JPH0226796B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0226796B2 JPH0226796B2 JP56183602A JP18360281A JPH0226796B2 JP H0226796 B2 JPH0226796 B2 JP H0226796B2 JP 56183602 A JP56183602 A JP 56183602A JP 18360281 A JP18360281 A JP 18360281A JP H0226796 B2 JPH0226796 B2 JP H0226796B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- waveguide
- structural member
- gas
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 50
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 18
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 12
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 8
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 6
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 32
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 31
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 18
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 13
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 12
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 12
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 8
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 3
- 238000010943 off-gassing Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N silver oxide Chemical compound [O-2].[Ag+].[Ag+] NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 241001246312 Otis Species 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 125000003636 chemical group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000000686 essence Substances 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000005247 gettering Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N helium neon Chemical compound [He].[Ne] CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001923 silver oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
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
- H01S3/036—Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube
-
- 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
- H01S3/0315—Waveguide lasers
-
- 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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
- H01S3/0975—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser using inductive or capacitive excitation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、一般にCO2レーザーに関し、さらに
詳しくは、RF励起CO2導波管レーザーに関する。
詳しくは、RF励起CO2導波管レーザーに関する。
導波管ガスレーザーの原理は、最初に1964年の
文献（MarcatiliおよびSchmeltezer、Bell
Systems Technology Journal、vol.43、1783ペ
ージ）において論じられた。ヘリウムネオンレー
ザーの導波管の操作は、1971年の文献（P.W.
Smith、Applied Physics Letters、vol.19、132
ページ）に報告された。CO2導波管レーザーは、
1971年の文献（Bridges、Berkhardtおよび
Smith、Applied Physics Letters、vol.20、403
ページ）、1972年の文献（JensenおよびTobin、
I.E.E.EJournal of Quantum Electronics、vol.
QE8、34ページ）、1972年の文献（Chesterおよび
Abraham、Applied Physics Letters、vol.21、
576ページ）および1972年の文献（Berkhardt、
BridgesおよびSmith、Optical
Communicathion、vol.6、193ページ）に報公さ
れた。RF励起CO2導波管レーザーは、1978年の
文献（Lachambre、Macfarlane、Otisおよび
Lavigne、Applied Physics Letters、vol.32、
652ページ）および1979年９月25日発行の米国特
許第4169251号（Laakmann）に開示された。さ
らに、RF励起CO2導波管の有意の改良は、本出
願人による1979年９月24日付け米国特許出願第
078343号に開示されており、そしてそこに含まれ
る開示をすべてここに引用によつて加える。
文献（MarcatiliおよびSchmeltezer、Bell
Systems Technology Journal、vol.43、1783ペ
ージ）において論じられた。ヘリウムネオンレー
ザーの導波管の操作は、1971年の文献（P.W.
Smith、Applied Physics Letters、vol.19、132
ページ）に報告された。CO2導波管レーザーは、
1971年の文献（Bridges、Berkhardtおよび
Smith、Applied Physics Letters、vol.20、403
ページ）、1972年の文献（JensenおよびTobin、
I.E.E.EJournal of Quantum Electronics、vol.
QE8、34ページ）、1972年の文献（Chesterおよび
Abraham、Applied Physics Letters、vol.21、
576ページ）および1972年の文献（Berkhardt、
BridgesおよびSmith、Optical
Communicathion、vol.6、193ページ）に報公さ
れた。RF励起CO2導波管レーザーは、1978年の
文献（Lachambre、Macfarlane、Otisおよび
Lavigne、Applied Physics Letters、vol.32、
652ページ）および1979年９月25日発行の米国特
許第4169251号（Laakmann）に開示された。さ
らに、RF励起CO2導波管の有意の改良は、本出
願人による1979年９月24日付け米国特許出願第
078343号に開示されており、そしてそこに含まれ
る開示をすべてここに引用によつて加える。
CO2レーザーの多くの工業上の用途において、
操作中ガスの導入を必要としない自己含有レーザ
ー管を有することは非常に有利である。このよう
な密閉CO2レーザーは、補助のガスボンベおよび
真空ポンプを必要としないので、ポータブル操作
が容易に可能である。しかしながら、密閉CO2レ
ーザーに関連する主な問題の１つは、CO2の解
離、O2の消費、およびガス発生のようなガス化
学的性質を不安定にする傾向のあるというフアク
ターにもかかわらず安定した長期間の操作を維持
するという問題である。
操作中ガスの導入を必要としない自己含有レーザ
ー管を有することは非常に有利である。このよう
な密閉CO2レーザーは、補助のガスボンベおよび
真空ポンプを必要としないので、ポータブル操作
が容易に可能である。しかしながら、密閉CO2レ
ーザーに関連する主な問題の１つは、CO2の解
離、O2の消費、およびガス発生のようなガス化
学的性質を不安定にする傾向のあるというフアク
ターにもかかわらず安定した長期間の操作を維持
するという問題である。
密閉CO2レーザー管の安定した長期間の操作の
問題は、ウイツテマン（Witteman）が次の文
献：1965 Physics Letter、vol.18、125ペー
ジ、；1966 Phillips Research Report、vol.21、
73ページ；1966 I.E.E.E.Journal of Quantum
Electronics、vol.QE−２、375ページ；1967
Applied Physics Letters、vol.10、347ページ；
1967 Phillips Technical Review、vol.28、287
ページ；1967 Applied Physics Letters、
vol.11、337ページ；1968 I.E.E.E.Journal of
Quantum Electronics、vol.QE4、786ページ；
および1969 I.E.E.E.Quantum Electronics、vol.
QE5、92ページに、そしてカーボン（Carbone）
が次の文献：1967 I.E.E.E.Journal of Quantum
Electronics、vol.QE3、373ページ；1968 I.E.E.
E.Journal of Quantum Electronics、vol.QE4、
102ページ；および1969 I.E.E.E.Journal of
Quantum Electronics、vol.QE5、48ページに、
それぞれ報告している広範な研究の主題であつ
た。ウイツテマンは、少量のH2O、H2、または
H2OおよびO2を標準のCO2レーザーガス混合物に
混合することに依存する、密閉CO2レーザー管の
寿命を延長する系を開示していることは、興味あ
ることである。
問題は、ウイツテマン（Witteman）が次の文
献：1965 Physics Letter、vol.18、125ペー
ジ、；1966 Phillips Research Report、vol.21、
73ページ；1966 I.E.E.E.Journal of Quantum
Electronics、vol.QE−２、375ページ；1967
Applied Physics Letters、vol.10、347ページ；
1967 Phillips Technical Review、vol.28、287
ページ；1967 Applied Physics Letters、
vol.11、337ページ；1968 I.E.E.E.Journal of
Quantum Electronics、vol.QE4、786ページ；
および1969 I.E.E.E.Quantum Electronics、vol.
QE5、92ページに、そしてカーボン（Carbone）
が次の文献：1967 I.E.E.E.Journal of Quantum
Electronics、vol.QE3、373ページ；1968 I.E.E.
E.Journal of Quantum Electronics、vol.QE4、
102ページ；および1969 I.E.E.E.Journal of
Quantum Electronics、vol.QE5、48ページに、
それぞれ報告している広範な研究の主題であつ
た。ウイツテマンは、少量のH2O、H2、または
H2OおよびO2を標準のCO2レーザーガス混合物に
混合することに依存する、密閉CO2レーザー管の
寿命を延長する系を開示していることは、興味あ
ることである。
定 義
次の定義した用語を、この明細書を通じて使用
する。
する。
吸収：吸収（absorption）は１つの物質が他の物
質の内表面中へ物理化学的手段により、たとえ
ば、ガスまたは蒸気の分子を吸収する液体によ
り、浸透することである。
質の内表面中へ物理化学的手段により、たとえ
ば、ガスまたは蒸気の分子を吸収する液体によ
り、浸透することである。
吸着：吸着（adsorption）はガスまたは液体の原
子、イオンまたは分子が、吸着剤と呼ばれる他
の物質の表面へ付着することである。
子、イオンまたは分子が、吸着剤と呼ばれる他
の物質の表面へ付着することである。
解離：解離（dissociation）は、化学結合が、た
とえば、エネルギーが加えられた結果、破壊に
より簡単な成分が生成する過程を意味する。
とえば、エネルギーが加えられた結果、破壊に
より簡単な成分が生成する過程を意味する。
発生：発生（evolution）は化学反応におけるガ
スとしての遊離または放出である。
スとしての遊離または放出である。
ゲツター：ゲツター（getter）は、微量の残留ガ
スのような不純物を消費または不活性化するた
めに、系または混合物へ加えられる物質であ
る。
スのような不純物を消費または不活性化するた
めに、系または混合物へ加えられる物質であ
る。
ガス発生：ガス発生（outgassing）は、通常低圧
における、加熱によるある物質からのガスの発
生である。
における、加熱によるある物質からのガスの発
生である。
酸化：酸化（oxidation）はここでは酸素が他の
物質と化学的に結合する反応を意味する。
物質と化学的に結合する反応を意味する。
不動態化：不動態化（passivation）は金属を強
い酸化剤で処理して化学的に不活性化する方法
である。
い酸化剤で処理して化学的に不活性化する方法
である。
溶解性：溶解度（solubility）は１つの物質が他
の物質と均一に配合する能力または傾向であ
る。
の物質と均一に配合する能力または傾向であ
る。
収着性：収着性（sorbitivity）は１つの物質が他
の物質を吸着または吸収する傾向である。
の物質を吸着または吸収する傾向である。
次の特定のフアクターを、密閉CO2レーザーの
操作寿命を制限する素因として同定する： １ ガス漏れ ２ オプチツクスの損傷、 ３ カソードの崩壊、 ４ CO2の解離、 ５ O2の吸収、 ６ ガス発生。
操作寿命を制限する素因として同定する： １ ガス漏れ ２ オプチツクスの損傷、 ３ カソードの崩壊、 ４ CO2の解離、 ５ O2の吸収、 ６ ガス発生。
CO2レーザーの適当な構造的設計は、一般にガ
ス漏れの問題を解決した。オプチツクスの損傷
は、DCレーザーにおいて、スパツターの析出お
よび帯電粒子の衝突が起こりやすいので、いつそ
うきびしい。RF導波管レーザーにおいて、オプ
チツクスの損傷の問題は、光学材料の選択および
レーザーの共振子の設計を適切に行うことによつ
て解決された。カソードの崩壊の問題は、カソー
ドを含まない放電の理由でRFレーザーにおいて
は存在せず、そして一般にDCレーザーにおいて
は銅酸化物と銀酸化物によつて解決された。
ス漏れの問題を解決した。オプチツクスの損傷
は、DCレーザーにおいて、スパツターの析出お
よび帯電粒子の衝突が起こりやすいので、いつそ
うきびしい。RF導波管レーザーにおいて、オプ
チツクスの損傷の問題は、光学材料の選択および
レーザーの共振子の設計を適切に行うことによつ
て解決された。カソードの崩壊の問題は、カソー
ドを含まない放電の理由でRFレーザーにおいて
は存在せず、そして一般にDCレーザーにおいて
は銅酸化物と銀酸化物によつて解決された。
反応：CO2＋e-＝CO＋１／202＋e-により与え
られる電子衝突によるCO2分子の解離に関する安
定性は、長い密閉寿命を得るために要求される。
DCレーザーにおいて、この安定性は、材料を適
切に選択しかつレーザー孔に少量の水素または水
を添加することにより、電極付近における反応の
逆転を触媒することによつて、部分的には達成さ
れる。しかしながら、これらの触媒を用いてさ
え、CO2の平衡の解離水準は約40〜60％である。
RFレーザーにおいては、触媒を積極的に導入し
なくてさえ、平衡の解離水準は、約10〜20％であ
るように思われる。ガス化学的性質を確実に安定
化する１つの方法は、レーザーの放電により発生
する酸素が、吸着または酸化により消費されるの
を防ぐことである。これは、本発明においては、
酸素ガスが接触するようになる表面のすべてを適
当に不動態化することによつて達成される。本発
明は、このような不動態化を、RF励起CO2導波
管レーザーを製作する新規な方法において、１つ
の重要な工程として利用する。
られる電子衝突によるCO2分子の解離に関する安
定性は、長い密閉寿命を得るために要求される。
DCレーザーにおいて、この安定性は、材料を適
切に選択しかつレーザー孔に少量の水素または水
を添加することにより、電極付近における反応の
逆転を触媒することによつて、部分的には達成さ
れる。しかしながら、これらの触媒を用いてさ
え、CO2の平衡の解離水準は約40〜60％である。
RFレーザーにおいては、触媒を積極的に導入し
なくてさえ、平衡の解離水準は、約10〜20％であ
るように思われる。ガス化学的性質を確実に安定
化する１つの方法は、レーザーの放電により発生
する酸素が、吸着または酸化により消費されるの
を防ぐことである。これは、本発明においては、
酸素ガスが接触するようになる表面のすべてを適
当に不動態化することによつて達成される。本発
明は、このような不動態化を、RF励起CO2導波
管レーザーを製作する新規な方法において、１つ
の重要な工程として利用する。
従来のCO2レーザーは、セラミツクまたはガラ
スの囲いの中に収容されている。しかしながら、
RF励起CO2導波管レーザーは、ガスを拘束する
手段として、また無線周波数の妨害に対する障壁
として作用する、金属の囲いの中に収容される傾
向がある。RF導波管レーザーの製作費を最小と
するために、金属のハウジングは押出しアルミニ
ウムから製作することが好ましい。しかしなが
ら、アルミニウム部品はボンデイングの観点から
問題を生じる。溶接は要求される温度が高いため
に許容されず、そしてエポキシ樹脂は、信頼性あ
る、機械的に強い、高温の真空シールを形成しな
いので、適当ではない。それゆえ、アルミニウム
をニツケルのような耐酸化性金属でめつきし、次
いでニツケルを軟質はんだ付けして、レーザー導
波管構造物の金属部品を他の部品に結合しなくて
はならない。ニツケルは非常に耐酸化性であるこ
とが知られているが、H2Oの存在で、とくに100
℃を超える温度において、ニツケルは非常に急速
に酸化することがわかつた。CO2レーザーについ
て、この酸化は遊離酸素の量を有意に減少し、そ
れゆえCO2の解離速度をより大きくし、レーザー
寿命をより短かくすることさえすることが可能で
ある。
スの囲いの中に収容されている。しかしながら、
RF励起CO2導波管レーザーは、ガスを拘束する
手段として、また無線周波数の妨害に対する障壁
として作用する、金属の囲いの中に収容される傾
向がある。RF導波管レーザーの製作費を最小と
するために、金属のハウジングは押出しアルミニ
ウムから製作することが好ましい。しかしなが
ら、アルミニウム部品はボンデイングの観点から
問題を生じる。溶接は要求される温度が高いため
に許容されず、そしてエポキシ樹脂は、信頼性あ
る、機械的に強い、高温の真空シールを形成しな
いので、適当ではない。それゆえ、アルミニウム
をニツケルのような耐酸化性金属でめつきし、次
いでニツケルを軟質はんだ付けして、レーザー導
波管構造物の金属部品を他の部品に結合しなくて
はならない。ニツケルは非常に耐酸化性であるこ
とが知られているが、H2Oの存在で、とくに100
℃を超える温度において、ニツケルは非常に急速
に酸化することがわかつた。CO2レーザーについ
て、この酸化は遊離酸素の量を有意に減少し、そ
れゆえCO2の解離速度をより大きくし、レーザー
寿命をより短かくすることさえすることが可能で
ある。
CO2レーザーの上述した寿命制限因子の最後の
１つは、ガス発生であり、主として、水素および
水蒸気のガス発生である。RF励起導波管レーザ
ーにおけるガス発生の問題に関する先行技術の特
定の解決法は知らないが、水素および／または水
蒸気の発生量とレーザーの出力パワーとの間に負
の相関関係が存在する。
１つは、ガス発生であり、主として、水素および
水蒸気のガス発生である。RF励起導波管レーザ
ーにおけるガス発生の問題に関する先行技術の特
定の解決法は知らないが、水素および／または水
蒸気の発生量とレーザーの出力パワーとの間に負
の相関関係が存在する。
RF導波管レーザーの好ましい経済的構造は、
通常前述のようにめつきされ、そしてはんだ付け
された金属の囲いから成る。導波管頭部のセラミ
ツクまたはセラミツク−金属は、典型的は、ヒー
トシンクの目的で界面にケイ素のヒートシンク化
合物を介在させて、囲いの金属表面対して配置さ
れる。典型的には、融剤、ケイ素化合物、はん
だ、金属酸化物、および組み立てられた導波管を
構成するめつきされた金属の材料の組み合わせ、
およびガスを捕捉する必要なヒートシンクは、水
素および／または水蒸気をほとんど絶えず発生さ
せる。この問題は、次のような事実によつて一層
悪化する。すなわち、400℃のような温度におけ
る標準の高真空の熱処理（bakeout）は、はんだ
のシール、めつきされた係合物、縦方向のRF導
波管レーザーの縦方向の管中のスパツターされた
金属グリツド、および横方向のRF導波管中に通
常使用される金属−セラミツクのサンドイツチが
約130℃以上の温度に耐えることができないので
不適当である。したがつて、導波管を構成する
種々の材料を予備真空熱処理し、よく洗浄して有
機材料を溶解し、組み立て中の大気への暴露を最
小にし、そして130℃で数週間高真空のもとに熱
処理した後でさえ、水素および／または水蒸気は
なお絶えず発生する。
通常前述のようにめつきされ、そしてはんだ付け
された金属の囲いから成る。導波管頭部のセラミ
ツクまたはセラミツク−金属は、典型的は、ヒー
トシンクの目的で界面にケイ素のヒートシンク化
合物を介在させて、囲いの金属表面対して配置さ
れる。典型的には、融剤、ケイ素化合物、はん
だ、金属酸化物、および組み立てられた導波管を
構成するめつきされた金属の材料の組み合わせ、
およびガスを捕捉する必要なヒートシンクは、水
素および／または水蒸気をほとんど絶えず発生さ
せる。この問題は、次のような事実によつて一層
悪化する。すなわち、400℃のような温度におけ
る標準の高真空の熱処理（bakeout）は、はんだ
のシール、めつきされた係合物、縦方向のRF導
波管レーザーの縦方向の管中のスパツターされた
金属グリツド、および横方向のRF導波管中に通
常使用される金属−セラミツクのサンドイツチが
約130℃以上の温度に耐えることができないので
不適当である。したがつて、導波管を構成する
種々の材料を予備真空熱処理し、よく洗浄して有
機材料を溶解し、組み立て中の大気への暴露を最
小にし、そして130℃で数週間高真空のもとに熱
処理した後でさえ、水素および／または水蒸気は
なお絶えず発生する。
負の相関関係は、高温において測定されたガス
発生率とレーザーの寿命との間で観測された。残
留ガス分析器で測定すると、主としてガス発生す
る生成物は水蒸気と水素であることが明らかにさ
れた。さらに、種々のレーザー使用時間後のレー
ザーガスを質量分析器で測定すると、出力パワー
の減少と水素および水蒸気の量との間に高い相関
関係があることが示された。CO2のV3レベルの
衝突緩和速度（collision relaxation rate）に対
する、それゆえCO2レーザーの出力パワーへの水
および水蒸気の悪影響は、レーザーの物理学にお
いてよく理解される。
発生率とレーザーの寿命との間で観測された。残
留ガス分析器で測定すると、主としてガス発生す
る生成物は水蒸気と水素であることが明らかにさ
れた。さらに、種々のレーザー使用時間後のレー
ザーガスを質量分析器で測定すると、出力パワー
の減少と水素および水蒸気の量との間に高い相関
関係があることが示された。CO2のV3レベルの
衝突緩和速度（collision relaxation rate）に対
する、それゆえCO2レーザーの出力パワーへの水
および水蒸気の悪影響は、レーザーの物理学にお
いてよく理解される。
とくにRFCO2導波管におけるガス発生の問題
は、本発明により、独特のゲツターによつて解決
された。本発明において、水蒸気および／または
水素が発生するとすぐにそれらを吸着することが
でき、同時にレーザーガスの成分を無傷のままに
しておくことができるゲツターが案出された。先
行技術において、ヘリウム、窒素およびCO2から
成る標準のCO2レーザーガス混合物中に少量の水
素および水蒸気を存在させることが望ましいと、
一般に考えられてきた。こうして、本発明によれ
ば、水素および水蒸気の含量をできるだけ少なく
する手段を提供するが、密閉CO2レーザーに関す
る先行技術において一般に受け入れられてきた慣
例に反して、有効であることがわかるであろう。
は、本発明により、独特のゲツターによつて解決
された。本発明において、水蒸気および／または
水素が発生するとすぐにそれらを吸着することが
でき、同時にレーザーガスの成分を無傷のままに
しておくことができるゲツターが案出された。先
行技術において、ヘリウム、窒素およびCO2から
成る標準のCO2レーザーガス混合物中に少量の水
素および水蒸気を存在させることが望ましいと、
一般に考えられてきた。こうして、本発明によれ
ば、水素および水蒸気の含量をできるだけ少なく
する手段を提供するが、密閉CO2レーザーに関す
る先行技術において一般に受け入れられてきた慣
例に反して、有効であることがわかるであろう。
本発明は、CO2の解離、O2の吸着、およびH2
とH2Oのガス発生に関連する寿命を制限する問
題を実質的に軽減するか、あるいは完全に克服す
るRF励起CO2導波管レーザーの製作法およびそ
の製品からなる。これらの問題は、本発明におい
て、新規な不動態化技術を用いて酸素の吸収を減
少しかつCO2の解離の速度および傾向を減じ、そ
して適当なゲツター、すなわち、水素および／ま
たは水蒸気の本質的にすべてを、それらがレーザ
ーの使用温度において発生する速度と少なくとも
同じ速度で吸着するが、他のガスを吸収したり、
あるいは他のガスと反応したりしないゲツターを
提供することによつて、実質的に排除される。理
想的には、この適当なゲツターはまた比較的低い
温度、たとえば、約150℃において活性化される
べきである。ほとんどの先行技術のゲツター、た
とえば、活性化された木炭、ジルコニウム、およ
びチタンおよびそれらの合金は、酸素および／ま
たはCOに対して高い吸着性または反応性をもち、
CO2混合物のガス化学的性質の安定性に影響を及
ぼすので、完全には受け入れられない。他のゲツ
ター材料は、活性化のためには高温を必要とする
ので、不適当である。
とH2Oのガス発生に関連する寿命を制限する問
題を実質的に軽減するか、あるいは完全に克服す
るRF励起CO2導波管レーザーの製作法およびそ
の製品からなる。これらの問題は、本発明におい
て、新規な不動態化技術を用いて酸素の吸収を減
少しかつCO2の解離の速度および傾向を減じ、そ
して適当なゲツター、すなわち、水素および／ま
たは水蒸気の本質的にすべてを、それらがレーザ
ーの使用温度において発生する速度と少なくとも
同じ速度で吸着するが、他のガスを吸収したり、
あるいは他のガスと反応したりしないゲツターを
提供することによつて、実質的に排除される。理
想的には、この適当なゲツターはまた比較的低い
温度、たとえば、約150℃において活性化される
べきである。ほとんどの先行技術のゲツター、た
とえば、活性化された木炭、ジルコニウム、およ
びチタンおよびそれらの合金は、酸素および／ま
たはCOに対して高い吸着性または反応性をもち、
CO2混合物のガス化学的性質の安定性に影響を及
ぼすので、完全には受け入れられない。他のゲツ
ター材料は、活性化のためには高温を必要とする
ので、不適当である。
レーザーの放電は水蒸気を水素と酸素に解離す
る傾向があるので、水素と酸素は放電の外側で容
易に結合する。さらに、放電から生ずる酸素は比
較的多く存在するために、水素と水蒸気は相互に
変換しやすい。したがつて、水素または水蒸気を
吸着して、両者の適切な吸着を確保するゲツター
を使用することは十分であると信じられる。
る傾向があるので、水素と酸素は放電の外側で容
易に結合する。さらに、放電から生ずる酸素は比
較的多く存在するために、水素と水蒸気は相互に
変換しやすい。したがつて、水素または水蒸気を
吸着して、両者の適切な吸着を確保するゲツター
を使用することは十分であると信じられる。
ある物質が適当なゲツターとして受け入れられ
ることができるためには、それは水素および／ま
たは水蒸気に関して室温において高い溶解性をも
ち、かつほぼ100℃であるレーザーの熱処理温度
においてかなり低い溶解性をもたなくてはならな
い。この特性により、前もつて吸着された水素お
よび／または水蒸気がゲツターから発生し、そし
てゲツターは他の源から発生する水素または水蒸
気のガスを吸着しないということが保証される。
ることができるためには、それは水素および／ま
たは水蒸気に関して室温において高い溶解性をも
ち、かつほぼ100℃であるレーザーの熱処理温度
においてかなり低い溶解性をもたなくてはならな
い。この特性により、前もつて吸着された水素お
よび／または水蒸気がゲツターから発生し、そし
てゲツターは他の源から発生する水素または水蒸
気のガスを吸着しないということが保証される。
本発明において、２種類の適当なゲツターが発
見され、１つは水素を主として吸着しそして１つ
は水蒸気を主として吸着し、それらの両方は上に
示した目的のための適当なゲツターに必須の前述
の特性を有する。
見され、１つは水素を主として吸着しそして１つ
は水蒸気を主として吸着し、それらの両方は上に
示した目的のための適当なゲツターに必須の前述
の特性を有する。
こうして、本発明の主目的は、安定なガス化学
的性質を保証することによつてレーザーの使用寿
命を実質的に増加する、密閉RF励起CO2の新規
な製作法を提供することである。
的性質を保証することによつてレーザーの使用寿
命を実質的に増加する、密閉RF励起CO2の新規
な製作法を提供することである。
本発明の他の目的は、RF励起CO2導波管レー
ザーのニツケルめつきしたアルミニウム構造成分
のための新規な不動態化技術を提供することであ
る。
ザーのニツケルめつきしたアルミニウム構造成分
のための新規な不動態化技術を提供することであ
る。
本発明のさらに他の目的は、水素の吸着性が、
室温において高く、そして温度の上昇とともに低
下するゲツターを提供することにより、密閉RF
励起CO2導波管レーザーの寿命を改良することで
ある。
室温において高く、そして温度の上昇とともに低
下するゲツターを提供することにより、密閉RF
励起CO2導波管レーザーの寿命を改良することで
ある。
本発明のさらに他の目的は、水蒸気に対する吸
着性が、室温において高く、そして温度の上昇と
ともに急速に低下するゲツターを使用することに
より、密閉したRF励起CO2導波管レーザーの改
良された使用寿命を提供することである。
着性が、室温において高く、そして温度の上昇と
ともに急速に低下するゲツターを使用することに
より、密閉したRF励起CO2導波管レーザーの改
良された使用寿命を提供することである。
本発明は、すべてがガス化学的性質の安定性に
関する、このような３つのレーザーの寿命制限フ
アクターに有利に影響を及ぼすことによつて、密
閉CO2レーザー、とくにRF励起CO2導波管レー
ザーの寿命を延長する。これらのフアクターに
は、CO2の解離、O2の吸着、およびH2とH2Oの
ガス発生が包含される。本発明は、好ましくは導
波管の組み立ての間またはその後に実施される不
動態化およびゲツター添加（gettering）工程に
関する。
関する、このような３つのレーザーの寿命制限フ
アクターに有利に影響を及ぼすことによつて、密
閉CO2レーザー、とくにRF励起CO2導波管レー
ザーの寿命を延長する。これらのフアクターに
は、CO2の解離、O2の吸着、およびH2とH2Oの
ガス発生が包含される。本発明は、好ましくは導
波管の組み立ての間またはその後に実施される不
動態化およびゲツター添加（gettering）工程に
関する。
典型的なRF励起CO2導波管レーザーにおいて、
金属の囲いをRF導波管アセンブリーのハウジン
グとして準備して、ガスを拘束する手段としてな
らびに無線周波数妨害の障壁として作用させる。
さらに、金属の囲い手段は、導波管自体の金属−
セラミツク構造の密閉に関連する困難を克服する
手段を提供する。コストのフアクターは、金属の
囲いにアルミニウムを使用することを好ましいも
のとする。しかしながら、アルミニウムは、金属
部品を一緒に結合してハウジングを形成すること
に関して、独特の問題を提供する。たとえば、溶
接は高温を使用するため許容されず、そしてエポ
キシ樹脂は、高温の信頼性ある機械的に強い真空
シールを形成しないために、不適当である。それ
ゆえ、本発明者はアルミニウムをニツケルめつき
し、次いでニツケル表面を軟質はんだ付けして金
属を結合することが好ましいことを発見した。ニ
ツケルは通常耐酸化性であるが、水蒸気の存在
で、とくにほぼ100℃より高い温度において、ニ
ツケルは急速に酸化し、そして当業者であれば理
解するように、酸化は遊離酸の量を減少し、こう
してCO2の解離速度を増加することにより、CO2
レーザーのガス化学的性質を乱すことを発見し
た。
金属の囲いをRF導波管アセンブリーのハウジン
グとして準備して、ガスを拘束する手段としてな
らびに無線周波数妨害の障壁として作用させる。
さらに、金属の囲い手段は、導波管自体の金属−
セラミツク構造の密閉に関連する困難を克服する
手段を提供する。コストのフアクターは、金属の
囲いにアルミニウムを使用することを好ましいも
のとする。しかしながら、アルミニウムは、金属
部品を一緒に結合してハウジングを形成すること
に関して、独特の問題を提供する。たとえば、溶
接は高温を使用するため許容されず、そしてエポ
キシ樹脂は、高温の信頼性ある機械的に強い真空
シールを形成しないために、不適当である。それ
ゆえ、本発明者はアルミニウムをニツケルめつき
し、次いでニツケル表面を軟質はんだ付けして金
属を結合することが好ましいことを発見した。ニ
ツケルは通常耐酸化性であるが、水蒸気の存在
で、とくにほぼ100℃より高い温度において、ニ
ツケルは急速に酸化し、そして当業者であれば理
解するように、酸化は遊離酸の量を減少し、こう
してCO2の解離速度を増加することにより、CO2
レーザーのガス化学的性質を乱すことを発見し
た。
本発明は、ハウジングのめつきされたアルミニ
ウム部分上に多孔質黒色ニツケル酸化物被膜をつ
くるという有効な不動態化技術を用いる。この不
動態化技術は、個々のニツケルめつきしたアルミ
ニウム部品を、濃硝酸から成る不動態化溶液中に
室温において１〜60秒浸漬することからなる。次
いで、部品を177℃（350〓）において空気中で約
３時間熱処理（bake）する。次いで、導波管の
ニツケルめつきしたアルミニウムの構造成分を真
空熱処理して、水蒸気、水素、および有機物質を
除去する。典型的には、この真空熱処理法は100
℃以上の温度において、１トルより低い圧力下に
少なくとも72時間実施する。導波管構造物を完全
に組み立て、はんだ付けした後、それを一連の溶
媒中で洗浄し、そして少なくとも14日間真空熱処
理する。
ウム部分上に多孔質黒色ニツケル酸化物被膜をつ
くるという有効な不動態化技術を用いる。この不
動態化技術は、個々のニツケルめつきしたアルミ
ニウム部品を、濃硝酸から成る不動態化溶液中に
室温において１〜60秒浸漬することからなる。次
いで、部品を177℃（350〓）において空気中で約
３時間熱処理（bake）する。次いで、導波管の
ニツケルめつきしたアルミニウムの構造成分を真
空熱処理して、水蒸気、水素、および有機物質を
除去する。典型的には、この真空熱処理法は100
℃以上の温度において、１トルより低い圧力下に
少なくとも72時間実施する。導波管構造物を完全
に組み立て、はんだ付けした後、それを一連の溶
媒中で洗浄し、そして少なくとも14日間真空熱処
理する。
本発明の新規な不動態化工程は、密閉RF励起
CO2導波管レーザーの寿命を増加するほかに、従
来要求された長い時間の焼き込み（burn in）の
必要性を排除することにより、生産速度を非常に
高くする。前述の不動態化工程を含まない従来の
技術は、高温の“焼き込み”条件下にレーザーを
何十回も充てんすることを要し、これには少なく
とも１週間の時間を要する。本発明の不動態化工
程は、わずか１回または２回のガス混合物による
レーザーの充てんを用いて、安定なガス化学的性
質を提供する。したがつて、前述の不動態化技術
は、レーザーの使用寿命を延長するほかに、この
ようなレーザーに関連する製造経費を実質的に減
少する。
CO2導波管レーザーの寿命を増加するほかに、従
来要求された長い時間の焼き込み（burn in）の
必要性を排除することにより、生産速度を非常に
高くする。前述の不動態化工程を含まない従来の
技術は、高温の“焼き込み”条件下にレーザーを
何十回も充てんすることを要し、これには少なく
とも１週間の時間を要する。本発明の不動態化工
程は、わずか１回または２回のガス混合物による
レーザーの充てんを用いて、安定なガス化学的性
質を提供する。したがつて、前述の不動態化技術
は、レーザーの使用寿命を延長するほかに、この
ようなレーザーに関連する製造経費を実質的に減
少する。
水素のゲツター
上に示したように、水素の適当なゲツターは、
水素の溶解が室温において高く、そして100℃以
上のレーザーの熱処理（bakeout）温度において
かなり低くなくてはならない。化学的族Ａにおけ
る金属、すなわち、ニツケル、鉄などの水素の溶
解性は、温度の上昇とともに増加する。それゆ
え、この族における金属は、この目的にゲツター
として不適当であろう。しかしながら、族Ｂにお
ける金属、すなわち、チタン、パラジウムなど
は、温度の上昇とともに減少する溶解特性を有す
る。さらに、族Ｂへの金属への水素の溶解性は、
族Ａの金属よりも103〜104倍大きい。族Ｂの金属
のうちで、パラジウムはCO2レーザー中の水の適
当なゲツターとして好ましい特性を有する。ある
いは、他の族Ｂの金属、たとえば、バナジウムも
適する。粉末であり、少なくとも150℃で少なく
とも10-4トルの真空において約12時間熱処理した
パラジウムは、水素に関して高い収着性、室温と
130℃との間の大きい収着性の低下、および体積
収着を許す高い水素の拡散性を有する。典型的に
は、１〜10ｇの黒色パラジウム粉末を、ほぼ直径
2.54cm（１インチ）、高さ2.54cm（１インチ）の
円筒形容器に入れる。次いで、この容器を、パラ
ジウム粉末がガスへ接近できる位置、たとえば、
導波管アセンブリーの充てん弁と残部との間に、
入れる。
水素の溶解が室温において高く、そして100℃以
上のレーザーの熱処理（bakeout）温度において
かなり低くなくてはならない。化学的族Ａにおけ
る金属、すなわち、ニツケル、鉄などの水素の溶
解性は、温度の上昇とともに増加する。それゆ
え、この族における金属は、この目的にゲツター
として不適当であろう。しかしながら、族Ｂにお
ける金属、すなわち、チタン、パラジウムなど
は、温度の上昇とともに減少する溶解特性を有す
る。さらに、族Ｂへの金属への水素の溶解性は、
族Ａの金属よりも103〜104倍大きい。族Ｂの金属
のうちで、パラジウムはCO2レーザー中の水の適
当なゲツターとして好ましい特性を有する。ある
いは、他の族Ｂの金属、たとえば、バナジウムも
適する。粉末であり、少なくとも150℃で少なく
とも10-4トルの真空において約12時間熱処理した
パラジウムは、水素に関して高い収着性、室温と
130℃との間の大きい収着性の低下、および体積
収着を許す高い水素の拡散性を有する。典型的に
は、１〜10ｇの黒色パラジウム粉末を、ほぼ直径
2.54cm（１インチ）、高さ2.54cm（１インチ）の
円筒形容器に入れる。次いで、この容器を、パラ
ジウム粉末がガスへ接近できる位置、たとえば、
導波管アセンブリーの充てん弁と残部との間に、
入れる。
水蒸気のゲツター
水素のゲツターと同様に、水蒸気の適当なゲツ
ターは、水蒸気に対して高度に吸収着性であり、
かつ温度の上昇とともに急速に低下する収着性を
もたなくてはならない。本発明によれば、ゲツタ
ーとして従来知れていなかつたある物質、すなわ
ち、セルロースが選択され、このセルロースは少
なくとも100℃および少なくとも10-4トルにおい
て約12時間水蒸気を適当に脱気して、室温におい
てゲツターとして作用させることができることが
発見された。事実、ガス発生のため明らかに使用
不能となつたレーザーでさえ、ガスを充てんしな
いでセルロースのゲツターをそう入すると、レー
ザーは直ちに全出力に回復することがわかつた。
本発明の好ましい実施態様において、有効なセル
ロース製品は商用程度のトイレツトペーパーであ
る。このセルロースも適当な容器に入れ、H2ゲ
ツターについて上に示したような、CO2ガス混合
物が到達する位置に配置することができる。
ターは、水蒸気に対して高度に吸収着性であり、
かつ温度の上昇とともに急速に低下する収着性を
もたなくてはならない。本発明によれば、ゲツタ
ーとして従来知れていなかつたある物質、すなわ
ち、セルロースが選択され、このセルロースは少
なくとも100℃および少なくとも10-4トルにおい
て約12時間水蒸気を適当に脱気して、室温におい
てゲツターとして作用させることができることが
発見された。事実、ガス発生のため明らかに使用
不能となつたレーザーでさえ、ガスを充てんしな
いでセルロースのゲツターをそう入すると、レー
ザーは直ちに全出力に回復することがわかつた。
本発明の好ましい実施態様において、有効なセル
ロース製品は商用程度のトイレツトペーパーであ
る。このセルロースも適当な容器に入れ、H2ゲ
ツターについて上に示したような、CO2ガス混合
物が到達する位置に配置することができる。
ここに開示したものは、安定なガス化学的性能
を確保することにより、レーザーの使用寿命を実
質的に増加する、密閉RF励起CO2導波管レーザ
ーの新規な製作法、および得られたレーザー装置
からなる。１つの実施態様において、この方法
は、導波管レーザーのニツケルめつきしたアルミ
ニウム構造成分の表面を酸化する、新規な不動態
化技術を包含する。他の実施態様において、室温
において水素および／または水蒸気に対して高い
収着性を有し、温度上昇とともに前記収着性が低
下する、１種または２種以上のゲツター物質が提
供される。さらに、追加の実施態様において、前
述の不動態化技術とゲツター添加とを組み合わせ
て、CO2の解離、O2の吸収およびH2OおよびH2
のガス発生に関連する寿命制限因子を実質的に排
除することによつて、延長された寿命の、密閉
RF励起CO2導波管レーザーを提供する。本発明
は、また、不動態化された、ニツケルめつきアル
ミニウム構造物、ならびに上に示した製作法にお
いて使用した前述のゲツター材料を組み込んだ
RF励起CO2導波レーザーからなる。
を確保することにより、レーザーの使用寿命を実
質的に増加する、密閉RF励起CO2導波管レーザ
ーの新規な製作法、および得られたレーザー装置
からなる。１つの実施態様において、この方法
は、導波管レーザーのニツケルめつきしたアルミ
ニウム構造成分の表面を酸化する、新規な不動態
化技術を包含する。他の実施態様において、室温
において水素および／または水蒸気に対して高い
収着性を有し、温度上昇とともに前記収着性が低
下する、１種または２種以上のゲツター物質が提
供される。さらに、追加の実施態様において、前
述の不動態化技術とゲツター添加とを組み合わせ
て、CO2の解離、O2の吸収およびH2OおよびH2
のガス発生に関連する寿命制限因子を実質的に排
除することによつて、延長された寿命の、密閉
RF励起CO2導波管レーザーを提供する。本発明
は、また、不動態化された、ニツケルめつきアル
ミニウム構造物、ならびに上に示した製作法にお
いて使用した前述のゲツター材料を組み込んだ
RF励起CO2導波レーザーからなる。
本発明に変更を加えることができる。たとえ
ば、導波管のアセンブリーの金属構造物の不動態
化に別の技術を用いることができ、そしてここに
開示した以外の水素および／または水蒸気のゲツ
ター物質を使用できる。これらの変更は、本発明
の範囲に包含される。
ば、導波管のアセンブリーの金属構造物の不動態
化に別の技術を用いることができ、そしてここに
開示した以外の水素および／または水蒸気のゲツ
ター物質を使用できる。これらの変更は、本発明
の範囲に包含される。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 導波管レーザーのハウジングを構成するのに
適したアルミニウムの構造部材を選択する工程
と、 前記アルミニウムの構造部材をニツケルめつき
する工程と、 前記構造部材を、すべての露出された表面が酸
化された被膜でおおわれるまで、不動態化溶液中
に入れる工程と、そして 前記構造部材を、少なくとも100℃の温度およ
び少なくとも10-4トルの真空に、少なくとも72時
間暴露する工程と、 からなる密閉RF励起CO2導波管レーザーを製造
する方法。 ２ 前記不動態化溶液は硝酸から成る特許請求の
範囲第１項記載の方法。 ３ 前記めつき工程において、前記構造部材は前
記溶液中にほぼ10秒〜ほぼ60秒間とどまる特許請
求の範囲第２項記載の方法。 ４ 前記ハウジングを含む前記レーザー導波管を
組み立てる工程と、そして 前記ハウジングを含む前記組み立てたレーザー
導波管を、少なくとも100℃の温度および少なく
とも10-4トルの真空に、少なくとも72時間暴露す
る工程と、 をさらに含む特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５ 密閉RF励起CO2導波管レーザーを組み立て
る工程と、 族Ｂの金属の１〜10ｇを準備する工程と、 前記金属を、少なくとも150℃の温度および少
なくとも10-4トルの真空に約12時間暴露すること
によつて、ガス発生させる工程と、そして 前記金属を、前記組み立てたレーザー内のレー
ザーガスが到達する位置に位置する容器中に設置
する工程と、 からなる密閉RF励起CO2導波管レーザーを製造
する方法。 ６ 導波管レーザーのハウジングを構成するのに
適したアルミニウムの構造部材を選択する工程
と、 前記構造部材を、すべての露出された表面が酸
化された被膜でおおわれるまで、不動態化溶液中
に入れる工程と、 前記構造部材を、少なくとも100℃の温度およ
び少なくとも10-4トルの真空に、少なくとも72時
間暴露する工程と、 前記ハウジングを含む前記レーザー導波管を組
み立てる工程と、 前記ハウジングを含む前記組み立てたレーザー
導波管を、少なくとも100℃の温度および少なく
とも10-4トルの真空に、少なくとも72時間暴露す
る工程と、 族Ｂの金属１〜10ｇを準備する工程と、 前記金属を、少なくとも150℃の温度および少
なくとも10-4トルの真空に約12時間暴露すること
によつて、ガス発生させる工程と、そして 前記金属を、前記組み立てたレーザー内のレー
ザーガスが到達する位置に位置する容器中に設置
する工程と、 からなる密閉RF励起CO2導波管レーザーを製造
する方法。 ７ 前記不動態化溶液は硝酸から成る特許請求の
範囲第６項記載の方法。 ８ 前記めつき工程において、前記構造部材は50
％の硝酸溶液中にほぼ10秒〜ほぼ60秒間とどまる
特許請求の範囲第７項記載の方法。 ９ 密閉RF励起CO2導波管レーザーを組み立て
る工程と、 セルロースの１〜10ｇを準備する工程と、 前記セルロースを、少なくとも100℃の温度お
よび少なくとも10-4トルの真空に約12時間暴露す
ることによつて、ガス発生させる工程と、そして 前記セルロースを、前記組み立てたレーザー内
のレーザーガスが到達する位置に位置する容器中
に設置する工程と、 からなる密閉RF励起CO2導波管レーザーを製造
する方法。 １０ 導波管レーザーのハウジングを構成するの
に適したアルミニウムの構造部材を選択する工程
と、 前記アルミニウムの構造部材をニツケルめつき
をする工程と、 前記構造部材を、すべての露出された表面が酸
化された被膜でおおわれるまで、不動態化溶液中
に入れる工程と、そして 前記構造部材を、少なくとも100℃の温度およ
び少なくとも10-4トルの真空に、少なくとも72時
間暴露する工程と、 前記ハウジングを含む前記レーザー導波管を組
み立てる工程と、 前記ハウジングを含む前記組み立てたレーザー
導波管を、少なくとも100℃の温度および少なく
とも10-4トルの真空に、少なくとも72時間暴露す
る工程と、 セルロースの１〜10ｇを準備する工程と、 前記セルロースを、少なくとも100℃の温度お
よび少なくとも10-4トルの真空に約12時間暴露す
ることによつて、ガス発生させる工程と、そして 前記セルロースを、前記組み立てたレーザー内
のレーザーガスが到達する位置に位置する容器中
に設置する工程と、 からなる密閉RF励起CO2導波管レーザーを製造
する方法。 １１ 前記不動態化溶液は硝酸から成る特許請求
の範囲第１０項記載の方法。 １２ 前記めつき工程において、前記構造部材は
50％の濃度の前記溶液中にほぼ10秒〜ほぼ60秒間
とどまる特許請求の範囲第１１項記載の方法。 １３ レーザー内に含有されるガス混合物と接触
するゲツター物質を含み、前記物質は室温におい
て水素ガスに対して高い収着性を有し、そして温
度上昇すると、水素ガスに対して低い収着性を有
する、密閉RF励起CO2導波管レーザー。 １４ 前記ゲツター物質はパラジウムである特許
請求の範囲第１３項記載のレーザー。 １５ 前記ゲツター物質はバナジウムである特許
請求の範囲第１３項記載のレーザー。 １６ ニツケルめつきされたアルミニウム部材か
ら成るハウジングをさらに含み、その表面はニツ
ケル酸化物の被膜で不動態化されている特許請求
の範囲第１３項記載のレーザー。 １７ レーザー内に含有されるガス混合物と接触
するゲツター物質を含み、前記物質は室温におい
て水蒸気に対して高い収着性を有し、そして温度
を上昇すると、水蒸気に対して低い収着性を有す
る密閉RF励起CO2導波管レーザー。 １８ ニツケルめつきされたアルミニウム部材か
ら成るハウジングをさらに含み、その表面はニツ
ケル酸化物の被膜で不動態化されている特許請求
の範囲第１７項記載のレーザー。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/207,576 US4393506A (en) | 1980-11-17 | 1980-11-17 | Sealed-off RF excited CO2 lasers and method of manufacturing such lasers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57112088A JPS57112088A (en) | 1982-07-12 |
| JPH0226796B2 true JPH0226796B2 (ja) | 1990-06-12 |
Family
ID=22771149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56183602A Granted JPS57112088A (en) | 1980-11-17 | 1981-11-16 | Sealed rf excited co2 laser and method of producing same |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4393506A (ja) |
| EP (1) | EP0052501B1 (ja) |
| JP (1) | JPS57112088A (ja) |
| DE (1) | DE3167226D1 (ja) |
| IL (1) | IL64294A (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3581779D1 (de) * | 1984-10-12 | 1991-03-28 | Hiromi Kawase | Metallionenlaser vom hohlkathodentyp. |
| DE3708314A1 (de) * | 1987-03-14 | 1988-09-22 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Mikrowellengepumpter hochdruckgasentladungslaser |
| US4911712A (en) * | 1988-04-14 | 1990-03-27 | Heraeus Lasersonics, Inc. | Medical laser probe |
| US5030217A (en) * | 1988-04-14 | 1991-07-09 | Heraeus Lasersonics, Inc. | Medical laser probe and method of delivering CO2 radiation |
| US4888786A (en) * | 1988-05-09 | 1989-12-19 | United Technologies Corporation | Laser gas composition control arrangement and method |
| EP0374287A1 (de) * | 1988-12-21 | 1990-06-27 | Coherent General, Inc. | Gaslaser |
| DE4128596A1 (de) * | 1991-08-28 | 1993-03-04 | Siemens Ag | Verfahren zur herstellung eines bandleiterlasers |
| US5883467A (en) * | 1997-09-09 | 1999-03-16 | Motorola, Inc. | Field emission device having means for in situ feeding of hydrogen |
| US7190707B2 (en) * | 2001-01-29 | 2007-03-13 | Cymer, Inc. | Gas discharge laser light source beam delivery unit |
| US8295319B2 (en) | 2010-11-23 | 2012-10-23 | Iradion Laser, Inc. | Ceramic gas laser having an integrated beam shaping waveguide |
| US8422528B2 (en) | 2011-02-24 | 2013-04-16 | Iradion Laser, Inc. | Ceramic slab, free-space and waveguide lasers |
| US10404030B2 (en) | 2015-02-09 | 2019-09-03 | Iradion Laser, Inc. | Flat-folded ceramic slab lasers |
| WO2018057567A1 (en) | 2016-09-20 | 2018-03-29 | Iradion Laser, Inc. | Lasers with setback aperture |
| US20210057864A1 (en) * | 2019-08-19 | 2021-02-25 | Iradion Laser, Inc. | Enhanced waveguide surface in gas lasers |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2080066A (en) * | 1933-10-31 | 1937-05-11 | Eastman Kodak Co | Film preserving package |
| DE1230146B (de) * | 1964-09-01 | 1966-12-08 | Patra Patent Treuhand | Optischer Sender oder Verstaerker mit gasfoermigem stimulierbarem Medium |
| US3394320A (en) * | 1965-04-20 | 1968-07-23 | Gustav K. Medicus | Gas lasers with improved capillary tube |
| FR2096664B2 (ja) * | 1970-05-12 | 1973-07-13 | Commissariat Energie Atomique | |
| DE2038777C3 (de) * | 1970-08-04 | 1975-06-26 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Abgeschlossener Kohlendioxid-Laser |
| DE2335206A1 (de) * | 1973-07-11 | 1975-01-30 | Kabel Metallwerke Ghh | Verfahren zur herstellung eines weitverkehrsrundhohlleiters |
| US3986897A (en) * | 1974-09-30 | 1976-10-19 | Motorola, Inc. | Aluminum treatment to prevent hillocking |
| US4017808A (en) * | 1975-02-10 | 1977-04-12 | Owens-Illinois, Inc. | Gas laser with sputter-resistant cathode |
| GB1526250A (en) * | 1976-11-05 | 1978-09-27 | Secr Defence | Waveguide lasers |
| US4229709A (en) * | 1978-06-12 | 1980-10-21 | Mcmahan William H | Laser device |
-
1980
- 1980-11-17 US US06/207,576 patent/US4393506A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-11-16 DE DE8181305407T patent/DE3167226D1/de not_active Expired
- 1981-11-16 JP JP56183602A patent/JPS57112088A/ja active Granted
- 1981-11-16 EP EP81305407A patent/EP0052501B1/en not_active Expired
- 1981-11-16 IL IL64294A patent/IL64294A/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3167226D1 (en) | 1984-12-20 |
| EP0052501A3 (en) | 1982-06-02 |
| US4393506A (en) | 1983-07-12 |
| EP0052501A2 (en) | 1982-05-26 |
| JPS57112088A (en) | 1982-07-12 |
| EP0052501B1 (en) | 1984-11-14 |
| IL64294A (en) | 1985-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4393506A (en) | Sealed-off RF excited CO2 lasers and method of manufacturing such lasers | |
| KR100298149B1 (ko) | 패키지된고출력반도체레이저및이의제조방법 | |
| HUP0002232A2 (hu) | Berendezés kis mennyiségű higany fénycsőbe juttatására, valamint az így kialakított fénycső | |
| Hauffe et al. | The electrooxidation of ethylene glycol at platinum in potassium hydroxide | |
| JP3242918B2 (ja) | エキシマレーザーのガス耐用寿命を延長する方法 | |
| US4711828A (en) | Carbon monoxide-oxygen fuel cell | |
| US4757512A (en) | Discharge driven silver oxide catalyst with application to a CO2 laser | |
| US5300859A (en) | IR-radiation source and method for producing same | |
| JP2002246039A (ja) | 液体燃料電池 | |
| JP3934190B2 (ja) | 金属蒸気レーザーデバイス | |
| JP2009152020A (ja) | エキシマランプ | |
| US4361780A (en) | Halogen incandescent lamp | |
| US3860310A (en) | Method of fabricating a gas laser | |
| Akitt et al. | Far-infrared laser emission in gas discharges containing boron trihalides | |
| US5244428A (en) | Method for manufacturing a stripline laser | |
| Dlabal et al. | Multiline (480–496 nm) discharge‐pumped iodine monofluoride laser | |
| JPH08770Y2 (ja) | 外部ミラー型紫外出力レーザ共振器 | |
| Skippon et al. | Kinetics and operation of the atomic mercury laser | |
| Komine et al. | Proposed atomic mercury anti‐Stokes frequency converter | |
| Chapman et al. | A study of the catalysis by silver of the union of hydrogen and oxygen | |
| JPS62199078A (ja) | ガスレ−ザ発振装置 | |
| Collier et al. | Efficient VUV xenon excimer laser (λ= 172 nm) AT 6 atm | |
| JPS6312398B2 (ja) | ||
| WO2007117000A1 (ja) | 励起用半導体レーザモジュール | |
| JPS63204677A (ja) | エキシマレ−ザ用電極 |