KR101766994B1 - 배플을 구비한 레이저 튜브 - Google Patents

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멜빈 제이. 리마
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Abstract

가스 슬랩 레이저용 튜브가 제 1 전극 내부 표면들을 갖는 제 1 전극 및 제 2 전극 내부 표면들을 갖는 제 2 전극을 포함한다. 제 1 전극은 제 1 횡방향으로 제 2 전극으로부터 분리되어 방전 영역으로서 기능하는 간극 구역을 형성한다. 튜브는 내부 표면들에 형성된 각각의 연장 중심 채널을 각각 갖는 제 1 및 제 2 세장형 배플 부재를 더 포함한다. 이에 의해 무방전 격리 구역이 형성된다.

Description

배플을 구비한 레이저 튜브{LASER TUBE WITH BAFFLES}
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 35 U.S.C. 119(e)에 따라 2013년 5월 13일에 출원된, 미국 가출원 제 61/822,562호를 우선권으로 주장하며, 이 미국 가출원의 내용은 이로써 전체가 인용에 의해 포함된다.
레이저는 [종종 레이저 공동(laser cavity)으로서 지칭되는] 레이저 공진기 내에 광학 방사선(광)을 생성한다. 광학 방사선은 레이저 공진기 내에 형성되고 결국 레이저를 지나 공간에 전파되도록 공진기의 (종종 출력 커플러로서 지칭되는) 최종 광학 표면을 통과한다. 강력한 레이저가 물질의 커팅, 드릴링, 용접, 마킹(marking), 또는 인그레이빙(engraving)을 위해 사용될 수 있다. 특히, 무선 주파수(RF)-여기 가스 레이저는 레이저 내의 가스 매체가 한 쌍의 전극들 사이에 RF 에너지의 인가에 의해 여기될 때 레이저 에너지를 생성한다. 가스 레이저의 일 예는 이산화탄소(CO2) 레이저이다.
레이저, 특히 RF-여기 가스 레이저의 성능 파라미터는 일반적으로 레이저 파워, 파워 안정성, 및 빔 모드 품질을 특징으로 할 수 있다. 각각의 이러한 성능 파라미터는 레이저 자체 내의 하나 또는 둘 이상의 상태들에 의해 영향을 받을 수 있다. 예를 들면, RF-여기 가스 레이저의 전극 내의 가스의 상태를 변경함으로써 전극 내의 가스 방전의 균일성에 영향을 미칠 수 있다. 이는 이어서 M2("M의 제곱(M-squared)"이라 함) 파라미터에 영향을 미치는데, 이 M2은 동일한 파장에서 이상적인 가우스 빔(Gaussian beam)의 빔 파라미터 제품(beam parameter product; BPP)에 대한 실제 빔의 빔 파라미터 제품의 비율(예를 들면, "빔 품질 인자")로서 정의된다. 전극들 내의 가스의 상태들을 변경하는 것은 또한 타원율 및/또는 둥글기와 같은 다른 레이저 빔 피처(feature)에 영향을 미칠 수 있다. 펄스형 가스 레이저에서, 특히 불안정한 공진기들이 사용되는 경우, 레이저 구조 내의 음향 공진은 전극들 내의 이러한 변경 상태들 및 이에 따른 저급한 빔 품질 및/또는 저급한 파워 안정성을 초래할 수 있다. 이에 따라, 그것의 의도된 목적을 효과적으로 수행하는 레이저의 성능이 종종 저하될 수 있다.
본 요약은 아래 상세한 설명에서 추가로 설명되는 개념들의 선택을 도입하기 위해 제공된다. 이러한 요약은 청구된 요지의 중요한 또는 본질적인 특징을 확인하는 것이 의도되지 않으며 또한 청구된 요지의 범위를 제한하는 도구로서 사용되는 것이 의도되지 않는다.
본 개시의 예시적인 구현예들은 슬랩 레이저(slab laser)용 튜브에 관한 것이다. 상기 튜브는 제 1 전극 내부 표면들을 갖는 제 1 전극 및 제 2 전극 내부 표면들을 갖는 제 2 전극을 포함한다. 상기 제 1 전극은 제 2 전극으로부터 제 1 횡방향으로 분리되고 이에 의해 제 1 전극 내부 표면들과 제 2 전극 내부 표면들 사이에 간극 두께를 갖는 간극 구역을 형성한다. 상기 튜브는 각각 그 내부 표면들에 형성된 각각의 세장형 중심 채널을 가지는, 제 1 및 제 2 세장형 배플 부재들을 더 포함한다. 제 1 및 제 2 세장형 배플 부재들은 제 1 및 제 2 전극 각각의 제 1 및 제 2 종방향 에지 부분들 각각을 따라 간극 구역에 배치된다. 제 1 및 제 2 세장형 배플 부재들에는 간극 구역과 대면하는 이들의 내부 표면들이 배치되어 제 1 전극의 내부 표면들, 제 2 전극, 제 1 배플 부재, 및 제 2 배플 부재들은 간극 구역을 둘러싸도록 협동한다. 배플 부재들의 세장형 중심 채널은 세장형 중심 채널의 깊이만큼 제 2 횡방향으로 간극 구역을 연장하는 기능을 하며 이에 의해 종방향으로 배플 부재들의 길이를 따라 연장하는 채널에 격리 구역들(stand-off regions)을 형성한다.
또한, 본 개시물의 다양한 구현예는 제 1 전극 내부 표면들을 갖는 제 1 전극 및 제 2 전극 내부 표면들을 갖는 제 2 전극을 포함하는 슬랩 레이저용 튜브에 관한 것이다. 제 1 전극은 제 2 전극으로부터 제 1 횡방향으로 분리되고, 이에 의해 제 1 전극 내부 표면들과 제 2 전극 내부 표면들 사이에 간극 두께를 갖는 간극 구역을 형성한다. 상기 튜브는 각각 그 내부 표면들에 형성된 각각의 세장형 중심 채널을 가지는, 제 1 및 제 2 세장형 배플 부재들을 포함한다. 제 1 및 제 2 세장형 배플 부재들은 제 1 및 제 2 전극 각각의 제 1 및 제 2 종방향 에지 부분들 각각을 따라 간극 구역에 배치된다. 제 1 및 제 2 세장형 배플 부재들에는 간극 구역과 대면하는 그것의 내부 표면들이 배치되어 제 1 전극의 내부 표면들, 제 2 전극, 제 1 배플 부재, 및 제 2 배플 부재들은 간극 구역을 둘러싸도록 협동한다. 제 1 및 제 2 세장형 배플 부재들은 각각 종방향에 그것의 길이를 따라 배치되는 하나의 절개 부분(cut-out portion)들을 포함한다.
본 발명의 다른 양태는 아래 설명 및 첨부된 청구범위로부터 명백하게 될 것이다.
도 1은 스페이서를 이용하는 종래 기술의 레이저 전극 구조의 횡단면도를 도시하며,
도 2a 및 도2b는 본 발명의 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따른 배플에 의해 분리된 레이저 전극 구조의 횡단면도를 도시하며,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따른 배플에 의해 분리된 레이저 전극 구조의 확대 사시도이며,
도 4a 및 도4b는 본 발명의 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따른, 각각 레이저 공진기 구조의 확대 사시도 및 레이저 공진기의 평면도이며, 그리고
도 5는 본 발명의 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라 배플을 사용할 때 레이저(레이저 펄스 주파수)에 대한 입력 RF 펄스의 주파수에 대한 레이저 빔(각도 변화)의 위치의 플롯(plot)을 도시한다.
배플을 구비한 레이저 튜브의 구체적 구현예가 지금부터 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다. 다양한 도면(또한 도면들로 칭함) 내의 동일한 요소가 일관성 있게 동일한 도면 부호로 표시된다.
구현예의 후속하는 상세 설명에서, 많은 구체적 세부사항이 배플을 구비한 레이저 튜브의 더 철저한 이해를 제공하기 위해 제시된다. 하지만, 이러한 구현예가 이러한 구체적인 세부사항 없이 구현될 수 있다는 것이 당업자에게 명백해질 것이다. 다른 경우에, 불필요하게 복잡한 설명을 피하기 위해 주지된 특징이 상세하게 설명되지 않는다.
일반적으로, 본 발명은 무선 주파수(RF) - 여기 가스 방전 레이저(예를 들어, 슬랩 레이저)에 관한 것이다. 레이저는 레이저 가스를 함유하는 하우징을 포함하며, 한 쌍의 세장형 평면 전극이 하우징 내에 배치되고 방전 구역에 대응하는 좁은 간극을 형성하기 위해 공간 이격된다. 레이저 공진기는 전극의 단부에 미러를 배치함으로써 형성된다. 전극은 공진기의 하나의 축선에서 도파관, 도광판을 형성하며 전극(도파관 축선)의 평면에 대해 수직인 축선 공진기의 레이저 발생 모드(lasing mode)를 한정한다. 미러는 전극 평면에 평행한 축선에서 레이저 발생 모드를 형성한다. 이러한 유형의 미러 배열은 본 기술에서 슬랩 방전 구역의 장축선에서 작동하는 불안정한 공진기(또는 불안정한 공진 공동)로 지칭된다.
하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 레이저는 특히 드릴, 커팅 등을 위한 펄스 모드에서 작동될 수 있다. 펄스 반복 주파수(PRF) 및 펄스 듀티-사이클(pulse duty-cycle)은 수행될 작동에 따라 그리고 작동이 수행될(예를 들면, PRF가 전형적으로 1 kilohertz (kHz)이하 내지 100 kHz이상) 물질에 따라 선택될 수 있다. 전술한 바와 같이, 레이저 성능(예를 들어, 출력 빔 형상, 방전 안전성, 등)은 음향 공진때문에 특정 주파수에 영향을 미칠 수 있고, 음향 공진은 특히 가스 내의 국부적인 압력 편차에 기인한 가스 방전 용적내의 섭동에 의해 유발될 수 있다.
도 1은 방전 구역을 둘러싸고 방전 구역 바깥쪽 구조와 방전 구역 사이의 음향 결합을 감소시키기 위한 전극의 에지 사이에 또는 그렇지 않으면 에지를 따라 배치되는 유전체의 스페이서를 이용하는 전극 구조를 도시한다. 전극 구조(101)는 방전 구역(107)을 형성하기 위한 작은 (예를 들면 1 mm 내지 5 mm의 두께를 가지는) 횡방향 간극 구역(105)에 의해 분리된 한 쌍의 직사각형 평면 전극(103a 및 103b)(예를 들면, 대향하는 "고온(hot)" 전극 및 "접지" 전극)을 포함한다. 전극(103a 및 103b)은 다른 물질가 사용될 수 있지만 알루미늄으로 제조될 수 있다. 부가적으로, 유전체 스페이서(109a 및 109b)는 전극(103a 및 103b) 사이에 간극 구역(105) 내에 위치 설정될 수 있다. 유전체 스페이서(109a 및 109b)는 평행 전극의 길이를 따라, 즉 페이지(도시되지 않음) 내로의 방향을 따라 또한 연장할 수 있다. 스페이서(109a 및 109b)의 내부 에지는 방전 구역(107)의 외측 에지까지 연장되고 전극(103a 및 103b)의 외측 에지를 너머 또한 연장될 수 있다. 스페이서(109a 및 109b)는 알루미나, 또는 다른 비-전기-전도 물질와 같은 세라믹으로 제조될 수 있다.
도 1에 도시된 구성에서, 전극(103a 및 103b) 및 스페이서(109a 및 109b)는 방전 용적을 둘러싸서 구조가 RF 전원(도시 안됨)으로부터 여기되며, 여기된 방전은 레이저광을 생성하며 레이저 광은 광학 공동(optical cavity)(도시안됨) 내에서 공진하고 단지 최종 광학 표면을 통해 벗어나는 것을 허용한다(출력 방사선으로서 불안정한 공진기를 벗어나는 레이저 방사선을 초래하는 출력 빔을 생성한다). 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따른 레이저 공진기는 도4a 및 도4b와 관련하여 아래에서 더 상세하게 설명된다.
도 1에 도시된 구조가 음향 공진을 감소하기에 유익할 수 있지만, 방전 구역의 외측 에지가 스페이서(109a 및 109b)의 내부 에지(110a 및 110b)와 각각 상호작용을 하며, 빔 반사, 레이저 불안정성, 및 스페이서의 실제 가열과 같은 다른 문제점들을 야기하고, 이에 의해 레이저의 수명 및 효율성이 감소된다.
도 2는 본 발명의 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따른 배플을 구비한 레이저 튜브의 횡단면도를 도시한다. 전극 구조(201)는 각각 오목한 선반-형태의 외측 단부(213a, 213b, 213c, 213d)를 각각 구비한 한 쌍의 직사각형 평면 전극(203a 및 203b)을 포함한다. 오목한 선반-형태의 외측 단부(213a, 213b, 213c, 213d) 내에 전극(203a 및 203b)을 분리하는 한 쌍의 배플(204a 및 204b)이 배치된다. 두 개의 평행한 세장형 전극(203a 및 203b)은 횡단면으로 도시되고 (예를 들어, 이용된 RF 주파수에 따른 0.5 mm 내지 6 mm의 폭을 가지는) 간극(207)에 의해 형성되는 폭을 갖는 방전 구역(205)에 의해 분리된다.
하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 배플(204a 및 204b)은 전극(203a 및 203b)의 길이(도시 안됨)를 따라 연장한다. 배플(204a 및 204b)은 각각의 내부 표면들 상에 형성되는, 중심 채널(209a 및 209b)을 각각 더 포함한다. 중심 채널은 배플(204a 및 204b)의 길이를 따라 연장하고 각각 격리 구역(stand-off; 210a 및 210b)을 제공한다. 격리 구역들(210a 및 210b)은 임의의 표류 방전 및/또는 방전 구역(205)으로부터의 주변 레이저 방사선(211)이 배플(204a 및 204b) 각각의 내부 표면들(206a 및 206b)과 접촉되는 것을 방지한다. 부가적으로, 격리 구역들(210a 및 210b)은 방전 구역(205)의 에지로부터 및 격리 구역들(210a 및 210b) 내로 약간 연장할 수 있는 주변 레이저 방사선(211)에 의해 배플로부터 글랜싱 리플랙션들(glancing reflections)을 최소화한다. 이러한 글랜싱 리플랙션의 방지는 레이저 공동 내의 고차 레이저 모드의 발생을 방지한다. 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 채널(209a 및 209b)의 크기가 채널(209a 및 209b) 및/또는 격리 구역들(210a 및 210b) 내에 발견된 방전이 거의 없거나 전혀 없으며(및 거의 없거나 전혀 없는 표류 전기장)일 수 있다. 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 채널(209a 및 209b)의 횡방향 수직 사이징(즉, y-방향으로의 폭)은 방전 구역(205)의 간극(207)의 폭보다 크거나 동일할 수 있어서 채널을 구비한 광학 필드의 임의의 상호작용이 최소화되고 방전 구역(205) 내로부터의 원하는 광학 필드가 배플(204a 및 204b)의 존재에 의해 영향받는 것을 또한 방지한다. 채널(209a 및 209b)의 깊이의 횡방향 수평 사이징(x-방향으로)은 간극(207)의 폭의 일부 부분이거나, 또는 배수일 수 있으며, 예를 들어 2.5mm 전극 간극에 대해 1mm 내지 5mm일 수 있다.
하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 전극(203a 및 203b)은 예를 들어 도 3a 내지 도 3b에 도시된 바와 같이 나사로 배플에 고정될 수 있고 나사는 비-전도성 쇼울더 워셔(도시 안됨)에 의해 전극으로부터 전기적으로 분리될 수 있다. 더욱이, 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 배플(204a 및 204b)은 비-전도식 스페이서(225)에 의해 전극(203a 및 203b)의 측면으로부터 분리될 수 있어서 배플과 전극 사이의 공간(224)이 약 0.02 인치 미만이다. 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 스페이서는 0.005 내지 0.050 인치 두께일 수 있다. 이러한 규모의 작은 간극(224)은 방전이 전극(203a, 203b)과 배플(204a 및 204b)사이에 발생하는 것을 방지할 수 있고, 레이저 발생 매체(gaseous lasing medium)를 위해 사용된 가스가 방전 구역(205)을 벗어나는 것을 또한 방지할 수 있다. 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라 배플(204a 및 204b)은 도 2a에 도시된 바와 같이 비-전도성 스페이서(224)에 의해 어느 한 측면으로 분리될 수 있다. 하지만 하나의 접지 전극을 이용하는 구현예에서, 배플(204a 및 204b) 및 간극 구역은 필요하지 않을 수 있고 배플(204a 및 204b)은 접지 전극과 직접 접촉할 수 있다. 더욱이 도 2b에 도시된 바와 같이 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 배플(204a 및 204b) 및 전극(203b)은 본 개시물의 범위에서 벗어나지 않는 한 단일의 일체형 부분으로 형성될 수 있다.
도 3a는 본 발명의 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 도 2의 전극 구조(201)의 부분적인 분해 사시도를 도시한다. 특히, 세장형 직사각형 전극(203a 및 203b)들은 전극(203a 및 203b)으로부터 레이저 하우징(350)으로 열 전도를 제공하기 위하여 세라믹 시트(312)와 함께 도시된다. 또한, 유전체(예를 들면, 세라믹) 디스크형 스페이서(338)를 사용하는 구현예는 전극(203a 및 203b)과 배플(204a 및 204b) 사이에 도시된다(예를 들면, 도 2a에 공간(224)의 폭을 설정하기 위하여). 도 3a에 도시된 구현예에서, 배플(204a 및 204b)은 균일한 두께를 가지며, 세장형의 직사각형 바-형상 구조는 각각 각각의 내부 표면들에 형성된 각각의 중심 채널(210a 및 210b)을 갖는다. 중심 채널(210a 및 210b)들은 또한 배플(204a 및 204b)들의 길이 (z) 방향으로 길이를 따라 연장한다. 또한, 전극(203a 및 203b)을 배플(204a 및 204b)에 고정하기 위한 나사(332)가 도시되며, 와셔(334) 및 배플(204a 및 204b)을 전극(203a 및 203b)으로부터 전기적으로 절연하도록 대응하는 비-전도성 숄더 와셔(shoulder washer; 336)를 포함한다. 전극과 배플 사이의 기계적 및 전기적 관계가 본원에서 도시되고, 본 개시물의 범위로부터 벗어나지 않으면서 관통 볼트들과 같은 다른 적절한 조치들이 실행될 수 있다는 점에 주목한다.
더욱이, 인덕터(340)는 두 개의 전극(203a 및 203b)의 양 측면들의 길이를 따라 이격될 수 있고 두 개의 전극의 길이를 따라 균일한 전압 여자 및 이에 의한 균일한 방전 여자를 보장하도록 두 개의 전극에 걸쳐 연결된다. 인덕터(340)는 양 전극들로의 전기 접촉을 허용하도록 예를 들면 나사(342) 및 와셔(344)를 사용하여 연결될 수 있다. 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 하우징(350)은 일단 조립되면 전체 레이저 시스템을 캡슐화한다.
도 3b는 본 발명의 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 도 2a의 전극 구조(201)의 다른 부분적인 분해 사시도를 도시한다. 더욱 상세하게는, 배플(204a 및 204b)의 형상을 제외하고, 도 3b의 요소 모두는 도 3a에서와 동일하다. 도 3a의 배플과 같이, 이러한 배플은 일반적으로 그것의 각각의 내부 표면들의 길이를 따라 형성된 중심 채널(210a 및 210b)을 각각 갖는 세장형의 직사각형 바로서 설계된다. 도 3b의 배플은 도 3b의 배플이 길이를 따라 수 개의 절개부(cut-out; 308), 또는 공극(void)을 갖는다. 즉, 도 3b의 배플(204a 및 204b)은 세장형 브리지 부재들(206)에 의해 연결되는 두 개 또는 세 개 이상의 직사각형 서브(sub)-부재(205a 및 205b)로 형성된다. 도 3b에 도시된 구현예는 8개의 브리지 부재들에 의해 연결된 9개의 직사각형 서브-부재로 형성된다. 그러나, 서브-부재 및 브리지 부재들의 임의의 개수 및 임의의 형상은 본 개시물의 범주로부터 벗어나지 않으면서 사용될 수 있다.
하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 도 3b의 수정된 배플은 도 3a의 중실형의 균일 폭의 배플의 음향 공진 방지 이득을 위해 제공하지만, 절개부의 크기 및 형상을 기초로 하여 전극(203a 및 203b)들 사이의 정전 용량의 수정 및/또는 조정을 허용한다. 거리(d) 만큼 분리된 두 개의 전극들 사이의 정전 용량(C)이 C=
Figure 112015119605495-pct00001
에 의해 주어지기 때문에(여기서,
Figure 112015119605495-pct00002
은 판들 사이의 물질의 상대적 유전율이며,
Figure 112015119605495-pct00003
는 진공 유전율로서 공지된 상수이고, A는 두 개의 판들 사이의 겹침 영역임), 배플 내의 하나 또는 둘 이상의 컷아웃의 부가는 전극들 사이의 정전용량에 영향을 미칠 수 있다. 일반적으로, 전극들 사이의 낮은 정전용량은 균일한 폭 배플에 대해 균일한 폭 배플에 하나 또는 둘 이상의 절개부 부분(308)을 부가함으로써 달성된다. 낮은 정전용량은 일반적으로 향상된 레이저 펄싱 성능을 초래된다.
광학적 구성요소가 도 4a 및 도 4b를 참조하여 아래에서 더 상세하게 설명되지만, 레이저 시스템의 단부들에 위치된 광학적 구성요소(냉매 구성요소와 같은, 다른 특징뿐만 아니라)는 명료성을 위해 여기서 도시되지 않는다. 또한, 구성요소(예를 들면, 인덕터, 나사, 등)의 크기, 개수, 및 위치가 단지 예시적이고 본 발명의 범주를 제한하는 것을 의미하지 않는다.
도 4a는 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 레이저 공진기(또한 본원에서 레이저 공동으로서 지칭됨)를 적용하는 레이저의 일 예를 도시한다. 보다 더 구체적으로, 도 4a는 레이저 공진기, 예를 들면 슬랩 가스 레이저(401)를 적용하는 레이저의 일 예를 도시한다. 그러나, 다른 유형의 레이저 공진기는 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않으면서 적용될 수 있다. 더욱이, 본원에서 설명된 예들은 특정 유형의 공진기 설계를 보여줄 수 있지만, 임의의 설계의 공진기, 예를 들면, 비안정 공진기는 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않으면서 사용될 수 있다. 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 이미 도 3 내지 도 4를 참조하여 전술된 바와 같이, 전극간 간극(inter-electrode gap; 406)은 방전 구역으로서 기능하는 레이저 이득 매체로 적어도 부분적으로 채워진다. 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 방전 구역은 각각의 세장형 전극(403 및 405)들의 내부 표면들(403a 및 405a)들 사이의 공간이 되는 것으로 규정된다. 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 내부 표면들(403a 및 405a)은 횡방향으로 방전 구역의 경계를 형성하는 두 개의 세장형 공진기 벽으로서 기능하며, 몇몇 구현예에서, 또한 이러한 횡방향(y-방향)으로 공동내(intra-cavity) 레이저 빔을 위한 도파 표면으로서 기능할 수 있다. 도 4a에 도시된 예가 평면 전극(403 및 405)를 적용하는 슬랩 레이저인 경우, 본 개시물의 범주로부터 벗어나지 않으면서 임의의 전극 형상이 가능하다. 예를 들면, 참조에 의해 전체가 본원에 포함되는 미국 특허 제 6,603,794호는 다수의 상이한 전극 배열체, 예를 들면, 컨투어드 전극(contoured electrode), 테이퍼드 전극(tapered electrode), 및/또는 고리형 전극이 사용될 수 있는 것을 개시한다.
도 4a에 도시된 슬랩 레이저(401)는 출력 커플링 미러(411)와 전방 공동 미러(407) 사이에 형성되는 광학 공진기를 더 포함하며, 폴딩 미러(folding mirror; 409)는 도시된 바와 같이 공동을 폴딩하기 위해 사용된다. 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 한 쌍의 구형 및/또는 원통형 미러는 전방 공동 미러(407) 및 폴딩 미러(409) 각각을 위해 사용될 수 있고, 일반적으로 전송 윈도우는 출력 커플링 미러(411)를 위해 사용될 수 있다. 그러나, 다른 구현예들은 본 개시물의 범주로부터 벗어남 없이 구형 광학 장치, 원통형 광학 장치, 환상 광학 장치, 또는 일반적으로 비구면 광학 장치, 또는 공진기를 위한 이들의 임의의 조합들을 사용할 수 있다. 또한, 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 광학 장치(optics)는 동시에 광학 공진기의 구성 미러의 광학적 정렬을 가능하게 하도록 미러 기울기의 적절한 조정을 제공하면서 진공 무결성을 유지하는 단부 플랜지(도시안됨)에 장착될 수 있다. 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 전체 슬랩 레이저 조립체는 도 3a 및 도 3b에 도시된 하우징(350)과 같이, 하우징 내에 배치될 수 있다.
도 4a에 도시된 슬랩 레이저 예에서, 세장형 전극(403 및 405)은 (자체적으로 레이저 공진기의 부분인) 전기 공진기의 부분이어서 공진기 표면(403a 및 405a)에 의해 경계를 이루는 전극간 간극이 가스 레이저 발생 매체를 위한 방전 구역으로서 기능한다. 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 도 2 및 도 3을 참조하여 전술되고 도시된 튜브 설계가 이용될 수 있다. 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 이 같은 전극은 최고 1 미터의 길이, 최고 0.5 미터의 폭, 및 약 0.5 내지 6 mm의 전극간 간극을 가질 수 있다. 그러나, 다른 구현예는 본 개시물의 범주로부터 벗어나지 않으면서 이러한 범위 밖의 크기들을 사용할 수 있다. 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 무선 주파수(통상적으로 "RF"로서 지칭됨) 파워가 세장형 전극(403 및 405)을 통해 가스 레이저 발생 매체에 인가될 때, 가스 방전은 전극간 간극(406) 내에 형성한다. 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 레이저 에너지는 광학 공진기의 기본 모드를 포함하는, 하나 또는 둘 이상의 모드 내에 축적되어, 결과적으로 후방 폴딩 미러(409)를 통해 출력 커플링 미러(411)와 전방 공동 미러(407) 사이에서 전후방으로 이동하는 공동내 레이저 빔(도시안됨)을 형성한다. 공동내 레이저 빔의 몇몇 부분은 출력 커플링 미러(411)를 통하여 전달되고 출력 레이저 빔(415)을 형성한다.
도 4a에 예시된 예시된 구현예에서, 전기 공진기 공동, 및 결과적으로 가스 방전 영역은 직사각형 형상일 수 있다. 그러나, 대안적인 구현예들은 정사각형, 고리형, 또는 다른 전기적 공진기 공동을 적용할 수 있다. 공진기 표면(403a 및 403b)은 베어 전극 표면(bare electrode surface)일 수 있거나 또한 도금 전극 표면일 수 있다. 베어 구현예에 대한 적절한 물질는 알루미늄과 같은 금속 및 다른 금속 합금을 포함한다. 도금 구현예는 전극 표면 상에 알루미늄 또는 베릴리아와 같은 세라믹 물질를 이용할 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 전극간 간극 구역(또는 내부 공동 구역)은 가스 레이저 발생 매체로 채워질 수 있다. 예를 들면, 가스 레이저 발생 매체는 일 부분 이산화탄소(one part carbon dioxide (CO2)), 일 부분 질소(one part nitrogen (N2)), 및 세 부분 헬륨(three parts helium (He))의 혼합물일 수 있으며 5% 제논(Xe)을 갖는다. 가스 압력은 대략 30 내지 150 Torr, 예를 들면, 90 Torr의 범위로 유지될 수 있다. 그러나, 다른 구현예들은 본 개시물의 범위로부터 벗어나지 않으면서 더 높은 압력을 사용할 수 있다. 본 발명의 다른 구현예는 다른 유형들의 가스 레이저를 이용할 수 있으며, 그것의 예는 표 1에 목록화된다.
레이저의 유형 가스 레이저 발생 매체
이산화탄소 He, N2, CO2 의 일부 혼합물 및 Xe, O2, 및 H2와 같은 다른 가스
일산화탄소 He, N2, CO의 일부 혼합물 및 Xe, CO2, O2, 및 H2와 같은 다른 가스
헬륨 카드뮴 다른 불활성 가스를 포함하는 He : Cd를 포함하는 일부 혼합물
HeNe 레이저 다른 불활성 가스를 포함하는 He, Ne의 일부 혼합물
크립톤 이온 레이저 다른 불활성 가스를 포함하는 Kr, He의 일부 혼합물
아르곤 이온 레이저 다른 불활성 가스를 포함하는 Ar, He의 일부 혼합물
제논 다른 불활성 가스를 포함하는 Xe
아르곤 제논 레이저 Ar, Xe, He의 일부 혼합물
구리 증기 레이저 He/Ne + 구리 증기(고온에서의 금속) + H2를 포함하는 미량의 다른 가스
바륨 증기 레이저 He/Ne + 바륨 증기
스트론튬 증기 레이저 He/Ne + 스트론튬 증기
금속 증기 레이저 거의 임의의 금속 증기가 가스들의 올바른 혼합물, 온도 및 여기 상태가 주어진 경우 레이저를 발할 것이다.
메탈 할로겐화물 증기 레이저 거의 모든 위의 금속들은 또한 이들의 각각의 할로겐화물 조성물, 저온, 약간 상이한 여기 상태 하에서 레이저를 발할 것이다.
엑시머 레이저 XeCl, XeF, ArF
화학 레이저 HF, DF
대기압 레이저 대기 가스
질소 레이저 N2 및(plus) 다른 가스들
황, 실리콘 이러한 요소의 증기
요오드, 브롬, 염소 이러한 요소의 증기
COIL 화학적 산소 요오드 레이저
다른 가스 혼합물이 또한 사용될 수 있다. 예를 들면, 몇몇 구현예들은 네온(Ne), 일산화탄소(CO), 수소(H2), 물(H2O), 크립톤(Kr), 아르곤(Ar), 불소(F), 중수소, 또는 산소(O2) 및 다른 가스를 포함하는, 아래의 가스 혼합물들 또는 이들의 동위원소를 사용할 수 있으며, 이들의 예는 다양한 다른 가스 압력, 예를 들면, 30 내지 120 Torr, 예를 들면 50 Torr로 위의 표 1에 목록화되지만, 다른 기상 레이저 발생 매체가 또한 이용될 수 있다는 것이 인정될 것이다. 예를 들면, 레이저 발생 매체의 일 예는 아래의 증기들: 구리, 금, 스트론튬, 바륨, 구리의 할로겐화 화합물, 금의 할로겐화 화합물, 스트론튬의 할로겐화 화합물, 바륨의 할로겐화 화합물, 및 다른 증기 중 하나 또는 둘 이상을 포함하며, 그것의 예는 위의 표 1에 기재된 것으로 제한되지 않는다.
도 4a를 다시 참조하면, 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 슬랩 레이저(401)는 제 1 및 제 2 세장형 전극(403 및 405) 각각을 통해 간극(406) 내에 위치된 가스 레이저 발생 매체에 여기 에너지를 공급하는 전원(417)을 포함한다. 따라서, 여기 에너지의 부가는 가스 레이저 발생 매체가 최종적으로 출력 커플링 윈도우 또는 광학 요소(41)에 의해 광학 공진기로부터 나오는 레이저 빔(415) 형태의 전자기 방사선을 방사하게 한다. 전원(417)이 포함된 것은 제 1 및 제 2 세장형 평면 전극(403 및 405)으로 인가될 여기 에너지를 발생하는 무선 주파수 발생기(417a)이다. 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 무선 주파수 발생기는 3000 W 이상의 출력 파워 수준으로 40 MHz의 주파수에서 작동될 수 있다. 다른 구현예들은 본 개시물의 범주로부터 벗어나지 않으면서 다른 여기 주파수 및 파워 수준을 사용할 수 있다. 더욱이, 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 무선 주파수 발생기는 2상 방식(bi-phase fashion)으로 전극에 연결될 수 있어 제 1 및 제 2의 세장형 평면 전극(403 및 405) 중 하나 상의 전압의 위상이 제 1 및 제 2의 세장형 평면 전극(403 및 405) 중 다른 하나 상의 전압에 대해 실질적으로 180도 변위된다. 2상 여기는 당업자에 의해 공지된 임의의 기술에 의해, 예를 들면 둘 모두 지면으로부터 절연되는, 제 1 및 제 2 전극들 사이에 인덕터의 배치에 의해 달성될 수 있다. 하나 또는 둘 이상의 대안적인 구현예에 따라, 무선 주파수 발생기는 제 1 및 제 2 세장형 평면 전극 중 하나에 연결될 수 있어, 제 1 및 제 2 세장형 평면 전극 중 단지 하나가 여기되고 다른 하나는 전기적으로 접지된다.
도 4a에 도시된 구현예에서 전원(417)에 의해 공급된 여기 에너지는 무선 주파수 에너지일 수 있지만, 또한 마이크로파, 펄스, 연속파, 직류, 또는 레이저 발생 매체를 적절히 자극하여 레이저 에너지를 생성할 수 있는 임의의 다른 에너지원과 관련될 수 있다.
하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 제 1 및 제 2 세장형 평면 전극(403 및 405) 각각의 내부 표면들(403a 및 405a)은 서로 충분히 근접하게 위치 설정되어 전극간 간극이 레이저 방사를 위해 y-축선을 따르는 도파관으로서 작용한다. 따라서, 도파관 표면으로서 작용할 때, 내부 표면들(403a 및 405a)은 또한 횡방향(y-방향)으로 광학 공진기 표면들로서 작용한다. 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 도파(waveguiding)는 πN<1일 때 발생하며, 여기서 N=D2/(4λL)은 도파관의 프레넬 수이고, D는 전극들 사이의 간극의 폭이고, L은 광학 공동의 길이이고, λ는 레이저 방사선의 파장이다. CO2 레이저에 의해 생성된 통상적인 파장인, 약 10.6 미크론의 파장에 대해, 전극간 간극이 40 cm의 가이드 길이에 대해 2 mm 미만인 경우, 도파 기준(waveguiding criterion)이 충족된다. 그러나, 다른 구현예에서, 전극간 간극은 y 방향으로 레이저 빔의 자유 공간 전파, 예를 들면, 가우시안 빔 전파를 허용하기에 충분히 크다. 따라서, 이러한 자유 공간 구성에서, 이러한 표면들은 레이저 방사선을 위한 도파관으로서 작용하지 않으면서 가스 방전 구역의 두께를 형성하도록 기능한다. 다른 구현예들은 도파 기준과 완전한 자유 공간 전파 사이인 전극간 간극 크기를 사용할 수 있다. 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 하나 또는 둘 이상의 연장 부재(427, 429 및 431, 433)는 공진기 벽(403 및 405)의 각각의 단부(403b, 405b 및 403c, 405c)에 또는 그 근처에 배열된다. 더욱이, 연장 부재의 공진기 벽 및/또는 표면이 도파관 벽을 구성하거나 구성하지 않을 수 있고 이에 따라 또한 자유공간-불안정 공진기뿐만 아니라 혼합형 도파관 공진기에서 사용될 수 있다. 연장 부재들은 광학 장치에 대한 손상을 방지하는 것을 도울 수 있고 또한 파워 손실을 감소할 수 있다.
도 4b는 도 2 내지 도 3 및 도 4a를 참조하여 전술된 광학 공진기로서 사용될 수 있는 불안정 슬랩 레이저 공진기의 단순화된 평면도를 도시한다. 슬랩 공전기(401)에서, (도 4b에서 음영 영역에 의해 표시된) 공동내 레이저 빔(404)은 레이저 발생 매체(도시 안됨, 그러나, 상술된 바와 같이, 예를 들면 CO2 가스일 수 있음)를 여러 번 통과하며, 이에 의해 광학 공진기를 형성한다. 도 2 내지 도 4a를 참조하여 전술된 바와 같이, 평면 전극(저부 전극(405)만이 도 4b에서 가시적임)이 전극의 종방향 에지 부분들 상에 위치된 두 개의 세장형 배플 부재(204a 및 204b)(도 2a 및 도 2b에 도시된 횡단면을 또한 참조)들을 삽입한다. 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따라, 세장형 배플 부재들은 또한 각각의 배플 부재들의 내부 표면들 내로 깊이(d)로 각각 연장하는 각각의 세장형 중심 채널(209a 및 209b)을 포함한다(또한, 도 2a 및 도 2b의 횡단면 참조). 따라서, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 전술된 바와 같이, 세장형 중심 채널(209a 및 209b)의 용적은 배플 부재들의 내부 표면들로부터 방전 구역을 분리하는 격리 구역들을 형성한다. 또한 도 2a 및 도 2b를 참조하여 상술된 바와 같이, 세장형 평면 전극들은 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 방전 구역이 전극들의 중심 구역(433)으로 제한되고, 예를 들면 전극의 중심 부분이 종방향 에지 부분들보다 더 두꺼울 수 있는 방식으로 설계되어, 본질적으로 T-형상 횡단면을 형성한다. 이에 따라, 기상 레이저 발생 매체가 중심 채널(204a 및 204b)들에 형성된 격리 구역들 안팎으로 이동하는 것이 허용될 수 있으며, 내부 전극 표면들 사이의 간극이 너무 크기 때문에 레이저 발생 또는 방사가 이러한 격리 구역들에서 발생하지 않을 것이다.
격리 구역들에서 가스 방전의 부족은 배플 부재들의 내부 측면들을 보호하고 배플 부재들의 내부 표면들로부터 공동-내 레이저 빔(intra-cavity laser beam)의 글랜싱 리플렉션들(glancing reflections)을 최소화함으로써 레이저 모드 품질을 개선하는 것 둘다에 기여한다. 예를 들면, 불안정한 공진기의 경우, 공동내 레이저 빔(404)는 광학 공진기의 전체 용적을 채울 수 있고 또한 광학 공진기의 약간 외부로 연장할 수 있다. 이에 따라, 중심 채널이 없는 배플 부재 및 이에 따른 격리 구역이 없는 것은 배플 부재들의 내부 표면들로부터 공동-내 레이저 빔의 다수의 글랜싱 리플렉션들을 허용한다. 깊이(d)를 갖는 중심 채널들의 사용은 배플 부재들의 내부 표면들이 광학 공진기의 외측으로 그리고 또한 공동-내 레이저 빔의 주변 부분들이 존재할 수 있는 광학 공진기의 주변 영역의 외측으로 효과적으로 이동되는 것을 허용한다. 이에 따라, 공진기의 설계에 따라, 세장형 중심 채널의 깊이(d)는 세장형 배플 부재들의 내부 표면들이 공동-내 레이저 빔과 상호 작용(즉, 반사)하지 않는 것을 보장하기에 충분히 크도록 선택된다. 예를 들면, 깊이(d)의 폭은 1 mm 내지 20 mm일 수 있지만, 이러한 범위 밖의 깊이들은 본 개시물의 범주로부터 벗어나지 않으면서 이용될 수 있다.
본원에서 설명된 바와 같은 본 발명의 구현예들은 이에 따라 레이저의 작동 주파수에 따라 빔의 운동으로서 규정되는 레이저 성능을 향상시키고 예를 들면 레이저 빔 포인팅 안정성(laser beam pointing stability)을 향상시키고 빔 품질을 향상시키기 위해 사용될 수 있다. 도 5는 하나 또는 둘 이상의 구현예(예를 들면 도 2 및 도 3)에 따른 배플들을 구비한 레이저의 경우에 대한 그리고 이 같은 배플이 없는 경우에 대한(예를 들면 도 1) 빔 포인팅 안정성을 보여주는 비교 플롯(comparision plot)을 보여준다. 플롯은 하나 또는 둘 이상의 구현예에 따른 레이저 적용 배플에 대한 빔(약 2의 배수 만큼)의 운동의 상당한 감소를 초래한다. 또한 운동의 최소화는 또한 레이저 빔의 품질을 개선하고 레이저 사용자 어플리케이션의 빔 운동의 어떠한 영향도 최소화한다.
부가적으로, 본원의 구현예는 제조하기가 어렵고 파손되기 쉬운(이 같은 종래 기술의 레이저들의 제조 비용이 증가함) 도 1에 도시된 스페이서(109a 및 109b)들과 같이 길고 얇은 세라믹 스페이서의 사용을 회피한다. 또한, 본원에서 전극(110)의 설계는 이들의 일반적인 편평한 표면들에 의한 효과적인 표면 연마를 허용한다(예를 들면, 전극(303a 및 303b)들은 일반적으로 T형 횡단면을 갖는다).
본원에서 설명된 다양하고 비-제한적인 구현예들이 별개로, 조합하여 또는 특정 용례를 위해 선택적으로 조합될 수 있다. 또한, 상기의 비-제한적인 구현예들의 다양한 특징들 중 일부는 다른 설명된 특징들의 대응하는 사용 없이 유리하게 사용될 수 있다. 전술한 설명은 따라서 단지 본 발명의 원리, 사상 및 예시적인 구현예의 예시이며, 본 발명의 제한이 아니다. 상술된 배열들은 단지 본 발명의 원리들의 적용의 예시라는 것이 이해되어야 한다. 예를 들면, 여기서 보여진 상대적 크기는 단지 예시적이고 원하는 레이저 파워 수준, RF 주파수, 가스 조성물, 압력, 등을 기초로 하여 변경할 수 있다.
본 발명이 제한된 개수의 구현예로 설명되었지만, 이러한 개시의 이익을 갖는 당업자는 본원에서 개시된 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않는 다른 구현예들이 창안될 수 있다는 것이 인정될 것이다. 따라서, 본 발명의 범주는 단지 첨부된 청구범위에 의해서만 제한되어야 한다.

Claims (29)

  1. 슬랩 레이저용 튜브로서,
    제 1 전극 내부 표면을 포함하는 제 1 전극;
    제 2 전극 내부 표면을 포함하는 제 2 전극;
    제 1 및 제 2 세장형 배플 부재로서, 내부 표면에 형성된 개별적인 세장형 중심 채널을 각각 포함하는 제 1 및 제 2 세장형 배플 부재;를 포함하며,
    상기 제 1 전극은 제 1 횡방향에서 제 2 전극으로부터 분리되고 이에 의해 상기 제 1 전극 내부 표면과 상기 제 2 전극 내부 표면 사이에 간극 두께를 갖는 간극 구역을 형성하며,
    상기 제 1 및 제 2 세장형 배플 부재들은 각각, 제 1 및 제 2 전극 각각의 제 1 및 제 2 종방향 에지 부분 각각을 따라 상기 간극 구역에 배치되며,
    상기 제 1 및 제 2 세장형 배플 부재들에는 상기 간극 구역과 마주하는 내부 표면이 배치되어 상기 제 1 전극의 내부 표면, 제 2 전극, 제 1 배플 부재, 및 제 2 배플 부재가 상기 간극 구역을 둘러싸도록 공조하며,
    상기 배플 부재들의 세장형 중심 채널들은 상기 세장형 중심 채널들의 깊이 만큼 제 2 횡방향에서 상기 간극 구역을 연장시키도록 기능함으로써 상기 종방향에서 상기 배플 부재들의 길이를 따라 연장하는 상기 채널들 내에 격리 구역들(stand-off regions)을 형성하며,
    상기 배플 부재들의 내부 표면들은 상기 간극 구역에 배치된 기상 레이저 발생 매체(gaseous lasing medium)의 음향 진동을 감소시키도록 공조하고,
    상기 각각의 배플 부재들의 세장형 중심 채널은, 상기 배플 부재의 브리지 부재 내부 표면의 길이를 따라 연장하며,
    상기 세장형 중심 채널들의 내부 표면들은 상기 간극 구역에 배치된 기상 레이저 발생 매체의 음향 진동을 감소시키도록 공조하는,
    슬랩 레이저용 튜브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 간극 구역의 중심 부분 내에 배치되는 방전 구역을 더 포함하며, 상기 격리 구역들은 상기 방전 구역의 외측 에지들과 배플 부재들의 내측 표면들 사이에 배치되고 상기 격리 구역은 가스 방전 구역을 지지하지 않는,
    슬랩 레이저용 튜브.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 격리 구역들은 공동-내 레이저 빔(intra-cavity laser beam)의 주변 부분들과 배플 부재들의 내부 표면들 사이에 배치되며 이에 의해 배플 부재들의 내부 표면들으로부터 레이저 방사선의 글랜싱 리플렉션들(glancing reflections)을 방지하는,
    슬랩 레이저용 튜브.
  4. 삭제
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 전극의 두께는 상기 제 1 및 제 2 종방향 에지 부분들을 따를 때보다 상기 방전 구역에서 더 큰,
    슬랩 레이저용 튜브.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 방전 구역에서 상기 간극 구역의 두께는 상기 제 1 및 제 2 종방향 에지 부분을 따르는 상기 간극의 두께 보다 더 작은,
    슬랩 레이저용 튜브.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 전극의 상기 제 1 및 제 2 종방향 에지 부분들은 오목한 선반 표면들(recessed shelf surfaces)인,
    슬랩 레이저용 튜브.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 오목한 선반 표면들은 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 배치되는 상기 배플 부재들을 수용하도록 구성되는,
    슬랩 레이저용 튜브.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 세장형 배플 부재의 상기 제 1 횡방향에서의 두께는 상기 세장형 배플 부재의 상기 종방향에서의 길이를 따라 일정한,
    슬랩 레이저용 튜브.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 세장형 배플 부재는 상기 종방향에 그것의 길이를 따라 배치된 하나의 절개 부분(cut-out portion)을 포함하는,
    슬랩 레이저용 튜브.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 세장형 배플 부재는 상기 종방향에서 그것의 길이를 따라 배치된 복수의 절개 부분들을 포함하는,
    슬랩 레이저용 튜브.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 세장형 배플 부재는 복수의 브리지 부재들에 의해 상호 연결되는 복수의 직사각형 부재들을 포함하고, 상기 복수의 직사각형 부재들의 상기 제 1 횡 방향에서의 두께는 상기 제 1 횡방향에서의 상호 연결 브리지 부재들의 두께보다 더 큰,
    슬랩 레이저용 튜브.
  13. 제 1 항에 있어서,
    세장형 배플 부재들은 전도 물질로부터 형성되는,
    슬랩 레이저용 튜브.
  14. 제 1 항에 있어서,
    세장형 배플 부재들은 알루미늄으로 형성되는,
    슬랩 레이저용 튜브.
  15. 제 1 항에 있어서,
    세장형 배플 부재들은 세라믹으로 형성되는,
    슬랩 레이저용 튜브.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 세장형 배플 부재들은 세라믹 스페이서에 의해 상기 전극들로부터 분리되는,
    슬랩 레이저용 튜브.
  17. 슬랩 레이저용 튜브로서,
    제 1 전극 내부 표면을 포함하는 제 1 전극;
    제 2 전극 내부 표면을 포함하는 제 2 전극;
    제 1 및 제 2 세장형 배플 부재로서, 내부 표면에 형성된 개별적인 세장형 중심 채널을 각각 포함하는 제 1 및 제 2 세장형 배플 부재;를 포함하며,
    상기 제 1 전극은 제 1 횡방향에서 상기 제 2 전극으로부터 분리되고, 이에 의해 상기 제 1 전극 내부 표면과 상기 제 2 전극 내부 표면 사이에 간극 두께를 갖는 간극 구역을 형성하며,
    상기 제 1 및 제 2 세장형 배플 부재들은 각각, 상기 제 1 및 제 2 전극 각각의 제 1 및 제 2 종방향 에지 부분 각각을 따라 상기 간극 구역에 배치되고,
    상기 제 1 및 제 2 세장형 배플 부재들에는 상기 간극 구역과 마주하는 내부 표면이 배치되어, 제 1 전극의 내부 표면, 제 2 전극, 제 1 배플 부재, 및 제 2 배플 부재가 상기 간극 구역을 둘러싸도록 공조하며,
    상기 제 1 및 제 2 세장형 배플 부재들은 각각, 상기 종방향에서 그것의 길이를 따라 배치된 하나의 절개 부분을 포함하며,
    상기 배플 부재들의 내부 표면들은 상기 간극 구역에 배치된 기상 레이저 발생 매체의 음향 진동을 감소시키도록 공조하고,
    상기 각각의 배플 부재들의 세장형 중심 채널은 상기 배플 부재의 브리지 부재 내부 표면의 길이를 따라 연장하며,
    상기 세장형 중심 채널들의 내부 표면들은 상기 간극 구역에 배치된 기상 레이저 발생 매체의 음향 진동을 감소시키도록 공조하는,
    슬랩 레이저용 튜브.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 배플 부재들의 세장형 중심 채널은 상기 세장형 중심 채널의 깊이만큼 제 2 횡방향에서 상기 간극 구역을 연장시키도록 기능함으로써 상기 종방향에서 상기 배플 부재의 길이를 따라 연장하는 상기 채널들 내에 격리 구역들을 형성하는,
    슬랩 레이저용 튜브.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 세장형 배플 부재는 상기 종방향에서 그것의 길이를 따라 배치된 복수의 절개 부분들을 포함하는,
    슬랩 레이저용 튜브.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 세장형 배플 부재는 복수의 브리지 부재들에 의해 상호 연결되는 복수의 직사각형 부재들을 포함하고, 상기 복수의 직사각형 부재의 제 1 횡방향에서의 두께는 상호 연결 브리지 부재의 상기 제 1 횡방향에서의 두께보다 더 큰,
    슬랩 레이저용 튜브.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 간극 구역의 중심 부분에 인접한 상기 간극 구역의 두께는 상기 제 1 및 제 2 종방향 에지 부분을 따르는 상기 간극 구역의 두께보다 더 작은,
    슬랩 레이저용 튜브.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 전극의 제 1 및 제 2 종방향 에지 부분들은 오목한 선반 표면인,
    슬랩 레이저용 튜브.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 오목한 선반 표면은 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 배치되는 상기 배플 부재들을 수용하도록 구성되는,
    슬랩 레이저용 튜브.
  24. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 세장형 배플 부재는 상기 제 1 전극의 일체형 부분인,
    슬랩 레이저용 튜브.
  25. 제 1 항에 있어서,
    세장형 배플 부재들은 절연 물질로부터 형성되는,
    슬랩 레이저용 튜브.
  26. 제 17 항에 있어서,
    세장형 배플 부재들은 절연 물질로부터 형성되는,
    슬랩 레이저용 튜브.
  27. 제 17 항에 있어서,
    세장형 배플 부재들은 전도 물질로부터 형성되는,
    슬랩 레이저용 튜브.
  28. 삭제
  29. 삭제
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