JPS62242376A - ガスレ−ザ装置 - Google Patents
ガスレ−ザ装置Info
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- JPS62242376A JPS62242376A JP8428686A JP8428686A JPS62242376A JP S62242376 A JPS62242376 A JP S62242376A JP 8428686 A JP8428686 A JP 8428686A JP 8428686 A JP8428686 A JP 8428686A JP S62242376 A JPS62242376 A JP S62242376A
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- discharge
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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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
- H01S3/0975—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser using inductive or capacitive excitation
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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】
〔産業上の利用分野）
この発明は軸流形のガスレーザ装置に関するものである
。
。
（従来の技術）
従来、この種の装置の代表的なものの一つとして軸流形
ＣＯ２レーザ装置が知られている。第５図（ａ）、（ｂ
）は各々従来の００２ガスレーザ装置を示すものであり
、（ａ）は縦断正面図、（、ｂ）は縦断側面から見た端
面図である。これらの図において、符号（１）はパイレ
ックスガラスや酸化チタン等の誘電体よりなる放電管、
（２１）、（２２）は放電管（１）の外壁に密着された
一対の給電電極、（３）はこれらの給電電極に交流高電
圧を印加する電源、（４）は放電空間、（５）は部分反
射鏡、（６）は全反射鏡、（７）はレーザ光 、（８）
は水ン令ジャケット、（９１）は冷却水入口、（９２）
は冷却水出口である。
ＣＯ２レーザ装置が知られている。第５図（ａ）、（ｂ
）は各々従来の００２ガスレーザ装置を示すものであり
、（ａ）は縦断正面図、（、ｂ）は縦断側面から見た端
面図である。これらの図において、符号（１）はパイレ
ックスガラスや酸化チタン等の誘電体よりなる放電管、
（２１）、（２２）は放電管（１）の外壁に密着された
一対の給電電極、（３）はこれらの給電電極に交流高電
圧を印加する電源、（４）は放電空間、（５）は部分反
射鏡、（６）は全反射鏡、（７）はレーザ光 、（８）
は水ン令ジャケット、（９１）は冷却水入口、（９２）
は冷却水出口である。
次に動作について説明する。一対の給電電極（２１）、
（２２）に電源（３）から交流電圧か印加されると、放
電空間（４）に無声放電と呼はれるおだやかな放電が生
じる。この放電は話電体よりなる放電管（１）を通じて
起こるので銹重体のキャパシティブバラスト（Ｃａｐａ
ｃｉｔｉｙ６ １）Ｂｌｌａｓｔ）効果により、極めて
安定したグロー状の放電となっている。Ｃ０２レーザ装
置の場合、例えばＣＯ２−Ｎ２−Ｈｅ＝８ ：６０：３
２の割合で混合されたレーザガスが放電空間（４）に数
十Ｔｏｒｒの圧力で充填されており、無声放電により、
ＣＯ２分子が励起され、部分反射鏡（５）と全反射鏡（
６）で構成される光供振器内でレーザ発振が起こる。レ
ーザ光の一部は矢印（７）で示されるように部分反射鏡
（６）より外部に取り出される。レーザ発振は以上のよ
うに行われるが、放電空間（４）のガス温度が高くなる
と、レーザの発振効率（レーザ出力／放電電力）が低く
なるため、水冷ジャケット（８）内に冷却水を流して放
電管（１）の全周を冷却し、ガス温度の上昇をえる抑え
ている。
（２２）に電源（３）から交流電圧か印加されると、放
電空間（４）に無声放電と呼はれるおだやかな放電が生
じる。この放電は話電体よりなる放電管（１）を通じて
起こるので銹重体のキャパシティブバラスト（Ｃａｐａ
ｃｉｔｉｙ６ １）Ｂｌｌａｓｔ）効果により、極めて
安定したグロー状の放電となっている。Ｃ０２レーザ装
置の場合、例えばＣＯ２−Ｎ２−Ｈｅ＝８ ：６０：３
２の割合で混合されたレーザガスが放電空間（４）に数
十Ｔｏｒｒの圧力で充填されており、無声放電により、
ＣＯ２分子が励起され、部分反射鏡（５）と全反射鏡（
６）で構成される光供振器内でレーザ発振が起こる。レ
ーザ光の一部は矢印（７）で示されるように部分反射鏡
（６）より外部に取り出される。レーザ発振は以上のよ
うに行われるが、放電空間（４）のガス温度が高くなる
と、レーザの発振効率（レーザ出力／放電電力）が低く
なるため、水冷ジャケット（８）内に冷却水を流して放
電管（１）の全周を冷却し、ガス温度の上昇をえる抑え
ている。
第５図（ａ）、（ｂ）に示す装置は以上のように構成さ
れているので、例えは放電管（１）が機械的または電気
的に破壊された場合には冷却水が放電空間（４）に流入
し、装置の内部か水びたしになる。Ｃ０２レーザ装置で
は、光共振用鏡として耐水性の無いＺｎ５ｅやＧｅか材
料として使われているので、水かこのような鏡に直接触
れると該鏡は再度使用できない状態になる。
れているので、例えは放電管（１）が機械的または電気
的に破壊された場合には冷却水が放電空間（４）に流入
し、装置の内部か水びたしになる。Ｃ０２レーザ装置で
は、光共振用鏡として耐水性の無いＺｎ５ｅやＧｅか材
料として使われているので、水かこのような鏡に直接触
れると該鏡は再度使用できない状態になる。
上記第５図に示した軸流形ガスレーザ装置の他に、放電
管の部分は第５図のものと同しであるが、放電空間に生
じた熱の一部を取り去るための循環用のブロアを備えた
高速軸流形ガスレーザ装置と呼ばれるものがある。第６
図はこのような従来の高速軸流形ガスレーザ装置を示す
断面構成図であり、図において、（１０）はレーザガス
循環用ブロア、（１１）はレーザガズ冷却用の熱交換器
であり、他の符号は第５図に示す同一符号と同一部材を
示す。
管の部分は第５図のものと同しであるが、放電空間に生
じた熱の一部を取り去るための循環用のブロアを備えた
高速軸流形ガスレーザ装置と呼ばれるものがある。第６
図はこのような従来の高速軸流形ガスレーザ装置を示す
断面構成図であり、図において、（１０）はレーザガス
循環用ブロア、（１１）はレーザガズ冷却用の熱交換器
であり、他の符号は第５図に示す同一符号と同一部材を
示す。
このような高速軸流形ガスレーザ装置において、放電管
（１）が破壊すると、光共振用の鏡（５）、（６）がダ
メージを受けるだけでなく、冷却水がブロア（１０）、
熱交換器（１１）にも流入するため、ブロア（１０）の
軸受が腐食したり、該ブロアの千−夕のコイル（図示せ
ず）間で水により電気絶縁破壊が起こったり、また熱交
換器（１１）の表面に水分が付着して、レーザ装置内の
水分が除去できず、装置の修復に相当の時間がかかる等
、トラブルは一層大きなものとなる。
（１）が破壊すると、光共振用の鏡（５）、（６）がダ
メージを受けるだけでなく、冷却水がブロア（１０）、
熱交換器（１１）にも流入するため、ブロア（１０）の
軸受が腐食したり、該ブロアの千−夕のコイル（図示せ
ず）間で水により電気絶縁破壊が起こったり、また熱交
換器（１１）の表面に水分が付着して、レーザ装置内の
水分が除去できず、装置の修復に相当の時間がかかる等
、トラブルは一層大きなものとなる。
上記に鑑み、本発明者等は、先に万一放電管（１）が破
壊しても、水が放電部に漏れ出ないような構造のガスレ
ーザ装着を提案した。
壊しても、水が放電部に漏れ出ないような構造のガスレ
ーザ装着を提案した。
上記提案に係るガスレーザ装置は、給電電極が内部で強
制冷却された金属ブロックにより構成されているもので
、給電電極を兼ねた上記金属ブロックにより、放電管が
冷却されており、該放電管の破壊と水漏れ等が無関係と
なるものである。
制冷却された金属ブロックにより構成されているもので
、給電電極を兼ねた上記金属ブロックにより、放電管が
冷却されており、該放電管の破壊と水漏れ等が無関係と
なるものである。
第７図（ａ）、（ｂ）は各々上記提案のガスレーザ装置
を示すものであり、（ａ）は縦断正面図、（ｂ）は縦断
側面を示す端面図である。図において、符号（２１ａ）
、（２２ｂ）は各々冷却水入口（９１）及び冷却水出口
（９２）を有しており、内部から水により強制冷却され
ている。
を示すものであり、（ａ）は縦断正面図、（ｂ）は縦断
側面を示す端面図である。図において、符号（２１ａ）
、（２２ｂ）は各々冷却水入口（９１）及び冷却水出口
（９２）を有しており、内部から水により強制冷却され
ている。
以上のように構成された第７図のガスレーザ装置では、
放電管（１）が万一破壊しても、冷却水が放電部やレー
ザガス流路に溺れ出ることがなく、修復も簡単にできる
。
放電管（１）が万一破壊しても、冷却水が放電部やレー
ザガス流路に溺れ出ることがなく、修復も簡単にできる
。
また、水冷ジャケット（８）が不要となるため、装置が
コンパクトになり、かつ安価に作成できる特徴を有する
。
コンパクトになり、かつ安価に作成できる特徴を有する
。
前記第５図に示すものは、給電電極（２１） 。
（２２）が比較的近接（例えば１０ｍｍ程度）しており
、かつこれらの給電型ｆｉ（２１）。
、かつこれらの給電型ｆｉ（２１）。
（２２）は冷却水で満されているために、該給電電極間
の絶縁を充分なものとするには、該冷却水の電気導電率
を低くすべく該冷却水の純水度を相当上げる必要がある
。具体的な数値を示す実験では、冷却水の電気導電率を
５０ＭΩ・ａｍ以上にしなければならなかったが、第７
図（ａ）。
の絶縁を充分なものとするには、該冷却水の電気導電率
を低くすべく該冷却水の純水度を相当上げる必要がある
。具体的な数値を示す実験では、冷却水の電気導電率を
５０ＭΩ・ａｍ以上にしなければならなかったが、第７
図（ａ）。
（ｂ）に示す装置では、給電電極（２１ａ）。
（２２ａ）間は空気絶縁されるため、冷却水に高度の純
水を必要としないという長所も生れる。
水を必要としないという長所も生れる。
従来のガスレーザ装置は、例えば第７図にも示すように
、放電管（１）と給電電極（２１ａ）。
、放電管（１）と給電電極（２１ａ）。
（２２ａ）との接合部の長手方向端部角部がエツジを有
する形状のため、電源（３）から給電電極（２ｔａ）、
（２２ａ）に電圧が印加されたときに前記エツジ部に電
界が集中し、従って放電が前記エツジ部の放電空間に集
中する。この放電管縦方向の放電の集中（分布）により
、放電管の耐久性が大きく低下し、またレーザ励起の偏
りによるレーザ出力の不安定をもたらす等の問題点かあ
った。
する形状のため、電源（３）から給電電極（２ｔａ）、
（２２ａ）に電圧が印加されたときに前記エツジ部に電
界が集中し、従って放電が前記エツジ部の放電空間に集
中する。この放電管縦方向の放電の集中（分布）により
、放電管の耐久性が大きく低下し、またレーザ励起の偏
りによるレーザ出力の不安定をもたらす等の問題点かあ
った。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、放電管縦方向の給電電極端部付近の放電集中
を制限し、放電管の耐久性を向上させるとともに、レー
ザ出力の安定な装置を得ることを目的とする。
たもので、放電管縦方向の給電電極端部付近の放電集中
を制限し、放電管の耐久性を向上させるとともに、レー
ザ出力の安定な装置を得ることを目的とする。
（問題点を解決するための手段〕
この発明によるガスレーザ装置は、給電電極と放電管と
の接合部の長平方向端部での前記放電管の肉厚を前記接
合部の中央部に比して厚くしもたものである。
の接合部の長平方向端部での前記放電管の肉厚を前記接
合部の中央部に比して厚くしもたものである。
給電電極と接合された放電管の接合部縦方向端部の厚み
が中央部より厚く構成されているので、前記端部での放
電が分散され、該端部に放電の集中するのが抑制される
。
が中央部より厚く構成されているので、前記端部での放
電が分散され、該端部に放電の集中するのが抑制される
。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図（ａ）は一部縦断正面図で、第１図（ｂ）は縦断側面
から見た端面図である。図において、前記第５図又は第
７図と同一符号は同−又は相当部分を示す。符号（２１
ａ）、（２１ｂ）は給電電極であり、セラミックス話電
体よりなる放電管（１）に密着した状態で内部から水に
より強制水冷されている。
図（ａ）は一部縦断正面図で、第１図（ｂ）は縦断側面
から見た端面図である。図において、前記第５図又は第
７図と同一符号は同−又は相当部分を示す。符号（２１
ａ）、（２１ｂ）は給電電極であり、セラミックス話電
体よりなる放電管（１）に密着した状態で内部から水に
より強制水冷されている。
上記放電管（１）と給電電極（２１ａ）。
（２２ａ）の双方の接合部には第１図にも示すように平
坦に加工した平坦部（３３）が設けられている。この接
合部の縦方向端部においては、放電管（１）の厚みか徐
々に厚くなるようにＲ加工が施されている。このＲ加工
は第２図にも拡大して示されている。第２図において、
第１図と同一符号は同−又は相当部分を示す。
坦に加工した平坦部（３３）が設けられている。この接
合部の縦方向端部においては、放電管（１）の厚みか徐
々に厚くなるようにＲ加工が施されている。このＲ加工
は第２図にも拡大して示されている。第２図において、
第１図と同一符号は同−又は相当部分を示す。
なお、このＲ加工に代え、第３図に示すように、Ｒ加工
と直線加工を組合せてもよい。
と直線加工を組合せてもよい。
このように、給電電極により給電される接合面端部の放
電管のエツジ部をなくし、また端部の厚みを徐々に厚く
することにより、電界集中を緩和し、放電の集中を緩和
することができる。
電管のエツジ部をなくし、また端部の厚みを徐々に厚く
することにより、電界集中を緩和し、放電の集中を緩和
することができる。
また、第４図のように、直線（面）加工のみでもよいが
、再びエツト部が生ずるので、電界集中緩和の効果は低
減される。
、再びエツト部が生ずるので、電界集中緩和の効果は低
減される。
なお、上記の実施例では、放電管と給電電極の接合部が
平坦なものについて説明したが、平坦でないものにも実
施することができ、また上記実施例では、ガスレーザ装
置として、放電管の数が一木の場合について説明したが
、複数本の放電管を用いたガスレーザ装置にもこの発明
を実施することができる。
平坦なものについて説明したが、平坦でないものにも実
施することができ、また上記実施例では、ガスレーザ装
置として、放電管の数が一木の場合について説明したが
、複数本の放電管を用いたガスレーザ装置にもこの発明
を実施することができる。
以上のように、この発明によれば、給電電極と放電部と
の接合部の長手方向端部での前記放電管の肉厚を前記接
合部の中央部に比して厚くしたから、前記端部の電界集
中を緩和し、似て放電の集中を緩和することにより、放
電管の耐久性を向上し、また、レーザ出力の安定したガ
スレーザ装置が得られる。
の接合部の長手方向端部での前記放電管の肉厚を前記接
合部の中央部に比して厚くしたから、前記端部の電界集
中を緩和し、似て放電の集中を緩和することにより、放
電管の耐久性を向上し、また、レーザ出力の安定したガ
スレーザ装置が得られる。
第１図乃至第２図はこの発明の一実施例を示すものであ
り、第１図（ａ）は一部縦断正面図、第１図（ｂ）は縦
断側面を示す端面図、第２図は要部の拡大断面図、第３
図は他の実施例を示す要部の拡大断面図、第４図は比較
例を示す要部の拡大断面が、第５図は第１の従来例を示
すものであり、第５図（ａ）は縦断正面図、第５図（ｂ
）は縦断側面を示す断面図、第６図は第２の従来例の構
成図、第７図は第３の従来例を示すものであり、第７図
（ａ）は一部縦断正面図、第７図（ｂ）は縦断側面から
みた端面図である。 図中の符号（１）は放電管、（３）は電源、（４）は放
電空間、（７）はレーザ光、（２１ａ’）、（２２ａ）
は給電電極、（９１）ン令却水人口、（９２）は冷却水
出口である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 −（Ｖ’）々ト
り、第１図（ａ）は一部縦断正面図、第１図（ｂ）は縦
断側面を示す端面図、第２図は要部の拡大断面図、第３
図は他の実施例を示す要部の拡大断面図、第４図は比較
例を示す要部の拡大断面が、第５図は第１の従来例を示
すものであり、第５図（ａ）は縦断正面図、第５図（ｂ
）は縦断側面を示す断面図、第６図は第２の従来例の構
成図、第７図は第３の従来例を示すものであり、第７図
（ａ）は一部縦断正面図、第７図（ｂ）は縦断側面から
みた端面図である。 図中の符号（１）は放電管、（３）は電源、（４）は放
電空間、（７）はレーザ光、（２１ａ’）、（２２ａ）
は給電電極、（９１）ン令却水人口、（９２）は冷却水
出口である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 −（Ｖ’）々ト
Claims (2)
- （１）、誘電体よりなる放電管と、該放電管の外壁に密
着された一対給電電極を備え、該給電電極は内部が制冷
却される金属製パイプ状部材よりなり、該給電電極に交
流電圧を印加することにより上記放電管内のレーザガス
中で無声放電を起こし、レーザ光を発振させるようにし
たガスレーザ装置において、上記給電電極と放電管との
接合部の長手方向端部での前記放電管の肉厚を前記接合
部の中央部に比して厚くしたことを特徴とするガスレー
ザ装置。 - （２）、放電管と金属製の給電電極との接合部の端部に
おける該給電電極角部の前記放電管長手方向に沿って断
面した形状が円の一部を部分的に含むものであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のガスレーザ装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8428686A JPS62242376A (ja) | 1986-04-14 | 1986-04-14 | ガスレ−ザ装置 |
| KR1019870003402A KR930001780B1 (ko) | 1986-04-09 | 1987-04-09 | 합성사의 권취기, 합성사의 치이즈형 얀 팩키지 및 그의 권취방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8428686A JPS62242376A (ja) | 1986-04-14 | 1986-04-14 | ガスレ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62242376A true JPS62242376A (ja) | 1987-10-22 |
Family
ID=13826223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8428686A Pending JPS62242376A (ja) | 1986-04-09 | 1986-04-14 | ガスレ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62242376A (ja) |
-
1986
- 1986-04-14 JP JP8428686A patent/JPS62242376A/ja active Pending
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