JPH03101178A

JPH03101178A - 金属蒸気レーザの発振方法

Info

Publication number: JPH03101178A
Application number: JP23563789A
Authority: JP
Inventors: Shinji Sugioka; 晋次杉岡; Hiroshige Haneda; 博成羽田; Kyoichi Deki; 恭一出来
Original assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Current assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Priority date: 1989-09-13
Filing date: 1989-09-13
Publication date: 1991-04-25

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、金属蒸気レーザの発振方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の陽光柱型の金属蒸気レーザの発振方法においては
、電圧を印加してアノードとカソード間の放電を開始さ
せたうえで、金属溜の加熱を開始するようにしていた。

これは、放電を開始させる前に、金属溜を加熱すると、
まだイオン化していない金属蒸気がアノード側のミラー
に付着して汚染するおそれが大きいという理由に基づい
ている。

このような従来の発振方法によれば、金属蒸気レーザ管
のアノードとカソード間の管電圧は、第３図に示すよう
に変化する。

すなわち、電圧を印加してアノードとカソード間の放電
を開始させると、管電圧は急激に上昇してＡ点にいたる
。

放電が開始すると、金属蒸気レーザ管のレーザ発振路用
細管内に残存していた金属がイオン化されて放電プラズ
マ中の金属イオン密度が高くなるため、管電圧はＡ点か
ら低下する。

その後、レーデ発振路用細管内の金属がすべてイオン化
されてこの金属イオンが当該細管内から放出されてしま
うと、放電プラズマ中の金属イオン密度が低下するため
、Ｂ点にまで低下した管電圧は当該Ｂ点から再び上昇す
る。

そして、金属溜の加熱が開始されると当該金属溜から金
属蒸気が細管内に補給されて、放電プラズマ中の金属イ
オン密度が再び高くなるので、０点まで上昇した管電圧
が再び低下し、所期の一定のレベルに安定化されるよう
になる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記の従来の発振方法では、例えば管電圧がＢ
点からＣ点にある時点で金属蒸気レーザ管を一旦消灯す
ると、細管内にはほとんど金属蒸気が存在していない状
態であるため、１０〜１４ｋＶ程度の通常のトリガー電
圧を印加して再点灯しようとしても、放電開始電圧が封
入ガスの電離電圧によって規定される相当高い値となっ
ているため、点灯しない場合がある。

特に、外管内に細管を設けてなるいわゆる二重管構造の
金属蒸気レーザ管の場合には、細管に外部から直接トリ
ガー電圧を印加することができないので、上記問題が顕
著となる。

また、特に、ヘリウム−カドミウムレーザのように、ヘ
リウムガスを用いたレーザの場合には、ヘリウムの電離
電圧が高いことから、上記問題が顕著となる。

そこで、本発明者は、金属溜をさきに加熱してから放電
を開始させるとアノード側のミラーが汚染される、とい
う従来強調されてきた問題について再検討を行ったとこ
ろ、金属溜を加熱してから放電を開始させるまでの時間
が数分程度の短時間であれば、ミラーの汚染は特に問題
とはならないことを確認し、本発明を完成するに至った
。

すなわち、本発明の目的は、簡単な方法によって、放電
開始電圧の上昇を抑制して所期のトリガー電圧で確実に
放電を開始させることができる金属蒸気レーザの発振方
法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明においては、金属蒸気
レーザ管の金属溜をあらかじめ加熱しておいてから電圧
を印加してアノードとカソード間の放電を開始させる構
成を採用する。

〔作用〕

放電を開始する前において、金属蒸気レーザ管の金属溜
をあらかじめ加熱しておくことにより、レーザ発振路用
細管内に十分な金属蒸気を導入させておくことができる
。従って、その後放電を開始すると、レーザ発振路用細
管内の金属蒸気がイオン化するため、この金属イオンの
助けによりアノードとカソード間の放電が確実に開始さ
れるようになる。

また、放電を開始する前の金属溜の加熱時間を数分程度
に抑えることにより、アノード側のミラーの汚染の問題
も十分に回避することができる。

また、この問題は、金属溜とアノード側のミラーの離間
距離を大きくすること、ダイヤフラム等のトラップ部材
を配置すること等によって容易に解決できる。

〔実施例〕

本実施例においては、例えばヘリウムとカドミウムを用
いた第２図に示すような構造の金属蒸気レーザ管を用い
て、次のようにしてレーザを発振させる。なお、第２図
において、１０はアノード、２０はカソード、３０は金
属溜、４０はヒータ、５０は外管、６０はレーザ発振路
用細管、７１．７２はミラー８０はダイヤフラム、９０
はヘリウム供給器である。

まず、金属溜３０をヒータ４０によりあらかじめ加熱す
る。この予備加熱時間は１分〜１分３０秒程度で十分で
ある。この程度の予備加熱時間であれば、まだイオン化
していない金属蒸気がアノード１０側のミラー７１に向
かうとしても僅かであるので、当該ミラー７１の汚染は
実質上問題とならない。また、第２図の金属蒸気レーザ
管では、金属蒸気のトラップ部材としてダイヤフラム８
０を配置しているので、このダイヤフラム８０によって
もミラー７１の汚染が防止される。また、アノード１０
側のミラー７１と、金属溜３０の離間距離を大きくする
ことも有効である。

次に、例えば１０〜１４ｋＶ程度の通常の大きさのトリ
ガー電圧を印加してアノード１０とカソード２０間の放
電を開始させる。

以上の発振方法によれば、金属蒸気レーザ管のアノード
ｌＯとカソード２０との間の管電圧は、第１図のように
変化する。

金属溜３０の加熱を開始した時点ｔ１から放電が開始さ
れる時点ｔ２までの予備加熱期間中は、管電圧はＯＶで
ある。

時点ｔ２で放電が開始されると、金属溜３０の予備加熱
によってレーザ発振路用細管６０内に金属蒸気が進入し
ているため、当該金属蒸気がイオン化され、この金属イ
オンの助けによりアノード１０とカソード２０との間で
放電が確実に開始され、管電圧は急激に上昇してＤ点に
いたる。

管電圧が上昇すると、金属蒸気がさらにイオン化される
ため、放電プラズマ中の金属イオン密度が高くなり、管
電圧はＤ点から低下して、所期の一定のレベルに安定化
する。

すなわち、レーザ発振路用細管６０内には常に金属蒸気
が供給されるため、従来のように一旦低下した管電圧が
再び上昇する現象は現れない。

このように、放電を開始する前に、金属溜３０を予備加
熱するので、−旦放電を開始した金属蒸気レーザ管を、
どの状態で消灯させたとしても、放電開始電圧が高くな
ることはなく、所期の大きさのトリガー電圧で確実に放
電を開始させることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の金属蒸気レーザの発振方
法によれば、放電開始電圧の上昇を抑制して所期のトリ
ガー電圧で確実に放電を開始させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る金属蒸気レーザの発振方法の実施
例におけるシーケンスと金属蒸気レーザ管の管電圧の変
化を示すグラフ、第２図は実施例で用いた金属蒸気レー
ザ管の概略図、第３図は従来の発振方法におけるシーケ
ンスと金属蒸気レーザ管の管電圧の変化を示すグラフで
ある。１０・・・アノード　　　　　２０・・・カソード３０
・・・金属溜　　　　　　４０・・・ヒータ５０・・・
外管　　　　　　　６０・・・レーザ発振路用細管７１
、７２・・・ミラー　　　　８０・・・ダイヤフラム９
０・・・ヘリウム供給器築中誦− ヘト

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金属蒸気レーザ管の金属溜をあらかじめ加熱して
おいてから電圧を印加してアノードとカソード間の放電
を開始させることを特徴とする金属蒸気レーザの発振方
法。