JPH0832159A - パルスレーザ発振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】予備電離用ピンの調整作業性を良好として、組
立時間の短縮化と取付寸法精度の向上を図ると共に、放
電電極部をコンパクトにして回路の低インダクタンス化
を図り、安定な放電を得る。 【構成】レーザ光発振用ガスのガス流を所定方向にガイ
ドすると共に当該ガス流方向に開口部を有する支持部材
を介して対向配置される一対の整流板１３，１４と、整
流板に各々取付けられると共にガス流方向と直交する形
で対向配置される一対の主電極１，２および少なくとも
一対の予備電離用針状電極４，４と、一対の主電極およ
び少なくとも一対の予備電離用針状電極の各々の対向す
る他側の主電極と予備電離用針状電極間に配置されかつ
これら両電極間を接続するコンデンサ３とを備えて成
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パルスレーザ発振装置
に係り、特に予備電離用ピンの調整作業性を良好とし
て、組立時間の短縮化ならびに取付寸法精度の向上を図
ると共に、放電電極部をコンパクトにして回路の低イン
ダクタンス化を図り、安定な放電が得られるようにした
パルスレーザ発振装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、レーザ発振を得るためには、レ
ーザ媒質中での空間的に均一な放電の発生を必要とす
る。しかしながら、パルスレーザ発振装置においては、
安定なる放電を得るためには、放電部のレーザガスを十
分に予備電離した後に、主放電をつけるようにしなけれ
ば、主放電にむらができたり、アーキングが発生するこ
とになる。

【０００３】図２は、この種の従来のパルスレーザ発振
装置の放電電極部の構成例を示す断面図である。図２に
おいて、陰極および陽極側からなる１組の主電極１，２
は、光軸を中心として相対向して配置されて各々陰極お
よび陽極側の電位板６，７に固定され、さらに陰極側の
電位板６は絶縁板９に取付けられている。

【０００４】また、各主電極１，２間において均一で安
定なグロー放電を起こすためには、主電極１、２間のレ
ーザガスを予備電離する必要があるので、このための予
備電離用針状電極である予備電離用ピン４が、陰極およ
び陽極側の電位板６，７に固定された予備電離ピン支え
５に取付けて相対向して配置されている。

【０００５】さらに、陰極および陽極側の予備電離用ピ
ン４は、陰極および陽極側の電位板６，７に取付けてい
る陰極および陽極側のピーキングコンデンサ３と電気的
に接続されている。

【０００６】一方、陽極側の電位板７は、陰極および陽
極間の支持材を兼ねた帰路導体８で陰極側に取付けられ
ている。また、この帰路導体８の主電極放電部に相対向
する部分には開口部１２が設けられており、この開口部
１２を通ってレーザガスが流れる。

【０００７】一方、励起回路１０から印加された電圧
は、陰極側の電位板６−陰極側のピーキングコンデンサ
３−陰極側の予備電離用ピン４および帰路導体８−陽極
側の電位板７−陽極側のピーキングコンデンサ３−陽極
側の予備電離用ピン４の径路を通って流れ、両極側の予
備電離用ピン４の先端間ギャップＧで放電を起こし、こ
の放電によって紫外線が主放電部に照射される。

【０００８】そのため、予備電離用ピン４の先端間ギャ
ップＧが各ピン間でバラ付いていたり、上下の予備電離
用ピン４間でＸ，Ｙ方向にずれていると、ギャップＧ間
で放電を開始するタイミングや予備電離の強さが各予備
電離ピン４の間で異なり、その結果主放電にむらがで
き、レーザ出力に大きな変動が起きて、安定した高出力
レーザを得ることができない。

【０００９】上述したような構成のパルスレーザ発振装
置では、陰極および陽極側の各予備電離用ピン４は、各
々の電極側の電位板６，７に固定された予備電離用ピン
支え５に取付られていることから、各極側毎に別々に組
立られた後に、両者を組合せることになる。そして、こ
の各極側単独に組立てる時に、予備電離用ピン４の取付
寸法を十分注意して組立てるが、この際に相手の予備電
離用ピン４がないことから、おのずと組立寸法精度に限
度がある。

【００１０】このため、陰極側と陽極側とを組合せた後
に、実際のピン間隔を測定しながら再調整を行なうよう
にしている。すなわち、陰極側の絶縁板９と陽極側の電
位板７を、光軸方向の図示しない支持板により固定し、
帰路導体８が無い状態で調整を行なうようにしている。

【００１１】しかしながら、スペースが狭く、予備電離
用ピン４が斜め取付けであるため、作業性が悪く、予備
電離用ピン４の調整に多くの時間が必要となる。一方、
パルスレーザ発振装置では、安定な放電を得るために
は、回路のインダクタンスを小さくして早い立上りの電
圧を主放電部に印加することも必要である。そして、こ
の低インダクタンス化のためには、主電極１，２と帰路
導体８間の寸法を小さくすることも一つの要素である。

【００１２】すなわち、陰極側の電位板６と帰路導体８
との間のギャップＬには、主電極１，２間と同じ電圧が
加わり、これに十分耐える絶縁距離が必要となり、主電
極１と帰路導体８との間の寸法を縮小するには、陰極側
の電位幅Ｄを小さくすることが必要である。

【００１３】しかしながら、予備電離用ピン４を取付け
るための予備電離ピン支え５が必要であるため、各極側
のピーキングコンデンサ３を主電極１，２側に近づける
ことができず、その結果放電電極部が大型なものとなっ
て、低インダクタンス化を図ることが困難であり、安定
な放電を得ることができない。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
パルスレーザ発振装置においては、予備電離用ピンの調
整作業性が悪く、組立時間が長くかかるばかりでなく取
付寸法の精度も低く、また放電電極部が大型となって低
インダクタンス化が難しく、安定な放電を得ることがで
きないという問題があった。

【００１５】本発明の目的は、予備電離用ピンの調整作
業性を良好として、組立時間の短縮化ならびに取付寸法
精度の向上を図ると共に、放電電極部をコンパクトにし
て回路の低インダクタンス化を図り、安定な放電を得る
ことが可能なパルスレーザ発振装置を提供することにあ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明では、レーザ光発振用ガスのガス流を所定方
向にガイドすると共に当該ガス流方向に開口部を有する
支持部材を介して対向配置される一対の整流板と、整流
板に各々取付けられると共にガス流方向と直交する形で
対向配置される一対の主電極および少なくとも一対の予
備電離用針状電極と、一対の主電極および少なくとも一
対の予備電離用針状電極の各々の対向する他側の主電極
と予備電離用針状電極間に配置されかつこれら両電極間
を接続するコンデンサとを備えて成っている。ここで、
特に上記ガス流の上流側および下流側を一体にした整流
板に溝を設けて主電極を配設するようにしている。

【００１７】

【作用】従って、本発明のパルスレーザ発振装置におい
ては、レーザ光発振用ガスのガス流を所定方向にガイド
すると共に当該ガス流方向に開口部を有する支持部材を
介して一対の整流板を対向配置し、この整流板に各々取
付け、ガス流方向と直交する形で一対の主電極および少
なくとも一対の予備電離用針状電極を対向配置し、この
一対の主電極および少なくとも一対の予備電離用針状電
極の各々の対向する他側の主電極と予備電離用針状電極
間にこれら両電極間を接続するコンデンサを配置するこ
とにより、予備電離用電極のギャップの調整を短時間に
かつ容易に行なうことができ、また整流板により放電電
極部内に流入するレーザガス流を均一化することができ
る。

【００１８】さらに、予備電離用電極支えが不要となる
ことにより、両極側のピーキングコンデンサを主電極側
に近づけることができるため、放電電極部をコンパクト
にして、低インダクタンス化が可能となり、安定な放電
を得ることができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して詳細に説明する。図１は、本発明によるパルスレー
ザ発振装置の放電電極部の構成例を示す断面図であり、
図２と同一要素には同一符号を付して示し、さらに前述
と異なる部分についてのみ述べる。

【００２０】図１において、陰極および陽極側からなる
１組の主電極１，２は、光軸を中心として互いに対をな
すように対向して配置され、陰極および陽極側の整流板
１３，１４に取付け固定している。ここで、各整流板１
３，１４は、レーザガス流の上流側および下流側を一体
にしたものとしており、図示のように溝を設けて主電極
１，２を配設するようにしている。

【００２１】また、陰極および陽極側の各予備電離用針
状電極である予備電離用ピン４は、光軸を中心として互
いに対をなすように対向して配置され、図示のように各
整流板１３，１４にほぼ垂直に取付けている。

【００２２】さらに、陰極および陽極側の整流板１３，
１４の間には、主電極１，２および予備電離用ピン４を
取付けるための支持板１５を配置して固定している。こ
れにより、陰極および陽極側の主電極１，２は一体構造
となっている。なお、この支持板１５には、主電極放電
部に対向した所にレーザガスを流すための開口部１２を
設けている。

【００２３】さらにまた、各予備電離用ピン４は、陰極
および陽極側の電位板６，７に取付けられたピーキング
コンデンサ３に、それぞれ接続導体１１を介して電気的
に接続している。

【００２４】以上により、陰極および陽極側側の整流板
１３，１４に取付けられた主電極１，２と陰極および陽
極側の予備電離用ピン４を、支持板１５により光軸を中
心として互いに対をなすように対向して取付けている。

【００２５】従って、以上のように構成した本実施例の
パルスレーザ発振装置においては、前述した従来のよう
に、陰極および陽極の各極毎に別々に組立てをした後
に、両電極側を組合せる方法ではなく、主電極１，２と
予備電離用ピン４を同時に組立てすることにより、一方
の極側の寸法、精度、取付寸法に影響されることもな
く、組立てをすることができる。この時、相対向する主
電極１，２、予備電離用ピン４があるため、主電極１，
２の中心に合わせて各電離用ピン４のギャップＧの調整
を、極めて容易に短時間で行なうことができる。

【００２６】また、ピーキングコンデンサ３と予備電離
用ピン４との接続は、前もって予備電離用ピン４に接続
導体１１を取付けておくことにより、両極側を組合せた
後でも、接続導体１１とピーキングコンデンサ３との間
のねじ止めだけで済み、狭いスペースでも容易に行なう
ことができる。

【００２７】さらに、整流板１３，１４の取付けによ
り、主放電空間により近い位置でレーザガスの整流を行
なうことができるため、主放電空間に層流状態の一様な
（均一な）レーザガスを供給することができる。

【００２８】さらに、前述した従来のような予備電離用
ピン支え５がない空間を利用して、ピーキングコンデン
サ３を主電極１，２側に近づけることができるため、各
部寸法が小さくなり、放電電極部がコンパクトになっ
て、回路の低インダクタンス化が図れ、安定な放電を得
ることができる。

【００２９】上述したように、本実施例のパルスレーザ
発振装置は、レーザ光発振用ガスのガス流を所定方向に
ガイドすると共に当該ガス流方向に開口部を有する支持
板１７を介して対向配置される一対の整流板１３，１４
と、この整流板１３，１４に各々取付けられると共にガ
ス流方向と直交する形で対向配置される一対の主電極
１，２および少なくとも一対の予備電離用針状電極であ
る予備電離用ピン４と、一対の主電極１，２および少な
くとも一対の予備電離用ピン４の各々の対向する他側の
主電極１，２と予備電離用ピン４間に配置されかつこれ
ら両電極１，２と間を接続するピーキングコンデンサ３
とから構成したものである。

【００３０】従って、陰極および陽極側側の整流板１
３，１４に取付けた主電極１，２と予備電離用ピン４
を、支持板１５により光軸を中心として相対向して取付
け、かつ相対向する予備電離用ピン４を垂直に整流板１
３，１４に取付けることにより、放電電極部の組立て時
間の短縮化と各部材の取付寸法精度の向上を図ると共
に、予備電離用ピン４のギャップＧの調整作業性を良好
とすることが可能となる。

【００３１】また、従来必要であった予備電離用ピン支
え５を不要とすることにより、放電電極部をコンパクト
にして回路の低インダクタンス化を図り、極めて安定な
放電を得ることが可能となる。

【００３２】さらに、整流板１３，１４を取付けること
により、放電電極部内に流入するレーザガス流を均一化
することが可能となる。尚、上記実施例では、各整流板
１３，１４は、レーザガス流の上流側および下流側を一
体にしたものとし、それに溝を設けて主電極１，２を配
設する場合について説明したが、何らこれに限定される
ものではない。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、レ
ーザ光発振用ガスのガス流を所定方向にガイドすると共
に当該ガス流方向に開口部を有する支持部材を介して対
向配置される一対の整流板と、整流板に各々取付けられ
ると共にガス流方向と直交する形で対向配置される一対
の主電極および少なくとも一対の予備電離用針状電極
と、一対の主電極および少なくとも一対の予備電離用針
状電極の各々の対向する他側の主電極と予備電離用針状
電極間に配置されかつこれら両電極間を接続するコンデ
ンサとを備えて構成するようにしたので、予備電離用ピ
ンの調整作業性を良好として、組立時間の短縮化ならび
に取付寸法精度の向上を図ると共に、放電電極部をコン
パクトにして回路の低インダクタンス化を図り、安定な
放電を得ることが可能なパルスレーザ発振装置が提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるパルスレーザ発振装置の放電電極
部の一実施例を示す断面図。

【図２】従来のパルスレーザ発振装置の放電電極部の構
成例を示す断面図。

【符号の説明】

１，２…主電極、３…ピーキングコンデンサ、４…予備
電離用ピン、５…予備電離用ピン支え、６，７…電位
板、８…帰路導体、９…絶縁板、１１…接続導体、１２
…開口部、１３，１４…整流板、１５…支持板。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光発振用ガスのガス流を所定方向
   にガイドすると共に当該ガス流方向に開口部を有する支
   持部材を介して対向配置される一対の整流板と、 前記整流板に各々取付けられると共に前記ガス流方向と
   直交する形で対向配置される一対の主電極および少なく
   とも一対の予備電離用針状電極と、 前記一対の主電極および少なくとも一対の予備電離用針
   状電極の各々の対向する他側の前記主電極と予備電離用
   針状電極間に配置されかつこれら両電極間を接続するコ
   ンデンサと、 を備えて成ることを特徴とするパルスレーザ発振装置。
2. 【請求項２】 前記請求項１に記載のパルスレーザ発振
   装置において、 前記ガス流の上流側および下流側を一体にした整流板に
   溝を設けて主電極を配設するようにしたことを特徴とす
   るパルスレーザ発振装置。