JPH03237779A - 金属蒸気レーザ装置 - 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】 【産業上の利用分野】

この発明は、銅粒などの金属粒を放電熱で溶融して金属
蒸気を励起することによりレーザ光を得るための金属蒸
気レーザ装置に関し、特に放電内管からの熱的衝撃によ
るレーザ窓の破壊防止を図った金属蒸気レーザ装置に関
する。

【従来の技術】

第５図は従来の金属蒸気レーザ装置を示す断面図であり
、図において、ｌは金属外管よりなる真空ジャケット、
１ａはその真空ジャケットエの周壁部に形成され、後述
する放電内管２から径方向への熱伝達や対流による熱損
失を抑制するための真空層、２は上記真空ジャケット１
内の軸心部に挿入配置された放電内管であり、この放電
内管２は全長が同一径の円形管体からなっている。３は
上記真空ジャケット１と上記放電内管２との間に充填さ
れ、該放電内管２から径方向への熱伝達や対流による熱
損失を防止するためのウール層などによる大気断熱層、
４は上記放電内管２内に設置されて金属蒸気を生成する
銅粒などの金属粒、５は上記放電内管２の一端部（第５
図中の左端）に接続された筒状の陰極、６はこの陰極５
に直接接続して上記放電内管２の一端に設けられた陰極
側レーザ光取出用のレーザ窓、７は上記陰極５に電極フ
ランジ８を介して接続された陰極端子、９は上記放電内
管２の他端部（第５図中の右端）に接続された筒状の陽
極、ＩＯはこの陽極９に直接接続されて上記放電内管２
の他端に設けられた陽極側レーザ光取出用のレーザ窓、
１１は陽極端子であり、この陽極端子ＩＩは上記真空容
器Ｉおよび該真空ジャケット１の陽極側端部を閉塞する
接続板１２と上記陽極９側の電極フランジ１３とを介し
て上記陽極９に接続されている。１４は上記放電内管２
内に封入された放電ガスである。 次に動作について説明する。 陰極端子７と陽極端子１１との間にパルス電圧が印加さ
れると、放電内管２内における放電ガス１４雰囲気中の
陰極５と陽極９との間にパルス放電が発生することによ
り、上記放電内管２内は放電状態となる。そして、その
放電により発生した熱は、上記放電内管２に伝導し、該
放電内管２から放射されるが、これに起因した熱損失、
即ち、上記放電内管２からの放射による熱損失が、上記
放電内管２を取り囲む大気断熱層３と真空層１ａとによ
って極力抑えられることにより、上記放電内管２の温度
が上昇する。この温度上昇によって、上記放電内管２内
の金属粒４が溶融し、レーザ発振を得るために必要な金
属蒸気が発生する。そして、この金属蒸気は上記パルス
電圧で励起され、反転分布を起こす。このため、上記放
電内管２の両端部のレーザ窓６．１０の外側に光共振器
（図示せず）を配置しておけば、それらのレーザ窓６１
０を通じ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成されてい
るので、放電内管２の高温部となる電極５．９に直接接
続されたレーザ窓６，１０が上記高温部からの熱的衝撃
で破壊する危惧があるという課題があった。 この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、放電内管の高温部からの熱的衝撃によるレーザ
窓の破壊を確実に防止することができる金属蒸気レーザ
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】

この発明の請求項１に係る金属蒸気レーザ装置は、放電
内管の高温部とレーザ窓との間に熱伝導抑制手段を設け
たものである。 この発明の請求項２に係る金属蒸気レーザ装置は、上記
熱伝導抑制手段が、蛇腹形状または放熱フィン等の放熱
冷却部材からなる構成としたものである。

【作　用】

この発明の請求項１における金属蒸気レーザ装置は、放
電内管の高温部からの熱伝導によってレーザ窓に伝わる
熱が熱伝導抑制手段によって著しく減少するので、上記
放電内管からの熱的衝撃による上記レーザ窓の破壊を未
然に防止できる。 この発明の請求項２における金属蒸気レーザ装置は、上
記熱伝導抑制手段が蛇腹形状または放熱フィン等の放熱
冷却部材からなって放熱面積が大きいので、上記放電内
管からの伝導熱の放熱冷却が促進されてレーザ窓への熱
伝導が効率的に減少することにより、上記放電内管から
の熱的衝撃による上記レーザ窓の熱的破壊を−Ｎ確実に
防止できる。

【実施例】

以下、この発明の実施例を図について説明する。 第１図はこの発明の第１実施例による金属蒸気レーザ装
置の断面図、第５図と同一または相当部分には同一符号
を付して重複説明を省略する。 図において、１５は電極５．９（一方の電極５のみを図
示）とレーザ窓６．１０（一方のレーザ窓６のみを図示
）との間に設けられた熱伝導抑制手段であり、この熱伝
導抑制手段１５は、熱伝導率の悪いＳＵＳ管等の部材か
らなっており、図示例では基端部にフランジ１５ａを有
し、このフランジ１５ａが上記電極５．９のフランジ８
，１３に止着されている。そして、上記熱伝導抑制手段
１５の先端に石英部材より戒るレーザ窓６，１０が連結
されている。 次に動作について説明する。 電極５．９間にパルス電圧が印加されると、放電内管２
に両端部における上記電極５．９の近傍部分が高温部と
なり、この高温部からの熱伝導によってレーザ窓６．１
０側に伝わろうとする熱が熱伝導抑制手段１５によって
阻止されるので、上記放電内管２の高温部からの熱的衝
撃によるレーザ窓６，１０の破壊が防止される。 第２図はこの発明の第２実施例による熱伝導抑制手段１
５が組付けられた金属蒸気レーザ装置の断面図であり、
この第２実施例の熱伝導抑制手段１５は蛇腹形状の管材
から戒っている。このような蛇腹形状の熱伝導抑制手段
１５は放熱面積が大きくなるので、上記放電内管２の高
温部から熱伝導抑制手段１５に伝わる熱の放熱が促進さ
れてレーザ窓６．１０に熱が一層伝わり難くなるので、
上記放電内管２からの熱的衝撃による上記レーザ窓６，
１０の熱的破壊を一層確実に防止することができる。 第３図はこの発明の第３実施例による熱伝導抑制手段１
５が組付けられた金属蒸気レーザ装置の断面図である。 この第３実施例の熱伝導抑制手段１５は、熱伝導率の悪
い部材から戒る熱伝導軸部１５ｂの外周に環状をなす複
数の放熱フィン１５ｃを軸方向に沿って所定の配列間隔
で一体突設した構成となっている。従って、この第３実
施例の熱伝導抑制手段１５にあっても、放熱フィン１５
ｃによって放熱面積が大きくなるので、第２実施例の場
合と同様の作用効果を奏する。 第４図はこの発明の第４実施例による熱伝導抑制手段１
５が組付けられた金属蒸気レーザ装置の断面図である。 この第４実施例では、上記第３実施例の放熱フィン１５
ｃを熱伝導軸部１５ｂの軸方向に沿わせて周方向に所定
の間隔で配列突設した構成としており、同様の作用効果
を奏する。

【発明の効果】

以上のように、請求項１の発明によれば、放電内管の高
温部とレーザ窓との間に熱伝導抑制手段を設けた構成と
したので、放電内管の高温部からの熱伝導によってレー
ザ窓に伝わる熱が熱伝導抑制手段によって著しく減少し
、上記放電内管からの熱的衝撃を上記レーザ窓は殆ど受
けないので、このレーザ窓の熱的破壊を未然に確実に防
止できるという効果がある。 また、請求項２の発明によれば、上記熱伝導抑制手段が
蛇腹形状または放熱フィン等の放熱冷却部材からなって
放熱面積が大きいので、上記放電内管からの伝導熱の放
熱冷却が促進されてレーザ窓への熱伝導が効率的に減少
することにより、上記放電内管からの熱的衝撃による上
記レーザ窓の熱的破壊を−Ｎ確実に防止できるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例による金属蒸気レーザ装
置の断面図、第２図はこの発明の第２実施例による金属
蒸気レーザ装置の断面図、第３図はこの発明の第３実施
例による金属蒸気レーザ装置の断面図、第４図はこの発
明の第４実施例による金属蒸気レーザ装置の断面図、第
５図は従来の金属蒸気レーザ装置を示す断面図である。 ２・・・放電内管、４・・・金属粒、５・・・陰極（電
極）、６．１０・・・レーザ窓１．９・・・陽極（電極
）、１５・・・熱伝導抑制手段、１５ｃ・・・放熱フィ
ン。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属蒸気生成用の金属粒を内蔵して電極間に配置
   された放電内管と、この放電内管の高温部に熱的に接触
   しているレーザ窓とを備えた金属蒸気レーザ装置におい
   て、上記放電内管の高温部と上記レーザ窓との間に熱伝
   導抑制手段を設けたことを特徴とする金属蒸気レーザ装
   置。
2. （２）上記熱伝導抑制手段は、蛇腹形状または放熱フィ
   ン等の表面積が大きい放熱冷却部材からなっていること
   を特徴とする請求項１記載の金属蒸気レーザ装置。