JPS5839082A - イオンレ−ザ管 - Google Patents
イオンレ−ザ管Info
- Publication number
- JPS5839082A JPS5839082A JP13810881A JP13810881A JPS5839082A JP S5839082 A JPS5839082 A JP S5839082A JP 13810881 A JP13810881 A JP 13810881A JP 13810881 A JP13810881 A JP 13810881A JP S5839082 A JPS5839082 A JP S5839082A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- laser tube
- graphite
- ion laser
- surface temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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Classifications
-
- 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
- H01S3/04—Arrangements for thermal management
- H01S3/041—Arrangements for thermal management for gas lasers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Lasers (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はグラファイトディスク、絶縁用スペーサを交
互に積層しアルミナ支柱にて連結されたプラズマ細管に
おける連結用アルミナ支柱構造に関する。
互に積層しアルミナ支柱にて連結されたプラズマ細管に
おける連結用アルミナ支柱構造に関する。
一般にイオンレーザは、レーザ管内にアルゴンガスまた
はクリプトンガスを封入して陽極と陰極間に電圧を加え
て放電させ、レーザ管の両端におかれた光共振器を形成
する１対の反射鏡の角度を適宜に調整してレーザ発振を
得る。このようなイオンレーザ装置は数檻類の発振波長
を有し、かつ出力値が大きいことから医用、計測、情報
処理、加工などの多くの分野に使用されている。レーザ
管は数１００ｖの放電電圧と数Ａ〜数十Ａの大電流放電
下で使用されるためレーザ管からの発熱は数百Ｗ〜数十
ＫＷにいたる。又発熱の９０−以上はプラズマ細管から
の発熱である。これらの発熱に対して強制空冷、水冷の
手段が取られている。
はクリプトンガスを封入して陽極と陰極間に電圧を加え
て放電させ、レーザ管の両端におかれた光共振器を形成
する１対の反射鏡の角度を適宜に調整してレーザ発振を
得る。このようなイオンレーザ装置は数檻類の発振波長
を有し、かつ出力値が大きいことから医用、計測、情報
処理、加工などの多くの分野に使用されている。レーザ
管は数１００ｖの放電電圧と数Ａ〜数十Ａの大電流放電
下で使用されるためレーザ管からの発熱は数百Ｗ〜数十
ＫＷにいたる。又発熱の９０−以上はプラズマ細管から
の発熱である。これらの発熱に対して強制空冷、水冷の
手段が取られている。
グラファイトディスク、絶縁用スペーサを積層して構成
されたプラズマ細管においてはグラファイトの放射率を
利用した水冷手段が一般に用いられている。動作時にお
けるグラファイトディスクの表面温度は約１００ＤＣの
高温になる。グラファイトディスク絶縁用スペーサを交
互に積層したグツズで細管からなるイオンレーザ管の寿
命モードとしてピ）グラファイトディスクの粉末がブリ
ュースタ宮内面に付着し横モードマルチとなる、（ロ）
グラファイト粉末又はスパッター膜が連結し、陽極、陰
極間の絶縁が劣化し放電管として機能を停止する、（ハ
）陰極が劣化し放電管として機能を停止する。
されたプラズマ細管においてはグラファイトの放射率を
利用した水冷手段が一般に用いられている。動作時にお
けるグラファイトディスクの表面温度は約１００ＤＣの
高温になる。グラファイトディスク絶縁用スペーサを交
互に積層したグツズで細管からなるイオンレーザ管の寿
命モードとしてピ）グラファイトディスクの粉末がブリ
ュースタ宮内面に付着し横モードマルチとなる、（ロ）
グラファイト粉末又はスパッター膜が連結し、陽極、陰
極間の絶縁が劣化し放電管として機能を停止する、（ハ
）陰極が劣化し放電管として機能を停止する。
これらの主因はグラファイトディスクが約１０００Ｃ〜
１１００Ｃもの高温になっていることにある。グラファ
イトディスクの表面温度を下げることが寿命を伸ばす最
大の要因といっても過言ではない。
１１００Ｃもの高温になっていることにある。グラファ
イトディスクの表面温度を下げることが寿命を伸ばす最
大の要因といっても過言ではない。
グラファイトディスクの表面温度Ｔは動作時に消費する
電力Ｅと表面積Ｓ材質固有の放射率σとステファンボル
ツマン常数により与えられ、 Ｆ＝にσＳヤの式より求
めることが出来る。すなわちグラファイトディスクの表
面温度を下げるには老面積を大きくすることが最適な手
段であるが、グラファイトディスク表面積を大きくする
ことはレーザ管全体が大きくなることはもとよりレーザ
管を冷却するウォータジャケット及び電磁石の形状まで
大きくなりレーザ発振器全体が大きくなり且つ価格高へ
とつながる等の欠点がある。
電力Ｅと表面積Ｓ材質固有の放射率σとステファンボル
ツマン常数により与えられ、 Ｆ＝にσＳヤの式より求
めることが出来る。すなわちグラファイトディスクの表
面温度を下げるには老面積を大きくすることが最適な手
段であるが、グラファイトディスク表面積を大きくする
ことはレーザ管全体が大きくなることはもとよりレーザ
管を冷却するウォータジャケット及び電磁石の形状まで
大きくなりレーザ発振器全体が大きくなり且つ価格高へ
とつながる等の欠点がある。
この発明の目的は上述の欠点を取り除いた新らたなイオ
ンレーザ管を提供することである。
ンレーザ管を提供することである。
この発明はグラファイトディ；スフ絶縁用スペーサを交
互に積層しアルミナ支柱にて連結されたプラズマ細管に
おいて前記アルミナ支柱を中空パイプ構造とし内部を水
冷したことを特長とする。
互に積層しアルミナ支柱にて連結されたプラズマ細管に
おいて前記アルミナ支柱を中空パイプ構造とし内部を水
冷したことを特長とする。
以下本発明につき実施例を挙げ図面に従つて詳細に！！
明する。イオンレーザ管８は陽極２、陰極３、グラファ
イトディスク７と絶縁用スペーサ５を交互に積層し連結
用絶縁支柱バイブロにて連結されたプラズマ細管４、こ
れらを囲い水冷されるべき細管外囲器１、その他の外囲
器９およびブリュースタ窓１０を主たる構成要素として
いる。陰極３は外囲器１に取付けられた導入棒１１によ
って固定されている。陽極２はプラズマ細管４に対して
絶縁用スペーサ５を介して連結用絶縁支柱バイブロにて
連結され導入棒１２と連結し固定されている。グラファ
イトディスクの冷却水の給排水用支柱パイプの一端外周
にはメタイズを施しメタライズ個所にＫＶ金金属封入皿
１６をロー付けにて固定し、ＫＶ金金属封入皿１６は外
囲器ＩＫ融着し固定されている。給排水用支柱パイプ１
３と連結用絶縁支柱バイブロの一端は連結パイプ１４を
介してフリットガラスにてシールし連結され真空気密が
保持される。一方連結用絶縁支柱パイブ６の他端は連結
パイプ１５を介してフリットガラスにてシールし連結さ
れ真空気密が保持される。
明する。イオンレーザ管８は陽極２、陰極３、グラファ
イトディスク７と絶縁用スペーサ５を交互に積層し連結
用絶縁支柱バイブロにて連結されたプラズマ細管４、こ
れらを囲い水冷されるべき細管外囲器１、その他の外囲
器９およびブリュースタ窓１０を主たる構成要素として
いる。陰極３は外囲器１に取付けられた導入棒１１によ
って固定されている。陽極２はプラズマ細管４に対して
絶縁用スペーサ５を介して連結用絶縁支柱バイブロにて
連結され導入棒１２と連結し固定されている。グラファ
イトディスクの冷却水の給排水用支柱パイプの一端外周
にはメタイズを施しメタライズ個所にＫＶ金金属封入皿
１６をロー付けにて固定し、ＫＶ金金属封入皿１６は外
囲器ＩＫ融着し固定されている。給排水用支柱パイプ１
３と連結用絶縁支柱バイブロの一端は連結パイプ１４を
介してフリットガラスにてシールし連結され真空気密が
保持される。一方連結用絶縁支柱パイブ６の他端は連結
パイプ１５を介してフリットガラスにてシールし連結さ
れ真空気密が保持される。
第２図に第１図陽極近傍のＡ−Ａ矢視図で示すように連
結パイプ１５はＶ−ザ光１８がゆられない構造にするこ
とは言うまでも 。陽極２と陰極３間に数１００ｖの電
圧を印加しグラファイトディスクの中心孔で数Ａ〜数十
人の大電流放電を行うことによってグラファイトディス
ク７０表面温度は約１０００ｔｌｌ’−１１００Ｃもの
高温になる、外囲器１０回りには水冷の手段によつて強
制水冷されることはもちろんのことであるが、給排水用
支柱パイプ１３、連結パイプ１４．１５連結用絶像支柱
パイプ１６からなる給排水系統に１７ａより給水された
冷却水は連結用絶縁支柱パイプ１６を介してグラファイ
トディスク７の温度を熱伝達し１７ｂより排水され、グ
ラ７アイトデイスク７の表面温度を下げることが出来る
ためグラファイトディスク７からのグラファイト粉末及
びスパッタ膜の発生を減少させグラファイト粉末にょる
プリー−メタ窓１０の内面付着による横モードマルチ、
及び陽極２、陰極３間の絶縁劣化による放電機能の停止
問題を激減し長寿命で高信頼のイオンレーザ管を得るこ
とが出来るグラファイトディスク７を冷却する連結用絶
縁支柱バイブロに用いる材質には耐熱性、絶縁性に優れ
ていることはもとより効率良く冷却するためＫｍ伝導率
の優れたべ９１）ア磁器（熱伝導率： ２．５Ｗ／ｚ／
Ｃ）を用いると最っとも効果的である。
結パイプ１５はＶ−ザ光１８がゆられない構造にするこ
とは言うまでも 。陽極２と陰極３間に数１００ｖの電
圧を印加しグラファイトディスクの中心孔で数Ａ〜数十
人の大電流放電を行うことによってグラファイトディス
ク７０表面温度は約１０００ｔｌｌ’−１１００Ｃもの
高温になる、外囲器１０回りには水冷の手段によつて強
制水冷されることはもちろんのことであるが、給排水用
支柱パイプ１３、連結パイプ１４．１５連結用絶像支柱
パイプ１６からなる給排水系統に１７ａより給水された
冷却水は連結用絶縁支柱パイプ１６を介してグラファイ
トディスク７の温度を熱伝達し１７ｂより排水され、グ
ラ７アイトデイスク７の表面温度を下げることが出来る
ためグラファイトディスク７からのグラファイト粉末及
びスパッタ膜の発生を減少させグラファイト粉末にょる
プリー−メタ窓１０の内面付着による横モードマルチ、
及び陽極２、陰極３間の絶縁劣化による放電機能の停止
問題を激減し長寿命で高信頼のイオンレーザ管を得るこ
とが出来るグラファイトディスク７を冷却する連結用絶
縁支柱バイブロに用いる材質には耐熱性、絶縁性に優れ
ていることはもとより効率良く冷却するためＫｍ伝導率
の優れたべ９１）ア磁器（熱伝導率： ２．５Ｗ／ｚ／
Ｃ）を用いると最っとも効果的である。
第１図は本発明の一実施例であるイオンレーザ管を示す
断面図、第２１は第１図陽極近傍のＡ−Ａ矢視図である
。 １−−一外囲器、２−一陽極、３−一陰極、４・−プラ
ズマ細管、５−一絶縁用スペーサ、６−−−一連結用絶
縁支柱パイプ、？−・・−グラファイトディスク−８＋
＃−＋舛イナンレーぜ笹 ａ−、−Ｍ閤慕１電ｓｌｂｌ
の外囲器、１０＝−−−−ブリー−メタ窓、１１−一陰
極３を固定する導入棒、１２−ｍ−陽極２を固定する導
入棒、１３−・・−冷却水の給排水用支柱パイプ、１４
−−−−一連結用絶縁支柱バイブ６と冷却水の給排水用
支柱パイプを連結するパイプ、１５−一連結用絶縁支柱
バイ°プロを連結するパイプ、１６−−−−−−ＫＶ封
入皿、１７ａｂ−−−−一冷却水の給排水、１８−ｍ−
・レー・ザ光。
断面図、第２１は第１図陽極近傍のＡ−Ａ矢視図である
。 １−−一外囲器、２−一陽極、３−一陰極、４・−プラ
ズマ細管、５−一絶縁用スペーサ、６−−−一連結用絶
縁支柱パイプ、？−・・−グラファイトディスク−８＋
＃−＋舛イナンレーぜ笹 ａ−、−Ｍ閤慕１電ｓｌｂｌ
の外囲器、１０＝−−−−ブリー−メタ窓、１１−一陰
極３を固定する導入棒、１２−ｍ−陽極２を固定する導
入棒、１３−・・−冷却水の給排水用支柱パイプ、１４
−−−−一連結用絶縁支柱バイブ６と冷却水の給排水用
支柱パイプを連結するパイプ、１５−一連結用絶縁支柱
バイ°プロを連結するパイプ、１６−−−−−−ＫＶ封
入皿、１７ａｂ−−−−一冷却水の給排水、１８−ｍ−
・レー・ザ光。
Claims (1)
- 陽極、陰極、プラズマ細管、外囲器からなるイオンレー
ザ管において、前記プラズマ細管はグラファイトディス
ク、絶縁用スペーサを交互に積層しアルミナ支柱にて連
結され、該アルミナ支柱を中空パイプ構造として内部を
水冷したことを特徴とするイオンレーザ管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13810881A JPS5839082A (ja) | 1981-09-02 | 1981-09-02 | イオンレ−ザ管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13810881A JPS5839082A (ja) | 1981-09-02 | 1981-09-02 | イオンレ−ザ管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5839082A true JPS5839082A (ja) | 1983-03-07 |
Family
ID=15214131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13810881A Pending JPS5839082A (ja) | 1981-09-02 | 1981-09-02 | イオンレ−ザ管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5839082A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5319662A (en) * | 1984-06-22 | 1994-06-07 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Longitudinal discharge laser baffles |
| US5341392A (en) * | 1984-06-22 | 1994-08-23 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Longitudinal discharge laser electrodes |
-
1981
- 1981-09-02 JP JP13810881A patent/JPS5839082A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5319662A (en) * | 1984-06-22 | 1994-06-07 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Longitudinal discharge laser baffles |
| US5341392A (en) * | 1984-06-22 | 1994-08-23 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Longitudinal discharge laser electrodes |
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