JPS63241974A

JPS63241974A - 金属蒸気レ−ザ装置

Info

Publication number: JPS63241974A
Application number: JP7667687A
Authority: JP
Inventors: Norihiko Sasaki; 佐々木　典彦
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-03-30
Filing date: 1987-03-30
Publication date: 1988-10-07

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】（発明の目的ン（産業上の利用分野）この発明は、放電管内に金属蒸気を供給する金属蒸気源
として例えば鋼材を用いる金属蒸気レーザ装置に関する
。

（従来の技術）一般的な金属蒸気レーザ装置は、気密容器内に設けられ
た放電管内に、一対の重臣が設けられ、上記放電管内に
金属蒸気源が設けられている。そして、気密容器内に例
えばＨｅ、Ｎｅ等のバッフ７ガスを供給して、上記電橋
間で放電を発生させ、この放電により上記金属蒸気源が
加熱されて、金属蒸気を発生する。さらに、この金属蒸
気中に放電が発生することで金属蒸気が励起されレーザ
光を発掘するように構成されている。

このような金属蒸気レーザ装置は、例えば第３図に示さ
れるような構造を有している。図中において、１は放電
管であり、この放電管１は、その外周に沿う管状に形成
された断熱材２を介して気密容器３の内側に支持されて
いる。

そして、放電管１の両端にはそれぞれ管状の放電電極４
．５が同心的に設けられて、これら放電電極４．５は気
密容器３の外側に設けられた高圧電源６に接続されてい
る。この高圧電源６には第１のリード線７を介して一方
の放電型ｆｆ１４と、第２のリード線８によって後述す
る導電体８ａの一端とが接続されている。上記導電体８
ａの他端には第３のリード線８ｂによって他端の放電電
極５が接続されている。

上記導電体８ａは円筒状に形成され、上記気密容器３の
外周に接合する状態で設けられている。

また、上記放電管１の両側端のそれぞれの開口部に対向
する気密容器３には取出し窓９．１０が設けられている
。さらに、この取出し窓９．１０の外側には互いに対向
する一対の共振器ミラー１１．１２が設けられている。

この共振器ミラー１１．１２のうち一方は全反射鏡であ
り、他方はわずかに光を通す部分反射鏡である。

上記気密容器３の一端側には真空ポンプ１３、他端側に
はバッフ７ガス源１４がそれぞれ接続されている。

このように構成された金属蒸気レーザ装置でレーザ光を
発振する場合には、上記放電管１の内側路中央に金属蒸
気源としての銅材１５を載置する。

そして、上記真空ポンプ１３が動作されることにより、
気密容器３内が負圧になり、バッファガス源１４からバ
ッファガスが導引される。

上記放電電極４．５は上記リード線７，８等を介して高
圧電源６から電圧が印加されることで双方間に放電を発
生する。この放電はバッファガスを介して発生し、上記
銅材１５を加熱する。この加熱により銅材１５の一部は
蒸発し、銅蒸気が気密容器３内に広がる。そして、銅蒸
気が上記放電により励起されレーザ光を発生する。この
レーザ光は上記共振器ミラー１１．１２間で光軸に平行
に放射されたものだけが反射を繰返すことにより連鎖的
に増幅され、上記他方の部分反射鏡１２側から発振され
る。

このように放電管１の外周側に上記したような導電体８
ａが同軸状に設けられることでインダクタンスが減少し
、放電電極４．５の間で立上がりの早いパルス放電を得
ることができるように構成されている。

ところが、放電管１と導電体８ａとの間に断熱材２が設
けられているため、放電管１の内径ｄと導電体８ａの内
径りの差が大きく、これ以上インダクタンスを減少させ
ることができず、レーザ光出力の向上を図ることができ
なかった。

（発明が解決しようとする問題点）上述したように、金属蒸気レーザ装置は、金属蒸気を励
起するための放電の立上がりを早くするために、放電管
の外周に放電電極から導出された導電体を同軸状に設け
てインダクタンスを減少するように構成されているが、
放電管と、導電体の管状部との間に断熱材が設けられて
いる。このため、これ以上インダクタンスを減少させる
ことは困難であった。

この発明は上記事情に着目してなされたものであり、放
電管の外周面に導電体を接合配設することにより、イン
ダクタンスを著しく減少させて、立上がりの早い放電を
得ることができ、これによリレーザ光の出力を向上でき
る金属蒸気レーザ装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段及び作用）この発明は、
放電電極から導出された導電体を高圧電源に接続し、上
記導電体を上記放電管の外周面に軸方向に沿って直接的
に接合配置することにより、放電管の内径と８電体の内
径との差を減少してインダクタンスを低減し、レーザ光
出力を向上する金属蒸気レーザ装置にある。

（実施例）この発明における一実施例を第１図および第２図を参照
して説明する。

図中において１６は外部から密閉された気密容器であり
、この気密容器１６には真空ポンプ１７およびバッファ
ガス源１８がそれぞれ接続されてた断熱材１９が、外周
面を接合されて設けられている。

そして、この断熱材１９の内側には、放電管２０が後述
するように設けられている。この放電管２０は軸方向に
長手方向を有して形成されており、放電管２０の両端の
それぞれの開口部付近には、例えば一対の放電電極２１
．２２が設けられている。この放電電極２１．２２はと
もに放電管２０の内径ｄより小さな外径を有する管状に
形成されて、それぞれの一端側を放電管２０内に位茸し
て同軸状に配設されている。

一方の放Ｎ電極２１には導電体としての複数の帯板状の
プレート２６・・・のし字状に折曲された一端がそれぞ
れ周方向に所定間隔ａで固着されている。これらプレー
ト２６・・・は上記放電管２０の外周面に軸方向に沿っ
て接合されていて、他端は上記放電管２０に外嵌された
環状ターミナル２８に固着されている。この環状ターミ
ナル２８は第１のリード線２９によって高圧Ｎ源２５と
接続されている。また、上記他方の放ＮＮ極２２は第２
のリード線２４によって上記高圧電Ｉ！２５に接続され
ている。なお、上記プレート２６は高融点材である例え
ばＭＯ（モリブデン）によって形成されている。つまり
、上記導電体としての複数のプレート２６は放電管２０
の外周面に接合されて、このプレート２６の外側に断熱
材１９が設けられている。また、上記放電管２０の放電
電極２２が設けられた端部の外周には、上記断熱材１９
の長手方向断面と同形状断面に形成されて、上記環状タ
ーミナル２８と放電電極２２の間の絶縁破壊を防止する
絶縁体２２ａが設けられている。

ざらに、上記放電管２０の両端の開口部に対向する気密
容器１６には、取出し窓３０．３１が設けられ、さらに
、外側には、一対の共搬器ミラー３２．３３が互いに対
向して設けられ、放電管２０の長手方向に平行なレーザ
光のみを反射するよう構成されている。

このように構成された金兄蒸気レーザ装置を作動させる
場合には、上記放電管２０の長手方向゛略中央に今風蒸
気源としての例えば銅材３４を載置して、従来と同様の
レーザ光発振工程で発振される。

そして、上述のように放電管２０の外周面に軸方向に沿
って導電体としての複数のプレート２６を配置したこと
により、円筒状の導電体を同軸状に設けた場合と同様に
インダクタンスを減少させることができる。

また、上記プレート２６を放電管２０の外周面に接合状
態で設けることで、放電管２０の内径ｄとプレート２６
によって擬似的に形成された内径Ａ（この内径Ａは放電
管２０の外径と略等しい）の差を従来構造に比較して著
しく低減できる。つまり、従来は断熱材を介して設けて
いた導電体を放電管２０の外周に直接的に接合すること
により、インダクタンスを著しく低減し、これによりレ
ーザ光出力を向上できる。

また、ＭＯ等の高融点金属は、管状に形成することが非
常に困難であるが、上述のような複数の帯板状のプレー
ト２６を族Ｎ管２０の外周面に軸方向に沿って設けるこ
とにより、簡単な構造で同軸状態と同様の効果を得るこ
とができる。

また、従来気密容器３の外周に設けられて装置を大型化
していた導電体が気密容器内に設けられるため、上述の
効果を得ながら装置を小型軽量化することができる。

なお、この発明は上記一実施例に限定されるものではな
い。例えば上記導電体としてのプレート２６の材質はＭ
Ｏに限定されるものでなく、例えばＷ（タングステン）
等でもよい。つまり、高融点で電気の良導体であればよ
い。また、上記導電体２３の構造は複数の帯板状のプレ
ート２６で擬似的に同軸状を形成しているが、決してこ
の形状にのみ限定されるものではなく、要は放電管２０
の外周面に軸方向に沿って接合される形状、例えば円筒
であってもよい。また、上記導電体２３の軸方向の断面
も円筒状に限定されず、多角形の断面を有するもの等も
含まれる。さらに、放電管２０に同軸状に設ける導電体
は一方の放電１極から導出されるものに限定されず、そ
れぞれの放電電極２１．２２に複数の帯板状のプレート
の一端を固着し、これらプレートの他端を放電管２０の
軸方向略中央部分まで導き、これら他端を高圧電源に接
続するようにしてもよい。この場合には、上記双方の放
電Ｎ極から導出されたプレートどうしの近接部等で絶縁
破壊を確実に防止できるよう構成される必要がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、放１１Ｓ極か
ら導出された導電体を放電管の外周面に軸方向に沿って
接合配置したことにより、従来構造に比較してインダク
タンスを低減し、早い立上がりの放電を発生できる。こ
の早い立上がりの放電によって金属蒸気を励起すること
で、より高出力のレーザ光を発振することができる金属
蒸気レーザ装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明における一実施例であり
、第１図は金属蒸気レーザ装置の概略的構成を示す側断
面図、第２図は第１図における■−■線部分の断面図、
第３図は従来における金属蒸気レーザ装置の概略的構成
を示す側断面図である。２０・・・放電管、２１．２２・・・放電電極、２６・
・・プレート（導電体）、２５・・・高圧電源。

Claims

【特許請求の範囲】

放電管の両端側に対向して設けられた少なくとも一対の
放電電極と、これら放電電極に導電体を介して接続され
た高圧電源とを具備する金属蒸気レーザ装置において、
上記導電体は、上記放電管の外周面に軸方向に沿って接
合配置されてなることを特徴とする金属蒸気レーザ装置
。