JPH02268475A - ガスレーザ装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明はガスレーザ媒質を放電エネルギで励起してレ
ーザ光を放出するガスレーザ装置に関する。

（従来の技術） 一般に、ＴＥＡＣＯ２レーザやエキシマレーザなどのが
スレーザ装置はガスレーザ媒質が収容されたレーザ管内
に主放電電極を構成する陰極と陽極とが離間対向して配
置され、これらの間に主放電を発生させることによって
上記ガスレーザ媒質を励起してレーザ光を放出するよう
になっている。

上記陰極と陽極との間に主放電を発生させるに先立ち、
陰極と陽極との間の空間、つまり放電空間を予備電離手
段によって予備電離し、レーザ発振が効率よく行なえる
ようにしている。予備電離手段としては種々のタイプの
ものがあり、その１つとしてコロナ電極を用いてコロナ
放電を発生させて予備電離する手段がある。

従来、コロナ電極を用いて放電空間を予ｆＷｌ電離する
ガスレーザ装置としては、第３図に示す構造のものがあ
った。すなわち、同図中１は密閉容器としてのレーザ管
で、このレーザ管１内にはＣ０２、Ｎ　２　、Ｈｅなど
のガスを混合したガスレーザ媒質が収容されている。ま
た、レーザ管１内には一対の保持板２が離間対向して配
設されている。各保持板２の対向する面にはそれぞれ主
放電電極を構成する陰極３と陽極４とが電気的に導通し
た状態で保持固定されている。これら陰極３と陽極４と
は高圧電源５に接続されているとともに上記陰極３はア
ースされている。

１上記一対の保持板２間には波形整形のためのピーキン
グコンデンサ６が接続され、さらにレーザ管１内にはガ
スレーザ媒質を矢示方向に循環させるファン７と、この
ファン７の上流側に熱交換器８とが配設されている。

上記陰極３は、多数の開口９を有するたとえばパンチン
グメタルやメツシュなどの開口金属板によって形成され
、その内部には予備電離手段としてのコロナ電極１１が
収容されている。このコロナ電極１１は石英ガラスやマ
イカ板などの誘電体１２内に帯状の銅板１３が設けられ
てなり、上記銅板１３は上記高圧電源５に接続されてい
る。

このような構成のガスレーザ装置においては、高圧電源
５が作動して電気エネルギが供給されると、まず銅板１
３と陰極３の開口９の内周縁のエツジ部とでコロナ放電
が発生し、それによって陰極３と陽極４との間の放電空
間が予備電離される。

そして、放電空間の予ｆｉｌ電離が進むと、陰極３と陽
極４との間で主放電が起こり、この主放電によって生じ
る分子発生光が図示しない光共振器で共振されてレーザ
光が発振されることになる。

しかしながら、コロナ電極１１の銅板１３の平面と陰極
３の開口９のエツジ部との間で生じるコーロナ放電は電
界極度が十分に高くならないので、放電空間の予備電離
電子密度も低くなってしまう。

そのため、上記放電空間が十分に予（ｉｉ電離されする
い状態となるため、陰極３と陽極４との間に生じる主放
電が不安定な状態となり、安定した出力でレーザ発振さ
せることができないということがあった。

このように、従来の予備電離手段は放電空間を十分に予
備電離することができなかったので、陰極と陽極との間
の主放電が安定せず、それによってレーザ出力も不安定
になるということがあった。

この発明は上記事情にもとずきなされたもので、その目
的とするところは、予備電離による電界強度を十分に強
くして安定したレーザ出力が得られるようにしたガスレ
ーザ装置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段及び作用）上記課題を解決
するためにこの発明は、ガスレーザ媒質を封入した密閉
容器と、この密閉容器１、内に相対向して設けられる少
な（とも一対の主放電電極と、これら主放電電極間の放
電空間を予備電離する予備電離手段と、上記主放電電極
の放電によって生じた上記放電空間における分子発生光
を共振する光共振器とを備えたガスレーザ発振装置にお
いて、上記予備電離手段は上記主放電電極の少なくとも
一方の放電面のほぼ全域にわたって形成された複数の開
口と、これら開口を有する上記放電面の反対側に設けら
れかつ誘電体で被覆された電極体とを具備し、上記電極
体を網目状に形成する。

このようにすることで、放電空間を十分な電界強度とな
るよう予備電離できるようにした。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を第１図と第２図を参照して
説明する。なお、第３図に示す構成と同一部分には同一
記号を付して説明を省略する。

すなわち、この発明における予備電離手段としてのコロ
ナ電極２１は、石炭ガラスやマイカなどの読本正接が少
ない材料からなる誘電体２２内に電極体として細い金属
線２３を網目状に配設して構成されている。上記金属線
２３は、たとえば直径が０．１ｍｍ程度の細いピアノ線
が用いられている。

このような構成のガスレーザ装置において、高圧電源５
を作動させると、金属線２３と陰極３のそれぞれの開口
９の内周縁のエツジ部との間で放電が発生し、放電空間
が予６ｆＨｆｔ離される。そして、このようにして放電
空間の予備電離が進むと、陰極３と陽極４との間で主放
電が発生し、それによってレーザ発振が行われることに
なる。

ところで、陰極３の開口９の内周縁のエツジ部と金属線
２３との間に生じる放電は、上記開口９の内周縁のエツ
ジ部と金属線２３とがともに鋭利であるから、これらの
間に発生する放電の電界強度が高くなる。したがって、
放電空間の予ｆｉｌ電離電子密度が高くなり、十分に予
備電離されることになるから、陰極３と陽極４との間に
生じる主放電が安定し、レーザ出力も安定することにな
る。

しかも、上記コロナ電極２１の金属線２３は網目状に設
けられているから、上記金属線２３を単に並列に配置し
た場合に比べて陰極３との対向面積が増大する。したが
って、電界強度が高くなるとともに電界の分布状態が均
一になるから、そのことによっても予備電Ｍ電子密度が
高くなり、レザ出力が安定化する。

なお、上記一実施例ではコロナ電極を陰極の背面側に設
置した場合について説明したが、陽極の背面側に設置す
るようにしてもよい。また、誘電体を筒状に形成し、そ
の内部に金属線を収容するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明は、陰極と陽極との間の放電
空間を予備電離する予備電離手段として誘電体内に網目
状の電極体を設けたものを用いるようにした。したがっ
て、誘電体内に銅板を設けた従来のコロナ電極に比べて
電界強度の強いコロナ放電を発生させることができるか
ら、放電空間の予６ｉｉ電離電子密度が高くなって十分
に予備電離され、レーザ出力を安定させることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すガスレーザ装置の断
面図、第２図は同じくコロナ電極の斜視図、第３図は従
来のガスレーザ装置の断面図である。 １・・・レーザ管（密閉容器）、３・・・陰極、４・・
・陽極、 ５・・・高圧電源、 １・・・コロナ電極、 ２２・・・ 誘電体、 ３・・・金属線 （電極体）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガスレーザ媒質を封入した密閉容器と、この密閉容器内
   に相対向して設けられる少なくとも一対の主放電電極と
   、これら主放電電極間の放電空間を予備電離する予備電
   離手段と、上記主放電電極の放電によって生じた上記放
   電空間における分子発生光を共振する光共振器とを備え
   たガスレーザ発振装置において、上記予備電離手段は上
   記主放電電極の少なくとも一方の放電面のほぼ全域にわ
   たって形成された複数の開口と、これら開口を有する上
   記放電面の反対側に設けられかつ誘電体で被覆された電
   極体とを具備し、上記電極体を網目状に形成したことを
   特徴とするガスレーザ装置。