JPS63184378A - イオンレ−ザ管 - Google Patents
イオンレ−ザ管Info
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- JPS63184378A JPS63184378A JP61285755A JP28575586A JPS63184378A JP S63184378 A JPS63184378 A JP S63184378A JP 61285755 A JP61285755 A JP 61285755A JP 28575586 A JP28575586 A JP 28575586A JP S63184378 A JPS63184378 A JP S63184378A
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-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01S3/02—Constructional details
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01S3/032—Constructional details of gas laser discharge tubes for confinement of the discharge, e.g. by special features of the discharge constricting tube
- H01S3/0323—Constructional details of gas laser discharge tubes for confinement of the discharge, e.g. by special features of the discharge constricting tube by special features of the discharge constricting tube, e.g. capillary
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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
本発明は、イオンレーザ管に関するものであり、更に詳
細には、イオンレーザ管の放電路の新規な構造に関する
ものである。
細には、イオンレーザ管の放電路の新規な構造に関する
ものである。
従来の技術
アルゴン、クリプトン等の気体をイオン化してそのエネ
ルギー遷移によりレーザ発振を行うイオンレーザ管は、
高出力化のためにイオン密度を上げる必要があり、この
ために内径が１〜４ｍｍの細い放電路にＩＯＡを越える
大電流を流すように構成されている。
ルギー遷移によりレーザ発振を行うイオンレーザ管は、
高出力化のためにイオン密度を上げる必要があり、この
ために内径が１〜４ｍｍの細い放電路にＩＯＡを越える
大電流を流すように構成されている。
しかしながら、ガスレーザは一般に発振効率が悪く、供
給された電極の大半は熱と化すため、放電路近傍は極め
て高い温度に曝される。従って、レーザ管の放電路を構
成する部材には、優れた耐熱性が必要とされる。
給された電極の大半は熱と化すため、放電路近傍は極め
て高い温度に曝される。従って、レーザ管の放電路を構
成する部材には、優れた耐熱性が必要とされる。
また、この熱により、レーザ管に熱変形が生じ、出力さ
れるレーザの光学的品位を低下させたり、甚だしい場合
はレーザ管自体の熱損傷さえ生じてしまう。
れるレーザの光学的品位を低下させたり、甚だしい場合
はレーザ管自体の熱損傷さえ生じてしまう。
そこで、実際にはレーザ管の作動時は、積極的な冷却を
行うことが一般的であり、このため前記の放電路を構成
する部材には、単に耐熱性のみならず、優れた熱伝導性
も要求される。
行うことが一般的であり、このため前記の放電路を構成
する部材には、単に耐熱性のみならず、優れた熱伝導性
も要求される。
上述のような、レーザ管の発熱に対して、高い耐熱性お
よび熱伝導性を達成するために、種々の構造が提案され
ている。
よび熱伝導性を達成するために、種々の構造が提案され
ている。
第２図は、従来のイオンレーザ管の代表的な構成を示す
断面概略図である。
断面概略図である。
第２図に示すイオンレーザ管は、放電路用貫通孔１と、
その放電路用貫通孔１を囲むように複数のガス帰還路用
貫通孔４とが設けられている円盤状部材１４を複数有し
ている。この円盤状部材１４は、耐熱性が高くまた熱伝
導性に優れているセラミックス材料、例えば窒化アルミ
ニウムセラミックスで形成されている。
その放電路用貫通孔１を囲むように複数のガス帰還路用
貫通孔４とが設けられている円盤状部材１４を複数有し
ている。この円盤状部材１４は、耐熱性が高くまた熱伝
導性に優れているセラミックス材料、例えば窒化アルミ
ニウムセラミックスで形成されている。
そのような複数の円盤状部材１４は、放電路用貫通孔１
が一直線な放電路を形成するように、筒状の接続部材５
を間に挟んで結合されている。その接続部材５は、ガス
帰還路用貫通孔４をその内部孔の口径内に収めることの
できる内径を有している。そして、それら円盤状部材１
４と筒状接続部材５との接続は、低融点封着用ガラス等
により気密になさている。
が一直線な放電路を形成するように、筒状の接続部材５
を間に挟んで結合されている。その接続部材５は、ガス
帰還路用貫通孔４をその内部孔の口径内に収めることの
できる内径を有している。そして、それら円盤状部材１
４と筒状接続部材５との接続は、低融点封着用ガラス等
により気密になさている。
このようにして形成された放電路の両端には、端部金属
部材６及び７が気密に接続されれいる。
部材６及び７が気密に接続されれいる。
そして、一方の端部金属部材６内には、アノード８が装
着され、そのアノード８に給電するだめの端子部材９と
レーザ管内の排気およびガスの封入を実施するための金
属管１０が設けられている。他方の端部金属部材７には
、カソード１１が配置され、そのカソード１１に給電す
るための端子部材１２が設けられている。
着され、そのアノード８に給電するだめの端子部材９と
レーザ管内の排気およびガスの封入を実施するための金
属管１０が設けられている。他方の端部金属部材７には
、カソード１１が配置され、そのカソード１１に給電す
るための端子部材１２が設けられている。
更に、これら端部金属部材６および７には、ブリュース
ター窓１３がそれぞれ備えられており、レーザ管として
機能するように構成されている。そして、そのように構
成されるレーザ管の周囲表面に直接冷却媒体を流して、
レーザ管は強制冷却される。
ター窓１３がそれぞれ備えられており、レーザ管として
機能するように構成されている。そして、そのように構
成されるレーザ管の周囲表面に直接冷却媒体を流して、
レーザ管は強制冷却される。
即ち、第２図に示すイオンレーザ管は、両端に一対のブ
リュースタ窓を備えた外部ミラー型レーザ管である。
リュースタ窓を備えた外部ミラー型レーザ管である。
上述した従来のイオンレーザ管は、その放電路を精密加
工の難しいセラミック材料によって形成している。しか
し、放電路は、貫通孔を有するだけの円盤状部材を積層
することによって構成されている。そのような円盤状部
材は容易に加工することができるので、極めて優れた特
徴を有するセラミック材料によって放電路を構成するこ
とができる。更に、各円盤状部材に穿たれた放電路用貫
通孔が同軸上に配列されるように接続することにより、
所望の長さの放電路を容易に得ることができる。
工の難しいセラミック材料によって形成している。しか
し、放電路は、貫通孔を有するだけの円盤状部材を積層
することによって構成されている。そのような円盤状部
材は容易に加工することができるので、極めて優れた特
徴を有するセラミック材料によって放電路を構成するこ
とができる。更に、各円盤状部材に穿たれた放電路用貫
通孔が同軸上に配列されるように接続することにより、
所望の長さの放電路を容易に得ることができる。
また、その接続は、筒状接続部材を介してなされ、組立
時に特別な配慮をしなくてもガス帰還密の導通を維持す
ることができる。
時に特別な配慮をしなくてもガス帰還密の導通を維持す
ることができる。
発明が解決しようとする問題点
ところが、上述した従来のイオンレーザ管は、放電路に
窒化アルミニウムセラミックスを用いているた約、レー
ザガスのプラズマによって放電路用貫通孔部分がたたか
れてスパックし、窒化アルミニウムセラミックスが分解
して窒素ガスを生じるという欠点がある。この窒素ガス
により放電は不安定となり、出力が不安定となって、つ
いには放電を維持することができなくなってしまうとい
う問題がある。
窒化アルミニウムセラミックスを用いているた約、レー
ザガスのプラズマによって放電路用貫通孔部分がたたか
れてスパックし、窒化アルミニウムセラミックスが分解
して窒素ガスを生じるという欠点がある。この窒素ガス
により放電は不安定となり、出力が不安定となって、つ
いには放電を維持することができなくなってしまうとい
う問題がある。
そこで、本発明は、上記した問題を解消したイオンレー
ザ管を提供せんとするものである。
ザ管を提供せんとするものである。
具体的には、本発明は、上記した従来のイオンレーザ管
の利点を有しつつ、レーザガスのプラズマによって放電
路用貫通孔部分がたたかれてもガスを放出することなく
、安定に動作するイオンレーザ管を提供せんとするもの
である。
の利点を有しつつ、レーザガスのプラズマによって放電
路用貫通孔部分がたたかれてもガスを放出することなく
、安定に動作するイオンレーザ管を提供せんとするもの
である。
問題点を解決するだめの手段
本発明の発明者等は、上記目的の下に鋭意研究した結果
、レニザガスのプラズマが直接当る放電路用細管部分を
プラズマに対す耐スパッタ特性が良好な材質、たとえば
シリコンカーバイｌ’（ＳｉＣ）、タングステン等で形
成することを想到した。
、レニザガスのプラズマが直接当る放電路用細管部分を
プラズマに対す耐スパッタ特性が良好な材質、たとえば
シリコンカーバイｌ’（ＳｉＣ）、タングステン等で形
成することを想到した。
本発明はかかる着想に基づいてなされたものである。す
なわち、本発明によるならば、アノードとカソードとの
間の少なくとも一部分が、放電路用貫通孔とガス帰還路
用貫通孔とを備えた複数の円盤状部材と、前記２種類の
貫通孔を内包できる内径を有し、前記円盤状部材の間に
交互に且つ気密に接続された筒状接続部材とから構成さ
れるイオンレーザ管において、前記円盤状部材は、非導
電性かつ高熱伝導性のセラミック材料によって形成され
た外囲部材と、プラズマに対する耐スパッタ特性が良好
な材質で形成され、前記放電路用貫通孔の部分を構成す
る細管部品とを有しており、かつ前記細管部品と前記外
囲部材とは熱伝導性よく接続される。
なわち、本発明によるならば、アノードとカソードとの
間の少なくとも一部分が、放電路用貫通孔とガス帰還路
用貫通孔とを備えた複数の円盤状部材と、前記２種類の
貫通孔を内包できる内径を有し、前記円盤状部材の間に
交互に且つ気密に接続された筒状接続部材とから構成さ
れるイオンレーザ管において、前記円盤状部材は、非導
電性かつ高熱伝導性のセラミック材料によって形成され
た外囲部材と、プラズマに対する耐スパッタ特性が良好
な材質で形成され、前記放電路用貫通孔の部分を構成す
る細管部品とを有しており、かつ前記細管部品と前記外
囲部材とは熱伝導性よく接続される。
本発明の好ましい実施例では、前記の外囲部材は、窒化
アルミニウム（ＡＩＮ）で形成され、また、前記の細管
部品は、シリコンカーバイド（Ｓｉ Ｃ）またはタング
ステンで形成される。
アルミニウム（ＡＩＮ）で形成され、また、前記の細管
部品は、シリコンカーバイド（Ｓｉ Ｃ）またはタング
ステンで形成される。
作用
以上のようにイオンレーザ管のレーザガスのプラズマが
直接当る放電路用貫通孔部分をプラズマに対する耐スパ
ッタ特性が良好な材質、例えばシリコン・カーバイド（
Ｓｉ Ｃ）やタングステンによって形成し細管部品で構
成し、これを窒化アルミニウムなどのセラミックスの外
囲部材内に熱伝導性よく密着させた細管構造とすること
により、レーザガスのプラズマによって放電路用細管部
品がたたかれても、その放電路用細管部品は、ガスは生
じない。従って、従来のような窒化アルミニウムセラミ
ックスのスパックによる窒素ガスの放出は生ぜず、放電
は安定化し、出力が不安定となることはない。
直接当る放電路用貫通孔部分をプラズマに対する耐スパ
ッタ特性が良好な材質、例えばシリコン・カーバイド（
Ｓｉ Ｃ）やタングステンによって形成し細管部品で構
成し、これを窒化アルミニウムなどのセラミックスの外
囲部材内に熱伝導性よく密着させた細管構造とすること
により、レーザガスのプラズマによって放電路用細管部
品がたたかれても、その放電路用細管部品は、ガスは生
じない。従って、従来のような窒化アルミニウムセラミ
ックスのスパックによる窒素ガスの放出は生ぜず、放電
は安定化し、出力が不安定となることはない。
実施例
以下、添付図面を参照した本発明によるイオンレーザ管
の実施例を説明する。
の実施例を説明する。
第１図は、本発明に従うイオンレーザ管の１実施例の構
成を断面図にて示したものである。図示のイオンレーザ
管は、放電路用貫通孔１が設けられた細管部品２を中央
に装着した外囲部材３を複数有している。各細管部品２
は、プラズマに対する耐スパッタ特性が良好な材質、た
とえばシリコンカーバイド（ＳｉＣ）、タングステン等
で形成されている。一方、各外囲部材３は、窒化アルミ
ニウムセラミックスで形成され、細管部品２を受ける中
央孔と、その中央孔を囲むように配置された複数のガス
帰還路用貫通孔４とが設けられている。
成を断面図にて示したものである。図示のイオンレーザ
管は、放電路用貫通孔１が設けられた細管部品２を中央
に装着した外囲部材３を複数有している。各細管部品２
は、プラズマに対する耐スパッタ特性が良好な材質、た
とえばシリコンカーバイド（ＳｉＣ）、タングステン等
で形成されている。一方、各外囲部材３は、窒化アルミ
ニウムセラミックスで形成され、細管部品２を受ける中
央孔と、その中央孔を囲むように配置された複数のガス
帰還路用貫通孔４とが設けられている。
そして、各細管部品２は、外囲部材３の中央孔の内壁に
熱伝導性よく密着している。
熱伝導性よく密着している。
外囲部材３は、接続部材５により相互に接続されている
。各接続部材５は、ガス帰還路用貫通孔４をその内部孔
の口径内に収めることのできる内径を有する筒状の部材
であり、窒化アルミニウムセラミックスで形成されてい
る。
。各接続部材５は、ガス帰還路用貫通孔４をその内部孔
の口径内に収めることのできる内径を有する筒状の部材
であり、窒化アルミニウムセラミックスで形成されてい
る。
これら外囲部材３および筒状接続部材５は互いに低融点
封着用ガラス等により気密に接続されている。このよう
に構成されるレーザ管の冷却は、外囲部材３および筒状
接続部材５の表面に直接冷却媒体を流すことで達成でき
る。
封着用ガラス等により気密に接続されている。このよう
に構成されるレーザ管の冷却は、外囲部材３および筒状
接続部材５の表面に直接冷却媒体を流すことで達成でき
る。
尚、このようにして形成された放電路の両端には、端部
金属部材６及び７が低融点封着用ガラス等により気密に
接続されている。一方の端部金属部材６内には、アノー
ド８が装着され、そのアノード８に給電するための端子
部材９とレーザ管内の排気およびガスの封入を実施する
ための金属管１０が気密に設けられている。他方の端部
金属部材７には、内部にカソード１１が配置され、その
カソード１１に給電するための端子部材１２が気密に設
けられている。
金属部材６及び７が低融点封着用ガラス等により気密に
接続されている。一方の端部金属部材６内には、アノー
ド８が装着され、そのアノード８に給電するための端子
部材９とレーザ管内の排気およびガスの封入を実施する
ための金属管１０が気密に設けられている。他方の端部
金属部材７には、内部にカソード１１が配置され、その
カソード１１に給電するための端子部材１２が気密に設
けられている。
更に、これら端部金属部材６および７には、石英ガラス
製のブリユースクー窓１３がそれぞれ備えられており、
これらをもってレーザ管として機能するように構成され
ている。
製のブリユースクー窓１３がそれぞれ備えられており、
これらをもってレーザ管として機能するように構成され
ている。
以上のように構成されるイオンレーザ管にあっては、細
管部品１を外囲部材３の中に収納することにより、窒化
アルミニウムセラミックス製外囲部材３にレーザガスの
プラズマが直接当ることが防止され、窒化アルミニウム
セラミックスのスパックを防止することができる。従っ
て、レーザガスのプラズマにより叩かれて、窒素ガスが
発生することはない。
管部品１を外囲部材３の中に収納することにより、窒化
アルミニウムセラミックス製外囲部材３にレーザガスの
プラズマが直接当ることが防止され、窒化アルミニウム
セラミックスのスパックを防止することができる。従っ
て、レーザガスのプラズマにより叩かれて、窒素ガスが
発生することはない。
一方、耐熱性並びに熱伝導性に優れた窒化アルミニウム
セラミックスを用いて外囲部材及び接続部材を形成して
おり、他方、細管部品１は耐熱性がある材料で構成され
ている。従って、細管部品１を相応に薄くすることによ
り、細管部品１の熱伝導性に実質的に影響されずに、耐
熱性並びに冷却性能に極めて優れたレーザ管を実現でき
る。
セラミックスを用いて外囲部材及び接続部材を形成して
おり、他方、細管部品１は耐熱性がある材料で構成され
ている。従って、細管部品１を相応に薄くすることによ
り、細管部品１の熱伝導性に実質的に影響されずに、耐
熱性並びに冷却性能に極めて優れたレーザ管を実現でき
る。
特に、シリコンカーバイド（Ｓｉ Ｃ）の熱伝導率は、
アルミナ（八１２０３）の４倍と大きい（ＡＩＮはＡｌ
２Ｏ２の６倍）。従って、放電路用細管部品２をシリコ
ンカーバイドで形成し、外囲部材３を窒化アルミニウム
（八ｌ Ｎ ）で形成すれば、熱伝導の面からみると、
第２図に示すように窒化アルミニウム（Ａｔ Ｎ ）単
体で円盤状部材１４を形成した場合と同等の冷却効果が
得られる。換言するならば、従来と変わらない冷却効果
を発揮し、且つ、窒素ガス放出によるレーザ管の出力不
安定や低下を防止することができる。
アルミナ（八１２０３）の４倍と大きい（ＡＩＮはＡｌ
２Ｏ２の６倍）。従って、放電路用細管部品２をシリコ
ンカーバイドで形成し、外囲部材３を窒化アルミニウム
（八ｌ Ｎ ）で形成すれば、熱伝導の面からみると、
第２図に示すように窒化アルミニウム（Ａｔ Ｎ ）単
体で円盤状部材１４を形成した場合と同等の冷却効果が
得られる。換言するならば、従来と変わらない冷却効果
を発揮し、且つ、窒素ガス放出によるレーザ管の出力不
安定や低下を防止することができる。
発明の詳細
な説明したように本発明に従うイオンレーザ管は、レー
ザガスのプラズマが直接当る放電路用細管部分がプラズ
マに対する耐スパック特性が良好な材質、たとえばシリ
コンカーバイド（Ｓｉ Ｃ）、タングステン等を用いて
形成されるので、窒化アルミニウムセラミックスのスパ
ッタを防止して窒素ガスの放出を防止することができ、
放電を安定化し、出力が不安定となることを防止するこ
とが可能となり、イオンレーザ管の信頼性を向上させる
ことができる。
ザガスのプラズマが直接当る放電路用細管部分がプラズ
マに対する耐スパック特性が良好な材質、たとえばシリ
コンカーバイド（Ｓｉ Ｃ）、タングステン等を用いて
形成されるので、窒化アルミニウムセラミックスのスパ
ッタを防止して窒素ガスの放出を防止することができ、
放電を安定化し、出力が不安定となることを防止するこ
とが可能となり、イオンレーザ管の信頼性を向上させる
ことができる。
第１図は、本発明によるイオンレーザ管の好ましい１実
施例を示す断面図であり、 第２図は、従来のイオンレーザ管を示す断面図である。 （主な参照番号）
施例を示す断面図であり、 第２図は、従来のイオンレーザ管を示す断面図である。 （主な参照番号）
Claims (4)
- （１）アノードとカソードとの間の少なくとも一部分が
、放電路用貫通孔とガス帰還路用貫通孔とを備えた複数
の円盤状部材と、前記２種類の貫通孔を内包できる内径
を有し、前記円盤状部材の間に交互に且つ気密に接続さ
れた筒状接続部材とから構成されるイオンレーザ管にお
いて、前記円盤状部材は、非導電性かつ高熱伝導性のセ
ラミック材料によって形成された外囲部材と、プラズマ
に対する耐スパッタ特性が良好な材質で形成され、前記
放電路用貫通孔の部分を構成する細管部品とを有してお
り、かつ前記細管部品と前記外囲部材とは熱伝導性よく
接続されていることを特徴とするイオンレーザ管。 - （２）前記外囲部材は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）で
形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第（１
）項記載のイオンレーザ管。 - （３）前記細管部品は、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）
で形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第（
１）項または第（２）項記載のイオンレーザ管。 - （４）前記細管部品は、タングステンで形成されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項または第（
２）項記載のイオンレーザ管。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14903586 | 1986-09-29 | ||
| JP61-149035 | 1986-09-29 | ||
| JP1175387U JPH066519Y2 (ja) | 1987-01-29 | 1987-01-29 | イオンレ−ザ管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63184378A true JPS63184378A (ja) | 1988-07-29 |
Family
ID=26347271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61285755A Pending JPS63184378A (ja) | 1986-09-29 | 1986-11-29 | イオンレ−ザ管 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4912719A (ja) |
| JP (1) | JPS63184378A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02164442A (ja) * | 1988-12-19 | 1990-06-25 | Teru Kyushu Kk | プラズマ装置 |
| US5325389A (en) * | 1991-11-22 | 1994-06-28 | Nec Corporation | Ion-laser including a silicon carbide discharge tube having a small arithmetic roughness |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2725493B2 (ja) * | 1991-08-27 | 1998-03-11 | 日本電気株式会社 | 空冷式アルゴンイオンレーザ管 |
| JP2692447B2 (ja) * | 1991-09-27 | 1997-12-17 | 日本電気株式会社 | ガスレーザ装置 |
| US5177761A (en) * | 1991-10-17 | 1993-01-05 | Spectra-Physics Lasers, Inc. | Gas discharge tube having refractory ceramic coated bore disc for ion laser |
| JPH05267751A (ja) * | 1992-03-19 | 1993-10-15 | Nec Corp | イオンレーザ管 |
| JPH05275774A (ja) * | 1992-03-30 | 1993-10-22 | Nec Corp | イオンレーザ管 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4734915A (en) * | 1985-03-26 | 1988-03-29 | Coherent, Inc. | Conduction cooled laser bore structures formed from graphite and other materials |
-
1986
- 1986-11-29 JP JP61285755A patent/JPS63184378A/ja active Pending
-
1987
- 1987-11-30 US US07/126,566 patent/US4912719A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02164442A (ja) * | 1988-12-19 | 1990-06-25 | Teru Kyushu Kk | プラズマ装置 |
| US5325389A (en) * | 1991-11-22 | 1994-06-28 | Nec Corporation | Ion-laser including a silicon carbide discharge tube having a small arithmetic roughness |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4912719A (en) | 1990-03-27 |
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