JPS63117477A - ガスレ−ザ装置 - Google Patents
ガスレ−ザ装置Info
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- JPS63117477A JPS63117477A JP26446286A JP26446286A JPS63117477A JP S63117477 A JPS63117477 A JP S63117477A JP 26446286 A JP26446286 A JP 26446286A JP 26446286 A JP26446286 A JP 26446286A JP S63117477 A JPS63117477 A JP S63117477A
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- laser device
- gas laser
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- 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
- H01S3/038—Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
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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〕
この発明はガスレーザ装置、特に無声放電式の軸流形ガ
スレーザ装置における放電管周辺の構造に関するもので
ある。
スレーザ装置における放電管周辺の構造に関するもので
ある。
従来、この種の代表的な装置として軸流形ＣＯ２レーザ
装置が挙げられ、これを例に説明する。
装置が挙げられ、これを例に説明する。
第５図及び第６図は各々従来の００ｘレーザ装僅の構造
を示す縦断面図及び横断面構成図であり、図において、
（１）はパイレーｌクスガラスや酸化チタン等の誘電体
より成る放電管、６２Ｄ、＠は放電管の外壁に密着させ
Ｔコ一対の給電電極、（３）は給Ｓ＊極ｅ２Ｄ、＠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）は水冷シャケ−ｊト、ａｌ）は冷却水入口、（イ）
は冷却水出口である。
を示す縦断面図及び横断面構成図であり、図において、
（１）はパイレーｌクスガラスや酸化チタン等の誘電体
より成る放電管、６２Ｄ、＠は放電管の外壁に密着させ
Ｔコ一対の給電電極、（３）は給Ｓ＊極ｅ２Ｄ、＠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）は水冷シャケ−ｊト、ａｌ）は冷却水入口、（イ）
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ｔｗ極に１）。
＠にｔ ｆ！Ａ （３）から交流電圧が印加されると、
放電空間（４）に無声放電と呼ばれるおだやかな放電が
生ずる。この放電は誘電体より成る放電管（１）を介し
て起こるので、誘電体のキャパシティブバラスト（Ｃａ
ｐａｃｉｔｉｖｅ ｂａｌｌａｓｔ）効果により、極
めて安定し１こグロー状の放電となっている。
放電空間（４）に無声放電と呼ばれるおだやかな放電が
生ずる。この放電は誘電体より成る放電管（１）を介し
て起こるので、誘電体のキャパシティブバラスト（Ｃａ
ｐａｃｉｔｉｖｅ ｂａｌｌａｓｔ）効果により、極
めて安定し１こグロー状の放電となっている。
ＧＯ２Ｌ／−ザ装Ｒ（Ｄ場合、例えばＣＯｘ ：Ｎ２
：Ｅｌｅ＝８：６０：８２の割合で混合され１こレーザ
ガスが放電空間（４）に数ＩＱＴｏｒｒの圧力で充填さ
れており、無声放電によす００２分子が励起され、部分
反射鏡（５）と全反射鏡（６）で構成される光共振器内
でレーザ発振が起こる。レーザ光の一部は矢印（７）で
示される様に部分反射鏡（６）より外部に取り出される
。
：Ｅｌｅ＝８：６０：８２の割合で混合され１こレーザ
ガスが放電空間（４）に数ＩＱＴｏｒｒの圧力で充填さ
れており、無声放電によす００２分子が励起され、部分
反射鏡（５）と全反射鏡（６）で構成される光共振器内
でレーザ発振が起こる。レーザ光の一部は矢印（７）で
示される様に部分反射鏡（６）より外部に取り出される
。
レーザ発振はり上の様に行われるが、レーザの発振効率
【レーザ出力／放電電カッは放電空間（４）のガス温度
が高くなるに従い低下する為、水冷ジャケート（８３内
に冷却水を流して放電管（１）の全周を冷却することに
より、レーザガスの温度上昇を抑えている。
【レーザ出力／放電電カッは放電空間（４）のガス温度
が高くなるに従い低下する為、水冷ジャケート（８３内
に冷却水を流して放電管（１）の全周を冷却することに
より、レーザガスの温度上昇を抑えている。
第５図及び第６図に示す装置は以上の様に構成されてい
る為、例えば放電管（１）が機械的あるいは電気的に破
壊シ、１コ場合、冷却水が放を窓間（４）に流入し、装
置の内部が水浸しになる。
る為、例えば放電管（１）が機械的あるいは電気的に破
壊シ、１コ場合、冷却水が放を窓間（４）に流入し、装
置の内部が水浸しになる。
００２ガスレーザ装置の場合光共振用鏡としてはＺｎ８
ｅやＧｅが使われており、水が直接この様な鏡に触れる
と、これらの材料は耐水性が無い為再度使用できない状
態になる。
ｅやＧｅが使われており、水が直接この様な鏡に触れる
と、これらの材料は耐水性が無い為再度使用できない状
態になる。
更に第５図及び第６図に示し１こ軸流形ガスレーザ装置
の他に、放電管の部分は同一で放電空間のレーザガスを
高速で流すことにより、放電により発注しｔこ熱の一部
を取り去る為の循環用のブロアを備え１こ高速軸流形ガ
スレーザ装置と呼ばれるものがある。第７図はこの様な
従来の高速軸流形カスレーザ装置を示す断面構成図であ
り、図において、αＧはレーザガス循環用ブロア、αυ
はレーザガス冷却用の熱交換器であり、他の符号は第５
図及び第６図と同一部材である。
の他に、放電管の部分は同一で放電空間のレーザガスを
高速で流すことにより、放電により発注しｔこ熱の一部
を取り去る為の循環用のブロアを備え１こ高速軸流形ガ
スレーザ装置と呼ばれるものがある。第７図はこの様な
従来の高速軸流形カスレーザ装置を示す断面構成図であ
り、図において、αＧはレーザガス循環用ブロア、αυ
はレーザガス冷却用の熱交換器であり、他の符号は第５
図及び第６図と同一部材である。
この様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が々°メージを受けるだ
けでなく、冷却水がブロアαＯ１熱交換器圓にも流入す
る為、ブロアの軸受が腐食しγこりブロアのモータのコ
イル間で水による電気絶縁破壊が起こったり、又、熱交
換器αυの表面に水分が付着し１こままになりレーザ装
置内の水分が除去できす、装置の修復に相当の時間を要
する等の、更に大きなトラブルが発注する。
１）が破壊すると光共振用の鏡が々°メージを受けるだ
けでなく、冷却水がブロアαＯ１熱交換器圓にも流入す
る為、ブロアの軸受が腐食しγこりブロアのモータのコ
イル間で水による電気絶縁破壊が起こったり、又、熱交
換器αυの表面に水分が付着し１こままになりレーザ装
置内の水分が除去できす、装置の修復に相当の時間を要
する等の、更に大きなトラブルが発注する。
そこで発明者等は、万一放電管（１）が破壊しても水が
放電部に漏れ出ない構造のカスレーザ装置を先に提案し
ている。
放電部に漏れ出ない構造のカスレーザ装置を先に提案し
ている。
上記提案に係るガスレーザ装置は給電電極が内部で強ま
り冷却された金属プロ・ｊりにより構成されているもの
で、放電管が給ｗｔ電極を兼ね１こ上記金属プローｊり
で冷却されており、放電管の破壊と水漏れ等が無関係と
なるものである。
り冷却された金属プロ・ｊりにより構成されているもの
で、放電管が給ｗｔ電極を兼ね１こ上記金属プローｊり
で冷却されており、放電管の破壊と水漏れ等が無関係と
なるものである。
第８図及び第９図は各々上記提案のガスレーザ装置を示
す縦断面ｍ成因及び横断面構成図である。
す縦断面ｍ成因及び横断面構成図である。
図において１２１１．ｅｌ！３は放電管（１）に密着し
Ｔこ給［ｗｔ極であり、アルミ、鉄等の金属プロ・・り
より成る。
Ｔこ給［ｗｔ極であり、アルミ、鉄等の金属プロ・・り
より成る。
この給電電極（２１）、Ｅは各々冷却水人口Ｏυ及び冷
却水出口調を有しており、内部から水により強制冷却さ
れている。又、絶縁体として絶縁性ゴム質（２）により
放電管の外壁に密着させγこ一対の給！１ｍ１２Ｄ、ｅ
Ｄ間の間隙部分かモールドされており、−対の給軍電極
ｃｇａ、ｃｌ！２間の絶縁を保つと共に、合わせて放電
管側面の冷却効果も持Ｔコせている。
却水出口調を有しており、内部から水により強制冷却さ
れている。又、絶縁体として絶縁性ゴム質（２）により
放電管の外壁に密着させγこ一対の給！１ｍ１２Ｄ、ｅ
Ｄ間の間隙部分かモールドされており、−対の給軍電極
ｃｇａ、ｃｌ！２間の絶縁を保つと共に、合わせて放電
管側面の冷却効果も持Ｔコせている。
以上の様に構成されているから、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漏れ出るこ
とがなく、修復も簡単にできる。
壊しても冷却水が放電部やレーザガス流路に漏れ出るこ
とがなく、修復も簡単にできる。
又水冷ジセケー、）−（８）が不要となる為、装置がコ
ンパクトになり且つ安価に製作できる特徴を頁する。
ンパクトになり且つ安価に製作できる特徴を頁する。
更に第５図及び第６図に示すものでは給電電極ｃ＜ｂ、
ｏが比較的接近（例えば１ＯＩＪ程度）しており、これ
らは冷却水を介して電気的な絶縁をしなければならない
為、冷却水の純水度（比抵抗）を相当上げる必要がある
。具体的には実験では５０にΩ・３以上の比抵抗にしな
ければならなかったが、第８図及び第９図番こ示す装置
では、給電電極＆１１．（ｎｆｆｌｌは空気絶縁される
為、冷却水に高純度な純水を必要と（、ないという長所
も生まれる。
ｏが比較的接近（例えば１ＯＩＪ程度）しており、これ
らは冷却水を介して電気的な絶縁をしなければならない
為、冷却水の純水度（比抵抗）を相当上げる必要がある
。具体的には実験では５０にΩ・３以上の比抵抗にしな
ければならなかったが、第８図及び第９図番こ示す装置
では、給電電極＆１１．（ｎｆｆｌｌは空気絶縁される
為、冷却水に高純度な純水を必要と（、ないという長所
も生まれる。
従来の装置は以上の様に構成されているので、放電管側
面の給１１１ＦＷ極に接している部分に比較し。
面の給１１１ＦＷ極に接している部分に比較し。
で低い為、放電管側面の温度が高くなり、その結果一対
の給１Ｍ市機間間隙の絶縁を保っている絶縁性ゴム質の
モールド材の劣化を招き、更に放電管壁に大きな温度分
布のむらが午じることから、放電管の耐久性が低下する
という問題点かあっＴコ。
の給１Ｍ市機間間隙の絶縁を保っている絶縁性ゴム質の
モールド材の劣化を招き、更に放電管壁に大きな温度分
布のむらが午じることから、放電管の耐久性が低下する
という問題点かあっＴコ。
一般に絶縁物の寿命は、温度が１０°Ｃ上昇すると約半
分になると言われており、絶縁物使用に当っては温度を
いかに下げるη）が重要なポイントとなる。
分になると言われており、絶縁物使用に当っては温度を
いかに下げるη）が重要なポイントとなる。
この発明は上記の様な問題点を解消する為に成さｔ′１
１こもので、放′ＩＬ管側面の冷却効果を高めることに
より、モールド材の劣化が勲く合わ・１すて放電管壁に
温度分向のむらを庄じない耐久性の縄い装置を得ること
を目的とする。
１こもので、放′ＩＬ管側面の冷却効果を高めることに
より、モールド材の劣化が勲く合わ・１すて放電管壁に
温度分向のむらを庄じない耐久性の縄い装置を得ること
を目的とする。
この発明に係るガスレーザ装置は、給電電極の幅を放電
管の幅よりも広くすることにより、上記給ｗｌｔ極と上
記放電管側面に密着しＴコモールド材との接触面積を増
加させて、上記放Ｗ営側面の給ｔｔ極に接していない部
分の冷却効果を高め１こものである。
管の幅よりも広くすることにより、上記給ｗｌｔ極と上
記放電管側面に密着しＴコモールド材との接触面積を増
加させて、上記放Ｗ営側面の給ｔｔ極に接していない部
分の冷却効果を高め１こものである。
この発明における給ｍ：＊極は、その幅を放電管の幅よ
りも広＜ Ｌ、で、上記給ｕｔｒ極と上記放電管側面に
密着したモールド材との接触面積を増加させ１こことに
より、上記放電管の放熱効果を高める。
りも広＜ Ｌ、で、上記給ｕｔｒ極と上記放電管側面に
密着したモールド材との接触面積を増加させ１こことに
より、上記放電管の放熱効果を高める。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は縦断面構成図、第２図は横断面構成図である。
図は縦断面構成図、第２図は横断面構成図である。
第１図において、金属で構成される給電電極ｅ２１］。
翰は放電管外径よりその幅が広くなっており、絶縁体で
あるモールド材（２）に接する金属電極口、四の冷却面
積が広く、且つ高温の放電管壁面部のモールド材（２）
厚が増加することにより、放電管壁面への冷却効果が向
上する。
あるモールド材（２）に接する金属電極口、四の冷却面
積が広く、且つ高温の放電管壁面部のモールド材（２）
厚が増加することにより、放電管壁面への冷却効果が向
上する。
発明者等による実験においては第１図〜第３図に示すタ
イプは、第８図及び第９図に示すタイプに比較して放電
管側面の温度上昇が０．０６（ｄｅｌＺ／Ｗ）Ｖ＞ら０
．０８７ （ｄｅｇ／Ｗ）と約６０％に抑えられること
が確認されている。
イプは、第８図及び第９図に示すタイプに比較して放電
管側面の温度上昇が０．０６（ｄｅｌＺ／Ｗ）Ｖ＞ら０
．０８７ （ｄｅｇ／Ｗ）と約６０％に抑えられること
が確認されている。
なお、この発明による放電管及び給ｔ電極の形状は特に
規定するものではなく、例えば製作が簡単な第２図ある
いは更に冷却効果が高く小型化できる第８図の様なもの
でも良い。
規定するものではなく、例えば製作が簡単な第２図ある
いは更に冷却効果が高く小型化できる第８図の様なもの
でも良い。
以上の様に、この発明によれば金属から成る給！ｆ電極
の幅を放電管の幅よりも広くなる様に構成して、上記給
電電極と上記放電管側面に密着し１こ絶縁性モールド材
との接触面積を増加させｔこので、上記放電管の冷却効
率を高めろことによる耐久性の有るガスレーザ装置が得
られる効果がある。
の幅を放電管の幅よりも広くなる様に構成して、上記給
電電極と上記放電管側面に密着し１こ絶縁性モールド材
との接触面積を増加させｔこので、上記放電管の冷却効
率を高めろことによる耐久性の有るガスレーザ装置が得
られる効果がある。
第１図及び第２図はこの発明の第１の実施例を示し、第
１図は上部を残して縦断面した縦断面構成図、第２図は
横断面構成図、第３図はこの発明の第２の実施例を示す
横断面構成図、第４図はこの発明の第８の実施例を示す
横断面構成図、第５図及び第６図は従来のガスレーザ装
置を示し１、第５図は縦断面構成図、第６図は横断面構
成図、第７図は従来のガスレーザ装置の他の例を示す縦
断面構成図、第８図及び第９図は発明者等の提案になる
ガスレーザ装置を示し、第８図は上部を残して縦断面し
１こ縦断面構成図、第９図は横断面構成図である。 図中、 （１）は放電管、（２）はモーＩレド材、（７
）はレーザ光、ｅ２１）、＠は給′ＩＩＩ市極である。 ｒｊお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
１図は上部を残して縦断面した縦断面構成図、第２図は
横断面構成図、第３図はこの発明の第２の実施例を示す
横断面構成図、第４図はこの発明の第８の実施例を示す
横断面構成図、第５図及び第６図は従来のガスレーザ装
置を示し１、第５図は縦断面構成図、第６図は横断面構
成図、第７図は従来のガスレーザ装置の他の例を示す縦
断面構成図、第８図及び第９図は発明者等の提案になる
ガスレーザ装置を示し、第８図は上部を残して縦断面し
１こ縦断面構成図、第９図は横断面構成図である。 図中、 （１）は放電管、（２）はモーＩレド材、（７
）はレーザ光、ｅ２１）、＠は給′ＩＩＩ市極である。 ｒｊお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 誘電体からなる放電管と、金属部材からなり内部が強制
冷却されると共に上記放電管の外壁に密着される一対の
給電電極と、上記放電管の外壁に密着し、上記給電電極
の間隙に充填される絶縁体よりなり、上記給電電極に交
流電圧を印加して、上記放電管内のレーザガス中で無声
放電を発生させて、レーザ光を発振させる様にしたガス
レーザ装置において、上記放電管の長軸方向に直交する
上記給電電極の寸法が、上記放電管直径の最大寸法より
も大なることを特徴とするガスレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26446286A JPS63117477A (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | ガスレ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26446286A JPS63117477A (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | ガスレ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63117477A true JPS63117477A (ja) | 1988-05-21 |
Family
ID=17403548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26446286A Pending JPS63117477A (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | ガスレ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63117477A (ja) |
-
1986
- 1986-11-06 JP JP26446286A patent/JPS63117477A/ja active Pending
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