JPH0222876A

JPH0222876A - 金属蒸気レーザ及び放電回路

Info

Publication number: JPH0222876A
Application number: JP17322788A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Yamaguchi; 山口　徳行
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1988-07-11
Filing date: 1988-07-11
Publication date: 1990-01-25

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〕本発明は、金属蒸気レーザに関し、特に放電の発生方法
に工夫を施した金属蒸気レーザ及び放電回路に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の金属蒸気レーザは、放電を形成させるた
めの１対の電極を有するレーザ管に放電回路を接続し、
この放電回路のコンデンサに充電した電力を水素人サイ
ラトロンなどのスイッチング素子を作用させることによ
り、前記の１対の電極間に電圧を発生させ放電を発生さ
せていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の金属蒸気レーザは、放電を形成させるた
めの１対の電極しか有していないので、放電を発生させ
るために第３図に示すように電源１より充電用コイル２
，１８．逆電流防止用整流素子３及び保護抵抗４を通し
てコンデンサ１６に充電した電力をスイッチング素子２
０を動作させることにより電荷をコンデンサ１つに移行
させ、金属蒸気レーザ管１７の両端に電圧を発生させて
いた。このような金属蒸気レーザの構造及び使用放電回
路では、高電圧、大電流に耐えるスイッチング素子が必
要となり現在水素大サイラトロンが最も広く使用されて
いるが、水素人サイラストロンは高価でなおかつが命が
５００時間時間上短いという欠点があった。さらに投入
電力の２０〜３０％が水素入すイラトロンで消費され、
総合効率が悪いという欠点があった。

本発明は、放電回路に高価な水素人サイラトロンを用い
ずとも投入電力の９５％以上を金属蒸気レーザ管内で消
費することが可能となる非常に効率の良い金属蒸気レー
ザを得ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の金属蒸気レーザは、レーザ媒体を封入する容器
とこの容器内に設けた一対の電極から成るレーザ管の両
端に共振器用ミラーを有し、さらに、主放電を形成する
１対の電極と電極の間に制御用電極を有している構成と
なっている。また本発明の放電回路は、上述の金属蒸気
レーザを駆動する回路であって、電源、コイル、ダイオ
ード。

第１の抵抗、第１のコンデンサを直列接続して成る閉回
路の第１のコンデンサ両端に蒸気レーザの一対の電極を
接続し、第２のコンデンサ、第２の抵抗、制御用電源を
直列接続した回路の第２のコンデンサの一端に制御用電
極を接続し、制御用電源の一端を前述の一対の電極のう
ちの一方の電極に接続する構成となっている。

制御用電極は、円筒状または円板状などの形状にするこ
とにより、レーザビームを遮蔽することなく主放電を形
成する一対の電極間の電界を遮蔽することができる。制
御用電極は、コンデンサ。

抵抗及び制御用電源を介して一対の電極の一方に接続さ
れる。制御用信号が無い場合は、主放電を形成する一対
の電極間は、高い放電開始電圧を維持できるので並列に
接続したコンデンサに充分高い電圧まで充電できる。制
御用電極に、パルス電圧を印加することにより制御用電
極と主放電を形成する一方の電極との間に予備放電を起
こさせ、発生した電子が他の高電位に維持されている電
極側に流れ込むことによって主放電を形成される。主放
電が発生すると、制御用電極は、プラズマに覆われ制御
機能は失われ主放電を形成する一対の電極間は低インピ
ーダンスとなりレーザ管に並列に接続されたコンデンサ
から大電流がレーザ管内を流れる。この放電は、きわめ
て短い時間に完結しレーザ管内のプラズマは消失し再び
制御用電極の機能が回復し、同じ動作を繰り返すことに
よってパルス放電を発生させることができる。

〔実施例１〕第１図は本発明の一実施例の金属蒸気レーザ及び回路構
成図である。放電回路は電源１、コイル２、ダイオード
３、抵抗４，１０、コンデンサ５．９、制御用電源１１
から成り、金属蒸気レーザはレーザ管７とレーザ管両端
に備えられた共振器用ミラー（図示省略）とから成って
いる。レーザ管は一対の主放電を形成する電極６．１２
に加えて、この電極６，１２の間に制御用電極８を有し
ている。制御用電極は、放電回路のコンデンサ９、抵抗
１０及び制御用電源１１を介してアース側の電極１２に
接続されている。金属蒸気レーザ管７には並列にコンデ
ンサ５が接続されており、直流電源１より充電コイル２
．ダイオード２及び抵抗４を介してコンデンサ５に充電
される。

制御用電極８は、モリブデンまたはタンタルなどの金属
を円板状または円筒状などに加工することにより実現で
き、電極１２の近傍に配置されている。

〔実施例２〕第２図は、本発明の実施例２の金属蒸気レーザ及び回路
構成図である。一対の主放電を形成する電極６．１２の
間に制御用電極１３．１４が配置されている。制御用電
極１３，１．４はコンデンサ９、抵抗１０．制御用電源
１１を介して電極１２に接続されている。この他は前述
の実施例と同じである。この実施例では制御用電極が２
個配置されているため、高電位に保持されている電極と
電極１２の間の電界をより確実に遮蔽することができ、
放電開始電圧をより高くできるという利点がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、主放電を形成する電極間
に制御用電極を配置することにより、コンデンサからの
放電開始時を制御用電極で制御することが可能となるの
で、高価な水素人サイラトロンが不要となるばかりでな
く、コンデンサに充電された電力を全部レーザ管内で消
費することができ、効率が著しく改善できる効果がある
。

−ザ及び放電回路構成図、第２図は、本発明の第２の実
施例の金属蒸気レーザ及び放電回路構成図、第３図は、
従来の金属蒸気レーザ及び放電回路構成図である。

１・・・直流電源、２・・・充電用コイル、３・・・ダ
イオード、４・・・抵抗、５・・・コンデンサ、６・・
・電極、７・・・レーザ管、８・・・制御用電極、９・
・・コンデンサ、１０・・・抵抗、１１・・・制御用電
源、１２・・・電極、１３・・・制御用電極、１４・・
・制御用電極、１６・・・コンデンサ、１７・・・レー
ザ管、１８・・・充電用コイル、１９・・・コンデンサ
、２０・・・水素人サイラトロン。

【図面の簡単な説明】

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一対の放電電極を有するレーザ管と、レーザ管の
両端に配した共振器ミラーとから成り、レーザ管内で銅または金などの金属を、ネオンまた
はヘリウムなどのバッファガスの放電によって蒸気化し
、発振させて光出力を得る金属蒸気レーザにおいて、主
放電を形成する前記電極間に主放電を制御する１つまた
は複数の制御用電極を有することを特徴とする金属蒸気
レーザ。
（２）請求項（１）に示す金属蒸気レーザを駆動する回
路であつて、電源、コイル、ダイオード、第１の抵抗、第１のコンデンサを直列接続して成る
閉回路の第１のコンデンサの両端を請求項（１）の金属
蒸気レーザの一対の電極に接続し、第２のコンデンサ、
第２の抵抗、制御用電源を直列接続して成る回路の第２
のコンデンサの一端（第２の抵抗に接続していない方）
を請求項（１）の金属蒸気レーザの制御用電極に接続し
制御用電極の一端を前記一対の電極のうちの一方の電極
に接続することを特徴とする金属蒸気レーザの放電回路
。