JPH09252154A - レーザ発振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 レーザチューブ２内に設けた電極のう
ち、レーザガスの流通方向における最下流側の電極１２
は、実質的にＬ字形に形成してあり、しかも、その先端
部１２ｂは、レーザチューブ２の軸方向に対して交差す
るように支持されている。 【効果】 従来に比較してレーザ光の発振効率を向上さ
せることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザ発振器に関し、よ
り詳しくは、レーザチューブ内に少なくとも一対の電極
を備えたレーザ発振器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザ発振器として、例えば特開
平６−２９１３９１号公報が公知である。このレーザ発
振器では、レーザチューブの軸方向に複数組の電極を設
けてあり、しかも各電極をＬ字形に形成するとともに、
それら各組の電極の先端部を相互に対向させて支持して
いたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のレーザ発振器では、レーザ光の発振効率が悪い
という欠点が指摘されていたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような事情に鑑み、
本発明は、レーザチューブ内に配設した少なくとも一対
の電極と、上記電極に高電圧を印加する直流電源とを備
え、上記レーザチューブ内にガスを供給し、かつレーザ
チューブ内でガスを流通させるように構成したレーザ発
振器において、上記一対の電極のうち、上記ガスの流通
方向における下流側となる電極を実質的にＬ字形に形成
するとともに、その電極における先端部を、ガスの流通
方向と交差する方向に支持したものである。

【０００５】

【作用】このような構成によれば、従来に比較してレー
ザ光の発振効率を向上させることができる。

【０００６】

【実施例】以下図示実施例について本発明を説明する
と、図１において、レーザ発振器１は同一構造を有する
２本のレーザチューブ２をその軸方向に縦に配設してあ
り、これらレーザチューブ２の互いに対向する一端部を
共通の支持部材としてのマニホールド３で支持するとと
もに、各レーザチューブ２の他端部を支持部材としての
マニホールド４Ａ、４Ｂによってそれぞれ支持してい
る。レーザガス供給手段５は、両端部のマニホールド４
Ａ、４Ｂを介して各レーザチューブ２内にレーザガスを
供給するとともに、各レーザチューブ２内のレーザガス
を中央部のマニホールド３から外部に排出し、そのレー
ザガスを再び両端部のマニホールド４Ａ、４Ｂから各レ
ーザチューブ２内に循環供給することができるようにな
っている。上記レーザガス供給手段５は、中央部のマニ
ホールド３の下流側に、上記各レーザチューブ２から排
出されてきたレーザガスを冷却する熱交換器６と、この
熱交換器６の下流側のブロワ７とを備えており、上記マ
ニホールド３と熱交換器６との間、および熱交換器６と
ブロワ７との間をそれぞれ接続チューブ８で接続してい
る。上記ブロワ７は２方向にレーザガスを送り出すこと
ができるようになっており、上記ブロワ７より２つに分
岐された一方のレーザガスは接続チューブ８Ａ、レーザ
ガスを加熱する熱交換器９Ａおよび上記マニホールド４
Ａを介して一方のレーザチューブ２に供給され、他方の
レーザガスは接続チューブ８Ｂ、レーザガスを加熱する
熱交換器９Ｂおよび上記マニホールド４Ｂを介して他方
のレーザチューブ２に供給されるようになっている。上
記各接続チューブ８、８Ａ、８Ｂは非絶縁材より製造さ
れており、これら接続チューブの形状はそれぞれ円筒状
となっている。また、一方のマニホールド４Ｂにはレー
ザチューブ２内で励起されたレーザ光を反射する反射ミ
ラー１０を設けてあり、また他方のマニホールド４Ａに
はレーザチューブ２内で励起されたレーザ光を反射する
とともにそのレーザ光を透過させる出力ミラー１１を設
けている。上記反射ミラー１０と出力ミラー１１とは２
本のレーザチューブ２の軸線上に対向させて設けてあ
り、これら一対のミラー１０、１１で共振されたレーザ
光を上記出力ミラー１１から左方側にむけて放射させる
ことができるようになっている。上記レーザチューブ２
のそれぞれには、互いに対向する位置に一対の電極１
２、１３を二組直列に設け、各一対の電極のうち一方の
電極をグランド側電極１２として各レーザチューブ２の
端部側に、すなわちマニホールド３、４Ａ、４Ｂ側にそ
れぞれ配置し、かつ他方の非グランド側電極１３を各レ
ーザチューブ２の中央部に配置している。本実施例で
は、グランド側電極１２を陽極としてあり、非グランド
側電極１３を陰極としている。なお、グランド側電極１
２を陰極、非グランド側電極１３を陽極としてもよい。
上記各一対の電極１２、１３は電線１４を介して、電源
としての直流高電圧回路１５に接続してあり、レーザチ
ューブ２内にレーザガスを流通させた状態で各一対の電
極１２、１３間に高電圧を印加することにより、一対の
電極間で放電を行なわせてレーザガスを励起することが
できるようになっている。図２は図１の左側のレーザチ
ューブ２の拡大断面図であり、該レーザチューブ２の肉
厚は軸方向の全域において同一としているが、軸方向に
おける左右両端部および中央部を大径部２ａとするとと
もに、その他の部分を小径部２ｂとし、それら小径部２
ｂと大径部２ａとの連続部分をテーパ部２ｃで接続して
いる。そして、上述したようにグランド側電極１２（陽
極）をレーザチューブ２の左右両端の大径部２ａに設け
るとともに、非グランド側電極１３（陰極）をレーザチ
ューブ２の中央側の大径部２ａに設けている。上記レー
ザチューブ２の大径部２ａには半径方向外方に向けて放
射状に突出さた突出部２ｄを形成してあり、各突出部２
ｄの中央に棒状のグランド側電極１２（陽極）又は非グ
ランド側電極１３（陰極）を放射方向に貫通させて中間
ガラスで固定している。この中間ガラスは、各電極１
２、１３が熱膨張した際にその熱膨張を吸収する目的で
設けたものである。図３、図５、図７に示すように、上
記突出部２ｄはレーザチューブ２の円周方向等間隔位置
に６個設けてあり、それぞれの突出部２ｄにグランド側
電極１２（陽極）又は非グランド側電極１３（陰極）を
設けている。つまり、本実施例では、グランド側電極１
２（陽極）又は非グランド側電極１３（陰極）は、円周
方向の６個が１組となっている。しかして、図６にも示
したように、レーザチューブ２の中央側の大径部２ａに
設けた非グランド側電極１３（陰極）は、全体としてＬ
字形に形成している。すなわち、電極１３（陰極）は、
レーザチューブ２の突出部２ｄに連結されて、レーザチ
ューブ２の半径方向に沿って支持される連結部１３ａ
と、この連結部１３ａにおける内方側の端部から直角に
曲折した先端部１３ｂとを備えている。そして、このよ
うに構成した電極１３（陰極）は、その先端部１３ｂを
グランド側電極１２（陽極）に向けて支持している。つ
まり、図２に示した非グランド側電極１３（陰極）のう
ち、右方側に位置する電極１３（陰極）の先端部１３ｂ
は、レーザガスの流通方向の下流側に向けて支持してい
る。これとは逆に、図２に示した非グランド側電極１３
（陰極）のうち、左方側に位置する電極１３（陰極）の
先端部１３ｂは、左方側のグランド側電極１２（陽極）
に向けて支持している。つまり、レーザガスの流通方向
の上流側に向けて支持している。そして、図５に示すよ
うに、電極１３（陰極）の先端部１３ｂは、レーザチュ
ーブ２の半径方向において、小径部２ｂの内周面と実質
的に同じ位置に位置している。これに対して、レーザガ
スの流通方向における上流側に位置するグランド側電極
１２（陽極）は、図７および図８に示すように、一直線
の棒状に形成されている。そして、これらグランド側電
極１２（陽極）の内方側の端部、すなわち先端部は、レ
ーザチューブ２の半径方向において、小径部２ｂの内周
面と実質的に同じ位置に位置している。しかして、本実
施例においては、レーザガスの流通方向における下流側
に位置するグランド側電極１２を次のように改良するこ
とにより、レーザ光を励起する際の効率を向上させたも
のである。すなわち、図３および図４に示すように、下
流側に位置するグランド側電極１２は、全体として実質
的にＬ字形に構成している。グランド側電極１２は、レ
ーザチューブ２の突出部２ｄに連結されて、レーザチュ
ーブ２の半径方向に伸びる連結部１２ａと、この連結部
１２ａにおける内方側の端部から連続して鈍角に曲折し
た先端部１２ｂとを備えている。本実施例では、このよ
うに構成した下流側のグランド側電極１２の先端部１２
ｂを、図４に示すように、グランド側電極１２の先端部
１２ｂは、レーザチューブ２の軸方向に対して交差する
ように支持されている。また、このように支持した各グ
ランド側電極１２の先端部１２ｂは、図３に示すよう
に、レーザチューブ２における小径部２ｂの内周面より
も僅かに半径方向外方にずれた位置に位置している。ま
た、各グランド側電極１２の先端部１２ｂの方向は、レ
ーザチューブ２における小径部２ｂの内周面に対する接
線方向で、かつ同一方向に向けられている。なお、グラ
ンド側電極１２における連結部１２ａと先端部１２ｂと
の成す角度は約１２０度程度が好ましい。さらに、図１
における右側のレーザチューブ２は上述した左側のレー
ザチューブ２とレーザガスの流れる方向を基準として同
一構造を有しているので、その説明は省略する。上述し
た本実施例においては、レーザガスの流れ方向における
下流側のグランド側電極１２（陽極）を実質的にＬ字形
とし、その先端部１２ｂをレーザガスの流れ方向に対し
て交差するように配置している。これにより、レーザ光
を励起する際に、レーザ光の発振効率を向上させること
ができる。図９は、レーザ光を励起させる際の発振効率
について本実施例と従来技術とを比較した実験結果を示
したものである。この図９に示した実験結果からも理解
できるように、本実施例によれば、従来に比較して、レ
ーザ光を励起させる際の発振効率が向上していることが
理解できる。なお、この実験における従来技術として
は、特開平６−２９１３９１号公報に開示されているレ
ーザ発振器について実験を行った。つまり、本実施例に
おけるレーザチューブの中央側の電極１３だけでなく、
グランド側電極１２も非グランド側電極１３と同様にＬ
字形に形成して、それらＬ字形とした電極１２，１３の
先端部をレーザチューブ２内で相互に対向させて支持し
たレーザ発振器について実験を行ったものである。 （第２実施例）次に、図１０は本発明の第２実施例を簡
略化して示したものである。上述した第１実施例が１つ
のレーザチューブ２内に２対の電極１２，１３を配置し
ていたのに対して、この第２実施例では、１対の電極１
２，１３を配置したものである。つまり、レーザチュー
ブ２におけるレーザガスの流通方向における上流側にＬ
字形をした陽極となる電極１３を配置し、かつその先端
部１３ｂを下流側にむけて支持している。これに対し
て、レーザガスの流通方向の下流側となる電極１２は陰
極とし、かつ上記第１実施例のものと同様に構成して、
その先端部１２ｂを上記第１実施例の場合と同様にレー
ザチューブ２の軸方向に対して交差するように支持して
いる。このような構成の第２実施例によっても、上述し
た第１実施例と同様の作用効果を得ることができる。 （第３実施例）なお、この他の実施例として、図２に示
した第１実施例におけるレーザチューブ２の軸方向中央
よりも右側部分だけでレーザチューブ２を構成しても良
い。このような構成であっても、上述した各実施例と同
様の作用効果を得ることができる。

【０００７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、従来に
比較してレーザ光の発振効率を向上させることができる
という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体の配置図。

【図２】図１の左側のレーザチューブ２の拡大断面図。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図。

【図４】図３の要部の拡大図。

【図５】図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図。

【図６】図２の要部の拡大図。

【図７】図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図。

【図８】図２の要部の拡大図。

【図９】本実施例と従来技術との性能を比較した図。

【図１０】本発明の他の実施例を示す断面図。

【符号の説明】

１…レーザ発振器 ２…レーザチュ
ーブ ５…レーザガス供給手段 １２，１３…電
極 １５…直流高圧回路（直流電源）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザチューブ内に配設した少なくとも
   一対の電極と、上記電極に高電圧を印加する直流電源と
   を備え、上記レーザチューブ内にガスを供給し、かつレ
   ーザチューブ内でガスを流通させるように構成したレー
   ザ発振器において、 上記一対の電極のうち、上記ガスの流通方向における下
   流側となる電極を実質的にＬ字形に形成するとともに、
   その電極における先端部を、ガスの流通方向と交差する
   方向に支持したことを特徴とするレーザ発振器。
2. 【請求項２】 上記電極は、レーザチューブの軸方向に
   沿って順次二対配設されており、該二対の電極における
   ガスの流通方向の最も下流側の電極をＬ字形に形成した
   ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ発振器。