JPH02214178A - ホロー陰極型放電デバイス - 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】 産業上の利用分野 この発明は、たとえばホロー陰極型金属イオンレーザな
どのホロー陰極型放電デバイスに関する。

従来の技術及び本発明が解決しようとする課題 ホロー陰極型放電デバイスはたとえばホロー陰極型金属
イオンレーザに代表される。この種の放電デバイスはガ
スを封入した真空容器中にホロー陰極を有する。ホロー
陰極放電内には金属蒸気を混入する。陰極給電部は、ホ
ロー陰極の中央に位置している。この陰極給電部は金属
蒸気が付着しないよう高温にさらされる。しかも陰極給
電部の付は根にホロー陰極の荷重がかかる。そのため給
電線の封着部の付は根にクラックの入ることがある。

また、ホロー陰極の側面にある穴と、金属溜の開口部の
位置を正確に対向させる必要がある。このためホロー陰
極は長手方向にずれたり、管軸を中心に回転してはいけ
ない。穴を有しない形式のものであっても、ホロー陰極
と真空容器の相対位置はレーザ発振性能にかかわり重要
である。

そこでホロー陰極は真空容器に固定しなければならない
。固定するためにホロー陰極の止めピンを真空容器に封
着すると、真空容器や封着材料が熱の歪力や陰極の熱膨
張の力によって割れることがある。

一方、ホロー陰極へ給電するための給電線の封着部分は
、ホロー陰極の中央にあるため高温になる。ホロー陰極
から離れた温度の低い箇所で給電を行う必要がある。そ
うでないと、高温のためにこの封着部分も熱の歪力によ
りクラックが入ったりする。

発明の目的 この発明は、ホロー陰極の位置ずれをなくし、ホロー陰
極へ確実に給電することができ、寿命を延ばすことが可
能なホロー陰極型放電デバイスを提供することを目的と
する。

発明の要旨 この発明は、特許請求の範囲に記載のホロー陰極型放電
デバイスを要旨とする。

課題を解決するための手段 第１図によると、ガスを封入した電気絶縁物の真空容器
であるレーザ管１の中にホロー陰極３が設けである。第
３図によると、ホロー陰極３は真空容器に対して位置ず
れを防ぐストッパとしての止めピン３ｅをもつ。止めピ
ン３ｅは真空容器に対して非固定状態でかみ合っている
。第２図で判るようにホロー陰極３への給電は、ホロー
陰極３の端部または端部付近で行う構成である。

作　　用 ストッパは真空容器に対して当るので、ホロー陰極３は
位置ずれをしなくなる。つまりホロー陰極３は軸方向と
軸方向を中心とする回転方向にずれなくなる。

またホロー陰極３への給電部分はホロー陰極３の高熱に
よる影響をさけてスムーズに給電を行える。

実　　施　　例 以下、この発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説
明する。

第１図はこの発明のホロー陰極型放電デバイスの一例と
してのホロー陰極型金属イオンレーザの全体を示してい
る。

［レーザ管１］ まず、真空容器に励起ガスを封入したホロー陰極型金属
イオンレーザ管１（以下、レーザ管という）を説明する
。この励起ガスはたとえばＨｅガスである。

２はブリュースタ窓、３はレーザ管１内に挿入されたホ
ロー陰極、４はホロー陰極３の側面の穴、５はレーザ活
性媒質励起用の主陽極、６は補助陽極、７は金属イオン
発生材料８の金属溜、９はヒータである。

レーザ管１は、電気絶縁物の低膨張耐熱ガラスたとえば
パイレックスガラス（コーニング−７７４０ガラス）製
である。ブリュースタ窓２及びその周辺部２ａはたとえ
ば透明性の石英ガラス製である。各周辺部２ａは接続部
材２ｂを介してレーザ管１の両端部に溶着により接続し
である。たとえばレーザ管１の内径は、６．８ｍｍで、
そして外径は１０．０閣に設定しである。ブリュースタ
窓２は金属イオン発生材料８の融点より高い歪点を有し
、金属イオン発生材料８の融点より高い温度で加熱して
も変形しない。

ホロー陰極３は、導電性材料からなるパイプである。寸
法例をあげれば外径を６．０＋＋＋ａ＋。

内径を２．０ｍｍに設定しである。

ホロー陰極３の材料は、高励起が可能なように仕事関数
の値を大きくする必要がある。

またホロー陰極３の材料は、金属イオン発生材料８のイ
オンに対しスパッタ生成率が低くなることが好ましい。

モしてホロー陰極３は金属イオン発生材料８のイオンに
よる放電スパッタリングによって、形状変化があっては
ならない。そのためホロー陰極３の表面では、ホロー陰
極３の内表面のみに、金属イオン発生材料８の蒸気とホ
ロー陰極３の材料の合金層を形成しである。その結果、
ホロー陰極３の母材は、金属イオン発生材料８のイオン
に対しスパッタ生成率が低くなる。すなわち金属イオン
発生材料８のイオンによるスパッタリングは、その自己
スパッタリングの大きいことを利用し、合金層の中から
、選択スパッタリングにより同種の金属イオン発生材料
の原子のみを打ち出す、モしてホロー陰極３は合金層で
保護するようになっている。

これによりホロー陰極３の形状変化を防ぎ経時変化のな
いホロー陰極３が得られる。仕事関数の値としてはたと
えば５ｅＶである。

ホロー陰極３の材料としては、金属イオン発生材料がＣ
ｄの場合は、ＮｉやＮｉを母材としたインコネル、ステ
ンレス３１６Ｌなどが好ましい。また、金属イオン発生
材料８がＺｎ及びＨｇの場合は、Ｎｉ及びＦｅやＮとＦ
ｅの合金が好ましい。ただし、金属イオン発生材料８と
合金化が極度に進む材料や、金属イオン発生材料８のイ
オンによるスパッタ生成物の多い材料、たとえばＣｕは
好ましくない。

ホロー陰極３には、所定間隔をおいて陰極ボア３ａに通
じる１４個の穴４が設けである。

穴４の直径は４　ｍｍで、２ｍｍ径の陰極ボア３ａとつ
ながっている。

補助陽極６は、レーザ管１の左右端部にそれぞれ設けて
あり、ともにたとえばタングステンで作られている。こ
の補助陽極６の内端部は、レーザ管１の内壁面よりわず
かにひっこんでいる。補助陽極６は、ブリュースタ窓２
の内面に金属イオン発生材料８の薄膜が形成するのを防
ぐために、金属イオン発生材料８の蒸気やその有機金属
化合物のガスを吹き返すために用いられる。

補助陽極６は補助陽極用の給電部６ａに保持されている
。この給電部６ａはレーザ管１の一部を構成している。

［薄膜導電体１３０と止めビン３ｅ］ 第２図を参照する。第２図は第１図のレーザ管１とその
内部の右側を示している。レーザ管１の左側は右側と同
様の構造である。

レーザ管１の内部であって、ホロー陰極３の両端部３ｂ
には、中空部材３０．３０の端部がそれぞれ接触してい
る。ホロー陰極３の端部３ｂと中空部材３０は、薄膜導
電体１３０で覆っである。

中空部材３０は電気絶縁物、たとえばガラスやマコール
（米国コーニング社の商品名）により作られている。薄
膜導電体１３０はたとえば０．１ｍの厚さで、長さが５
画のＮｉ板で中空円筒体である。薄膜導電体１３０の中
にホロー陰極３の端部３ｂと中空部材３０が入れてあり
、この薄膜導電体１３０はホロー陰極３と導通している
。中空部材３０の外面とレーザ管１の内壁の隙間はたと
えば０゜４　ｍｍ以下であり、薄膜導電体１３０の端部
３ｆと補助陽極６の間の隙間の距離はたとえば２ｃｍで
ある。

中空部材３０は、ホロー陰極３の端部３ｂと補助陽極６
との間にあり、たとえば外径が６閣、内径が３．５ｍｍ
で、その長さは５　ａｍである。レーザ管１の左右には
、それぞれ陰極給電部１ｃ、ｌｃがあり、その中に摺動
電極３ｈが付けである。摺動電極３ｈは薄膜導電体１３
０を経由してホロー陰極３に導通している。摺動電極３
ｈは、たとえば先端部をスパイラル状にした０、４ｍｍ
径のタングステン線であり、ショット社の８４８７ガラ
スで真空封着しである。スプリング外径と陰極給電部１
ｃの内径の差は、たとえば０．２ｍｍである。

ホロー陰極の移動により摺動電極３ｈにかかる管軸方向
の力は、陰極給電部ＩＣの枝管の内壁で受けとめている
。しかし、スプリング的に薄膜導電体１３０と接し、陰
極給電部ＩＣの枝管内壁には、それほど大きな力はかか
らない。

［止めピン３ｅ］ 第３図を参照する。ホロー陰極３は、その中央部の止め
ピン３Ｃを用いてレーザ管１の枝管１２０と非固定的に
かみ合うように、言換れば浮動的に設定する。ここでは
ホロー陰極３にたとえば２市径のネジ１２１を切り、そ
の中にステンレスネジを入れ、止めピン３ｅとしている
。枝管１２０はレーザ管１と同じ材料の外径５ｍｍ、内
径３胴のバイレックス管である。これによりホロー陰極
３は、はとんどレーザ管１に対して軸方向又は長手方向
に移動せず、しかも軸方向を中心とする回転方向にも回
らない。したがってホロー陰極３の穴４と金属溜７との
位置のずれが無視できるほどの小さなものですむ。しか
も止めピン３ｅは枝管１２０に固定されてはいないので
熱により枝管１２０が割れるようなこともない。

［加工手順］ 第１図のホロー陰極３と吹き返し用中空部材３０は、円
筒状の薄膜導電体１３０により共軸状に設定し一体化す
る。ホロー陰極３と薄膜導電体１３０は電気的に導通し
ている。

ホロー陰極３の中央部には前もってその側面に垂直なネ
ジ穴１２１をあけておく。一体化したホロー陰極３をレ
ーザ管１に送り込んだのち、細い枝管１２０を通して止
めピン３ｅを入れ、ホロー陰極３に固定する。細い枝管
１２０はその後封着する。

また第２図の中空部材３０はホロー陰極３の端部３ｂと
補助陽極６の間に位置する。補助陽極側の薄膜導電体１
３０の端部３ｆの位置には、真空容器の管軸と垂直に枝
管状の陰極給電部ＩＣを設ける。

陰極給電部ＩＣからは摺動電極３ｈを入れ、薄膜導電体
１３０の端部３ｆに押し付ける。

摺動電極３ｈはスプリング的に薄膜導電体１３０に接す
る。摺動電極３ｈはその後封着する。この封着部は吹き
返し用の中空部材３０の周りに巻いたヒータ１３１の保
温材３２ａの外に出ている。

ホロー陰極３は、止めピン３ｅによって固定され、ホロ
ー陰極３の穴４と金属溜７と主陽極５の位置関係は固定
される。また止めピン３ｅの周りは真空容器と同じ材料
であり、それを封着するため、今までの動作温度で割れ
ることはない。

中央部を固定したホロー陰極３は、左右対称に熱膨張す
るため、その両端部の吹き返し放電状態にアンバランス
は生じない。薄膜導電体１３０は陰極の熱膨張と共に管
軸方向に移動するが、摺動電極３ｈにより給電するため
摺動電極の封着部に強い力はかからない。

また封着部は保温材３２ａの外部に出ているため温度的
にも陰極の周りより遥かに低くなり、温度変化による歪
も小さい。

陰極給電部１ｃと補助陽極６は接近しているが、中空部
材３０と真空容器内面に挟まれた隙間は円筒状の薄膜導
電体１３０の入る僅かな空間しかないため、その隙間に
放電が入ることはない。

止めピン３ｅと摺動電極３ｈは、ともに枝管１２０や陰
極放電部ＩＣの内壁でレーザ管１の管軸方向に働く力を
受けとめている。

陰極給電部１ｃは補助陽極６の近い位置にあるが、補助
陽極６からその部分１ｃに放電が飛んではいけない。し
かも、吹き返し放電は確実に中空部材３０の中を通って
ホロー陰極両端部に飛び陰極ボア３ａ内の金属蒸気の拡
散を防がなくてはならない。またホロー陰極３は熱膨張
により長手方向に伸びるが、その電極に確実に給電する
ことが必要である。

第１図を参照してヒータ９を説明する。レーザ発振の定
常状態においては、ホロー陰極３の放電の熱が金属溜７
を温めるため、その分金属溜７のヒータ９の電流はレー
ザ動作立ち上げ時より低い値となって自動制御される。

補助放電部３２は別のヒータ１３１により３００℃に一
定加熱し、第２図のようにその囲りをセラミック綿の保
温材３２ａを巻いて部材内壁３０ｂに金属蒸気が付着す
ることを防いでいる。

このようにすると、ホロー陰極３内からブリュースタ窓
２側へ拡散した金属蒸気は、補助放電領域３０ａ内でイ
オン化され、電気泳動効果によって再び陰極ボア３ａに
吹き返される。

金属イオン発生材料８は、たとえばＣｔｌ金属が用いら
れる。金属溜７は、電気絶縁物の低膨張耐熱ガラスたと
えばパイレックス（コニングＮα７７４０）製であり外
径８ｍｍ、内径６．８ｍｍ、長さ２．５ｃｍである。主
陽極ピン５のある枝管部はショット社Ｎα８４８７ガラ
ス製である。

第１図と第４図を参照する。金属溜７は、レーザ管１の
一部を成し真空容器を兼ねていて、レーザ管１の下側に
下方に向けて設けられている。各金属溜７の中には、ル
ツボ状の収容体１００が収容しである。収容体１００は
金属イオン発生材料８を収容している。この収容体１０
０は、金属イオン発生材料８が溶融したとき浸し込まな
いようなセラミックス材、たとえばコーニング社製のマ
コールを加工したものである。収容体１００は２ｇの金
属・イオン発生材料８を収容している。

収容体１００の外径は５．８ｍ、内径は４ｍｆｆ１　、
長さは８胴である。

収容体のそれ以外の材料としては、ＳｉＣなどのセラミ
ックやパイロリティックボロンナイトライド（ＰＢＮ）
が良い。また金属製の収容体としてはＣｄなどの金属イ
オン発生材料８と合金にならないものが良く、たとえば
鉄、ステンレス、モリブデン、タンタル、タングステン
などが良い。

金属溜７は、収容体１００を有する２重構造のものであ
る。金属ｍ７はレーザ管１の長手方向に間隔をおいて配
置しである。ホロー陰極３の内径をＤとしたときの金属
溜７の間隔ｌはｌ　＝　１０ｖ’Ｄ　（胴）となる。た
とえばＤ　＝　２　ａｍのとき、Ｊ＝１４ｍｍとなる。

ただし後述の支持台８０が入っているところの金属溜７
の間隔はこの式から出る値よりさらに５醋はど間隔を大
きくしている。

主陽極５は、第４図と第５図に示すように金属イオン発
生材料８の金属蒸気を電気泳動効果でホロー陰極３内に
送りこむために、ホロー陰極３の穴４と金属溜７の間の
枝管に位置している。主陽極５はタングステン棒で外径
が１ｍｏ＋、長さが８１１ＩＩ！である。

収容体１００を金属溜７に収める時には、第６図のよう
にする。つまり、主陽極５を短かくし金属溜７を閉じる
前に収容体１００を挿入する。そして収容体１００をい
ったんホロー陰極側に寄せる。そのあとに金属溜７を閉
じ、収容体１００を金属溜７の底部に移す。

［保温手段６０］ 次に、レーザ管１の保温手段６０を第１図で説明する。

ヒータ９は、金属溜７と放電空間１１を加熱でき、Ｃｄ
金属が３３０℃の到達温度まで加熱できる能力を有して
いる。

主陽極５とホロー陰極３との間の主放電の発生、補助陽
極６とホロー陰極３との間の吹き返し放電の発生は、別
々の主電源４１と補助電源４０にて行なう。すなわち、
ホロー陰極３の陰極給電部ＩＣと１つの補助陽極６との
間には、補助電源４０と保護抵抗５０が接続されている
。また、陰極給電部ＩＣと他の補助陽極６との間には、
補助電源４０と保護抵抗５１が接続されている。さらに
、陰極給電部１ｃと各主陽極５との間には、主電源４１
と保護抵抗５２が接続されている。補助電源４０の電圧
はたとえば５５０ｖであり、主電源４１の電圧は４００
ｖである。各保護抵抗５０，５１．５２は５にΩである
。

第１図を参照すると、ヒータ９の周囲は、保温材料７０
で囲っである。この保温材料７０はたとえばセラミック
スの綿である。保温材料７０はレーザ管１の金属溜７、
主陽極５、ヒータ９を囲んでいる。しかし、レーザ管１
の両端部のブリュースタ窓２、ジルコニウムゲッタ１５
ａ１バリウムゲツタ１５ｂ１ガス補給手段１６及び圧力
センサ１４は囲んでいない。

保温材料７０は、ケース７１で囲っである。

このケース７１は、たとえばアルミニウム製で底板７２
と四方の側板７３．７４．７５゜７６からなる。

ホロー陰極型金属イオンレーザは動作温度が高く、ホロ
ー陰極３の動作温度は金属イオン発生材料８の融点より
１００℃程度高くなる。たとえば金属イオン発生材料８
がＣｄの場合では動作温度は４００℃、Ｚｎの場合では
５００℃位である。この温度をレーザ管１の管軸方向に
沿って一様に分布することが必要である。

そこで、支持台８０は、ホロー陰極３の動作温度に対し
て十分耐熱性があり、かつ熱伝導率が低く熱容量の低い
材料で作られている。

この支持台８０を用い、レーザ管１をケース７１の底板
７２に支持している。この支持台８０は陶器や磁器製で
ある。

実施例では第１図に示すように、レーザ管１を４つの支
持台８０で支持している。支持台８０は保温材料７０内
に埋っている。２つの支持台８０は隣接の金属溜７．７
間に設けられている。別の２つの支持台８０は金属溜７
と補助陽極給電部６ａの間に設けられている。

［周辺要素］ 次に第１図を参照して、レーザ管１に直接設けられる周
辺要素を説明する。図において、１３はＨｅガス補給管
、１４は圧力センサ、１５ａ、１５ｂはジルコニウムゲ
ッタとバリ“ラムゲッタ、１６ａはＨｅガス補給管１３
の制御回路、１７は制御回路１６ａのヒータ駆動回路か
ら出力されるヒータ駆動信号Ｓ２によって制御されるセ
ラミック製のヒータである。Ｈｅガス補給管１３と圧力
センサ１４及び制御回路１６ａによりガス補給手段１６
を構成している。

［ガス補給管１３］ Ｈｅガス補給管１３の機能は、圧カセンサ１４の検出信
号Ｓ１に基づいて出された制御回路１６ａのヒータ駆動
信号Ｓ２により、ヒータ１７を加熱し、外管１８内のＨ
ｅガスは加熱された内管１９を透過してレーザ管１内に
補給され、レーザ管１内の圧力を絶えず一定状態（レー
ザ動作の最適状態）にする。

Ｈｅガス補給管１３の外管１８は、低膨張耐熱ガラスた
とえばＨｅガスの透過係数の低いパイレックスガラスで
作られているとともに、外管１８内に位置される内管１
９は、Ｈｅガスの透過係数の高い石英ガラスにより作ら
れている。

この内管１９は二重構造であり、二重管部１９ｂはセラ
ミック製のヒータ１７を収納する収納空間を有している
。内管１９の一端はレーザ管１の延長管２１に接続され
ている。

外管１８は、励起ガスであるＨｅガスが封入された高圧
側アンプルであり、その封入圧力はたとえば７００Ｔｏ
＋ｒである。延長管２１内は、外管１８の封入圧力に比
べて低圧であり、たとえば１８Ｔｏｒｒである。

ヒータ１７の端子は外管１８の外に導出し、制御回路１
６ａ内のヒータ駆動回路に接続しである。

上述の構造のＨｅガス補給管１３は、石英ガラス製の内
管１９のＨｅガス透過性を利用し、ヒータ１７の発熱に
よりＨｅガスを外管１８内から内管１９、延長管２１を
介してレーザ管１内に送りこめるものである。

第１図に示すように圧力センサ１４は、延長管２１の分
岐管２２に装着しである。圧力センサ１４は、水晶子型
の圧力センサが用いられており、レーザ管１内の圧力を
計測した圧力センサ１４の検出信号Ｓ１は制御回路１６
ａに送られる。

制御回路１６ａは、送られてきた検出信号Ｓ１のレベル
がＨｅガスの最適圧力時の信号レベルに一致しているか
あるいはそれ以下かを判断し、検出信号Ｓ１のレベルが
最適圧力時の信号レベルより低くなると、前記ヒータ駆
動回路を駆動してヒータ１７を加熱し、ガス補給管１３
からＨｅガスをレーザ管１内に絶えず補給できるように
なっている。そして、レーザ管１内のＨｅガス圧力が最
適圧力に達すると、検出信号Ｓ１に基づいてヒータ駆動
回路１６ａは停止してヒータ１７の発熱を止めることが
できる。

圧力センサ１４は水晶子型が最適である。

ホロー陰極型の金属イオンレーザでは、金属溜７内の金
属イオン発生材料８は高純度の金属であり、かつホロー
陰極３は高純度の金属で構成しである。しかし、ホロー
陰極３を構成する金属原子格子間には、原子半径の小さ
な水素や炭素の不純ガスが原子状態で入つている。また
レーザ管１のガラスの中には、水が残っている。レーザ
管１を密封した後もこれらの不純ガスは、ゆっくりと放
出されるため、ジルコニウムゲッタ１５ａとバリウムゲ
ッタ１５ｂで吸着させる。

［動作説明］ 次に１．このような構成におけるレーザ動作について説
明する。ここでは、金属イオン発生材料８としてＣｄを
用いたホロー陰極型Ｈｅ−Ｃｄイオンレーザの場合につ
いて説明する。Ｈｅガスの圧力ＰはＰＤ−３６Ｔｏｒｒ
ｍｍの式で決定される。Ｄ　＝　２　ｍｍのときはＰ＝
１８Ｔｏｒｒである。

まず、第１図のレーザ管１を保温手段６０内に支持台８
０を介して組立てた後、バリウムゲッタ１５ｂとジルコ
ニウムゲッタ１５ａを活発化させる。そして、例えばＨ
ｅガスの動作圧力は、光３原色のバランスを得るために
１８Ｔｏｒｒに設定し、保護抵抗５２．５１゜５０とホ
ロー陰極３の間にそれぞれ４００ｖと５５０Ｖを加えて
動作させる。各主陽極５には３ＱｍＡ、補助陽極６には
３０ｍＡの電流が流れる。

放電させると、陰極ボア３ａ内には、負グロー放電が、
さらに金属溜７の放電空間１１には陽光柱放電が生じる
。また中空部材３０の中にも補助陽極６によって陽光柱
放電が生じる。この状態において、金属溜７のヒータ９
に電流を流すと、ホロー陰極３の輻射及び伝導熱とヒー
タ９の熱により収容体１００内のＣｄはしだいに加熱さ
れて蒸気化する。

金属溜温度が３００℃となり、金属溜７の中の金属イオ
ン発生材料８（Ｃｄ）がスムーズに蒸気化する。このＣ
ｄ蒸気は金属溜７の放電空間１１に生じている陽光柱放
電プラズマ内の電気泳動効果によって、ホロー陰極３内
に生じている負グロー放電領域に放電プラズマとともに
穴４を通して送り込まれる。そしてＣｄ蒸気はイオン化
される。この陰極ボア３ａ内の励起されたＨｅガス（Ｈ
ｅ原子）やＨｅイオンが、ｃｄ原子をさらに高いエネル
ギレベルに押上げ、ｃｄイオンのレベル間に反転粒子分
布を生じ、レーザ発振が開始する。

レーザミラーＭｌ、Ｍ２として４００　ｎｍから７００
ｍｍまでの高反射係数をもつ広帯域用ミラーを用いると
、レーザ発振はまず青色（４４１，６ｎｍ）　、次に緑
色（５３３，７ｎｍ。

５３７．８１１ｍ）、最後に赤色（６３５゜５　ｎｍ。

６３６、Ｏｎｍ）が加わり、この光３原色が同時に揃っ
て白色光のレーザ出力光が得られる。

このレーザ出力光はホロー陰極３の軸方向に沿って出力
される。

第１図のレーザミラーＭ１は完全反射ミラーであり、レ
ーザミラーＭ２は部分透過ミラーである。レーザ出力光
は両ブリュースタ窓２を通りこのレーザミラーＭｌ、Ｍ
２間で多重反射され、その一部分がレーザミラーＭ２を
透過する。この透過したレーザ出力光は、プリズム（図
示せず）により必要に応じて光３原色に分離される。

またレーザミラーの波長帯域を変えると光３原色以外の
発振もできる。

レーザ管１から出力した白色の光を、プリズムなどで分
光すると、青、緑、赤の所望の各単色光をはじめとする
光を少なくとも４５００時間以上の間得られる。この時
の雑音成分は０．１％以下である。

この発明のレーザは、Ｈｅガス補給ができ、小型、空冷
式密封型タイプのものであり、画像処理用に最適である
。

［他の実施例］ ところでこの発明は、上述の実施例に限定されない。

たとえば第３図の止めピン３ｅは、ネジこむのに代えて
ホロー陰極に溶着してもよい。

また柱状のピンでなく板状のものでもよい。

第２図の薄膜導電体１３０は必ずしも中空円筒状でなく
てもよい。たとえば分割状のものでもよい。

第７図と第８図は別の実施例を示している。

いずれの場合もレーザ管と、ホロー陰極および中空部材
を密接できる。

第７図では、第１図の薄膜導電体１３０を省略している
。その代わりに、ホロー陰極３の一部を薄肉部１０３に
して延長して中空部材２３０に接するようにしている。

第８図では、薄溝電体１３０を中空部材３３０とホロー
陰極３の落とし込み凹部にはめ込んでいる。

真空容器中のガスは、上述の実施例では、バッファガス
と金属蒸気の混合気体である。

つまり、バッファガスはＨｅガスで、金属蒸気はＣｄ蒸
気である。

しかし、真空容器中のガスは次のように通常の混合気体
としてもよい。たとえばＨｅガスとＮｅガスの組合せで
ある。

発明の詳細 な説明したように、高温の状態で動作するホロー陰極又
はそのストッパは、真空容器と直接に固定又は溶着して
いないため、真空容器が熱膨張歪で割ることはない。

またホロー陰極への給電は、ホロー陰極から離れた温度
の低い箇所で行うため、温度に起因する歪力が陰極給電
部に影響を与えることがない。このため給電部が割れる
ことはない。したがって長寿命のホロー陰極型放電デバ
イスが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のホロー陰極型放電デバイスの一例で
あるホロー陰極型金属イオンレーザの実施例を示す図、
第２図はホロー陰極の端部付近の構造を拡大した図、第
３図はホロー陰極の中央部付近の拡大図、第４図は金属
溜付近を示す断面図、第５図は第４図の■−１線での断
面図、第６図は収容体の挿入を示す図、第７図と第８図
は別の実施例を示す図である。 １・・・・・・・・・レーザ管 １ｃ・・・・・・陰極給電部 ３・・・・・・・・・ホロー陰極 ３ｅ・・・・・・止めピン ３ｆ・・・・・・薄膜導電体の端部 ３ｈ・・・・・・摺動電極 ４・・・・・・・・・穴 ５・・・・・・・・・主陽極 ７・・・・・・・・・金属溜 ８・・・・・・・・・金属イオン発生材料３２ａ・・・
保温材 １００・・・収容部 １２０・・・枝　管 １３０・・・薄膜導電体 １３１・・・ヒータ Ｆｉｇ、４ １「 一

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガスを封入した電気絶縁物の真空容器の中にホロー陰極
   を設けたホロー陰極型放電デバイスにおいて、ホロー陰
   極は真空容器に対して装置ずれを防ぐストッパをもち、
   このストッパは真空容器に対し非固定状態でかみ合い可
   能で、ホロー陰極への給電は、ホロー陰極の端部又はそ
   の付近で行うことを特徴とするホロー陰極型放電デバイ
   ス。