JPH0317256A - 物質蒸気発生装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、￥！！Ｊ質の蒸気そのものを、または、蒸
気を励起もしくは電離媒体として利用する物質蒸気発生
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来から、この種物質の蒸気を利用した物質蒸気発生装
置の一例として、金属蒸気レーザ装置や蒸気イオンビー
ム装置などがあるが、これらのうち、第１０図は、昭和
５６年度レーザー研究第９巻第２号、「銅蒸気レーザー
の製作」に示された従来の金属蒸気レーザ？！置を示す
断面図であり、図において、１は陰極端子、２は陽極端
子、３は陰極、４ば陰極３に対向ずる陽極、５は電極３
４間に配置され、内部６こ敢電が形成される放電部で、
例えば内管、６はこの内管５から径方向への熱伝導や対
流による熱田失を抑制するための断熱材、７は真空部１
１を形成するためのシール管、８はレーザ光を取り出す
窓、９はこれらを取り囲む金属外管、１０は金属蒸気を
生或する銅粒などの金属粒、１ｌは上記シール管７から
径方向への熱伝導や対流による熱田失を卯制するための
真空部、ｌ２は真空部１１の内部にあり、上記シール管
７からの熱放射による熱｝員失を卯制するようにシール
管７の外周を包む円筒状の複数層の熱反射体、１３は熱
反射体を支持するスベーサである．次に動作について説
明する。陰極端子ｌと陽極端子２の間にパルス電圧が印
加されると、陰極３と陽極４との間にパルス放電が発生
し、内管５の内部に放電が形或される。次いで、放電に
より発生した熱は、内管５に伝導し、内箕５を取り囲む
断熱材６，真空部１１．熱反射体１２，スペーサ１３に
より径方向への熱の対流，伝導，放射による熱出失を極
力抑えることで、内管５の温度を上昇させる。温度が上
昇すると、内管５内部に設定した金属粒１０＠溶融して
、Ｌ・−ザ発振を起こすのに必要な金属蒸気を得る。こ
の状態において、パルス電圧により、金属蒸気が励起さ
れ、反転分布を起こし、光共振器（図示されていない）
を両端の窓８の外側に設置すれば、窓８を通して、レー
ザ光が得られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の金属蒸気レーザ装置は以上のように構威されてい
るので、内管５の口径が小さいものでは、内管５内に配
置された金属粒ＩＯによって、光路が妨害される上に金
属蒸気の流動性も阻害されるために、運転初期にレーザ
出力の低下が見られるという課題があった． このため従来は、内管５の口径に対してできるだけ小さ
な金属粒１０を使用する必要があるが、金属粒１０が小
さいと、金属粒１０の消耗時間が短いために、金属粒１
　０を頻繁に補給しなければならない。しかも、口径が
小さい内管５内への金属粒１０の補給作業は非常に面倒
であるという課題があった。また、これらの課題に対処
するためには、金属粒の溜めを内管５の内側に形成すれ
ばよいが、管の内面加工は非常に難しい。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、金属粒などの物質を、筒状の容器内における
光路を妨害させることなく、その容器内に配置させるこ
とができる物質蒸気発生装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段］ この発明に係る物質蒸気発生装置は、物質萬気発生用の
複数分割形成された耐熱物で形成された容器の内周面に
１個または複数個の溜め部を設番ナ、金属粒などの物質
を上記溜め部内に配置させたものである． （作　用〕 この発明における物質蒸気発生装置は、容器の内周面の
加工が容易となり、金属の溜めも容易に加工することが
でき、その溜め部内に金属粒などの物質を配置させたの
で、容器内における光路を物質が妨害することや容器内
における物質蒸気の流動性を物質が阻害することを極力
防止できる。

そして、容器の口径が小さいものでも、溜め部の深さを
利用して、十分に大きな物質を容器内に配置できる． 〔発明の実施例〕 以下、この発明の一実施例を図について説明する．第Ｉ
図は金属蒸気レーザ装置の放電部である容器の縦断面図
であり、第２図はその端面図である。第ｌ図および第２
図において、２ｌはセラミックなどの絶縁物でかつ耐熱
性を有する容器である内管、２２は内管２１の中心に貫
通して設けられた円筒状の放電空間、２３は内管２ｌの
放電空間２２の内周面２４にその半径方向の外方に向か
って凹むように形成された溜め部としての円筒状の凹部
、２５は凹部２３内に配置された物質である銅粒などの
金属粒である。２分割等の複数に分割された分割内管２
６．２７を結合面２６ａ，２７ａによって互いに一体に
結合させる分割構造の採用により、上記四部２３を簡単
に加工および形或することができる。なお、この金属蒸
気レーザ装置のその他の構造は第１０図と同様である。

次に動作について説明する。金属粒２５を四部２３内に
配置した状態で、放電空間２２内にパルス放電を発生さ
せると、放電空間２２内および凹部２３内の温度が上昇
する。すると、凹部２３内の金属粒２５が溶融されて、
金属蒸気が放電空間２２内に発生される。そして、パル
ス電圧により金属蒸気が励起され、放電空間２２内にレ
ーザ光が発生する。

この際、金属粒２５が、放電空間２２の内周面２４から
半径方向の外方に凹むように形成されている凹部２３内
に配置されているから、この金属粒２５が放電空間２２
内におけるレーザ光の光路を妨害したり、放電空間２２
内における金属蒸気の流動性を阻害することが防止され
る。従って、レーザ出力の低下等を未然に防止できる。

また、凹部２３の深さＨを利用して、口径Ｄの小さい放
電空間２２に対して十分に大きな金属粒２５を配置でき
る．従って、金属粒２５消耗時間を増大させることがで
きて、放電空間２２内への金属粒２５の補給作業回数を
減少させることができる。

次に、この金属蒸気レーザ装置の容器の変形例を順次説
明する。

第ｌの変形例を示す第３図は、複数に分割された分割内
管２６．２７の結合面２６ａ，２７ａをジグザグ状に形
成して、その結合面２６ａ．２７ａ部分の気密性を高め
て、その結合面２６ａ，２７ａ部分での金属蒸気の洩れ
防止を図ったものである。

第２の変形例を示す第４図は、内管２１の外形を円形．
八多形その他の多角形に構威したものである。

第３の変形例を示す第５図は、凹部２３を放電空間２２
の軸方向（長さ方向）の複数箇所に設けたものである。

第４の変形例を示す第６図は、内管２ｌの外形、放電空
間２２および凹部２３を角筒状に構成したものである。

第５の変形例を示す第７図および第８図は、方の分割内
管２７の内周面２４側にのみ凹部２３を設けたものであ
る。

第６の変形例を示す第９図は、一方の分割内管２７また
は両方の分割内管２６．２７の内周面２４に設けた凹部
２３を軸方向（長さ方向）に長く形成したものである。

そして、これら第１〜第７の変形例も上記実施例と同様
の効果を奏することができる。

また、上記実施例では、金属蒸気レーザー装置について
説明したが、物質発生装置および高温炉であってもよく
、上記実施例と同様の効果を奏する． 〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、容器の内周面の溜め
部の加工が容易に行え、その溜め部内に金属粒などの物
質を配置して、その物質が容器内における光路を妨害し
たり、容器内における物質蒸気の流動性を阻害すること
を極力防止できるように構威したので、レーザ出力の低
下等を未然に防止できる効果がある。

また、容器の口径が小さいものでも、溜め部の深さを利
用して十分に大きな物質を容器内に配置できるように構
成したので、物質の消耗時間を増大させることができて
、容器内への物質の補給作業回数を減少させることがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図はこの発明の一実施例による金属蒸気レーザ装置
の容器を示す縦断面図、第２図は同上の容器の端面図、
第３図は第１の変形例を示す容器の端面図、第４図は第
２の変形例を示す容器の端而図、第５図は第３の変形例
を示す容器の縦断面図、第６図は第４の変形例を示す容
器の端面図、第７図は第５の変形例を示す容器の縦断面
図、第８図は同上の容器の端面図、第９図は第６の変形
例を示す容器の縦断面図、第１０図は従来の金属蒸気レ
ーザ装置全体を示す縦断面図である。 ２１は内管（容器）、２２は放電空間、２３は凹部（溜
め部）、２４は内周面、２５は金属粒（物質）。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　容器内に配置させた物質によって、その容器内に物質
   蒸気を発生させる物質蒸気発生装置において、上記容器
   は複数分割された耐熱物で形成され、該容器の内周面に
   上記物質を配置可能な溜め部を形成したことを特徴とす
   る物質蒸気発生装置。