製端板に封着しようとすると、材質的
には、金属製端板、ガラスフリツトは膨張係数が
80〜100×10^-7／℃で選ばれることになる。他
方、ガラス管や、ガラス管内に配置される毛細管
は、温度上昇や温度分布の不均一にともなう、ミ
ラー間隔の変移、光軸のズレ、毛細管の曲がりの
影響を小さくするために、膨張係数は小さい方が
良い、と言う要求があり、特開昭51−14763に開
示されたジーメンス社の改良はかなりの成果を納
めているが、まだ完全とは言えない。例えば、レ
ーザー管の全長に対して、ガラス管の長さが短か
くなり、レーザー媒質の収納容積が小さくなつ
て、ガス成分の変質による悪影響が現れやすいこ
と、比較的高価な封着用金属例えばニツケル・コ
バルト系合金（商品名コバール）をそのまゝ端板
として利用しなければならない等の欠点がある。

本考案は係る観点から種々の改良を加えたもの
である。

以下図面を参照しながら本考案を説明する。

第１図は実施例レーザー管の一例の説明図、第
２図はその要部の説明図であつて、図において、
１はガラス管、２は、ガラス管の端部に熔着され
た封着用金属製リング、３は、中央が開口した金
属製端板、４は必要に応じて設けられるミラー支
持部材、５は、前記金属製端板３の開口３ａを
おゝうミラー、６は毛細管、７は陰極円筒、８は
ガラスフリツト、９は金属製排気管残部、１１は
陰極円筒７のための内部リード線、１０は金属ろ
う材である。

金属製のリング２は、外周に鍔部２Ａを有して
おり、ガラス管１の端部を外側から覆うようにか
ぶせられ、内方鍔状の熔着面１２は、いわゆる
「コバールシール」を形成する。そして、金属製
の端板３は、リング２を外周からおゝう円筒部３
ｂを有しており、円筒部３ｂの先端部と鍔部２ａ
とで形成される環状溝には金属ろう材１０が充填
されて両者は接合される。従つて、接合作業が容
易であり、気密性も確実となる。

なお、直線偏光を得るためにしばしばブリユス
ター窓を取り付ける場合があるが、このときは、
ガラス管１内部において、端板３の近傍もしくは
毛細管６の両端近傍に配置すればよい。

材質について説明すると、ガラス管は膨張係数
（以下αと言う）が46×10^-7／℃で例えばコーニ
ング社のコードで表示すると7052ガラス、封着用
金属製リングは、αがほゝ同一かやゝ大きいニツ
ケル・コバルト系合金（商品名コバール）、そし
て端板３は比較的安価な50％Ni−Fe合金で、α
が大体100×10^-7／℃で作り、同様に、ミラーの
ガラス材質はαが約100×10^-7／℃の光学ガラス
BK−７ガラスフリツトもαが約100×10^-7／℃程
度で、例えばコーニング社のコードで表示すると
7575フリツト、必要に応じて設けられるミラー支
持部材も端板３と同材質とし、全体として、安価
な材料で構成するが、αとしては上記の通り、
100×10^-7／℃程度となり比較的大きな値なの
で、組み立て構造としては、図示の如く、ガラス
管１の端部をリング２がおゝうように、更に端板
３が、そのリング２をおゝうように、全体として
ガラス管１の端部１ａには、コンプレツシヨンが
働くようになし、αの大きな差異に基くガラス管
１の端部破損を防止するように構成する。

上記構成は安価でしかもガラス管の破損の少な
いレーザー管を提供できる利益を有するが、更に
次の利点も大きい。

すなわち、本願が対象としているガスレーザー
管は、量産性を考慮して、金属製排気管を金属製
端板３に設けるのが普通であるが、冷間加工的に
ピンチオフのできる安価な金属パイプと言うと、
大体、銅、ニツケルとなり、これらのαが大体
130×10^-7〜170×10^-7／℃で、著しく大きく、金
属製端板３が、コバール（商品名）金属で作られ
ていると、殆んどの場合ガラス管の端部１ａが破
損する。テンシヨンの伝わり方や明確には解明で
きていないが、かなり高度な構造設計をしない限
りこのガラス管破損は防止できないようである
が、本願の上記構成では、ニツケルもしくは銅の
排気管を金属製端板３に設けてもガラス管破損事
故が全くない長所があることも分つた。

ところで、上記構成のガスレーザー管は、金属
製端板３が電極もしくは電極用端子を兼ねること
になるので、外部リード線などを接続する必要が
あるが、陰極性は、外部リード線１３を、金属製
排気管残部９にハンダ付け等で接続するのが、一
番取り付け易い。陽極側の方は、金属製舌片１４
をあらかじめ金属製端板３に熔接しておき、外部
リード線１３（図示せず）をこの舌片１４に、カ
シメ固定もしくはハンダ付けすると良い。つま
り、陰極側では、排気管残部９が、金属製舌片１
４を代行していると言つて良い。排気管残部９、
舌片１４はいづれも端板３に比べ熱容量が小さい
から、外部リード線のハンダ付け等には便利であ
る。

本考案は上記の通りであるから、安価で、量産
性に富むことは勿論、レーザー管の全長に対して
比較的ガラス管の長さが長くとれ、レーザー媒質
の収納容積も比較的大きく取れるので長寿命化で
きること、更に、ピンチオフのできる金属製排気
管を金属製端板に設けてもガラス管の端部破損が
ない優秀なガスレーザーが提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例レーザー管の一例の説明図、第
２図はその要部の断面説明図、第３図は封着用金
属製リングの断面説明図である。 図において、１はガラス管、２は封着用金属製
リング、３は金属製端板、４はミラー支持部材、
５はミラーを夫々示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 内部に陰極と毛細管を収容し、膨張係数が小
   さなガラス管と、このガラス管の端部に封着さ
   れ、膨張係数がガラス管の膨張係数とほゞ等し
   い金属製であつて外周に鍔部を有するリング
   と、このリングの外周を取り囲む円筒部を有す
   るとともに中央が開口し、膨張係数が該リング
   の膨張係数より大きな金属製端板と、この端板
   の中央の開口を覆うミラーとを具備し、端板の
   円筒部先端縁とリングの鍔部とで形成される環
   状溝に充填された金属ろう材により端板がリン
   グに熔着されてなるガスレーザー管。 ２ 金属製端板に金属製舌片を附加してなる第１
   項記載のガスレーザー管。 ３ 金属製端板に金属製排気管残部を附加してな
   る第１項記載のガスレーザー管。 ４ 金属製排気管残部にリード線が接続されてな
   る第３項記載のガスレーザー管。