JPS63128686A - イオンレ−ザ管 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、大電力イオンレーザ装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種のイオンレーザ管は、第３図（ａｌに示す
ように、アノード３、カソード４間に、グラファイトデ
ィスクからなるレーザ細管群５Ａを設け、各レーザ細管
５の中央孔６で放電電流を強制的にしぼシミ流密度を高
めた状態で、アーク放電を行なわせる。光学窓２．２′
の各外側にミラーを備えて光共振器を構成して、レーザ
発振を行なわせる。

イオンレーザは、可視域においてワット台の大出力連続
発振が得られる唯一のガスレーザである。大出力を得る
ためには、数１０アンペアの大電流アーク放電を行なわ
せる必要がある。そのためレーザ細管５で放電電流をし
ばるが、第３図（ｂ）に示すようにレーザ細管５の中央
孔６の端面（放電吹出し口）７，８で放電電流は不連続
的に径が縮まシ、あるいは拡大する。このためレーザ細
管５の中央孔６の端面周縁のグラファイトはイオン衝撃
をうける。また、中央孔６の電流密度が高く６〜９　ｋ
Ｗの熱発生があることから、レーザ細管５はイオン衝撃
に耐え、熱分解しにくい材質のものとする必要がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来、大出力イオンレーザ管では、レーザ細管５は材質
としてグラファイトを用い、さらに６ｋＷ〜９ｋＷにお
よぶ熱をレーザ細管５の外部に放出させるため、管外部
に冷却水を通すなどして冷却している。しかし長時間使
用していると、レーザ細管５の放電吹出しロア、８のグ
ラファイトが粉末となってくずれる。グラファイト粉末
１０は管壁につもシ、アノード３．カソード４間の絶縁
抵抗を劣化させる。そしてアノード３とカソード４間の
放電開始に悪影響を与え、放電開始しにくくするばかシ
でなく、時には放電開始時に過渡的にアノード３．カソ
ード４間が短絡状態となり、レーザ電源を破損するとい
う欠点があった。

本発明の目的は、上記の欠点を除去し、レーザ細管５の
グラファイトを損壊しないようにしたイオンレーザ管を
提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のイオンレーザ管は、放電電流集束用の磁界装置
を外部に設け、アノード・カソード間に、グラファイト
ディスクからなるレーザ細管を有するイオンレーザ管で
ある。

そして前記レーザ細管群は、両電極端部から中間部にか
けて、その中央孔の孔径が除々に減小し、前記磁界装置
が前記孔径に合わせて集束磁界を変化させることによっ
て、放電形状をレーザ細管群の中央孔に合わせるように
している。

〔作用〕

磁界と、レーザ細管の中央孔によシ、放電電流の集束が
行なわれる。磁界のみでは集束は完全に行なうことがで
きない。またレーザ細管群のみでは、第３図のようにな
る。両者の共同作用により、レーザ細管内−レーザ細管
間で後記実施例の第１図、第２図のように連続的に放電
電流の径を変えて、集束できる。電極端部では放１！電
流の径が大きいので、レーザ細管の中央孔を大きくして
、イオン衝撃が少ないようにし、除々に中間部に進むに
従い、中央孔を狭くしてゆく。磁界は、レーザ細管の中
央孔を連ねた放電形状に合うように、その大きさを変え
てゆく。これによって各レーザ細管に対するイオン衝撃
が少なくなる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例につき説明する。

第１図は、第１実施例の縦断面図でおる。イオンレーザ
管ｌは、アノード３とカソード４との間で放電し、光共
振器によシレーザ発振し、レーザ光を出力する。レーザ
細管群５Ａはアノード３よシ中間部のレーザ細管５′ま
で中央孔６を除々に細くシ、レーザ細管５′からカソー
ド４までの中央孔６は除々に太くしている。

イオンレーザ管１を囲み、集束磁界発生用ソレノイドコ
イル１１を設けであるが、その両端部１１　ａ　、　１
１　ｃはアノード３．カソード４＠から除々に巻線数を
増加し、中間部１１　ｂは一定の巻線数としている。し
たがって放電電流の集束磁界は、電極両端部から除々に
強くなり、中間部で最も強く一定となるようにしている
。

これによって、放電電流は、・各レーザ細管５の中央孔
６をつらね、はぼ連続的な形状になる。

例えば、最端部のレーザ細管でもその放電吹出し口で、
放電電流は連続的な形状になっている。

内側にあるレーザ細管にりいても同様である。

次に第２の実施例につき、第２図を参照して説明する。

この例では、集束磁界発生用ソレノイドコイル１２は巻
数は全長にわた９同一とする。

ソレノイドｔ−３分割し、別々に電流を流せるようにし
て、端部ソレノイド１２ａ、１２ｃに流す電流を中間部
ソレノイド１２　ｂの電流よシ小さくするようにする。

これによって放電電流はアノード３．カソード４の端部
では磁界が弱く、中間部で磁界が強くなる。この実施例
では、３分割でちるが、さらに分割数を多くすると、磁
界の増加・減小の連続性を高めることができる。

なお第１実施例・第２実施例を組合わせることで、よｌ
！密な磁界調整が可能である。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、レーザ細管の中央孔の形状・磁
界分布の組合わせによって、放電電流がレーザ細管の中
央孔をつらねた形状に集束される。したがってレーザ細
管はイオン衝撃をうけにりく、グラファイトディスクが
粉末状になってくずれることがない。長期使用の場合も
、レーザ出力の安定な放電開始ができる。またアノード
・カソード間の絶縁劣化がなく、レーザ光出力の劣化が
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図・第２図は本発明の実施例の縦断面図、第３図は
従来例の縦断面図である。 １・・・レーザ管、２　、２’・・・光学窓、３・・・
アノード、　　　　４・・・カソード、５．５′・・・
レーザ細管、５Ａ・・・レーザ細管群、６・・・レーザ
細管の中央孔、 ７．８・・・放電吹出し口、 ９・・・リターンパス、１０・・・グラファイト粉末、
１１　、１２・・・（集束磁界発生用）ソレノイドコイ
ル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 放電電流集束用の磁界装置を外部に設け、アノード・カ
   ソード間に、グラファイトディスクからなるレーザ細管
   を有するイオンレーザ管であって、 前記レーザ細管群は、両電極端部から中間部にかけて、
   その中央孔の孔径が除々に減小し、前記磁界装置が前記
   孔径に合わせて集束磁界を変化させることによって、放
   電形状をレーザ細管群の中央孔に合わせたことを特徴と
   するイオンレーザ管。