JPH0548636B2 - - Google Patents

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JPH0548636B2
JPH0548636B2 JP60505216A JP50521685A JPH0548636B2 JP H0548636 B2 JPH0548636 B2 JP H0548636B2 JP 60505216 A JP60505216 A JP 60505216A JP 50521685 A JP50521685 A JP 50521685A JP H0548636 B2 JPH0548636 B2 JP H0548636B2
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JP
Japan
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laser
tube
coolant
gas
discharge
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JP60505216A
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JPS62501461A (ja
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Haararuto Geruharuto
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HAARARUTO GERUHARUTO
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HAARARUTO GERUHARUTO
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Publication date
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Publication of JPS62501461A publication Critical patent/JPS62501461A/ja
Publication of JPH0548636B2 publication Critical patent/JPH0548636B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/04Arrangements for thermal management
    • H01S3/041Arrangements for thermal management for gas lasers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/03Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H01S3/032Constructional details of gas laser discharge tubes for confinement of the discharge, e.g. by special features of the discharge constricting tube

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)

Description

請求の範囲 1 陰極1および陽極2間に配置され、多数のジ
スク4を使用しガス充填されたキヤリヤ管3中に
支持されている放電管5、並びに、キヤリヤ管3
およびこれを包囲する外管8により形成された、
冷媒により貫流される外室10を有するガスレー
ザ、とくにイオンレーザにおいて、外室10が軸
方向に延びる多数のセクター32〜35に分割さ
れ、かつ支持ジスク4,24が冷媒貫流用のチヤ
ンネル11,36〜39を含有し、それらの流入
−および流出口がそれぞれ外室の対応セクターに
開口していることを特徴とするガスレーザ、とく
にイオンレーザ。
2 支持ジスク4,24が放電管5を支持するた
めに使用される中心孔を有し、かつ冷媒チヤンネ
ル11,36〜39が大体においてこの中心孔の
方向へ延びることを特徴とする、請求の範囲第1
項記載のガスレーザ、とくにイオンレーザ。
3 それぞれの支持ジスク4,24中に、相互に
分離された多数の冷媒チヤンネル36〜39が備
えられていることを特徴とする、請求の範囲第1
項または第2項のいずれかに記載のガスレーザ、
とくにイオンレーザ。
4 支持ジスク4,24が、ガス透過に使用され
る付加的な孔40を有することを特徴とする、請
求の範囲第1項から第3項までのいずれか1項に
記載のガスレーザ、とくにイオンレーザ。
5 放電管5が1体形でありかつ多数の半径方向
の孔を有することを特徴とする、請求の範囲第1
項または第2項のいずれかに記載のガスレーザ、
とくにイオンレーザ。
6 放電管が多数の短小な短管5より成り、これ
らがそれぞれ支持ジスク4,24の中心孔中に支
持されていることを特徴とする、請求の範囲第1
項または第2項のいずれかに記載のガスレーザ、
とくにイオンレーザ。
7 キヤリア管3が、高電気抵抗性の材料より成
るリング7,27より成り、その場合連続するリ
ング7,27間にそれぞれ1つの支持ジスク4,
24が配置されかつ真空密にリングに接続されて
いることを特徴とする、請求の範囲第1項または
第2項のいずれかに記載のガスレーザ、とくにイ
オンレーザ。
8 リング7,27がセラミツクより成ることを
特徴とする、請求の範囲第7項記載のガスレー
ザ、とくにイオンレーザ。
9 外室10中に形成されたそれぞれのセクター
32〜35に冷媒用の流入−ないしは流出孔が設
けられ、かつこれら孔に閉じられた冷媒循環系が
接続されていることを特徴とする、請求の範囲第
1項から第8項までのいずれか1項に記載のガス
レーザ、とくにイオンレーザ。
10 冷媒循環系が、冷媒を一体温度に調節する
ためのサーモスタツト51を含有することを特徴
とする、請求の範囲第9項記載のガスレーザ、と
くにイオンレーザ。
明細書 本発明は、ガスレーザ、とくにガスレーザに関
する。このようなレーザの場合、陽極および負極
間に配置されたガス充填放電管中でプラズマ放電
が点灯され、このプラズマ放電中でガス原子また
はガスイオンが励起されかつ発光せしめられる。
イオンレーザの場合、作動中に放電管が極めて
高温となり、このことがとりわけレーザーの定格
出力および寿命を制限する。
米国特許明細書第4378600号からは、放電管が
冷却されるイオンレーザが公知である。このレー
ザの場合、放電管が多数のジスクを使用しガス充
填キヤリヤ管中に支持されているが、このキヤリ
ヤ管は外管により距離をおいて包囲されている。
これら2つの管により形成された外室が冷媒によ
り貫流される。支持ジスクが、銅から形成され、
かつ熱伝導により熱を放電管からキヤリヤ管に搬
送する。キヤリヤ管に接触流動する冷媒が、熱を
この管から搬出する。
この公知のイオンレーザは、支持ジスクおよび
キヤリヤ管を介する熱伝導により放電管の冷却が
迅速かつ有効に行なわれず、その結果放電管の温
度がなお実際に大きい価に達するという欠点を有
する。
本発明の課題は、高寿命および発光の十分な再
現性により優れているガスレーザ、とくにイオン
レーザをつくり出すことである。
本発明によればこの課題は、請求の範囲第1項
の上位概念によるガスレーザから出発し、外室が
軸方向に延びる多数のセクターに分割され、かつ
支持ジスクが冷媒貫流用のチヤンネルを有し、そ
の流入−および流出口がそれぞれ外室の対応セク
ターに開口することにより解決される。
本発明によるレーザにおいて、外室の1つのセ
クター中に流入する冷媒が平行に全ての支持ジス
クを経て流動し、従つてこれを直接に冷却しかつ
外室の他の1つのセクターを経て再び流出する。
放電管全体にわたり分配された全ての支持ジスク
により同時かつ平行に行なわれるこのような冷媒
流動が、放電管を熱交換により迅速かつ有効に冷
却する。冷媒および冷媒流速を選択することによ
り、冷却は、放電管が所定のレーザ出力で予定温
度を上廻らないように制御されることができる。
殊に極めて有利に、わずかな流動断面積によ
り、レーザ外室の相応する流入−および流出口に
閉じられた冷媒循環系を接続しうることである。
この循環系にサーモスタツトが接続された場合、
冷媒の温度および従つて予定のレーザ出力で生じ
る放電管温度も一定に維持されることができる。
直接に明白なのは、本発明によるレーザの場
合、放電管が有効に冷却されることによりレーザ
の長い寿命が得られることである。冷媒パラメー
タを相応に選択することにより、レーザがまた高
出力における作動を許容し、それも詳しくは低出
力で作動され公知の構造のイオンレーザと比べそ
の寿命が低減されることがない。最後に、本発明
によるレーザの場合放電管に高電流が負荷される
ことができ、その結果従来のガスレーザと比べ大
きい出力が同じ寸法のレーザで得られることがで
きる。
本発明によるレーザの場合、放電管が有効に冷
却されることにより、この管は作動中にその状態
および長さが不変に維持され、すなわちレーザ容
積が不変に維持される。従つて、生じたレーザ光
束の出力およびスペクトル分布の十分な安定性が
得られる;このレーザは安定なベースモードで発
光する。
支持ジスクおよび冷媒孔の有利な実施例が従属
請求項第2項〜第4項から明白である。支持ジス
クは、大きい熱伝導率を有する材料、例えば銅か
ら製造される。有利に、これらジスク自体は1体
であり、かつ冷媒孔がボーリングにより形成され
ている。しかしながら、冷媒孔が湾曲経路を有す
る場合、それぞれのジスクを2つのハーフから組
立てることも可能である。
放電−およびキヤリヤ管の有利な構造を従属請
求項第5項〜第8項に示す。
以下に、本発明を添付図面の第1図〜第5図に
つき詳説する。それぞれ図面において: 第1図は本発明によるレーザの1実施例の縦断
面図; 第2図は他の実施例の1部分の縦断面図; 第3図は第2図の−線による断面図; 第4図は支持ジスクの他の実施例の第3図に相
応する断面図; 第5図は支持ジスクのもう1つの実施例の第3
図に相応する断面図; 第6図は閉じられた冷媒循環系を有するレーザ
の略示図を示す。
第1図において、1は図示せるガスレーザの陰
極、および2は対向する陽極を表わす。陰極1お
よび陽極2が、多数の部材により成るキヤリヤ管
3中に配置されている。図示せる実施例の場合、
良好な熱伝導率の材料により成る多数の支持ジス
ク4がキヤリヤ管3の部分を形成する。それぞれ
の支持ジスク4が中心孔を有し、その中に短小な
短管5が支持されている。これら全ての短管5
は、それらの軸がレーザの光軸6と1線になるよ
うに配置されている。これが一緒になつて放電管
を形成する。
キヤリヤ管3は、その両端で真空密に密閉され
かつ活性ガス、例えばアルゴンまたはクリプトン
が充填されている。レーザの作動中、陰極1およ
び陽極2間にプラズマ放電が点灯し、これが放電
管5に沿つて延びる。この放電により、放電管5
中のガスが励起される。放電管5の範囲内に、大
きいイオンエネルギが生じる。この理由から、放
電管の部材5が耐スパツタリング性の材料、すな
わち生じる大きいイオンエネルギにおいてできる
だけ低い損耗率を有する材料から製造される。例
えばこのような材料として、タングステンあるい
はまた、酸化アルミニウムまたは窒化アルミニウ
ムのようなセラミツクが使用されることができ
る。
キヤリヤ管3が支持ジスク4により成り、これ
らの間に例えばセラミツクより成るリング7がそ
れぞれ配置されている。例えば、ジスク4および
リング7は、真空密な結合を得るため硬ろ・う・によ
り接続されている。
キヤリヤ管3が外管8により包囲され、かつこ
れにより得られた外室10中で、冷媒が流入口か
ら流出口へ流動する。例えば冷媒として、水、オ
イルまたは他の常用の冷却液が使用されることが
できる。冷媒がキヤリヤ管3と接触流動するだけ
でなく、また支持ジスク4中のチヤンネル11を
経て流動し、すなわち放電管5の全長にわたり冷
媒を使用する熱交換が行なわれ、この冷媒が放電
管5から生じた熱を搬出する。
レーザの陰極1がキヤリヤ管3のカツプ形部材
13中に配置され、この部材中に、ブルースター
窓15を支持する短管14が取付けられている。
この短管が、孔16を経てキヤリヤ管の内部空間
に接続する。
陽極2がキヤリヤ管3のカツプ形部材17中に
取付けられかつそこで2つの支持ジスク18,1
9により支持されるが、これらジスクには支持ジ
スク4と同じく冷媒貫流用の孔が設けられてい
る。この部材17に、同じブルースター窓21を
支持する短管20が取付けられている。この短管
20が孔22を経てキヤリヤ管3の内部空間に接
続する。
第2図の実施例において、銅より成る支持ジス
ク24が備えられ、これらジスクが中心孔中に放
電管の短管5を支持する。支持ジスク24の外周
がリング状に増厚され、かつ熱膨張率の低い材
料、例えばステンレス鋼より成るリング25によ
り包囲されている。支持ジスク24間にリング状
のセラミツク部材27が接合されている。これら
セラミツク部材は、少くともその外周の縁がメタ
ライズされかつその水平方向の接触面に沿い支持
ジスク24の環状厚縁に硬ろ・う・付けされる。外周
リング25は、硬ろ・う・付け工程中にリング7およ
びジスク24の増厚部間のスリツトを過大ならし
めないために役立つ。
第3図に示すように、外管8およびキヤリヤ管
3間の外室10が軸方向に延びる部材28,2
9,30,31により4つのセクター32,3
3,34,35に分割されている。それぞれの支
持ジスク24に孔が設けられ、これらの孔が放電
管の方向へ延びかつ一緒になつて多数の冷媒チヤ
ンネル36,37,38,39を形成する。図示
せる実施例において、冷媒チヤンネル36にチヤ
ンバ32から冷媒が供給され、これが矢印方向に
冷媒チヤンネル36中へ流入しかつこれからセク
ター33中に再び流出する。セクター32および
34にそれぞれ冷媒用の流入口が設けられるとと
もに、セクター33および35にそれぞれ流出口
が設けられている。さらに支持ジスク24に孔4
0が設けられ、これら孔が、キヤリヤ管3の、ジ
スク24により相互に仕切られた個々の部分間の
ガス貫流を可能にする。
第4図に示した実施例の場合、冷媒チヤンネル
が直線上に延びる孔41,42,43,44によ
り形成されている。この実施例は、製造に際し第
3図の形状よりも簡単に製造可能であるが、但し
第3図のもののような冷却効果がない。
第5図の実施例において、4つの冷媒チヤンネ
ル45,46,47,48が備えられ、これらが
湾曲せる経路を有しかつ従つて放電管5に極めて
接近している。このような冷却チヤンネルは、も
はや中実な部材をボーリングすることにより形成
されることができず、従つてこの実施例の場合そ
れぞれの支持ジスク24が2つのハーフから組立
てられる。
これら図面に示した本発明によるガスレーザ
は、支持ジスク4により有効に冷却されるため放
電管5の側面方向の貯蔵範囲内で相対的に大きい
ガス密度を有する。これにより、いわゆるガスポ
ンピングが低減され、かつこれにより生じる不純
分が低減される。これら図面から明白なように、
ジスク4ないしは24中のガス透過孔が、放電管
5を収容するのに使用される中心孔よりも小さい
直径を有する。
図面に示した実施例において、放電管がそれぞ
れ部材5から形成されている。しかしながら、放
電管を、支持ジスク4ないしは24中に支持され
た唯一の部材から製造することも可能である。こ
のような1体形のガス管には、その軸に直角にガ
ス透過孔を設けることができる。
一般に、本発明によるレーザの場合、不導電性
である冷媒が使用され、かつこれが第6図の実施
例に相応に閉じられた冷媒循環系中を循環する。
第6図にこの循環系が略示され、その場合50が
循環ポンプおよび51がサーモスタツトを表わ
し、このサーモスタツトが冷媒を予定の温度に維
持するために使用される。
明白にして、冷媒として一般的な水も使用され
ることができるが、その場合電圧の加わる部材を
絶縁層で被覆する必要がある。
JP60505216A 1984-11-15 1985-11-12 ガスレ−ザ、とくにイオンレ−ザ Granted JPS62501461A (ja)

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DE19848433460U DE8433460U1 (de) 1984-11-15 1984-11-15 Gaslaserrohr
DE8433460.6 1984-11-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62501461A JPS62501461A (ja) 1987-06-11
JPH0548636B2 true JPH0548636B2 (ja) 1993-07-22

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ID=6772722

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JP60505216A Granted JPS62501461A (ja) 1984-11-15 1985-11-12 ガスレ−ザ、とくにイオンレ−ザ

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US (1) US4752936A (ja)
EP (1) EP0184029B1 (ja)
JP (1) JPS62501461A (ja)
DE (1) DE8433460U1 (ja)
WO (1) WO1986003065A1 (ja)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4953172A (en) * 1986-12-22 1990-08-28 Thomas R. Gurski Gas Laser
US4930136A (en) * 1989-03-07 1990-05-29 American Laser Corporation Segmented air cooled laser tube
US5020070A (en) * 1989-12-14 1991-05-28 I. L. Med., Inc. Gas laser
US5177761A (en) * 1991-10-17 1993-01-05 Spectra-Physics Lasers, Inc. Gas discharge tube having refractory ceramic coated bore disc for ion laser
WO1993010583A1 (en) * 1991-11-22 1993-05-27 Omnichrome Corporation Liquid stabilized internal mirror lasers
JP2870618B2 (ja) * 1992-01-24 1999-03-17 日本電気株式会社 イオンレーザ管
US6738400B1 (en) 1993-07-07 2004-05-18 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Large diameter lasing tube cooling arrangement
DE4428356C2 (de) * 1994-08-10 1996-07-11 Nwl Laser Tech Gmbh Kühlvorrichtung eines Gasentladungsrohres
US5471491A (en) * 1994-11-15 1995-11-28 Hughes Aircraft Company Method and structure for impingement cooling a laser rod
DE69738632T2 (de) * 1996-07-01 2009-06-10 Panasonic Corp., Kadoma Lasergerät
AT405776B (de) * 1997-11-24 1999-11-25 Femtolasers Produktions Gmbh Kühlvorrichtung für einen laserkristall
US6859472B2 (en) * 2001-11-13 2005-02-22 Raytheon Company Multi-jet impingement cooled slab laser pumphead and method
JP2005088052A (ja) * 2003-09-18 2005-04-07 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工装置
US7719676B2 (en) * 2007-02-15 2010-05-18 Baker Hughes Incorporated Downhole laser measurement system and method of use therefor
US8770170B2 (en) * 2012-01-04 2014-07-08 GM Global Technology Operations LLC Bedplate assembly and method

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3531734A (en) * 1965-03-15 1970-09-29 Bell Telephone Labor Inc Ion laser having metal cylinders to confine the discharge
GB1197123A (en) * 1967-05-29 1970-07-01 Laser Sciences Inc Gas Coherent Radiation Generator and Discharge Tube Therefor
US3763442A (en) * 1972-07-07 1973-10-02 American Laser Corp Ion laser plasma tube cooling device and method
GB1422622A (en) * 1974-01-04 1976-01-28 France Etat Defense Laser device
JPS58500682A (ja) * 1981-05-04 1983-04-28 コヒ−レント・インコ−ポレ−テッド レーザ
US4378600A (en) * 1981-05-04 1983-03-29 Coherent, Inc. Gas laser

Also Published As

Publication number Publication date
EP0184029B1 (de) 1988-07-06
DE8433460U1 (de) 1985-03-21
JPS62501461A (ja) 1987-06-11
US4752936A (en) 1988-06-21
WO1986003065A1 (fr) 1986-05-22
EP0184029A1 (de) 1986-06-11

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