JPH0464477B2 - - Google Patents

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JPH0464477B2
JPH0464477B2 JP59240181A JP24018184A JPH0464477B2 JP H0464477 B2 JPH0464477 B2 JP H0464477B2 JP 59240181 A JP59240181 A JP 59240181A JP 24018184 A JP24018184 A JP 24018184A JP H0464477 B2 JPH0464477 B2 JP H0464477B2
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JP
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discharge
main
electrode
facing
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Hitoshi Wakata
Takeo Haruta
Yukio Sato
Haruhiko Nagai
Hajime Nakatani
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、気体レーザのうち放電励起短パル
スレーザ装置を対象とするものであつて、特にそ
の電極構造に関するものである。
〔従来の技術〕
レーザ発振を得るためには、レーザ媒質中で、
空間的に均一な放電を行うことが必要条件であ
る。ところがTEACO2レーザやエキシマレーザ
などの短パルスレーザ装置においては、その動作
圧力が数気圧もの高圧であるため、放電は収束
し、アークになり易い。これを防ぐため、主放電
に先立つて予め主放電領域に均一に電子の種をば
らまいておくための予備電離を行うことが通例と
なつている。第３図は従来の放電励起型短パルス
レーザ装置における予備電離と主放電との関連を
示す説明図であり、放電領域に垂直な断面を示し
ている。
図において、１はレーザガス中に配置され、レ
ーザ光軸方向（紙面に垂直な方向）を長手方向と
する第１の主電極でありこの例では陽極、２は第
１の主電極１と対向して配設され、複数個の円形
状開孔部を有する板状の第２の主電極でありこの
例では陰極、３は第２の主電極２の背面に密着し
て配設された誘電体、４は誘電体３に密着して配
設され、第２の主電極２と対向する補助電極、５
は主電極１，２間に生じた主放電、６は第２の主
電極２と補助電極４間に生じた沿面放電、９は沿
面放電により供給された電子、１０は強い線状放
電である。なお、第２の主電極２は例えば１mm〜
８mmの厚みを有するパンチングメタルより成つて
いる。
次に動作について説明する。主放電の開始に先
立ち第２の主電極２と補助電極４の間に高電圧を
印加し、沿面放電６を発生させる。この際、この
沿面放電６は誘電体３表面に沿う方向に起こり、
電子９を供給する。次に主電極１，２間に高電圧
を印加すると、上記電子９が種となり、開孔部の
角より線状の放電１０が発生する。この線状放電
１０は電子なだれを引きおこすため、ついには放
電空間に一様に広がつた主放電部５を形成し、レ
ーザ媒質を励起する。
また、他の従来例として、第１の主電極１が陰
極、複数個の円形状開孔部を有する板状の第２の
主電極２が陽極となる放電励起型短パルスレーザ
装置もあり、この場合には、第２の主電極２と誘
電体３との間で生じる予備放電からのUV光によ
る光電離を利用して主放電の種電子を供給する。
その構造は、第３図において陰極と陽極を交換し
たものと同一である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の放電励起型短パルスレーザ装置は以上の
ように構成されており、主放電５は電子９を種と
して起こるのであるが、第２の主電極２の開孔部
の角の部分に電界が集中するため、この角の部分
より線状の強い放電１０が発生し、その結果主放
電５の均一性が低下すると共にアーク放電への移
行も助長されるという問題点があつた。
そこで、従来装置では上記線状放電１０を広げ
るため、沿面放電６につぎ込むエネルギを多くし
たり、あるいはヘリウムなど放電を広げる効果の
あるバツフアガスの含有量を増す必要があつた。
バツフアガスの含有量の増加は相対的にレーザ媒
質（例えばTEACO2レーザでは炭酸ガスおよび
窒素ガス）の含有量を減らすこととなり、レーザ
出力の低下をもたらすという問題があり、また沿
面放電につぎ込むエネルギが増大すると相対的に
主放電のエネルギが減少し、これもレーザ出力の
低下をもたらす。
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、予備電離（沿面放電）につぎ
込むエネルギを小さくできると共にバツフアガス
の割合を減らしても均一な主放電を形成すること
を可能とし、高効率でかつ高出力の放電励起型短
パルスレーザ装置を提供することを目的としてい
る。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る放電励起型短パルスレーザ装置
は、第２の主電極の第１の主電極と対向する面と
開孔部の側面とを曲面でつないだものである。
〔作用〕
この発明における第２の主電極は、電解緩和の
結果、線状の強い放電が発生しにくく、従来装置
に比べて容易に均一に主放電が得られる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図をもとに説明す
る。第１図はこの発明の一実施例に係わる電極部
を一部断面で示す斜視図、第２図は第１図の電極
部における予備電離と主放電の関連を示す説明図
である。
図において、２ａは第２の主電極２の第１の主
電極１と対向する面、８は円形状この例では円形
の開孔部、８ａは開孔部８の側面であり、第２の
主電極２の第１の主電極１と対向する面２ａと開
孔部の側面８ａとは曲面でつながれている。
次に動作について説明する。第２図において、
従来装置と同様に、まず第２の主電極２と補助電
極４との間に電圧を印加して沿面放電６を発生さ
せ、電子９を第２の主電極２表面に沿つて供給す
る。次に第１の主電極１と第２の主電極２間に高
電圧を印加すると、上記電子９を種としてアバラ
ンジエ放電が発生し、主放電５を形成する。その
際、第２の主電極２の第１の主電極１と対向する
面２ａと開孔部の側面８ａとは曲面でつながれて
いる、すなわち開孔部８の角を丸めて電界を緩和
したので、第３図に示す従来例のような線状の強
い放電１０は発生せず、容易に均一な放電を得る
ことができる。TEACO2レーザにこの発明を適
用した結果、ヘリウムバツフアガスの量を従来の
80％から50％に下げ、かつ沿面放電６につぎ込む
エネルギの量を主放電５につぎ込むエネルギ量の
１％以下としても、均一な放電を得ることがで
き、この発明の有効性が実証された。なお、上記
第１図、第２図の実施例では開孔部８の形状を円
形としたが、もちろんこれに限られるものではな
く、例えば円に近い多角形や楕円であつてもよ
い。また上記実施例では第２の主電極２を誘電体
３に密着させた場合について示したが、第２の主
電極２の一部を誘電体に埋め込んだ構造であつて
もよい。例えば、開孔部の側面８ａが誘電体３で
覆われ、第２の主電極２の主放電表面と誘電体３
とが同一平面になるように埋め込めば、放電生成
物が残留するのを抑制できる。さらに、上記実施
例では第２の主電極２が陰極である場合について
説明したが、第２の主電極２を陽極とし、光電離
を予備電離として利用する方式においてもこの発
明は適用でき、上記実施例と同様の効果が得られ
る。
最後に、この発明は第２の主電極２の構造に新
規性を見出すものであり、駆動回路等他のレーザ
装置構成要素に対して何ら制限を設けるものでは
ない。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、第２の主電
極の第１の主電極と対向する面と、開孔部の側面
とを曲面でつないだので、予備電離につぎ込むエ
ネルギ量を小さくできると共にバツフアガスの割
合を減らしても均一な主放電を形成することが可
能となり、高効率でかつ高出力の放電励起型短パ
ルスレーザ装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例に係わる電極部を
一部断面で示す斜視図、第２図は第１図の電極部
における予備電離と主放電の様子を説明する説明
図、第３図は従来の放電励起型短パルスレーザ装
置における予備電離と主放電の様子を説明する説
明図である。 図において、１は第１の主電極、２は第２の主
電極、２ａは第２の主電極２の第１の主電極１と
対向する面、３は誘電体、４は補助電極、５は主
放電、６は沿面放電、８は開孔部、８ａは開孔部
の側面、９は電子である。なお、各図中同一符号
は同一または相当部分を示すものとする。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ レーザガス中に配置され、レーザ光軸方向を
    長手方向とする第１の主電極、第１の主電極と対
    向して配設され、複数個の円形状開孔部を有する
    板状の第２の主電極、第２の主電極の背面に密着
    して配設された誘電体、この誘電体に密着して配
    設され、第２の主電極と対向する補助電極、上記
    主電極間にパルス電圧を印加するパルス回路、並
    びに上記パルス回路の一部を形成するかまたは上
    記パルス回路とは独立したものであつて、上記補
    助電極と第２の主電極の間に電圧を印加する回路
    を備えた放電励起型短パルスレーザ装置におい
    て、第２の主電極の第１の主電極と対向する面
    と、上記開孔部の側面とを曲面でつないだことを
    特徴とする放電励起型短パルスレーザ装置。
JP24018184A 1984-10-09 1984-11-12 放電励起型短パルスレ−ザ装置 Granted JPS61116888A (ja)

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US06/782,568 US4686682A (en) 1984-10-09 1985-10-01 Discharge excitation type short pulse laser device
DE19853588118 DE3588118T2 (de) 1984-10-09 1985-10-02 Entladungsangeregter Laser zur Erzeugung kurzer Pulse
EP93100550A EP0543795B1 (en) 1984-10-09 1985-10-02 Discharge excitation type short pulse laser device
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EP93100578A EP0542718B1 (en) 1984-10-09 1985-10-02 Discharge excitation type short pulse laser device
DE19853588137 DE3588137T2 (de) 1984-10-09 1985-10-02 Entladungsangeregtes Lasergerät
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JPS61116888A JPS61116888A (ja) 1986-06-04
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63229777A (ja) * 1987-03-18 1988-09-26 Mitsubishi Electric Corp パルスレ−ザ装置
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