JPH01305582A - 空冷式ガスレーザー管用プラズマ細管 - Google Patents
空冷式ガスレーザー管用プラズマ細管Info
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- JPH01305582A JPH01305582A JP13685988A JP13685988A JPH01305582A JP H01305582 A JPH01305582 A JP H01305582A JP 13685988 A JP13685988 A JP 13685988A JP 13685988 A JP13685988 A JP 13685988A JP H01305582 A JPH01305582 A JP H01305582A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/032—Constructional details of gas laser discharge tubes for confinement of the discharge, e.g. by special features of the discharge constricting tube
- H01S3/0323—Constructional details of gas laser discharge tubes for confinement of the discharge, e.g. by special features of the discharge constricting tube by special features of the discharge constricting tube, e.g. capillary
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ガスレーザー管に組込んで使用するプラズマ
細管に関する。
細管に関する。
ガスレーザーは、Ｈｅ−ＮｅやＡｒ等のガスのプラズマ
を生成させ、このとき発生する放電光の特定波長の光を
増幅して取り出すもので、連続発振が可能なことが大き
な特徴になっており、材料加工や測定等に利用されてい
る。
を生成させ、このとき発生する放電光の特定波長の光を
増幅して取り出すもので、連続発振が可能なことが大き
な特徴になっており、材料加工や測定等に利用されてい
る。
ガスレーザーを発振させるガスレーザー管は、細長い放
電路を長さ方向に貫通して形成したプラズマ細管２具え
、このプラズマ細管の両端に反射鏡、及び陰極又は陽極
を設置した外囲器を夫々固定した真空容器になっている
。このガスレーザー管内に０．０１〜０．１ｔｏｒｒの
Ａｒ等のガスを封入し、陰極と陽極の間に電圧を印加し
て封入ガスのプラズマを生成させ、その際に発生した放
電光の特定波長光を両端の反射鏡の間を往復させること
により増幅させて取り出す仕組になっている。
電路を長さ方向に貫通して形成したプラズマ細管２具え
、このプラズマ細管の両端に反射鏡、及び陰極又は陽極
を設置した外囲器を夫々固定した真空容器になっている
。このガスレーザー管内に０．０１〜０．１ｔｏｒｒの
Ａｒ等のガスを封入し、陰極と陽極の間に電圧を印加し
て封入ガスのプラズマを生成させ、その際に発生した放
電光の特定波長光を両端の反射鏡の間を往復させること
により増幅させて取り出す仕組になっている。
かかるガスレーザー管で最も重要な構成要素は大放電電
流、大消費電力に耐えつる放電路を形成したプラズマ細
管である。即ち、プラズマ細管はプラズマの電流密度を
上げてレーザーの出力を向上させる為に、生成したプラ
ズマ径を放電路で絞るという重要な役割を有するが、高
温のプラズマに曝される放電路の内壁は３００Ｃ以上の
高温になるので、安定した出力を得るためにも発生した
熱を外部に放出しなければならない。
流、大消費電力に耐えつる放電路を形成したプラズマ細
管である。即ち、プラズマ細管はプラズマの電流密度を
上げてレーザーの出力を向上させる為に、生成したプラ
ズマ径を放電路で絞るという重要な役割を有するが、高
温のプラズマに曝される放電路の内壁は３００Ｃ以上の
高温になるので、安定した出力を得るためにも発生した
熱を外部に放出しなければならない。
このため、プラズマ細管は熱伝導率が高く電気絶縁性の
材料で形成する必要があり、従来はべりリア（Ｂｅｄ）
磁器が一般に用いられていた。しかしながら、べＩＪ
ＩＪア磁器は有毒であるため取扱い及び使用後の廃棄が
卸しいという欠点があった。又、プラズマ細管の放熱性
を高めるために、これを水冷ジャケット内に収納する方
法も採られているが、構造が大型化し、複雑になる等の
欠点があった。
材料で形成する必要があり、従来はべりリア（Ｂｅｄ）
磁器が一般に用いられていた。しかしながら、べＩＪ
ＩＪア磁器は有毒であるため取扱い及び使用後の廃棄が
卸しいという欠点があった。又、プラズマ細管の放熱性
を高めるために、これを水冷ジャケット内に収納する方
法も採られているが、構造が大型化し、複雑になる等の
欠点があった。
本発明は上記した従来の事情に鑑み、毒性のない材料を
用い、構造が簡単で取扱いやすく、大放電電流及び大消
費電力に耐え、しかも出力安定性に優れたガスレーザー
管用プラズマ細管を提供することを目的とする。
用い、構造が簡単で取扱いやすく、大放電電流及び大消
費電力に耐え、しかも出力安定性に優れたガスレーザー
管用プラズマ細管を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明においては、窒化アル
ミニウムを主成分とした常温における熱伝導率が１５０
Ｗ／ｍ・Ｋ以上である焼結体からなり、両端部が両端に
向かって徐々に拡径した細長い放電路を長さ方向に貫通
して形成した筒状のプラズマ細管と、プラズマ細管の外
周表面の少なくともプラズマ細管を提供するものである
。
ミニウムを主成分とした常温における熱伝導率が１５０
Ｗ／ｍ・Ｋ以上である焼結体からなり、両端部が両端に
向かって徐々に拡径した細長い放電路を長さ方向に貫通
して形成した筒状のプラズマ細管と、プラズマ細管の外
周表面の少なくともプラズマ細管を提供するものである
。
プラズマ細管を構成する材料は窒化アルミニウム（Ａ４
Ｎ）を主成分とする焼結体であり、焼結性を向上させる
ために添加する周期律表の第１１ａ、 １ｌｌａ及び■
ｂ族元素の酸化物、窒化物又は炭化物等を含有してもよ
い。
Ｎ）を主成分とする焼結体であり、焼結性を向上させる
ために添加する周期律表の第１１ａ、 １ｌｌａ及び■
ｂ族元素の酸化物、窒化物又は炭化物等を含有してもよ
い。
プラズマ細管に放熱フィンを取付けるためプラズマ細管
の外周表面に形成する金属層は、タングステン、モリブ
デン、銅、銀、チタン、マンガン及びニッケルからなる
群から選ばれた少なくとも一種が好ましい。これらの金
属層の形成には、公知のイオンブレーティング法、ＣＶ
Ｄ法、メツキ、高融点メタライズ法、活性金属ロウを用
いる方法などを使用できる。
の外周表面に形成する金属層は、タングステン、モリブ
デン、銅、銀、チタン、マンガン及びニッケルからなる
群から選ばれた少なくとも一種が好ましい。これらの金
属層の形成には、公知のイオンブレーティング法、ＣＶ
Ｄ法、メツキ、高融点メタライズ法、活性金属ロウを用
いる方法などを使用できる。
高温のプラズマに曝されるプラズマ細管の放電路の内壁
は３０００以上の高温になるので、良好な放熱を行なわ
なければ安定したレーザー出力が得うレない。然るに、
本発明においては、プラズマ細管の外周表面に形成した
金属層に放熱フィンをロウ付け等Ｑこより取付けること
により、放熱性を向上させることができ、常に安定した
出力のレーザー発振が得られる。
は３０００以上の高温になるので、良好な放熱を行なわ
なければ安定したレーザー出力が得うレない。然るに、
本発明においては、プラズマ細管の外周表面に形成した
金属層に放熱フィンをロウ付け等Ｑこより取付けること
により、放熱性を向上させることができ、常に安定した
出力のレーザー発振が得られる。
又、本発明に係るプラズマ細管の材料であるＡｔＮ焼結
体は高温でも優れた熱伝導率を有し、特に第２図に示す
ように室温における熱伝導率が１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の
Ａｉは、プラズマ細管の実際の使用温度である３００Ｃ
を超える高温でＥｅＯ磁器よりも大きな熱伝導率を有し
、プラズマ細管としての実用上の熱放散性Ｇこ優れてい
る。
体は高温でも優れた熱伝導率を有し、特に第２図に示す
ように室温における熱伝導率が１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の
Ａｉは、プラズマ細管の実際の使用温度である３００Ｃ
を超える高温でＥｅＯ磁器よりも大きな熱伝導率を有し
、プラズマ細管としての実用上の熱放散性Ｇこ優れてい
る。
Ａ４Ｎ 焼結体の熱伝導率は、焼結温度、焼結時間、又
は含有不純物量等を変えることによって調整することが
できる。
は含有不純物量等を変えることによって調整することが
できる。
又、ＡｌＮを主成分とする焼結体はＢｅＯ磁器と異なり
毒性がなく、取扱いや使用後の処理が容易である。
毒性がなく、取扱いや使用後の処理が容易である。
実施例
平均粒径１．０μｍのＡＩＮ粉末９５重量％と平均粒径
Ｏ０８μｍのＹＯ粉末５重量％とを、ナイロンボ−ルを
用いたナイロンポットにエタノールと共に挿入し、２４
時時間式（こで粉砕混合した。得られたスラリーを乾燥
した後、有機バインダーを加え、押出法により筒状のプ
ラズマ細管の形状に成形した。これを脱脂してから、Ｎ
雰囲気中において１９００ Ｃで３時間焼結すること
Ｇこより、第１図に示すように両端部が両端に向かって
徐々に拡径した細長い放電路２を長さ方向に貫通して形
成したプラズマ細管１を得た。得られたＡ４Ｎのプラズ
マ細管の室温での熱伝導率は１５０Ｗ／ｍ・Ｋであった
。
Ｏ０８μｍのＹＯ粉末５重量％とを、ナイロンボ−ルを
用いたナイロンポットにエタノールと共に挿入し、２４
時時間式（こで粉砕混合した。得られたスラリーを乾燥
した後、有機バインダーを加え、押出法により筒状のプ
ラズマ細管の形状に成形した。これを脱脂してから、Ｎ
雰囲気中において１９００ Ｃで３時間焼結すること
Ｇこより、第１図に示すように両端部が両端に向かって
徐々に拡径した細長い放電路２を長さ方向に貫通して形
成したプラズマ細管１を得た。得られたＡ４Ｎのプラズ
マ細管の室温での熱伝導率は１５０Ｗ／ｍ・Ｋであった
。
このプラズマ細管１の外周表面に金属層３として、高融
点メタライズ法ＧこよつＷを主成分とする膜厚５〜１０
μｍのメタライズ層を形成し、更にその上に膜厚５〜２
０μｍ（好ましくは１０Ｉｌｒｎ）のＮｊメツキ層を設
けた。この金属層３Ｇこ銅を主成分とする５Ｑ ｍｍ×
（３Ｑ ｍｔｎ×厚さ１゜５渭ｍの１０枚の放熱フィン
４を銀ロウを用いて接合した。
点メタライズ法ＧこよつＷを主成分とする膜厚５〜１０
μｍのメタライズ層を形成し、更にその上に膜厚５〜２
０μｍ（好ましくは１０Ｉｌｒｎ）のＮｊメツキ層を設
けた。この金属層３Ｇこ銅を主成分とする５Ｑ ｍｍ×
（３Ｑ ｍｔｎ×厚さ１゜５渭ｍの１０枚の放熱フィン
４を銀ロウを用いて接合した。
このプラズマ細管の両端に、通常の如く電極及び反射鏡
等を取イ」けてレーザー管を組立てた。レーザー管内を
１Ｏ−６ｔｏｒｒ Ｇこ真空引きした後、０．１ｔｏｒ
ｒのＡｒガスを封入した。このレーザー管を１００Ｖ、
ＩＯＡの放電条件で発振させたところ、１０００時間の
連続発振において常に安定した出力でレーザー光を取り
出すことができた。
等を取イ」けてレーザー管を組立てた。レーザー管内を
１Ｏ−６ｔｏｒｒ Ｇこ真空引きした後、０．１ｔｏｒ
ｒのＡｒガスを封入した。このレーザー管を１００Ｖ、
ＩＯＡの放電条件で発振させたところ、１０００時間の
連続発振において常に安定した出力でレーザー光を取り
出すことができた。
一方、Ａ７！Ｎの焼結温度を１８００７ｒに低下させた
以外は上記と同様にして、室温での熱伝導率８０ｗ／ｍ
＝にの焼結体からなるプラズマ細管を作成し、これに
上記と同じ放熱フィンを接合し、更に通常ノ如くレーザ
ー管を組立てた。このレーザーＳＦを上記と同様に発振
させたところ、２０時間で放電電流が不安定となり、レ
ーザー光が得られなくなった。
以外は上記と同様にして、室温での熱伝導率８０ｗ／ｍ
＝にの焼結体からなるプラズマ細管を作成し、これに
上記と同じ放熱フィンを接合し、更に通常ノ如くレーザ
ー管を組立てた。このレーザーＳＦを上記と同様に発振
させたところ、２０時間で放電電流が不安定となり、レ
ーザー光が得られなくなった。
本発明によれば、構造が簡単で取扱いやすく、熱放散性
に優れていて大数ＮＮ流及び大消費電力に耐え、出力安
定性に優れた空冷式ガスレーザー管用プラズマ細管を提
供することができる。
に優れていて大数ＮＮ流及び大消費電力に耐え、出力安
定性に優れた空冷式ガスレーザー管用プラズマ細管を提
供することができる。
第１図は本発明の空冷式ガスレーザー管用プラズマ細管
の断面図であり、第２図はプラズマｉ［ｌＮＩ’を構成
するＥｅＯとＡｉＮの熱伝導率の温度依存曲線である。 １・・プラズマ細管 ２・・放電路 ３・・金属層 ４・・放熱フィン出願人 住友
電気工業株式会社 −１゜
の断面図であり、第２図はプラズマｉ［ｌＮＩ’を構成
するＥｅＯとＡｉＮの熱伝導率の温度依存曲線である。 １・・プラズマ細管 ２・・放電路 ３・・金属層 ４・・放熱フィン出願人 住友
電気工業株式会社 −１゜
Claims (1)
- （１）窒化アルミニウムを主成分とした常温における熱
伝導率が１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である焼結体からなり、
両端部が両端に向かつて徐々に拡径した細長い放電路を
長さ方向に貫通して形成した筒状のプラズマ細管と、プ
ラズマ細管の外周表面の少なくとも一部に形成した金属
層と、金属層にロウ付け接合した放熱フィンとを具えた
空冷式ガスレーザー管用プラズマ細管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13685988A JPH01305582A (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | 空冷式ガスレーザー管用プラズマ細管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13685988A JPH01305582A (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | 空冷式ガスレーザー管用プラズマ細管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01305582A true JPH01305582A (ja) | 1989-12-08 |
Family
ID=15185183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13685988A Pending JPH01305582A (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | 空冷式ガスレーザー管用プラズマ細管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01305582A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5739457B2 (ja) * | 1976-10-27 | 1982-08-21 | ||
| JPS60180965A (ja) * | 1983-11-18 | 1985-09-14 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | 高熱伝導率の窒化アルミニウムセラミツク体とその製法 |
| JPS6369286A (ja) * | 1986-09-10 | 1988-03-29 | Toshiba Corp | ガスレ−ザ管 |
-
1988
- 1988-06-03 JP JP13685988A patent/JPH01305582A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5739457B2 (ja) * | 1976-10-27 | 1982-08-21 | ||
| JPS60180965A (ja) * | 1983-11-18 | 1985-09-14 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | 高熱伝導率の窒化アルミニウムセラミツク体とその製法 |
| JPS6369286A (ja) * | 1986-09-10 | 1988-03-29 | Toshiba Corp | ガスレ−ザ管 |
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