JPH0797678B2 - 金属蒸気レーザ装置 - Google Patents
金属蒸気レーザ装置Info
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- JPH0797678B2 JPH0797678B2 JP15267489A JP15267489A JPH0797678B2 JP H0797678 B2 JPH0797678 B2 JP H0797678B2 JP 15267489 A JP15267489 A JP 15267489A JP 15267489 A JP15267489 A JP 15267489A JP H0797678 B2 JPH0797678 B2 JP H0797678B2
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- discharge
- vapor laser
- metal vapor
- capacitor
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/031—Metal vapour lasers, e.g. metal vapour generation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は金属蒸気レーザ、とくにそのパルス発生回路
の構成に関するものである。
の構成に関するものである。
第２図は例えば昭和56年度レーザ研究第９巻第２号「銅
蒸気レーザの製作」に示された従来の金属蒸気レーザを
示す断面構成図であり、図において、（100）は高圧電
源、（１）は充電リアクトル、（２）は充電ダイオー
ド、（３）はサイラトロン、（４）はコンデンサ、
（５）はサイラトロン板、（６）はコンデンサ板、
（９）は陰極フランジ、（10）は外筒、（11）は陰極、
（12）は陽極、（13）は放電内管、（14）は断熱ウー
ル、（15）はシール管、（16）は窓、（17）は銅粒、
（18）は真空層、（19）は絶縁ブレーク、（20）は陽極
フランジである。
蒸気レーザの製作」に示された従来の金属蒸気レーザを
示す断面構成図であり、図において、（100）は高圧電
源、（１）は充電リアクトル、（２）は充電ダイオー
ド、（３）はサイラトロン、（４）はコンデンサ、
（５）はサイラトロン板、（６）はコンデンサ板、
（９）は陰極フランジ、（10）は外筒、（11）は陰極、
（12）は陽極、（13）は放電内管、（14）は断熱ウー
ル、（15）はシール管、（16）は窓、（17）は銅粒、
（18）は真空層、（19）は絶縁ブレーク、（20）は陽極
フランジである。
次に動作について説明する。高圧電源（100）からコン
デンサ（４）に充電リアクトル（１）、充電ダイオード
（２）を通して、高圧を充電する。サイラトロン（３）
を導通すると、サイラトロン板（５）、コンデンサ
（４）、コンデンサ板（６）、陰極フランジ（９）、陽
極フランジ（20）、外筒（10）を通して、陰極（11）、
陽極（12）に高圧電圧が印加される。陰極（11）と陽極
（12）に印加された電圧は、セラミック等からなる放電
内管（13）内でパルス放電を形成する。放電によって放
電内管（13）に電力が供給されると、シール管（15）に
よって形成された真空層（18）と断熱ウール（14）によ
る熱遮蔽効果で放電内管（13）内が1500度程度の高温に
加熱される。その結果、銅粒（17）が蒸発し、放電内管
（13）に充分な銅蒸気を供給する。さらに、パルス放電
を放電内管（13）で行うと、銅蒸気が放電により励起さ
れ、レーザ発振を生じ、窓（16）からレーザ光が出力さ
れる。放電による銅蒸気の励起を充分にし、レーザ効率
を高めるためには、より急峻な電圧を陰極（11）と、陽
極（12）に印加する必要がある。そのために、放電電流
経路のインダクタンスは、できるだけ小さくする必要が
あり、特にサイラトロン（３）、コンデンサ板（６）、
サイラトロン板（５）、コンデンサ（４）からなるサイ
ラトロン回路は平行平板等を用いて配線するなどの工夫
が施されている。
デンサ（４）に充電リアクトル（１）、充電ダイオード
（２）を通して、高圧を充電する。サイラトロン（３）
を導通すると、サイラトロン板（５）、コンデンサ
（４）、コンデンサ板（６）、陰極フランジ（９）、陽
極フランジ（20）、外筒（10）を通して、陰極（11）、
陽極（12）に高圧電圧が印加される。陰極（11）と陽極
（12）に印加された電圧は、セラミック等からなる放電
内管（13）内でパルス放電を形成する。放電によって放
電内管（13）に電力が供給されると、シール管（15）に
よって形成された真空層（18）と断熱ウール（14）によ
る熱遮蔽効果で放電内管（13）内が1500度程度の高温に
加熱される。その結果、銅粒（17）が蒸発し、放電内管
（13）に充分な銅蒸気を供給する。さらに、パルス放電
を放電内管（13）で行うと、銅蒸気が放電により励起さ
れ、レーザ発振を生じ、窓（16）からレーザ光が出力さ
れる。放電による銅蒸気の励起を充分にし、レーザ効率
を高めるためには、より急峻な電圧を陰極（11）と、陽
極（12）に印加する必要がある。そのために、放電電流
経路のインダクタンスは、できるだけ小さくする必要が
あり、特にサイラトロン（３）、コンデンサ板（６）、
サイラトロン板（５）、コンデンサ（４）からなるサイ
ラトロン回路は平行平板等を用いて配線するなどの工夫
が施されている。
従来の金属蒸気レーザは、上記のように構成されている
ので、サイラトロン（３）、コンデンサ（４）、サイラ
トロン板（５）、コンデンサ板（６）からなるパルス回
路のインダクタンスが充分に小さくならず、陰極（11）
と陽極（12）との間に、充分急峻な電圧を供給出来なか
った。そのため、金属蒸気の励起が不足して、レーザ効
率の低下を招いていた。
ので、サイラトロン（３）、コンデンサ（４）、サイラ
トロン板（５）、コンデンサ板（６）からなるパルス回
路のインダクタンスが充分に小さくならず、陰極（11）
と陽極（12）との間に、充分急峻な電圧を供給出来なか
った。そのため、金属蒸気の励起が不足して、レーザ効
率の低下を招いていた。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、パルス回路のインダクタンスを充分に小さく
でき、効率の高い金属蒸気レーザ装置を得ることを目的
とする。
たもので、パルス回路のインダクタンスを充分に小さく
でき、効率の高い金属蒸気レーザ装置を得ることを目的
とする。
この発明に係る金属蒸気レーザ装置は、コンデンサとス
イッチの直列体を放電管をとり囲んで配置し、前記直列
体の両端を前記放電管の陽極と陰極との間に接続したも
のである。
イッチの直列体を放電管をとり囲んで配置し、前記直列
体の両端を前記放電管の陽極と陰極との間に接続したも
のである。
この発明による金属蒸気レーザ装置は、スイッチが放電
の外周をとり囲むように配置されているため、パルス回
路のインダクタンスがきわめて小さくなり、陰極と陽極
に急峻な電圧が印加でき、効率の高い金属蒸気レーザ装
置を提供できる。
の外周をとり囲むように配置されているため、パルス回
路のインダクタンスがきわめて小さくなり、陰極と陽極
に急峻な電圧が印加でき、効率の高い金属蒸気レーザ装
置を提供できる。
第１図はこの発明の一実施例による銅蒸気レーザ装置を
示す断面構成図であり、図において、（７）はFET等の
半導体で構成されたスイッチであり、複数個のFETが直
並列接続されたものである。また、（８）は絶縁ガイド
である。
示す断面構成図であり、図において、（７）はFET等の
半導体で構成されたスイッチであり、複数個のFETが直
並列接続されたものである。また、（８）は絶縁ガイド
である。
上記のように構成された銅蒸気レーザ装置は従来の外筒
（10）の代わりに絶縁物で形成される絶縁ガイド（８）
で周囲を覆っている。さらに、絶縁ガイド（８）の外周
を取り囲んでFET（７）の直並列接続が、放電内管（1
3）と同軸状に配置されている。直並列接続されたFET
（７）の一方はコンデンサ（４）に、他方は陽極フラン
ジ（20）に接続されている。
（10）の代わりに絶縁物で形成される絶縁ガイド（８）
で周囲を覆っている。さらに、絶縁ガイド（８）の外周
を取り囲んでFET（７）の直並列接続が、放電内管（1
3）と同軸状に配置されている。直並列接続されたFET
（７）の一方はコンデンサ（４）に、他方は陽極フラン
ジ（20）に接続されている。
第１図の構成で、コンデンサ（４）に高圧が充電されて
いるとき、上記FET（７）を導通させると、コンデンサ
（４）に充電された高圧はFET（７）を通って、陰極（1
1）と陽極（12）との間に印加され、放電内管（13）に
放電を形成する。
いるとき、上記FET（７）を導通させると、コンデンサ
（４）に充電された高圧はFET（７）を通って、陰極（1
1）と陽極（12）との間に印加され、放電内管（13）に
放電を形成する。
このような構成にした場合、実際上、パルス回路と銅蒸
気レーザ管が一体となるため、従来存在したパルス回路
のインダクタンスは存在しなくなる。例えば、従来の大
口径銅蒸気レーザ装置においては、パルス回路のインダ
クタンスは約300nH,レーザ管のインダクタンスも約300n
Hである。
気レーザ管が一体となるため、従来存在したパルス回路
のインダクタンスは存在しなくなる。例えば、従来の大
口径銅蒸気レーザ装置においては、パルス回路のインダ
クタンスは約300nH,レーザ管のインダクタンスも約300n
Hである。
印加する電圧をVdとすれば、放電内管（13）に放電によ
って流れる電流の立ち上がりの最大は、パルス回路とレ
ーザ管のトータムのインダクタンスをＬとした場合、 di/dt＝Vd/L で表される。つまり、トータルのインダクタンスが小さ
くなれば、電流の立ち上がりも高くなる。この発明によ
れば、パルス回路のインダクタンスが存在しなくなった
ので、たとえば大口径銅蒸気レーザ装置においては、ト
ータルのインダクタンスが約半分に低減され、従って電
流の立ち上がりが約２倍おおきくなり、銅蒸気の励起が
充分となって、高いレーザ効率を得ることができる。
って流れる電流の立ち上がりの最大は、パルス回路とレ
ーザ管のトータムのインダクタンスをＬとした場合、 di/dt＝Vd/L で表される。つまり、トータルのインダクタンスが小さ
くなれば、電流の立ち上がりも高くなる。この発明によ
れば、パルス回路のインダクタンスが存在しなくなった
ので、たとえば大口径銅蒸気レーザ装置においては、ト
ータルのインダクタンスが約半分に低減され、従って電
流の立ち上がりが約２倍おおきくなり、銅蒸気の励起が
充分となって、高いレーザ効率を得ることができる。
また、回路のインダクタンスが小さくなれば、放電電力
の無効な成分も極めて少なくなり、最低限の投入電力に
て、放電内管（13）を1500度程度に加熱できる。
の無効な成分も極めて少なくなり、最低限の投入電力に
て、放電内管（13）を1500度程度に加熱できる。
また、銅蒸気レーザ装置の外部に電界も磁界も漏洩しな
いために極めて、他へのノイズイズの発生が少なくな
る。
いために極めて、他へのノイズイズの発生が少なくな
る。
なお、上記実施例によれば絶縁ガイド（８）とFET
（７）は、別々に設置されているが、FET（７）によっ
て絶縁ガイドを兼ねても構わない。
（７）は、別々に設置されているが、FET（７）によっ
て絶縁ガイドを兼ねても構わない。
なお、上記実施例では半導体にFET（７）を用いたが、
別の他の半導体でも構わない。
別の他の半導体でも構わない。
また、上記実施例ではFET（７）は、放電内管（13）の
外周に同軸状に設置されているが、放電内管（13）外周
であり、かつ多角形状であっても問題は無い。
外周に同軸状に設置されているが、放電内管（13）外周
であり、かつ多角形状であっても問題は無い。
以上のように、この発明によればコンデンサとスイッチ
の直列体を放電管をとり囲んで配置し、前記直列体の両
端を前記放電管の陽極と陰極との間に接続したので、放
電回路のインダクタンスが極めて小さくなり、陰極と陽
極の間に急峻度の高い電圧が供給でき、立ち上がりの高
い放電電流が得られることにより、効率の高い金属蒸気
レーザ装置を得ることができる。
の直列体を放電管をとり囲んで配置し、前記直列体の両
端を前記放電管の陽極と陰極との間に接続したので、放
電回路のインダクタンスが極めて小さくなり、陰極と陽
極の間に急峻度の高い電圧が供給でき、立ち上がりの高
い放電電流が得られることにより、効率の高い金属蒸気
レーザ装置を得ることができる。
第１図はこの発明の一実施例による金属蒸気レーザ装置
を示す断面構成図、及び第２図は従来の金属蒸気レーザ
装置を示す断面構成図である。 （100）……高圧電源、（４）……コンデンサ、（７）
……FET、（８）……絶縁ガイド、（13）……放電内
管、（15）……シール管。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当成分を示す。
を示す断面構成図、及び第２図は従来の金属蒸気レーザ
装置を示す断面構成図である。 （100）……高圧電源、（４）……コンデンサ、（７）
……FET、（８）……絶縁ガイド、（13）……放電内
管、（15）……シール管。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当成分を示す。
フロントページの続き (72)発明者 植田 至宏 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三 菱電機株式会社中央研究所内 (72)発明者 熊谷 隆 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三 菱電機株式会社生産技術研究所内 (72)発明者 村田 信二 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三 菱電機株式会社生産技術研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】高圧電源からコンデンサに高圧電圧を充電
し、上記高圧電圧をスイッチを導通させることにより、
放電管内に放電を起こし、レーザ光を発生させるものに
おいて、前記コンデンサと前記スイッチとの直列体を前
記放電管をとり囲んで配置し、前記直列体の両端を前記
放電管の陽極と陰極との間にそれぞれ接続したことを特
徴とする金属蒸気レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15267489A JPH0797678B2 (ja) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | 金属蒸気レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15267489A JPH0797678B2 (ja) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | 金属蒸気レーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0318077A JPH0318077A (ja) | 1991-01-25 |
| JPH0797678B2 true JPH0797678B2 (ja) | 1995-10-18 |
Family
ID=15545628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15267489A Expired - Fee Related JPH0797678B2 (ja) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | 金属蒸気レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0797678B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100452963B1 (ko) * | 2002-01-05 | 2004-10-15 | 김옥수 | 엘리베이터의 케이지 바닥 회전장치 |
-
1989
- 1989-06-14 JP JP15267489A patent/JPH0797678B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0318077A (ja) | 1991-01-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |