JPS63227074A - ガスレ−ザ装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明はレーザ媒質としてガスを放電エネルギで励起
してレーザ光を出力するガスレーザ装置に関する。

（従来の技術） ガスレーザ装置には大気圧あるいは高気圧横放電励起形
のＴＥＡＣＯ２レーザやエキシマレーザなどがあること
よく知られている。

このようなガスレーザ装置は、ＣＯ２、Ｎ２、Ｈｅなど
を混合したレーザガスやエキシマ用レーザガスが循環さ
せられる放電空間部に陽極と陰極とからなる一対の主電
極を設け、これら主電極間で発生する放電エネルギによ
って上記レーザガスを励起してレーザ光を発振させるよ
うになっている。

ところで、上記一対の主電極によるレーザガスの励起を
良好に行なえるようにするためには、主電極間に主放電
を発生させる前に上記放電空間部を予備電離するように
している。放電空間部を予ｌｆｍｉｔ離するには種々の
手段が知られているが、その１つとしてコロナ電極を用
い、このコロナ電極と主電極との間にコロナ放電を発生
させ、このコロナ放電で予備電離することが知られてい
る。上記コロナ電極としては周知のようにチューブ状の
誘電体の中心部に金ぶ線からなる導電体を挿通して形成
されたものが知られている。そして、このような構造の
コロナ電極は主電極に近接させ、かつこの長さ方向全長
にわたって配置される。

しかしながら、このような構造によると、コロナ電極と
主電極との間の最も近接する部分だけに強いコロナ放電
が発生しやすいため、一対の主電極間の放電空間部を均
一に予備電離するすることができないという問題があっ
た。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は上記事情にもとずきなされたちので、その目
的とするところは、一対の主電極間の放電空間部をコロ
ナ電極によって均一に予備電離することができるように
したガスレーザ装置を提供することにある。

［発明の効果］ （問題点を解決するための手段及び作用）上記問題点を
解決するためにこの発明は、レーザガスが収容される放
電空間部と、この放電空間部に離間対向して配設されこ
れらの間に発生する放電で上記レーザガスを励起する少
なくとも一対の主電極と、これら主電極の放電に先立ち
上記放電空間を予備電離するコロナ電極とを具備し、こ
のコロナ電極を中空状の誘電体の無いほうの軸方向に第
１の導電体を挿通するとともに、上記誘電体の外周面に
第２の導電体を設けて形成する。

そして、この第２の導電体の近傍にコロナ放電を発生さ
せるようにする。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を第１図と第２図を参照して
説明する。第２図に示すガスレーザ装“置は円筒状の外
筒１と内筒２とによって環状に形成された放電空間部３
を有する。この放電空間部３にはＣＯ２、Ｎ２．１−１
ｅなどのガスを混合したレーザガスあるいはエキシマ用
のレーザガスが収容されている。このレーザガスは上記
放電空間部３に配置された送風機４によって同図に矢印
で示す方向に強制的に循環させられるようになっている
。

また、上記放電空間部３には上下方向に離間対向した一
対の主電極５がレーザガスの流れ方向に対して交差する
方向に沿って配設されている。これら主電極５間を通過
したレーザガスは上記放電空間部３に配設された熱交換
器６によって冷却される。また、下方に位置する主電極
５の幅方向両側には、それぞれ後述する構造のコロナ電
極７が上記主電極５の長手方向全長にわたって配設され
ている。

上記一対の主電極５は高電圧スイッチ８と主コンデンサ
９を有する主回路１１を介して高電圧パルス電源１２に
接続され、また一対の上記コロナ電極７はピーキングコ
ンデンサ１４を介して上記主回路１１に接続されている
。したがって、上記高電圧スイッチ８を閉じれば、ピー
キングコンデンサ１３に蓄えられた電気エネルギがコロ
ナ電極７に供給され、このコロナ電ｆａｉ７と主電極５
との間でコロナ放電が発生して放電空間部３が予ＩＲＴ
ｉ離されたのち、主コンデンサ９に蓄えられた電気エネ
ルギによって一対の主１！ｗＡ５間に主放電が発生し、
この主放電によってレーザガスが励起されるようになっ
ている。

上記コロナ電極７は、第１図に示すようにチューブ状の
誘電体１４の中心部に第１の導電体としての第１の金属
線１５が挿通されているとともに、外周面には第２の導
電体としての第２の金ＢＩＱ１６が螺旋状に巻回されて
いる。そして、上記第１の金属線１５が上方に位置する
一方の主電極５に接続され、第２の金屑線１６が下方に
位置する他方の主電極５に接続されている。

このような構造のガスレーザ装置においては、高電圧ス
イッチ８を閉じると、ビーキングコンテンサ１３に蓄え
られた電気エネルギが放出されて一対のコロナ電８ｉ７
と下方の主電極５との間にコロナ放電が発生し、それに
よって放電空間部３の一対の主電極５間の部分が予ＩＩ
ｍ離される。ついで、一対の主電極５間に主放電が生じ
、これらの間のレーザガスが励起されて図示せぬ共振器
の出力鏡からレーザ光が出力されることになる。

ところで、上記コロナｆｆ１ｌ（ｉ７は誘電体１４の中
心部に第１の金陀線１５が挿通されているだけでなく、
その誘電体１４の外周面に第２の金属線１６が螺旋状に
巻回されている。そのため、上記誘電体１４と第１、第
２の金属線１５．１６との間の大きな電位差によって上
記第２の金属線１６の近傍にコロナ放電が発生すること
になる。この第２の金属線１６は上述したように誘電体
１４の外周面に螺旋状に巻回されているから、その螺旋
のピッチに対応した間隔でコロナが発生する。したがっ
て、放電空間部３の一対の主電極５間の部分をほぼ均一
に予Ｉ電離することができる。しかも、上記第２の金属
線１６の螺旋のピッチを変えることによって主Ｎ極５と
コロナ電極７との間で発生するコロナ放電のピッチを変
えることもできる。

なお、この発明は上記一実施例に限定されず、たとえば
第２の導電体としては第２の金属線１６に代わり、第３
図に示すように金属箔２１を誘電体１４の外周面に軸方
向ほぼ全長にわたり、かつ周方向に所定の間隔でたとえ
ば蒸着や接着などの手段で設けるようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明は、レーザガスを一対の主電
極間に生じる主放電によって励起するに先立ち、上記一
対の主電極間の放電空間部をコロナ電極で予備電離する
ガスレーザ装置において、上記コロナ電極は誘電体の中
心部に第１の導電体を挿通するとともに、外周面に第２
の導電体を設けて構成した。したがって、上記誘電体と
第１、第２の導電体との間の大きな電位差によって上記
第２の′Ｓ電体の近傍でコロナ放電を発生させることが
できるから、上記第２の導電体によってコロナ放電の分
布状態を均一な状態や任意のピッチなど所望する状態に
変えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す主電極とコロナミル
との配置状態の斜視図、第２図は同じくガスレーザ装置
の概略的構成図、第３図はこの発明の他の実施例を示す
コロナ電極の斜視図である。 ３・・・放電空間部、５・・・主電極、７・・・コロナ
電極、１４・・・誘電体、１５・・・第１の金属線（第
１の導電体）、１６・・・第２の金ａ線（第２の導電体
）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザガスが収容される放電空間部と、この放電
   空間部に離間対向して配設されこれらの間に発生する放
   電で上記レーザガスを励起する少なくとも一対の主電極
   と、これら主電極の放電に先立ち上記放電空間を予備電
   離するコロナ電極とを具備し、このコロナ電極は中空状
   の誘電体の内方の軸方向に線状の第１の導電体が挿通さ
   れているとともに、上記誘電体の外周面に第２の導電体
   が設けられてなることを特徴とするガスレーザ装置。
2. （２）上記第２の導電体は上記誘電体の外周面に螺旋状
   に巻回された金属線からなることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のガスレーザ装置。
3. （３）上記第２の導電体は上記誘電体の外周面に周方向
   に所定間隔で、かつ軸方向ほぼ全長にわたって設けられ
   た帯状の金属膜からからなることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のガスレーザ装置。