JPS63239884A

JPS63239884A - 金属蒸気レ−ザ装置

Info

Publication number: JPS63239884A
Application number: JP7161687A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Nishio; 光弘西尾
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-03-27
Filing date: 1987-03-27
Publication date: 1988-10-05

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）本発明は金属蒸気レーザ装置に関し、特に金属蒸気源の
放電管への供給を装置本体内を大気に開放することなく
なし得る金属蒸気レーザ装置に係わる。

（従来の技術）　。

従来、金属蒸気レーザ装置としては、例えば第４図に示
すものが知られている。

図中の１は、レーザ装置本体（気密容器）である。この
気密容器１には耐熱性材質（例えばセラミックスなど）
からなる放電管２が設けられ、該放電管２の両端にはタ
ングステンなどからなる円筒状の電極３，４が設けられ
ている。前記放電管２の内部には、銅、金等の金属蒸着
［５が配置されている。前記気密容器１の所定の位置に
はバッファガス供給装Ｒ６，真空ポンプ７が夫々連結さ
れており、これらにより２０　Ｔ　ｏｒｒ程度のＨｅ。

Ｎｅ雰囲気に保たれる。更に、前記気密容器１の長手方
向に沿う両端部には、Ｏリング（図示せず）を介して窓
８，９が夫々設けられている。これら窓８，９を通る直
線上つまりレーザ光の発振光路上には、共振器ミラー１
０．１１が設けられている。前記気密容器１の外周には
、断熱のための断熱材１２．真空ジャケット１３が設け
られている。

前記電極３，４間には、高圧電源１４が設けられている
。

こうした構造の装置において、放電管２内を例えば１０
〜２０　Ｔ　ｏｒｒのバッファガス（Ｎｅガス。

Ｈｅガス）で満たし、放電させると、放電のエネルギに
より放電管２が加熱され、その濃度が千数百−に達する
。この時、上記媒質の蒸気が所定の圧力に達し、金属蒸
気が前記放電により励起される。そして、レーザ光は窓
８．９を通し、前記出力ミラー１０と全反射ミラー１１
の間を往復してレーザ発振する。なお、前記金属蒸気源
１４は拡散などで次第に失われていくため、適宜補給す
る必要がある。

ところで、従来装置においては、金属蒸気源５を補強す
る時、気密容器全体を大気開放していた。

しかし、金属蒸気レーザは大気中の不純物を吸着し易く
、大気開放後はアウトガスが大量に発生するため、再発
振には半日程度以上のベーキングを必要とするという問
題点を有する。

また、発振後の放電管２は極めて高温であり、これを急
冷することは放電管２の寿命を著しく縮める。従って、
発振終了から大気開放までは半日程度をかけて徐冷して
いた。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、レーザ装置
本体の内部を大気に開放することなく金属蒸気源を供給
でき、もって再発振に要する時［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明は、気密容器としてのレーザ装置本体に放電管を
配置し、更に該放電管内部に金属蒸気レーザ媒質を配置
し、前記放電管内部に放電により＾湿状態となり前記媒
質を蒸気化しｔレーザ発振を行う金属蒸気レーザ装置に
おいて、前記レーザ装置本体のビーム取出し口近傍に貫
通穴をそ°の軸線が前記放電管の軸線に交差する角度に
設け、この貫通穴内のレーザ装置本体内壁に２ケ以上の
環状の溝を前記貫通穴の長手方向に沿うように設け、前
記貫通穴に出入回転自在でかつ先端部に溝状の切欠は部
を有した可撓性を有する挿入棒を設け、前記溝に前記レ
ーザ装置本体と挿入棒とをシールする０リングを設ける
ことを要旨とする。

（作用）本発明によれば、（イ）、挿入棒の放電管への出入のときでも気密容器内
と大気をほぼ完全に遮断できる。つまり、挿入棒の停止
時は勿論の事、挿入棒の凹部が気密容器の溝間に位置し
た場合でも、レーザ装置本体の溝間の距離が凹部の開口
径より大きいため、気密容器が大気に開放することを抑
制できる。従って、再発振に要する時間を短縮できると
ともに、寿命の長い放電管を得ることができる。

（ロ）、挿入棒の先端に切欠は部が設けられているため
、蒸気源を放電管内の所定の位置に落した後、挿入棒を
元の位置に戻すときその先端が蒸気源に触れることを防
止し、蒸気源の位置が所定の位置からずれることを防止
できる。

（ハ）、挿入棒が可撓性の材質からなるため、挿入棒の
先端が放電管の内壁に当接した後は当接した状態で放電
管の奥床で挿入することができる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図を参照して
説明する。但し、同装置は従来装置（第４図）と同部材
は同符号を付して説明を省略する。

図中の２１は、気密容器１のビーム取出し口近傍に設け
られた貫通穴である。この貫通穴２１は、前記放電１！
２の軸方向に対して右斜めに傾斜している。前記内の気
密容器２の内壁には、例えば２ケの環状の溝２２が貫通
穴２１の長手方向に沿って設けられている。ここで、こ
の溝２２．２２１１１の距離は、後記凹部の開口径より
も大きくなっている。前記溝２２．２２には、夫々０リ
ング２３゜２３が設けられている。前記貫通穴２１には
、出入・回転自在な可撓性（例えばポリエチレン）の挿
入棒２４が前記０リング２３．２３を介して挿入されて
いる。前記挿入棒２４の先端部には、つば状のストッパ
２５とともに切欠は部２６が設けられている。ここで、
ストッパー２５は、挿入棒２４を引出す際、該挿入棒２
４が前記貫通穴２１から抜出さないようにするためのも
のである。また、前記切欠は部２６は、金属蒸気源５を
放電管内の所定の位置に落した後、挿入棒２４を元の位
置に戻すときその先端が蒸気源５に触れ蒸気源５の位置
を所定の位置からずらさないようにするためである。前
記挿入棒２４の上側面には、金属蒸気源５を一時的に収
納する凹部２７が設けられている。この凹部２７の縁の
部分は前記Ｏリング２３を損傷しないように十分面取り
されている。

また、凹部２７の位置は、前記溝２６（挿入棒の下側面
）と反対の位置にある。前記挿入棒２４は、前記気密容
器１に取付けた固定装置２８により固定できるようにな
っている。これにより、気密容器１の内部を減圧した時
、挿入棒２４が気密容器１内に引込まれないようになっ
ている。

次に、こうした構造の装置の動作について説明する。

■まず、挿入棒２４を回転させ、凹部２７を上に持って
くる。

■次に、凹部２７に金属蒸気［５を詰める。

■次いで、挿入棒２４を凹部２７が放電管２内の適当な
位置にくるまで挿入する。これは、例えば予め挿入棒２
４に印をつければ容易になしえる。

■ひきつづき、挿入棒２４を回転させて凹部２７を下に
向け、凹部２７に詰めた金属蒸気源５を放電管内に落と
す。

■この後、挿入棒２４の先端の切欠は部２６を下側にし
た状態で挿入棒２４を引戻す。

■上記■〜■を必要に応じて繰返す。

しかして、上記実施例によれば、前記気密容器１のビー
ム取出し口近傍に貫通穴２１を設け、この貫通穴２１内
の気密容器２内壁に２ケの溝２２゜２２を設け、前記貫
通穴２１に出入・回転自在でかつ先端部にストッパー２
５及び切欠は部２６を有した可撓性を有する挿入棒２４
を設け、前記溝２２に前記気密容器１と挿入棒２４とを
シールする０リング２３を設けた構造となっているため
、以下の効果を有する。

（イ）、挿入棒２４の放電管２への出入のときでも気密
容器１内と大気をほぼ完全に遮断できる。

つまり、挿入棒２４の停止時は勿論の事、挿入棒２４の
凹部２７が気密容器２４の溝２２．２２間に位置した場
合でも、溝２２．２２間の距離が凹部２７の開口径より
大きいため、気密容器１が大気に開放することを抑制で
きる。従って、再発振に要する時間を短縮できるととも
に、寿命の長い放電管を得ることができる。

（ロ）、挿入棒２４の先端につば付ストッパー２５が設
けられているため、挿入棒２４を元の位置に戻す際、誤
って挿入棒２４を貫通穴２１から引抜くのを防止できる
。

（ハ）、挿入棒２４の先端に切欠は部２６が設けられて
いるため、蒸気源５を放電管内の所定の位置に落した後
、挿入棒２４を元の位置に戻すときその先端が蒸気源５
に触れることを防止し、蒸気源５の位置が所定の位置か
らずれることを防止できる。

（ニ）、挿入棒２４が可撓性の材質からなるため、挿入
棒２４の先端が放電管２の内壁に当接した後は当接した
状態で放電管２の奥まで挿入することができる。

（ホ）、厳密にいえば、蒸気１１！５の供給に際し、凹
部２７及び０リング２３で囲まれた部分の大気は気密容
器１内に流入するが、微量であり、問題にはならない。

なお、本発明に係る金属蒸気レーザ装置は、第３図に要
部を示すように、気密容器１の所定の位置に内周部に雌
ネジを形成したストッパ受３１を開口し、このストッパ
受３１に外周部が雄ネジに形成した挿入棒２４のストッ
パー２５を螺合させた構造でもよい。こうした構造によ
り、前記固定装置が不要となる。

また、上記実施例では、貫通穴に位置する気密容器に２
ケの溝を設けた場合について述べたが、これに限定され
ず、溝を３ヶ以上設けてもよい。

［発明の効果］以上詳述した如く本発明によれば、レーザ装置本体の内
部を大気に開放することなく金属蒸気源を供給でき、も
って再発振に要する時間を短縮し得、かつ寿命の長い放
電管が得られる金属蒸気レーザ装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る金属蒸気レーザ装置の
概略説明図、第２図は同装置の挿入棒の先端部の説明図
、第３図は本発明の他の実施例に係る金属蒸気レーザ装
置の概略説明図、第４図は従来の金属蒸気レーザ装置の
説明図である。１・・・レーザ装置本体（気密容器）、２・・・放電管
、３．４・・・電極、５・・・蒸気源、６・・・真空ポ
ンプ、７・・・バッファガス供給装置、１１・・・共振
器ミラー、２１・・・貫通穴、２２溝、２３・・・０リ
ング、２４・・・挿入棒、２５・・・ストッパー、２６
・・・切欠は部、２７・・・凹部、３１・・・ストッパ
受。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第３図　　　　　　第２図第４！！Ｉ

Claims

【特許請求の範囲】

気密容器としてのレーザ装置本体に放電管を配置し、更
に該放電管内部に金属蒸気レーザ媒質を配置し、前記放
電管内部に放電により高温状態となり前記媒質を蒸気化
してレーザ発振を行う金属蒸気レーザ装置において、前
記レーザ装置本体のビーム取出し口近傍に貫通穴をその
軸線が前記放電管の軸線に交差する角度に設け、この貫
通穴内のレーザ装置本体内壁に２ケ以上の環状の溝を前
記貫通穴の長手方向に沿うように設け、前記貫通穴に出
入回転自在でかつ先端部に溝状の切欠け部を有した可撓
性を有する挿入棒を設け、前記溝に前記レーザ装置本体
と挿入棒とをシールするＯリングを設けることを特徴と
する金属蒸気レーザ装置。