JPH05110178A - ガスレーザ管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、小形で効率の良い予備放電を行おう
とするものである。 【構成】各主電極(21,22) の両側面両端面にガスレーザ
管(23)を設け、このガスレーザ管本体(23)の外側面に沿
って予備電離電極(24,25) を配置する。この構成により
ガスレーザ管(23)は小形化が図れ、予備放電はいずれか
一方の主電極(22)と予備電離電極(24,25) における広い
領域との間で発生して予備放電の効率は向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスレーザ出力装置に
用いられるガスレーザ管の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は横方向励起方式の窒素ガスレーザ
出力装置の構成図である。高圧電源１にはギャップスイ
ッチ２が接続されると共にストレージコンデンサ３を介
してガスレーザ管４が接続されている。このレーザ管４
にはピーキングコンデンサ５及び充電用抵抗６の並列回
路が接続されている。

【０００３】このレーザ管４は窒素ガスが封入され、か
つその内部に一対の主電極７、８が対向配置されてい
る。なお、これら主電極７、８は、主放電発生時に主電
極７が陽極として作用するとともに主電極８が陰極とし
て作用するので、以下陽極７、陰極８と称する。又、レ
ーザ管４内部の陽極７には予備電離ピン９、１０の一端
が接続されている。これら予備電離ピン９、１０は、そ
れぞれステンレス等の導体から成るワイヤ１１、１２を
パイレックスガラス又はセラミクス等の誘電体から成る
パイプ１３、１４に挿入したものである。そして、これ
ら予備電離ピン９、１０は図５に示すように陰極８から
所定間隔だけ離すとともにレーザ光の進行の邪魔となら
ない位置に配線されている。なお、レーザ管４の両端に
は、高反射ミラー及び出力ミラーから成る光共振器が配
置されている。

【０００４】かかる構成であれば、ギャップスイッチ２
が開いている状態に高圧電源１からストレージコンデン
サ３に対して充電が行われる。この充電終了の後、ギャ
ップスイッチ２が閉じられると、ストレージコンデンサ
３に蓄積された電荷はピーキングコンデンサ５に移行す
る。この電荷の移行により陰極８と各予備電離ピン９、
１０との間には電圧が加わって予備放電が発生する。こ
の後、各主電極７、８には所定の高電圧が加わってグロ
ー放電が発生する。これにより、高反射ミラーと出力ミ
ラーとの間で光共振が起こり、レーザ光が出力される。

【０００５】しかしながら、上記レーザ管４では各予備
電離ピン９、１０を陰極８から所定間隔だけ離しレーザ
光の進行の邪魔とならない位置に配置しなければならな
いので、レーザ管４の内部は各予備電離ピン９、１０が
入る程度の空間がなければならない。このため、レーザ
管４を小形化する上にネックとなっている。

【０００６】又、各予備電離ピン９、１０はワイヤ１
１、１２から成るので、予備放電は陰極８上における所
定の領域のみで発生するようになる。このため、予備放
電が効率よくできない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように各予備電
離ピン９、１０の配置位置によりレーザ管４を小形化す
る上にネックとなっており、又、効率のよい予備放電が
できなかった。そこで本発明は、小形で効率の良い予備
放電ができるガスレーザ管を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、対向配置され
た一対の主電極とこれら主電極のそれぞれの両側面両端
面に密着しこれら主電極間を気密に封じる電気絶縁体及
び主電極の両端面に密着し少なくとも一方が透光体にな
る光学体とを有したガスレーザ管本体と、一側端を各主
電極のいずれか一方の主電極と電気的に接続し、かつ他
側端を他方の主電極との間に所定間隔離してガスレーザ
管本体の外側面に沿って配置した予備電離電極とを備え
て上記目的を達成しようとするガスレーザ管である。

【０００９】

【作用】このような手段を備えたことにより、各主電極
の両側面両端面にガスレーザ管が設けられ、このガスレ
ーザ管本体の外側面に沿って予備電離電極が配置され
る。この構成によりガスレーザ管は小形化が図れる。そ
して、予備放電はいずれか一方の主電極と予備電離電極
における広い領域との間で発生し、予備放電の効率は向
上する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。なお、図４と同一部分には同一符号
を付してその詳しい説明は省略する。

【００１１】図１は横方向励起方式の窒素ガスレーザ出
力装置の構成図である。この装置には図２に示す構成の
ガスレーザ管２０が接続されている。このガスレーザ管
２０には一対の主電極２１、２２が対向配置されてい
る。なお、これら主電極２１、２２は図４に示す主電極
同様に主放電発生時に主電極２１が陽極として作用する
とともに主電極２２が陰極として作用するので、以下陽
極２１、陰極２２と称する。

【００１２】これら陽極２１と陰極２２との間にはセラ
ミクス等から成り、これら両電極２１、２２のそれぞれ
の両側面及び両端面に電気絶縁体２３が密着しガスレー
ザ管本体２３ａが形成されている。このガスレーザ管本
体２３ａの内部は窒素ガスが封入されて気密状態となっ
ている。

【００１３】又、陽極２１の両側には金属から成る各予
備電離電極体２４、２５の一側端が電気的に接続されて
いる。これら予備電離電極体２４、２５はガスレーザ管
本体２３ａの外周面に沿って配置され、かつその他側端
２４ａ、２５ａが陰極２２から見て斜め下方に所定間隔
をおいて配置されている。

【００１４】かかる構成であれば、ギャップスイッチ２
が開いている状態に高圧電源１からストレージコンデン
サ３に対して充電が行われ、この後にギャップスイッチ
２が閉じられると、ストレージコンデンサ３に蓄積され
た電荷はピーキングコンデンサ５に移行する。この電荷
の移行により陰極２２と各予備電離電極体２４、２５と
の間には電圧が加わり、絶縁体２３を介してコロナ予備
放電ｓが発生する。このコロナ予備放電ｓは、図３に示
すように陰極２２と各予備電離電極体２４、２５におけ
る各他側端２４ａ、２５ａとの間のみでなく、陰極２２
と各予備電離電極体２４、２５の全領域との間で生じ
る。この後、各主電極２１、２２の間に所定の高電圧が
加わると、これら主電極２１、２２の間にグロー放電が
発生する。かくして、高反射ミラーと出力ミラーとの間
で光共振が起こり、レーザ光が出力される。

【００１５】このように上記一実施例おいては、ガスレ
ーザ管本体２３ａの外周面に沿って各予備電離電極体２
４、２５を配置する構成としたので、ガスレーザ管本体
２３ａを小形化することができ、これと伴にガスレーザ
管本体２３ａ内に挿入する部品を減らずことができてレ
ーザ管本体内で発生するレーザ発振に寄与しない不純ガ
スの放出が減少し、長寿命化、信頼性の向上が実現でき
る。又、予備放電は陰極２２と予備電離電極体２４、２
５の全領域と間で発生するので、安定しかつ効率のよい
予備放電となる。そして、この予備放電により安定した
グロー放電を発生でき、レーザ光の出力エネルギーも安
定できる。

【００１６】なお、本発明は上記一実施例に限定される
ものでなくその要旨を変更しない範囲で変形してもよ
い。例えば、上記ガスレーザ管は窒素ガスレーザ装置に
適用した場合について説明したが、横方向励起方式のガ
スレーザ装置、例えばＴＥＡＣＯ₂ レーザ、エキシマレ
ーザに適用してもよい。又、各予備電離電極体２４、２
５は板状に限らず、網状に形成してもよい。この場合、
陰極２２と網目との間で予備放電が発生しやすくなる。

【００１７】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、小
形で効率の良い予備放電ができるガスレーザ管を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るガスレーザ管の一実施例を適用し
た窒素ガスレーザ装置の構成図。

【図２】同ガスレーザ管の構成図。

【図３】同ガスレーザ管での予備放電発生状態を示す
図。

【図４】従来におけるガスレーザ管の構成図。

【図５】同ガスレーザ管における予備電離ピンの配置を
示す図。

【符号の説明】

１…高圧電源、２…ギャップスイッチ、３…ストレージ
コンデンサ、５…ピーキングコンデンサ、６…充電抵
抗、２０…ガスレーザ管、２１…陽極、２２…陰極、２
３…ガスレーザ管本体（電気絶縁体）、２４，２５…予
備電離電極体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向配置された一対の主電極とこれら主
   電極のそれぞれの両側面両端面に密着しこれら主電極間
   を気密に封じる電気絶縁体及び前記主電極の両端面に密
   着し少なくとも一方が透光体になる光学体とを有したガ
   スレーザ管本体と、一側端を前記各主電極のいずれか一
   方の主電極と電気的に接続し、かつ他側端を他方の前記
   主電極との間に所定間隔離して前記ガスレーザ管本体の
   外側面に沿って配置した予備電離電極とを具備したこと
   を特徴とするガスレーザ管。