JPH0318752B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0318752B2 JPH0318752B2 JP60041271A JP4127185A JPH0318752B2 JP H0318752 B2 JPH0318752 B2 JP H0318752B2 JP 60041271 A JP60041271 A JP 60041271A JP 4127185 A JP4127185 A JP 4127185A JP H0318752 B2 JPH0318752 B2 JP H0318752B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- main discharge
- preliminary
- corona discharge
- main
- discharge
- 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
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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
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- 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】
［発明の技術分野］
本発明は予備放電方式のガスレーザ発振装置に
関する。
関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
ガスレーザ発振装置の一つであるTEA
（Transversely Exicited Atomospheric
Pressure）CO2レーザやエキシマレーザではレー
ザガス媒体の動作圧力として大気圧以上の圧力を
用いるために、均一放電発生用の予備電離手段が
必要である。この手段の一つに荷電粒子および紫
外線を供給するコロナ放電が用いられている。コ
ロナ放電方式の予備電離手段を備えたTEACO2
レーザの一例を第４図に示す。すなわち、１は気
密容器でCO2、N2、He等の混合ガスからなるレ
ーザガス媒体が１気圧近傍の圧力に維持されて封
入されている。容器１内にはレーザガス媒体の雰
囲気下に主放電電極を構成しているかまぼこ状の
陰極２とこれとほぼ同形の陽極３とが対向して配
置され、パルス電圧を供給する電源４に接続され
ている。陰極２の陽極３側に対向する面には均等
のピツチになる数条のＶ溝５が長手方向へ互いに
平行になつて該設されている。これらＶ溝５には
ガラスパイプ６内に芯線７を納めた構造の予備コ
ロナ放電電極８がそれぞれ設けられている。予備
コロナ放電電極８の芯線は一本の線にまとめられ
て陽極３に接続されている。また、陰極２と陽極
３との間には短いリード線で短絡する形でピーキ
ングキヤパシタ９が設けられている。
（Transversely Exicited Atomospheric
Pressure）CO2レーザやエキシマレーザではレー
ザガス媒体の動作圧力として大気圧以上の圧力を
用いるために、均一放電発生用の予備電離手段が
必要である。この手段の一つに荷電粒子および紫
外線を供給するコロナ放電が用いられている。コ
ロナ放電方式の予備電離手段を備えたTEACO2
レーザの一例を第４図に示す。すなわち、１は気
密容器でCO2、N2、He等の混合ガスからなるレ
ーザガス媒体が１気圧近傍の圧力に維持されて封
入されている。容器１内にはレーザガス媒体の雰
囲気下に主放電電極を構成しているかまぼこ状の
陰極２とこれとほぼ同形の陽極３とが対向して配
置され、パルス電圧を供給する電源４に接続され
ている。陰極２の陽極３側に対向する面には均等
のピツチになる数条のＶ溝５が長手方向へ互いに
平行になつて該設されている。これらＶ溝５には
ガラスパイプ６内に芯線７を納めた構造の予備コ
ロナ放電電極８がそれぞれ設けられている。予備
コロナ放電電極８の芯線は一本の線にまとめられ
て陽極３に接続されている。また、陰極２と陽極
３との間には短いリード線で短絡する形でピーキ
ングキヤパシタ９が設けられている。
上記の構成において、予備コロナ放電電極８
は、主放電部の幅いつぱいとなる数に設定されて
いる。ところで、このような予備コロナ放電電極
の配置では配置中央部分の予備電離が強くなり、
主放電域１０における電流密度も上記中央部分が
高くなる。このような主放電作用で得られたレー
ザビームの強度分布は第５図に示すように山なり
の強度分布となつてしまい、たとえばマーキング
加工その他のレーザ加工では加工ムラが生じてし
まう問題があつた。
は、主放電部の幅いつぱいとなる数に設定されて
いる。ところで、このような予備コロナ放電電極
の配置では配置中央部分の予備電離が強くなり、
主放電域１０における電流密度も上記中央部分が
高くなる。このような主放電作用で得られたレー
ザビームの強度分布は第５図に示すように山なり
の強度分布となつてしまい、たとえばマーキング
加工その他のレーザ加工では加工ムラが生じてし
まう問題があつた。
［発明の目的］
本発明は主放電部の電流密度を調整し、平坦な
強度分布をもつレーザビームが得られるガスレー
ザ発振装置を提供することを目的とする。
強度分布をもつレーザビームが得られるガスレー
ザ発振装置を提供することを目的とする。
［発明の概要］
上記目的を達成するために、主放電部の中央部
に非主放電域を形成させる予備放電を起こさしめ
るように複数の予備コロナ放電電極を配置したも
のである。
に非主放電域を形成させる予備放電を起こさしめ
るように複数の予備コロナ放電電極を配置したも
のである。
［発明の実施例］
以下、本発明を実施例を示す図面に基いて説明
する。なお、第５図と共通する部分には同一符号
を付し説明は省略する。
する。なお、第５図と共通する部分には同一符号
を付し説明は省略する。
すなわち、主要部分を示す第１図における実施
例では配置された多数の予備コロナ放電電極８の
うち、中央の１本を取り除いた配置にしたもので
ある。すなわち、取り除いた箇所を中心にして側
面方向からみて左右に二つの予備コロナ放電電極
群８ａ，８ｂが形成されたことになる。なお、こ
の実施例では電源、ピーキングキヤパシタ等への
接続は省略されているが、それらは第５図に示す
ものと同様の構成になつている。
例では配置された多数の予備コロナ放電電極８の
うち、中央の１本を取り除いた配置にしたもので
ある。すなわち、取り除いた箇所を中心にして側
面方向からみて左右に二つの予備コロナ放電電極
群８ａ，８ｂが形成されたことになる。なお、こ
の実施例では電源、ピーキングキヤパシタ等への
接続は省略されているが、それらは第５図に示す
ものと同様の構成になつている。
以上の構成により、電源から陰極２に加えられ
たパルス電圧の前半において、まず、電極間隔の
せまい各予備コロナ放電電極８と陰極２との間で
コロナ放電が発生する。これにより、陰極２の表
面近傍は十分予備電離される。このとき、二つの
予備コロナ放電電極群８ａ，８ｂが形成されてい
るので、上記予備電離域も二つに分れ、その結
果、同図に示すように二つに分れた主放電域１１
ａ，１１ｂが形成されていることになる。そし
て、上記の取り除いた部分では予備電離が行われ
ないので、この部分は主放電の生じない非主放電
域１２が形成される。上記二つに分離した主放電
域１１ａ，１１ｂの電流密度はそれぞれの中央部
分が大となる。以上の放電作用によつて励起され
た光共振器（図示せず）の一方から出力されたレ
ーザ光は第２図に示すように、レーザ光の中央部
が低く周辺部が高い強度分布１３となる。この強
度分布１３は予備コロナ放電電極群８ａ，８ｂを
可及的に近接し非主放電域１２の間隔をより狭く
なるようにすれば、第３図に示すように均一な強
度分布１４が得られる。
たパルス電圧の前半において、まず、電極間隔の
せまい各予備コロナ放電電極８と陰極２との間で
コロナ放電が発生する。これにより、陰極２の表
面近傍は十分予備電離される。このとき、二つの
予備コロナ放電電極群８ａ，８ｂが形成されてい
るので、上記予備電離域も二つに分れ、その結
果、同図に示すように二つに分れた主放電域１１
ａ，１１ｂが形成されていることになる。そし
て、上記の取り除いた部分では予備電離が行われ
ないので、この部分は主放電の生じない非主放電
域１２が形成される。上記二つに分離した主放電
域１１ａ，１１ｂの電流密度はそれぞれの中央部
分が大となる。以上の放電作用によつて励起され
た光共振器（図示せず）の一方から出力されたレ
ーザ光は第２図に示すように、レーザ光の中央部
が低く周辺部が高い強度分布１３となる。この強
度分布１３は予備コロナ放電電極群８ａ，８ｂを
可及的に近接し非主放電域１２の間隔をより狭く
なるようにすれば、第３図に示すように均一な強
度分布１４が得られる。
なお、上記実施例では予備コロナ放電電極の取
り除いた部分の陰極２表面のＶ溝５をそのままに
したが、あらかじめこの部分にはＶ溝を形成しな
いで平坦にしておいても作用および効果的にはほ
ぼ変らないものである。また、いうまでもなく取
り除く予備コロナ放電電極については銅線７のみ
を除去しても同じことになる。
り除いた部分の陰極２表面のＶ溝５をそのままに
したが、あらかじめこの部分にはＶ溝を形成しな
いで平坦にしておいても作用および効果的にはほ
ぼ変らないものである。また、いうまでもなく取
り除く予備コロナ放電電極については銅線７のみ
を除去しても同じことになる。
［発明の効果］
以上詳述したように、強い電流密度の主放電域
がなくなり、均一な強度分布を有するレーザ光が
得られるため、加工ムラのないエネルギの利用効
率が高い加工を達成された。このエネルギの利用
効率が高いことは、不均一な強度分布をもつレー
ザ光による加工と同等の加工を行う場合、低いエ
ネルギで行えることを意味している。レーザ出力
エネルギは電源回路の主コンデンサに蓄えられた
電荷量に比例するが、低いレーザ出力エネルギで
所望の加工ができれば、コンデンサの容量、充電
用電源の電圧および容量が節約でき、小形化でき
るとともに、ギヤツプスイツチ、サイラトロンな
どのスイツチ素子への要求も緩和される。
がなくなり、均一な強度分布を有するレーザ光が
得られるため、加工ムラのないエネルギの利用効
率が高い加工を達成された。このエネルギの利用
効率が高いことは、不均一な強度分布をもつレー
ザ光による加工と同等の加工を行う場合、低いエ
ネルギで行えることを意味している。レーザ出力
エネルギは電源回路の主コンデンサに蓄えられた
電荷量に比例するが、低いレーザ出力エネルギで
所望の加工ができれば、コンデンサの容量、充電
用電源の電圧および容量が節約でき、小形化でき
るとともに、ギヤツプスイツチ、サイラトロンな
どのスイツチ素子への要求も緩和される。
第１図は本発明の一実施例を示す要部側面図、
第２図および第３図はエネルギ分布図、第４図は
従来例を示す構成図、第５図は従来例で得られた
レーザ光のエネルギ分布図である。 １……気密容器、２……陰極、３……陽極、８
……予備コロナ放電電極、８ａ，８ｂ……予備コ
ロナ放電電極群、１１ａ，１１ｂ……主放電域、
１２……非主放電域。
第２図および第３図はエネルギ分布図、第４図は
従来例を示す構成図、第５図は従来例で得られた
レーザ光のエネルギ分布図である。 １……気密容器、２……陰極、３……陽極、８
……予備コロナ放電電極、８ａ，８ｂ……予備コ
ロナ放電電極群、１１ａ，１１ｂ……主放電域、
１２……非主放電域。
Claims (1)
- １ ガスレーザ媒質を封入した気密容器と、エツ
ジ部が曲面に形成されたほぼ平板状をなし上記気
密容器内に対向配置される一対の主放電電極と、
連続した主放電域を形成するピツチで少なくとも
上記主放電電極の一方の放電面に配置され主放電
電極の他方の放電面に対向した複数の予備コロナ
放電電極とを備えたガスレーザ発振装置におい
て、上記予備コロナ放電電極は上記配置の中央部
を欠如され上記主放電域の中央部に非主放電域を
形成したことを特徴とするガスレーザ発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4127185A JPS61201489A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | ガスレ−ザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4127185A JPS61201489A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | ガスレ−ザ発振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61201489A JPS61201489A (ja) | 1986-09-06 |
| JPH0318752B2 true JPH0318752B2 (ja) | 1991-03-13 |
Family
ID=12603773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4127185A Granted JPS61201489A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | ガスレ−ザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61201489A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0746737B2 (ja) * | 1985-08-02 | 1995-05-17 | 株式会社東芝 | レ−ザ発振器 |
| JPS6468991A (en) * | 1987-09-09 | 1989-03-15 | Toshiba Corp | Gas laser device |
| CN106953225B (zh) * | 2016-01-06 | 2019-10-08 | 北京礴德恒激光科技有限公司 | 一种板条放电预电离横向激励大气压激光器 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57173991A (en) * | 1981-04-20 | 1982-10-26 | Mitsubishi Electric Corp | Transverse directional excitation type laser oscillator |
-
1985
- 1985-03-04 JP JP4127185A patent/JPS61201489A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61201489A (ja) | 1986-09-06 |
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