JPH0235474B2 - - Google Patents
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- JPH0235474B2 JPH0235474B2 JP61128280A JP12828086A JPH0235474B2 JP H0235474 B2 JPH0235474 B2 JP H0235474B2 JP 61128280 A JP61128280 A JP 61128280A JP 12828086 A JP12828086 A JP 12828086A JP H0235474 B2 JPH0235474 B2 JP H0235474B2
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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
- H01S3/038—Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
-
- 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
- H01S3/031—Metal vapour lasers, e.g. metal vapour generation
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】
技術分野
本発明は、金属蒸気レーザ用レーザ管に関す
る。
る。
従来技術
通常、漏洩防止容器内に位置する円筒状プラズ
マチユーブと、該プラズマチユーブの両端に設け
られた電極と、上記プラズマチユーブと同軸的に
設けられた円筒状リターンワイヤと、上記プラズ
マチユーブとリターンワイヤとの間に設けられた
断熱材とを有するレーザ管は公知である。
マチユーブと、該プラズマチユーブの両端に設け
られた電極と、上記プラズマチユーブと同軸的に
設けられた円筒状リターンワイヤと、上記プラズ
マチユーブとリターンワイヤとの間に設けられた
断熱材とを有するレーザ管は公知である。
この公知のレーザ管では、上記の同軸的リター
ンワイヤの位置形状は、回路の定数、特にこれに
由来する付加インダクタンスの選択よりもむしろ
断熱材の特性及び厚さによつて決定される。
ンワイヤの位置形状は、回路の定数、特にこれに
由来する付加インダクタンスの選択よりもむしろ
断熱材の特性及び厚さによつて決定される。
しかし、本発明者らは、大径レーザ管について
は、伝導プラズマ及び電流の逆流を確保する同軸
シースにより与えられるインダクタンスの履歴
が、電流供給回路又はプラズマそのもののインダ
クタンスに比して無視しえない高い価値をもつこ
とがありうること、及びそれによりレーザ管の励
起放電の擾乱を誘起することを観察した。
は、伝導プラズマ及び電流の逆流を確保する同軸
シースにより与えられるインダクタンスの履歴
が、電流供給回路又はプラズマそのもののインダ
クタンスに比して無視しえない高い価値をもつこ
とがありうること、及びそれによりレーザ管の励
起放電の擾乱を誘起することを観察した。
さらに、従来のレーザ管では、全ての断撚材
が、プラズマチユーブを内蔵する漏洩防止低圧容
器内に収容されており、したがつて、低圧高温下
で蒸発し易い物質を何も含まない断熱材料を使用
しなければならなかつた。このような材料は非常
に高価であり、そのためレーザ管の製造コストが
増大する。
が、プラズマチユーブを内蔵する漏洩防止低圧容
器内に収容されており、したがつて、低圧高温下
で蒸発し易い物質を何も含まない断熱材料を使用
しなければならなかつた。このような材料は非常
に高価であり、そのためレーザ管の製造コストが
増大する。
目 的
本発明は、レーザ管内に理想的放電を許容する
インピーダンスに出来る限りマツチするインピー
ダンスを有するレーザ管を提供することを目的と
する。
インピーダンスに出来る限りマツチするインピー
ダンスを有するレーザ管を提供することを目的と
する。
本発明の他の目的は、現在迄にあるレーザ管よ
りも少ない費用で実現できるレーザ管を提案する
ことである。
りも少ない費用で実現できるレーザ管を提案する
ことである。
構 成
上記の目的を達成させるために、本発明による
金属蒸発レーザ管は、漏洩防止容器内に位置し、
断熱材で囲まれたプラズマチユーブと、該プラズ
マチユーブの両端に夫々設けられた電極と、上記
プラズマチユーブと同軸に設けられ上記電極の１
つに接続されたリターンワイヤとを有し、上記リ
ターンワイヤは次の式による半径Ｒを有すること
を特徴とする。
金属蒸発レーザ管は、漏洩防止容器内に位置し、
断熱材で囲まれたプラズマチユーブと、該プラズ
マチユーブの両端に夫々設けられた電極と、上記
プラズマチユーブと同軸に設けられ上記電極の１
つに接続されたリターンワイヤとを有し、上記リ
ターンワイヤは次の式による半径Ｒを有すること
を特徴とする。
107／e4〓r2・dE／dV（ro／Ｕ）2
こゝに、
ｅ＝指数関数
ｒ＝プラズマチユーブの半径（cm）
dE／dV＝プラズマのエネルギー密度（mJ／cm3）
ro＝プラズマの比抵抗（Ohm×cm）
Ｕ＝電場（Ｖ／cm）
こうして、レーザ管のインピーダンスは調整さ
れ、レーザ管を通ずる放電は実質的に振動するこ
となく行なわれる。
れ、レーザ管を通ずる放電は実質的に振動するこ
となく行なわれる。
本発明の他の側面によれば、断熱材の少くとも
一部が漏洩防止容器の外側に配置される。
一部が漏洩防止容器の外側に配置される。
したがつて漏洩防止容器の外側に配置された断
熱材の部分は低圧下に設定されることなく、レー
ザ管の作用を擾乱させることのない低価値の有機
バインダを含む材料で実現可能となる。
熱材の部分は低圧下に設定されることなく、レー
ザ管の作用を擾乱させることのない低価値の有機
バインダを含む材料で実現可能となる。
本発明の望ましい実施例によれば、リターンワ
イヤは漏洩防止容器の外側に設けられた断熱材の
部分中り配置されている。こうして、インピーダ
ンスマツチングが達成され、同時に低価格の断熱
材料の使用が可能となる。
イヤは漏洩防止容器の外側に設けられた断熱材の
部分中り配置されている。こうして、インピーダ
ンスマツチングが達成され、同時に低価格の断熱
材料の使用が可能となる。
本発明の他の望ましい実施例によれば、プラズ
マチユーブは中央部よりも直径の大きい拡大端部
を両端に有し、この拡大端部は電極支持部材と漏
洩を防止するように結合されている。これによ
り、漏洩防止容器はプラズマそれ自体に形造ら
れ、全ての断熱材は漏洩防止容器の外側に配置さ
れる。プラズマチユーブの拡大端部は又、電極の
近傍の断熱材の過熱を防止する。
マチユーブは中央部よりも直径の大きい拡大端部
を両端に有し、この拡大端部は電極支持部材と漏
洩を防止するように結合されている。これによ
り、漏洩防止容器はプラズマそれ自体に形造ら
れ、全ての断熱材は漏洩防止容器の外側に配置さ
れる。プラズマチユーブの拡大端部は又、電極の
近傍の断熱材の過熱を防止する。
本発明のさらに他の特徴及び利点は添付図面を
参照した以下に述べる実施例の説明により明らか
にされるであろう。
参照した以下に述べる実施例の説明により明らか
にされるであろう。
第１図を参照して、金属蒸気レーザ管は本発明
に従い、漏洩防止容器２中に配設された円筒状プ
ラズマチユーブ、即ち耐火セラミツク製チユーブ
１を有する。漏洩防止容器２は、例えば、耐火セ
ラミツク製チユーブ３で境されており、その両端
は夫々可撓性金属チユーブ４に接続されている。
可撓性金属チユーブの一端は電極６を支持する電
極支持部材５と漏洩を防止して取付けられてい
る。電極支持部材５は古典的な方法で、例えば図
示しない水冷回路等の冷却手段を有する。電極支
持部材の１つはケーブル７を介して、漏洩防止容
器２内のレーザ媒体を励起させる電気的パルスを
発生する電力供給ユニツト（図示せず）と結合さ
れている。電極６は古典的方法で管状電極として
実現され、その外側端はレーザ光線の伝送を許容
する窓板８によつて閉鎖されている。
に従い、漏洩防止容器２中に配設された円筒状プ
ラズマチユーブ、即ち耐火セラミツク製チユーブ
１を有する。漏洩防止容器２は、例えば、耐火セ
ラミツク製チユーブ３で境されており、その両端
は夫々可撓性金属チユーブ４に接続されている。
可撓性金属チユーブの一端は電極６を支持する電
極支持部材５と漏洩を防止して取付けられてい
る。電極支持部材５は古典的な方法で、例えば図
示しない水冷回路等の冷却手段を有する。電極支
持部材の１つはケーブル７を介して、漏洩防止容
器２内のレーザ媒体を励起させる電気的パルスを
発生する電力供給ユニツト（図示せず）と結合さ
れている。電極６は古典的方法で管状電極として
実現され、その外側端はレーザ光線の伝送を許容
する窓板８によつて閉鎖されている。
リターンワイヤ９は、プラズマチユーブ１と同
軸に配置され、その一端は電極支持部材５を介し
て電極６の１つと接続されている。一方、他端は
ケーブル１０を介して接地されている。
軸に配置され、その一端は電極支持部材５を介し
て電極６の１つと接続されている。一方、他端は
ケーブル１０を介して接地されている。
電流供給パルスの振動なしに放電が得られるの
に最適なインピーダンスマツチングが確保される
ように、リターンワイヤ９の半径Ｒは、次のよう
にするのがよい。
に最適なインピーダンスマツチングが確保される
ように、リターンワイヤ９の半径Ｒは、次のよう
にするのがよい。
107／e4〓r2・dE／dV（ro／Ｕ）2
こゝに、
ｅ＝指数関数
ｒ＝プラズマチユーブの半径（cm）
dE／dV＝プラズマのエネルギー密度（mJ／cm3）
ro＝プラズマの比抵抗（Ohm×cm）
Ｕ＝電場（Ｖ／cm）
本発明の他の側面によれば、プラズマチユーブ
１は断熱材で囲繞されており、断熱材の１部１１
は漏洩防止容器２の内側でプラズマチユーブ１と
漏洩防止容器の境界をなすチユーブ３の間に配置
されている。一方、断熱材の第２の部分１２は漏
洩防止容器２の外側に配置されている。断熱材１
１の漏洩防止容器２の内側の部分は例えば酸化ア
ルミニウムのコイルにされた繊維で作られ、不純
物が漏洩防止容器２内で蒸発することのないよう
保証する。しかし、断熱材のその部分１２は、大
気圧下では蒸発しない有機バインダを含んでいて
もよい材料で作られる。第１図に示された実施例
では、リターンワイヤ９は漏洩防止容器の外側に
配置された断熱材部分１２内に配置されている。
したがつて、このリターンワイヤはそれが直接は
大気圧下の媒体を介して結合されない電極６から
分離され、リターンワイヤと電流供給用電極間に
電気アークが形成される危険を極力回避するよう
にしている。
１は断熱材で囲繞されており、断熱材の１部１１
は漏洩防止容器２の内側でプラズマチユーブ１と
漏洩防止容器の境界をなすチユーブ３の間に配置
されている。一方、断熱材の第２の部分１２は漏
洩防止容器２の外側に配置されている。断熱材１
１の漏洩防止容器２の内側の部分は例えば酸化ア
ルミニウムのコイルにされた繊維で作られ、不純
物が漏洩防止容器２内で蒸発することのないよう
保証する。しかし、断熱材のその部分１２は、大
気圧下では蒸発しない有機バインダを含んでいて
もよい材料で作られる。第１図に示された実施例
では、リターンワイヤ９は漏洩防止容器の外側に
配置された断熱材部分１２内に配置されている。
したがつて、このリターンワイヤはそれが直接は
大気圧下の媒体を介して結合されない電極６から
分離され、リターンワイヤと電流供給用電極間に
電気アークが形成される危険を極力回避するよう
にしている。
第２図に示す実施例では、第１図の実施例と同
じ部材には同一の符号が付されている。この実施
例では、プラズマチユーブ１は中央部よりも大径
の拡大端部１０１を両端に有し、これらの拡大端
部１０１は可撓性金属管４を介して電極支持部材
５に漏洩を防止する如く直接結合されている。か
くして、構造が簡単でプラズマチユーブが漏洩防
止容器の壁と等しくなるように構成されたレーザ
管が得られる。注目すべきことは、プラズマチユ
ーブの上記拡大端部１０１は電極近傍でのその過
熱を防止し、ひいては、チユーブ１と可撓金属管
の間の結合部に過大な荷重が掛ることを防止す
る。この設計はまた、全ての断熱材を漏洩防止容
器の外側に配置することを可能とする。このこと
は特に漏洩防止容器２内に含まれる蒸気の高純度
をもたらす結果となる。
じ部材には同一の符号が付されている。この実施
例では、プラズマチユーブ１は中央部よりも大径
の拡大端部１０１を両端に有し、これらの拡大端
部１０１は可撓性金属管４を介して電極支持部材
５に漏洩を防止する如く直接結合されている。か
くして、構造が簡単でプラズマチユーブが漏洩防
止容器の壁と等しくなるように構成されたレーザ
管が得られる。注目すべきことは、プラズマチユ
ーブの上記拡大端部１０１は電極近傍でのその過
熱を防止し、ひいては、チユーブ１と可撓金属管
の間の結合部に過大な荷重が掛ることを防止す
る。この設計はまた、全ての断熱材を漏洩防止容
器の外側に配置することを可能とする。このこと
は特に漏洩防止容器２内に含まれる蒸気の高純度
をもたらす結果となる。
いう迄もないが、本発明は上記の各実施例に限
定されるものではなく、本発明の思想の範囲内で
種々の変形が可能である。
定されるものではなく、本発明の思想の範囲内で
種々の変形が可能である。
特に、プラズマチユーブの壁の予熱及び金属の
蒸発を保証するために断熱材に組込まれる可熱装
置を設けることが可能である。
蒸発を保証するために断熱材に組込まれる可熱装
置を設けることが可能である。
容器１２の外側に配置される断熱材１２は、剛
性の塊りとして説明したが、軟質材料製の断熱材
を内蔵した外側封筒を用いることもできる。
性の塊りとして説明したが、軟質材料製の断熱材
を内蔵した外側封筒を用いることもできる。
第１図は本発明の第１実施例のレーザ管の縦断
面図、第２図は本発明の第２実施例のレーザ管の
縦断面である。 １……プラズマチユーブ、２……漏洩防止容
器、３……耐火セラミツク（断熱材）、４……可
撓性金属管、５……電極支持部材、６……電極、
７，１０……ケーブル、８……窓板、９……リタ
ーンワイヤ、１１，１２……断熱材部分、１０１
……拡大端部。
面図、第２図は本発明の第２実施例のレーザ管の
縦断面である。 １……プラズマチユーブ、２……漏洩防止容
器、３……耐火セラミツク（断熱材）、４……可
撓性金属管、５……電極支持部材、６……電極、
７，１０……ケーブル、８……窓板、９……リタ
ーンワイヤ、１１，１２……断熱材部分、１０１
……拡大端部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 漏洩防止容器２内に位置し、断熱材で囲まれ
た円筒状プラズマチユーブ１、該プラズマチユー
ブの両端に夫々設けられた電極６、上記プラズマ
チユーブ１と同軸に設けられ上記電極の１つに接
続された円筒状リターンワイヤ９を有する金属蒸
気レーザ管において、上記のリターンワイヤ９は
概ね下式による半径Ｒを有することを特徴とする
金属蒸気レーザ管。 107／e4〓r2・dE／dV（ro／Ｕ）2 こゝに、 ｅ＝指数関数 ｒ＝cmで表わされたプラズマチユーブの半径 dE／dV＝mJ／cm3で表わされたプラズマのエネルギ ー密度 ro＝Ohm×cmで表わされたプラズマの比抵抗 Ｕ＝Ｖ／cmで表わされた電場 ２ 断熱材の少くとも一部分１２が漏洩防止容器
２の外側にあることを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の金属蒸気レーザ管。 ３ リターンワイヤ９は断熱材の上記の漏洩防止
容器２の外側にある上記の部分１２に位置するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の金
属蒸気レーザ管。 ４ 上記のプラズマチユーブ１はその中央部より
も大径の拡大端部１０１を有し、かつ、プラズマ
チユーブの上記拡大端部１０１は電極支持部材５
と漏洩を防止するように結合されていることを特
徴とする特許請求の範囲第３項に記載の金属蒸気
レーザ管。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8508457A FR2583228B1 (fr) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | Tube laser a vapeurs metalliques |
| FR8508457 | 1985-06-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62174988A JPS62174988A (ja) | 1987-07-31 |
| JPH0235474B2 true JPH0235474B2 (ja) | 1990-08-10 |
Family
ID=9319882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61128280A Granted JPS62174988A (ja) | 1985-06-05 | 1986-06-04 | 金属蒸気レ−ザ用レ−ザ管 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4694463A (ja) |
| JP (1) | JPS62174988A (ja) |
| DE (1) | DE3606577A1 (ja) |
| FR (1) | FR2583228B1 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8601210A (nl) * | 1986-05-14 | 1987-12-01 | Angli Holding Bv | Elektrisch geisoleerde pijpkoppeling. |
| US4953172A (en) * | 1986-12-22 | 1990-08-28 | Thomas R. Gurski | Gas Laser |
| DE3883837T2 (de) * | 1987-05-11 | 1994-01-05 | Mitsubishi Electric Corp | Metalldampf-Laser. |
| US4825445A (en) * | 1988-05-19 | 1989-04-25 | Rofin-Sinar, Inc. | Flowing gas laser discharge tube structure |
| GB2233814B (en) * | 1989-07-10 | 1994-06-22 | Toshiba Kk | Laser apparatus |
| DE3926956A1 (de) * | 1989-08-14 | 1991-02-21 | Fraunhofer Ges Forschung | Laser mit koaxialem pumpsystem |
| US5020070A (en) * | 1989-12-14 | 1991-05-28 | I. L. Med., Inc. | Gas laser |
| US5124998A (en) * | 1990-05-21 | 1992-06-23 | Coherent, Inc. | Laser plasma tube having a window sealed end and a mirror sealed end |
| US8352400B2 (en) | 1991-12-23 | 2013-01-08 | Hoffberg Steven M | Adaptive pattern recognition based controller apparatus and method and human-factored interface therefore |
| US10361802B1 (en) | 1999-02-01 | 2019-07-23 | Blanding Hovenweep, Llc | Adaptive pattern recognition based control system and method |
| US7904187B2 (en) | 1999-02-01 | 2011-03-08 | Hoffberg Steven M | Internet appliance system and method |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4228406A (en) * | 1978-05-10 | 1980-10-14 | The University Of Rochester | Laser apparatus |
| US4267523A (en) * | 1979-01-05 | 1981-05-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Incident radiation absorber |
| US4240044A (en) * | 1979-07-16 | 1980-12-16 | Gte Products Corporation | Pulsed laser electrode assembly |
| US4442523A (en) * | 1981-12-17 | 1984-04-10 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | High power metal vapor laser |
| JPS59103392A (ja) * | 1982-12-04 | 1984-06-14 | Shuntaro Watabe | パルス整形回路 |
| FR2553941B1 (fr) * | 1983-10-21 | 1985-12-13 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif laser a vapeur metallique |
| DE3343488A1 (de) * | 1983-12-01 | 1985-06-13 | W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau | Gaslaser |
| US4637028A (en) * | 1984-08-02 | 1987-01-13 | Hughes Aircraft Company | Conductively cooled laser rod |
-
1985
- 1985-06-05 FR FR8508457A patent/FR2583228B1/fr not_active Expired
-
1986
- 1986-02-28 DE DE19863606577 patent/DE3606577A1/de not_active Ceased
- 1986-06-04 US US06/870,384 patent/US4694463A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-06-04 JP JP61128280A patent/JPS62174988A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4694463A (en) | 1987-09-15 |
| FR2583228B1 (fr) | 1987-08-28 |
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