JPH04501340A - 気体レーザ装置 - 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】 気体レーザ装置 本発明は、気体レーザ装置、特に、白色光レーザと称され、一方に、アノード間 に配設された少なくとも１個のカソード電極を構成する。電極セグメント形態の 少なくとも１個の気体放電管を有し、前記カソードの電極表面は、気体にさらさ れており、他方に、前記セグメント内にガス化媒体を封入する端部材を有する装 置に関する。

見朝立ｉ見 中空カソードレーザは、気体レーザの特殊型であって、その内部において活性領 域はマイナスプラズマ光から成る１発光体は、多くは希ガスプラズマ中で励磁さ れた金属イオンであるが、純粋な希ガス混合物中においても発光が生ずる。ヘリ ウム−カドミウム中空カソードレーザは、連続的にかっ、同時に、赤、緑および 青の発光ができるので特に重要である。

前記レーザは、白色光レーザと呼ばれ、カラー写真の作成時に重要である。

白色光レーザに関する多くの構造が試されているが、未だ商業的に利用できるも のは皆無である。このことは、たぶん寿命と不安定性の問題に依存している。寿 命は、金属蒸気が活性領域から発散され、ブルースター（Ｂ　ｒｅｗｓｔｅｒ） 窓（もしブルースター窓がない場合はレーザミラー）に沈着されるという事実に よって生じる。レーザ出力の不安定性は、第一に、プラズマの不安定性により生 ずる。これらは、レーザ内の温度変化、結合構造の欠陥およびレーザ空胴中の好 ましくない物質の存在によって発生する。

日の　・および　も　な 本発明の目的は、第一に、出力の不安定性の問題を実質的に減少し、レーザ出力 の増加と安定性を得るガスレーザを提供することにある。同時に、気体放出管の 活性領域中に金属蒸気が保たれ、そのために、端部密閉部材およびレーザミラー それぞれの浄化の必要性はないか、あってもわずかであるという有利な効果が維 持される。金属蒸気の拡散はこのようにして、かなり減少させることができる。

これは、アノード間のカソードが、２個に分かれており、好ましくは、内部が円 筒状電極面に形成された実質的に等長の管部分からなり、該管部分の間に、前記 管部分に通じている拡張部分が配設されアノードが絶縁体を介して、拡張部分か ら離れている各管部分の端部に結合されることによって達成される。

貝ＪＬＩＬ升 本発明は、いくつかの実施例を参照にして、下記に詳述されるであろう。

第１図は、本発明による概略的に示されたレーザ電極セグメントの一部分である 。

第２図は、改造されたレーザ電極セグメントの第１図に類似した一部分である。

第３図は、第２図に概略的に示されたレーザ電極セグメントの実験室用の実施例 による一部分を示している。

第４図は、直列に連結された本発明による２個の電極セグメントの概略的構成に よる一部分を示す。

第５図は、より完全な構成における第４図による配列を示す。

去１１１矢腹見一 本発明は、中空カソードのレーザチューブの特殊なデザインを提供するものであ る。レーザの重要な構成要素は、円筒状電極セグメント１１で、第１図及び第２ 図に概略的に示されている。レーザ管は、第１図乃至第３図に示されるような１ 個のセグメントあるいは、第４図および第５図に示される直列に連結された数個 のセグメントからなる０機能的なレーザを提供するため、レーザミラー１９．電 カニニット、機械的ホールダー、適切な冷却／暖房コントロール１７および他の 制御エレクトロニクス等が必要とされるが、それらの詳細に関しては、それらが 周知の技術であるから示されていない。

本発明によるレーザ電極セグメント１１は１通常、１２に示されるカソード、そ の両端に連結された絶縁材１３、各絶縁材１３の端部にそれぞれ連結されるアノ ードからなる。

カソード１２は、第１図に示されるように、２個の実質的に等長の１円筒状管部 分１５と、それらの間に位置する拡大部分１６から成り、第１図に示されたカソ ードは、電気的に絶縁されたカバーから成り、第２図に示された実施例において は、前記拡大部分１６は導電性材料のカバーから成っている。

実際には、カソード１２は例えばＫｏｖａｒ金属と称される金属固体片、あるい は、第３図に示されるように、１つの部品に連接された数個の部分からなる。カ ソード１２の両端には、それぞれガラス絶縁体１３が取付けられる。アノード電 極の表面Ａ１．　Ａ、は、カソード電極の表面Ａ□、Ａ、と同様に電極セグメン ト１１内でガスにさらされる。ガス化媒体を気体放電管、例えば、電極セグメン ト１１内に封入するために、該電極セグメントは両端部において、例えばブルー スター窓１８と称される適宜端部材によって閉鎖され、その外側にレーザミラー １９が従来より周知の方法で配設される。アノード１４およびカソード１２は、 例えば直流源のような電力源に連結される。

金属イオンが発光物質（例えば、ヘリウム−カドミウムレーザ）の場合、拡大部 分１６は、好ましくは、金属貯蔵所として働く、カソード１２は、該カソードの 両側部に位置する２個の７ノードからの電流を受ける。カソードは更に良好なプ ラズマ安定性を提供するためにその全長にわたって温度が一定であるように配置 される。この温度不変を提供する方法は、カソードが固体金属で製造されること であり、これにより、温度変化を一様にすることができる。電子放出がアノード とカソード間で行なわれると、カソードの外部は、最も熱せられる。これらの部 分はアノードからの電流を受けるので。

従って拡大部分１６も又カソードの中央方向へ向う熱伝導により自動的に熱せら れる。これは、前記カソードの中空スペースにおい゛〔発光を起こすために（例 えば、ヘリウム−カドミウムレーザの場合）、十分な金属蒸気圧を得るのに必要 とされる。また、カソード全体を、温度調節が可能な別体構成のコンテナ１７内 に配設することによって、カソードの温度を均一にすることができる。

カソード１６の拡大部分は、重要な特質、すなわち、カソードを″分割″すると いう機能を有し、そのために、各部分１５は、近接している方の７ノード１４か らのみ電流を受ける。それにより、電流Ｉ□、工、は気流密度と同様τ、／Ａ□ およびτ２／Ａ２になり、等しく、かつ安定するが、これは発光過程のために非 常に重要である。アノード１４が、カソード１２の両側に配設されることにより 、電極セグメントにおいて、各７ノードおよびカソード間に形成された２個のプ ラズマ柱はカソードの中空スペース（電気的な終端部）に金属蒸気を保持させる 。金属蒸気レーザの場合、外部に金属コンテナを別に設けるのを避けることがで きる１本発明によると。

拡大部分１６あるいはアノードとカソード間の絶縁材１３に設けられた特別なコ ンテナを内部的に配設することができるので、より高いそして安定したレーザ出 力が得られる。

ＩＧ　１ 国際調査報告

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．本発明は、気体レーザ装置、特に、白色光レーザと称され、一方に、アノー ド（１４）間に配設された少なくとも１個のカソード（１２）を構成する、電極 セグメント（１１）の形態での少なくとも１個の気体放電管を有し、前記カソー ドの電極表面は、気体にさらされており、他方に、前記セグメント（１１）内に ガス化媒体を封入する端部材（１８）を有する装置において、アノード（１４） 間のカソード（１２）が２つに分割され、好ましくは本質的に等長のチューブ部 分（１５）が円筒状電極表面内（Ａ１，Ａ２）に設けられ、チューブ部分間には 該チューブ部分（１５）に通じる拡大部分が配設され、前記アノード（１４）が 、絶縁部材（１３）を介し各チューブ部分（１５）の前記拡大部分から離れたそ れぞれの端部に連結していることを特徴とするガスレーザ装置。
2. ２．数個の電極セグメント（１１）が、互いに直列に同軸に連結され、各セグメ ントは、それぞれ一組のカソードおよびアノード（１２，１４）を有しているこ とを特徴とする請求項１項に記載の装置。
3. ３．管部分（１５）および拡大部分（１６）が、金属固体部品、あるいは、ある 部品に連結された部分から形成されることを特徴とする請求項１項あるいは２項 に記載の装置。
4. ４．カソード（１２）の拡大部分（１６）は、電気的絶縁材で形成されることを 特徴とする請求項１項あるいは２項に記載の装置。
5. ５．拡大部分（１６）がメタル貯蔵室として設計されていることを特徴とする請 求項１項に記載の装置。
6. ６．手段（１７）がカソード（１２）の温度を一定に保っために配設されている ことを特徴とする請求項１項に記載の装置。