JPS63227069A

JPS63227069A - 高繰返しパルスレ−ザ電極

Info

Publication number: JPS63227069A
Application number: JP6169287A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Mogi; 茂木　茂; Satoru Yagiu; 悟柳父; Hitoshi Okubo; 仁大久保; Tsuneji Teranishi; 常治寺西; Hirokuni Aoyanagi; 青柳　浩邦
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-03-17
Filing date: 1987-03-17
Publication date: 1988-09-21

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、放電励起型の高繰返しパルスレーザ装置に使
用される高繰返しパルスレーザ電極に関するものである
。

（従来の技術）近年［分子法によるウラン分離装置」に使用するＴＥＡ
／ＴＥＭＡＣＯ２レーザを初め、エキシマレーザ、銅蒸
気レーザ等、各種高繰返しパルスレーザの産業への使用
が検討され、各種の装置が開発・実用化されている。

この様な高繰返しパルスレーザ装置において、レーザ発
振を得るためには、レーザ媒質中で空間的に均一で且つ
レーザ光軸方向に一定の幅を有する放電の発生を必要と
するため、放電を行う主電極は、レーザ媒質中において
、レーザ光軸方向を長手方向として対向配＠される。

第６図に、この様な高繰返しパルスレーザ装置を、放電
部を主として示す。

第６図において、パルス電源装置１からレーザ本体２に
入力された電流は、主電極３，４に送られる前に一旦予
備電離電極６を介してピーキングコンデンサ５１．５２
を充電する。ここで予価電離電極６は、主電極３．４間
で放電が発生する前に、主電極間を電子密度１０８個／
Ｃｍ３程度に淡く電離させ、電極３，４間でグロー放Ｎ
７が発生し易くするために使用される。この場合、高周
波の電流をピーキングコンデンサ５１．５２に充電する
ことが必要である。予備電離の後ピーキングコンデンサ
５１．５２の極間電圧が上昇して、主電極３，４間に絶
縁破壊が生じると、一旦ピーキングコンデンサ５１．５
２に蓄えられた電荷が主電器３，４間に注入され、グロ
ー放電７が発生する。このグロー放電７により、レーザ
本体２内のレーザガス８が励起されレーザ発振がなされ
る。

図示していないが、これに共振器を設置することにより
、図の１３に示す方向にレーザ光を取出すことができる
。

しかしながら、この様な高繰返しパルスレーザ装置の主
電極部においては、グロー放電７の幅が不安定となり、
その結果安定したレーザ光が得られないという問題が存
在していた。

このことを、以下に説明する。

第７図は主電極３，４間のグロー放電７の様子を示す図
である。同図において、主電極３．４の平面部でのグロ
ー放電７の幅ｒＡＪは、同品の電界が均一であることか
ら、特に変化することなく、安定している。これに対し
、主電極３，４の端部曲面部でのグロー放電９の幅は、
同品の電界が不均一であることが影響して、変化し易く
安定しない。従って主電極３，４の端部までを含めたグ
ロー放電７，９仝体の幅ｒＢＪは不安定なものとなる。

一方、主電極３，４間の放電光は、同図の紙面と直交す
る方向１３に取出され、共（辰器（ミラー）を通してレ
ーザ光になる。この際、主電極３゜４間のグロー放電７
，９の幅（例えば図中ＡｏｒＢ）が、レーザ光の出力に
大きく影響する。つまり、端部までをも含めたグロー放
電７，９の放電幅ｒＢＪに合せて共振器を設置した場合
、幅ｒＢＪが変化するにつれて、共振器からのレーザ光
の出力も変化する。このことが原因して安定した出力の
レーザ光が得られなくなってしまうのである。

また、高繰返しパルスレーザ装置では、その動作圧力が
数気圧もの高圧であるため、主電極の端部で放電が収束
し、絶縁破壊やアークを生じ、その結果電極を破損する
恐れがある。

（発明が解決しようとする問題点）上記の様に、従来の高繰返しパルスレーザ電極には、グ
ロー放電の幅が不安定となり、その結果安定したレーザ
光が得られない問題や、主電極の端部で絶縁破壊やアー
クを生ずる問題が存在していた。

本発明は、この様な問題点を解決するために提案されも
のであり、その目的は、安定した出力のレーザ光を得て
、しかも主電極の端部で絶縁破壊やアークを生ずること
がない様な優れた高繰返しパルスレーザ電極を提供する
ことである。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明の高繰返しパルスレーザ電極は、主電極の幅方向
端部に絶縁物を装着することを構成の特徴としている。

（作用）本発明は、以上の様な構成を有することにより、主電極
端部での放電が抑制されるため、主電極中央の平面部で
安定したグロー放電が得られ、また、主電極端部で絶縁
破壊やアークを生ずる問題はない。

（実施例）以上説明した様な本発明による高繰返しパルスレーザ電
極の一実施例を以下に説明する。なお、第６図及び第７
図に示した従来技術と同一部分には同一符号を付し説明
を省略する。

第１図に示す実施例においては、主電極３，４の端部曲
面部には、エポキシ樹脂等にて絶縁コーティング１０が
施されている。この様な構成とした場合、絶縁コーティ
ング１０として使用される絶縁物の破壊電圧は、第２図
に示す様にレーザガスとして使用される絶縁ガスの約５
倍（絶縁寸法’１ｍｍ）にもなる。従って、絶縁ガスに
露出した主電極３，４の平面部でグロー放電７を発生し
ても、絶縁コーティング１０を施された端部曲面部にお
いてグロー放電９を生じることがなくなる。

即ち、グロー放電の幅が不安定となっていた従来技術の
問題点が解決され、主電極３，４の平面部における安定
した幅ｒＡＪのグロー放電７のみが１昇られるため、安
定したレーザ出力が得られる。

また、主電極３．４の端部曲面部においてアーク放電を
生ずることもなくなるため、電極の損傷が防止される利
点もある。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
この他にも、例えば第３図乃至第５図に示す様な実施例
が考えられる。

第３図の実施例は、主電極３，４の端部曲面部の全面に
絶縁コーティング１０を施す代りに、平面部に臨む高電
界側の一部だけに絶縁コーティング１１を施す構成であ
る。この実施例では、第１図の実施例に比べて絶縁処理
が簡略化される長所がおる。

第４図の実施例は、主電極３．４の端部曲面部を切り落
とし、この切り落とし部の角部に絶縁コーティング１２
を施す構成である。この実施例では、第３図の実施例と
同様に絶縁処理が簡略化される上、電極寸法を縮小化で
きる利点がある。

第５図の実施例は、主電極３，４の端部曲面部に絶縁ゴ
ムカバー１４を装着する構成である。ここでゴムカバー
１４の厚さは任意とされるが、その絶縁特性は半導電性
以上（１０６Ω−ｃｍ）であることが必要である。この
実施例では、第３図、第４図の実施例よりざらに絶縁処
理が簡略化されている。

［発明の効果］以上説明した様に、本発明においては、電極の端部に絶
縁物を装着するという簡単な構成により、電極の平面部
において、安定した幅のグロー放電８得られ、また、電
極端部で絶縁破壊やアークを生じることがないため、安
定したレーザ出力を得られ、しかも電極の損傷を防止し
得る様な優れた高繰返しパルスレーザ電極を提供できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による高繰返しパルスレーザ電極の一実
施例を示す断面図、第２図は絶縁物と絶縁ガスの破壊電
圧を比較するグラフ、第３図乃至第５図は本発明による
異なる実施例を示す図で第３図と第４図は断面図、第５
図は斜視図、第６図は高繰返しパルスレーザ装置を放電
部を主として示す断面図、第７図は従来の高繰返しパル
スレーザ電極を示す断面図でおる。１・・・パルス電源装置、２・・・レーザ本体。３，４
・・・主電極、５１．５２・・・ピーキングコンデンサ
、６・・・予備電離電極、７・・・グロー放電、８・・
・混合ガス、９・・・端部のグロー放電、１０〜１２・
・・絶縁コーティング、１３・・・レーザ光の取出し方
向、１４・・・絶縁ゴムカバー。２、）第　１　図０　　　　　　１（ｍｍ）紀繰寸汰第２図第　３　図へ第　５　図第６図第　７　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）レーザ媒質中に、レーザ光軸方向を長手方向とし
て一対の主電極を対向配置されて成る高繰返しパルスレ
ーザ電極において、前記主電極が幅方向の端部に絶縁物を装着されたもので
あることを特徴とする高繰返しパルスレーザ電極。
（２）主電極が、幅方向の電極端部を切り落とされ、こ
の切り落とし部に絶縁物を装着されたものである特許請
求の範囲第１項記載の高繰返しパルスレーザ電極。
（３）絶縁物として、エポキシ樹脂を使用した特許請求
の範囲第１項記載の高繰返しパルスレーザ電極。
（４）絶縁物として、絶縁性ゴムを使用した特許請求の
範囲第１項記載の高繰返しパルスレーザ電極。