JPH0436144Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 この考案はレーザ管の放電管部に磁場を印加し
てレーザ出力を増大させるようにしたガスレーザ
装置に関する。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

ガス状レーザ媒質が封入されたレーザ管を有す
るガスレーザ装置においては、その放電管部に磁
場を与えると、放電維持電圧は下がる。

従来、上記放電管部に磁場を与えるには電磁石
が用いられていた。しかしながら、電磁石を用い
た場合には、これに数百ワツトから数キロワツト
の電力を印加しなければならないばかりか、電磁
石のコイルが発熱するからこの電磁石を冷却しな
ければならない。そのため、電磁石へ給電装置や
コイルの冷却装置が必要となるから、ガスレーザ
装置の複雑化や大形化を招くという欠点が生じ
る。また、電磁石を冷却するようにしても、この
電磁石の熱がレーザ管の放電管部に影響すること
が避けられない。また、放電管部は放電が開始さ
れることによつても熱影響を受ける。すると、放
電管部に歪が発生するから、レーザ管から出力さ
れるレーザ光の光軸がずれ、レーザ光の照射精度
が低下するという問題も生じる。

〔考案の目的〕

この考案は装置全体の複雑化や大形化を招かず
にレーザ管の放電管部に磁場を与えることができ
るようにするとともに、上記放電管部に熱歪が発
生しずらいようにしたガスレーザ装置を提供する
ことにある。

〔考案の概要〕

内部にガス状レーザ媒質が封入されたレーザ管
の放電管部の外周に放熱体を設けるとともにこの
放熱体の少なくとも一部を永久磁石で形成するこ
とにより、給電や、冷却の設備を必要とせずに放
電管部に磁場を与えることができ、かつ放電管部
が放電時の熱で歪むのを防止するようにしたもの
である。

〔考案の実施例〕

以下、この考案の第１の実施例を第１図と第２
図を参照して説明する。第１図に示すガスレーザ
装置はたとえばセラミツク材料などで作られたレ
ーザ管１を備えている。このレーザ管１の軸方向
両端には各々プリユースタ窓２が形成されてい
る。また、レーザ管１の後述する陰極および陽極
間になる軸方向中央部分は他の部分に比べて肉厚
で内径寸法が小さな放電管部３に形成されてい
る。この放電管部３の一端側には第１の大径管部
４が形成され、他端側には第２の大径管部５が形
成されている。第１の大径管部４には陰極６が設
けられ、第２の大径管部５に陽極７が設けられて
いて、これらは図示しない放電用電源に接続され
ている。このように形成されたレーザ管１内には
たとえばアルゴンなどのガス状レーザ媒質が封入
されている。

上記放電管３の外周には放熱体８がこの外周に
沿つて設けられている。この放熱体８は永久磁石
で形成された４つのブロツク９からなる。各ブロ
ツク９は側面形状がほぼ90度の扇形をした複数の
フイン部１０が放電管部３の軸方向に沿つて所定
間隔で一体成形されており、そのフイン部１０の
要部を上記放電管部３の外周面に接触させて設け
られている。また、ブロツク９はその軸方向一端
がＮ極で、他端がＳ極に着磁されていて、放電管
部３の周方向において隣り合う各ブロツク９の一
端はＮ極とＳ極とが交互になつている。なお、放
熱フイン８は熱伝導率のよい金属材料が適する
が、軽量化や低コスト化を計るためにはフエライ
ト材料を用いてもよい。

このように構成されたレーザ管１によれば、永
久磁石からなる放熱体８によつて放電管部３に磁
場が与えられると、放電管部３内においてプラズ
マを形成するイオンあるいは電子にかく乱を与え
る。この際、磁場は放電管部３の周方向において
隣り合うＮ極とＳ極との間に生じる。したがつ
て、磁場の方向は放電管部３の軸方向、つまり光
軸に対して交差する垂直あるいは斜めの方向とな
る。この結果、放電管部３内における電子温度が
上昇してレーザ光の出力が増大することになる。
このことは、放電管部３に永久磁石を近付けたと
きに、放電維持電圧が変化することからも推測で
きる。とくに、永久磁石を近付けたとき、放電維
持電圧が上昇することから、レーザ発振出力およ
びレーザへのエネルギ変換効率が増大するような
放電状態を作り出すことができる。

ところで、放電管部３に磁場を与える上記放熱
体８は永久磁石からなるから、電磁石を用いた場
合のように給電したり、発熱するなどのことがな
い。したがつて、給電装置や冷却装置が不要とな
る。また、放電管部３で放電を開始することによ
つてこの放電管部３が温度上昇する。放電管部３
の熱は放熱体８に伝達してそのフイン部１０から
放散されるため、放電管部３の温度上昇を十分小
さく押さえることができる。そのため、放電管部
３に熱歪が発生しずらいから、ブリユースタ窓２
から出力されるレーザ光の光軸が変動するのを防
止できる。なお、上記放熱体８は図示しないフア
ンによつて強制冷却してもよい。

また、放電管部３に与えられる磁場の方向が光
軸に対して交差する方向であるから、上述したよ
うに電子をかく乱してその温度を上昇させ、レー
ザ光の出力を増大させることになる。

これに対して磁場の方向が光軸と平行である
と、レーザ光のビーム径が縮小され、それによつ
て出力の増大が計られることになる。しかしなが
ら、ビーム径を縮小させると、たとえばレーザ光
を情報処理などに用いるため、ビーム径をけさら
に細くしなければならない場合、レーザ管１から
出力されたレーザ光を一度拡大光学系で拡大して
から絞らなければ十分に細くすることができな
い。

しかしながら、この考案においてはビーム径を
縮小させず、電子温度を上昇させることによつて
出力の増大を計ることができるから、情報処理な
どに用いる場合、レーザ管１から出力されたレー
ザ光を直ちに絞つても、十分に細い径とすること
ができる。

第３図はこの考案の第２の実施例を示し、この
実施例は放熱体８の形状が第１の実施例と異な
る。つまり、放熱体８の各ブロツク９は断面が90
度の扇形の柱状とするとともに、この扇の周方向
中心部に外面に開放した溝１５を軸方向全長にわ
たつて形成し、この溝１５により各ブロツク９に
２つのフイン部１０を設けるようにした。

なお、第１、第２の実施例では４つのブロツク
９一端を放電管部３の周方向においてそれぞれＮ
極とＳ極とが交互になるよう配置したが、４つの
ブロツク９の一端がＮ極、他端がＳ極となるよう
配置してもよい。

〔考案の効果〕

以上述べたようにこの考案は、内部にガス状レ
ーザ媒質が封入されたレーザ管の放電管部の外周
に周方向に極性が交互に異なる永久磁石からなる
放熱体を配置した。したがつて、放電管部に磁場
を与えるために電磁石を用いた従来のように給電
装置や電磁石の冷却装置を必要としないから、ガ
スレーザ装置を簡単な構造にすることができる。
また、放熱体を永久磁石としたから、この放熱体
が放電管部に磁場を与えるだけでなく、放電管部
の放電にともない発生する熱を放散するという冷
却作用も呈する。したがつて、放電管部に熱歪が
発生するのを阻止する。さらに、永久磁石の極性
は放電管部の周方向において交互に異なるから、
上記放電管部の光軸に対して交差する方向に生じ
る磁場によつて電子温度が上昇させられ、それに
よつてレーザ光の出力が増大する。したがつて、
レーザ光はビーム径が縮小させられることなく出
力が増大するから、情報処理などに用いる場合に
拡大光学系で拡大してから絞るということをせず
に、直ちに十分に細い径に絞ることができるた
め、使い易いなどのことがある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の第１の実施例を示す縦断面
図、第２図は第１図−線に沿う断面図、第３
図はこの考案の第２の実施例を示す放熱フインの
斜視図である。 １……レーザ管、３……放電管部、８……放熱
体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内部にガス状レーザ媒質が封入されたレーザ管
   の陰極とこの陰極と放電作用を生じる陽極との間
   になる放電管部の外周に沿つて放熱体を設けると
   ともに、この放熱体は上記放電管部の周方向に極
   性が交互に異なる永久磁石からなることを特徴と
   するガスレーザ装置。