JPS5848485A - パルスレ−ザ発振器 - Google Patents
パルスレ−ザ発振器Info
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- JPS5848485A JPS5848485A JP14568081A JP14568081A JPS5848485A JP S5848485 A JPS5848485 A JP S5848485A JP 14568081 A JP14568081 A JP 14568081A JP 14568081 A JP14568081 A JP 14568081A JP S5848485 A JPS5848485 A JP S5848485A
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- electrode
- anode
- dielectric
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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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
- H01S3/0971—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited
- H01S3/09713—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited with auxiliary ionisation, e.g. double discharge excitation
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- Optics & Photonics (AREA)
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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】
この発明は横方向励起型パルスレーザ発根器に関するも
のである。
のである。
第１図は従来この槌のものとして代表的な光軸放電、ガ
ス流の各方向が互１／ａ ［ｌ’ｉぼ直交するいわゆる
三軸直交型の■２レーザ発振器の要部構成を示す縦断面
図、第２図は第１図１−ｆｌよりみた横断面図で、山は
平板１１！極、（２；はメックエ！極、Ｃ３）は紫外光
発光用スパークボード、１４）は放電安定化抵抗、（５
１は紫外光発光用ギャップスイッチ、（６）は紫外光発
光用コンデンサー、（７）は充電抵抗、１８）は充電用
直流高圧電源（９）は主放゛成用ギヤップスイップスイ
ッチ、ｕＣは主放電用コ／デンサー、ｔｉｎは遅延パル
ス発生装置、■はトリガー発生装置、ａ３．は放電防起
部、 ａａｔｉν−ザガス、ｕｓは全反射鏡、 ｕｅＦ
ｉ部分反射鏡、＠はレーザ光軸である。＋１１＆Ｌ山と
陰［ｉ １２１との間に、 Ｃｏｔ。
ス流の各方向が互１／ａ ［ｌ’ｉぼ直交するいわゆる
三軸直交型の■２レーザ発振器の要部構成を示す縦断面
図、第２図は第１図１−ｆｌよりみた横断面図で、山は
平板１１！極、（２；はメックエ！極、Ｃ３）は紫外光
発光用スパークボード、１４）は放電安定化抵抗、（５
１は紫外光発光用ギャップスイッチ、（６）は紫外光発
光用コンデンサー、（７）は充電抵抗、１８）は充電用
直流高圧電源（９）は主放゛成用ギヤップスイップスイ
ッチ、ｕＣは主放電用コ／デンサー、ｔｉｎは遅延パル
ス発生装置、■はトリガー発生装置、ａ３．は放電防起
部、 ａａｔｉν−ザガス、ｕｓは全反射鏡、 ｕｅＦ
ｉ部分反射鏡、＠はレーザ光軸である。＋１１＆Ｌ山と
陰［ｉ １２１との間に、 Ｃｏｔ。
Ｎ２． Ｈ＠からなるレーザガスα４１矢印の方向に流
しておく、直流高圧電源（８）によって、紫外光発光用
コンデンサー（６）、および主放電用コンデンサー（Ｉ
Ｉ？充電しておく、遅延パルス発生装置Ｑｌｌ ｉ Ｏ
Ｎにすると、ｔず紫外光発光用ギャップスイッチ（５）
が導通状態になり、紫外光発光用コンデンサー（６）に
蓄えられた電荷が一気にスパークボード１３）に流れる
。大電流密度スパーク放電の発生により、スパークボー
ドが紫外光の発光体となり陰極（２）の近傍、ならびに
放電励起部α３の全域に渡り、混合ガスが弱電離状Ｗ１
（電子密度＠＠＝ｌＱ＠〜１０８−／ｌｌ３）となる。
しておく、直流高圧電源（８）によって、紫外光発光用
コンデンサー（６）、および主放電用コンデンサー（Ｉ
Ｉ？充電しておく、遅延パルス発生装置Ｑｌｌ ｉ Ｏ
Ｎにすると、ｔず紫外光発光用ギャップスイッチ（５）
が導通状態になり、紫外光発光用コンデンサー（６）に
蓄えられた電荷が一気にスパークボード１３）に流れる
。大電流密度スパーク放電の発生により、スパークボー
ドが紫外光の発光体となり陰極（２）の近傍、ならびに
放電励起部α３の全域に渡り、混合ガスが弱電離状Ｗ１
（電子密度＠＠＝ｌＱ＠〜１０８−／ｌｌ３）となる。
紫外光発光用ギャップスイッチ（５）にトリガーパルス
が送られた後、数百５ｓｅｃ〜数ｓ＊ｅｃ して、遅延
パルス発生装置１１１１＋が第二のパルスを発−生じて
、主放電用ギャップスイッチ（９）が導通状態となり、
主放電用コンダン−７−（ＩＩに蓄えられた電荷が一気
に陰極（２）。
が送られた後、数百５ｓｅｃ〜数ｓ＊ｅｃ して、遅延
パルス発生装置１１１１＋が第二のパルスを発−生じて
、主放電用ギャップスイッチ（９）が導通状態となり、
主放電用コンダン−７−（ＩＩに蓄えられた電荷が一気
に陰極（２）。
陽極−ＩＬｒｌａＫ流れ、パルス放電が形成される。
このパルス放電は、あらかじめ放電空間が紫外光によっ
て均一な弱電離状−にされているため。
て均一な弱電離状−にされているため。
均一な°放電となる。
この放電により形成された放電励起部ａ３には。
板
混合ガス１４１中の特定の励動準位間に反転分布が形成
される。放電励起部Ｑ３を挾み対向配置し友全反射鏡ａ
Ｓと部分反射鏡１１５１と部分反射鏡（９）からレープ
ビームが出射する。
される。放電励起部Ｑ３を挾み対向配置し友全反射鏡ａ
Ｓと部分反射鏡１１５１と部分反射鏡（９）からレープ
ビームが出射する。
ところで、この柿のレーザでに、単位有効放電体積当り
のレーザ出力全増加させるために。
のレーザ出力全増加させるために。
ｌａｔ、ｓ （大気圧Ｊ 以上の圧力で動作させるのが
一般的であるが、圧力全増加するにつれソ、均一に放電
を行なうのが困難となり先にボしたように、紫外光等？
用い、予め放電空間全体を弱電離状態にしておくことが
必！条件となる。紫外光発光のための電極構造にはさま
ざまな形態のものが考案され、先に示し友スパークボー
ドタイプは一例にすぎな、い。しかし、ｉずれの形態に
お−でも、大電流密度スパーク放電全同時に多数の力所
で行なう形ａ會有して−る。また。
一般的であるが、圧力全増加するにつれソ、均一に放電
を行なうのが困難となり先にボしたように、紫外光等？
用い、予め放電空間全体を弱電離状態にしておくことが
必！条件となる。紫外光発光のための電極構造にはさま
ざまな形態のものが考案され、先に示し友スパークボー
ドタイプは一例にすぎな、い。しかし、ｉずれの形態に
お−でも、大電流密度スパーク放電全同時に多数の力所
で行なう形ａ會有して−る。また。
この樵のパルスレーザを工業的に用匹る場会。
数ｆｆＨｙからｉ千ＨＦでパルλ発娠させることが必要
で、いわゆる高速繰り返し機能が必要であ′ ”・
・１′す る。
で、いわゆる高速繰り返し機能が必要であ′ ”・
・１′す る。
しかしながら、従来のものの上記構成では。
老） 紫外光発光のために大電流密度スパーク放電が
行なわれて−るが、この放電形態では電極の摩耗が激し
く、高速繰り返し一ヲ行なうと、紫外光発光用電極の寿
命が著しく短くなる。′ （ロ）紫外光発光用電極の摩耗物質がレーザガスに混入
し、ガスを劣化させる九めレーザガスの゛封じ切り運転
が困難なものとなる。
行なわれて−るが、この放電形態では電極の摩耗が激し
く、高速繰り返し一ヲ行なうと、紫外光発光用電極の寿
命が著しく短くなる。′ （ロ）紫外光発光用電極の摩耗物質がレーザガスに混入
し、ガスを劣化させる九めレーザガスの゛封じ切り運転
が困難なものとなる。
ｔｆｉ レーザの放電断面積管゛増加させるＶＣはメ
ッシユの１ｌＩＩ極； または陽極を用い、この背面か
ら放電空間全域にわたって紫外光を当てるのが有効で−
あるが、メツ゛シェの陰極、または陽極では熱容量が小
さいうえ屹水冷却が困難なため、高速繰り返し動作にお
いてはその摩” 耗が激しく適当で雇い。
ッシユの１ｌＩＩ極； または陽極を用い、この背面か
ら放電空間全域にわたって紫外光を当てるのが有効で−
あるが、メツ゛シェの陰極、または陽極では熱容量が小
さいうえ屹水冷却が困難なため、高速繰り返し動作にお
いてはその摩” 耗が激しく適当で雇い。
に）均一な紫外光予備電離１行なうために、紫外光の発
光が行述゛われて痴ら、主放電の印加ま・でに、数百５
ｓｅｃ〜数ｓ協ｅｃの遅延時間が必要であるが、その゛
ために遅延パルス発生装置等が必要となり、そのトリガ
ー機構が複雑となる。等の欠点がある。
光が行述゛われて痴ら、主放電の印加ま・でに、数百５
ｓｅｃ〜数ｓ協ｅｃの遅延時間が必要であるが、その゛
ために遅延パルス発生装置等が必要となり、そのトリガ
ー機構が複雑となる。等の欠点がある。
この発明は、上記のような、従来のものの欠点を除去し
ようとするもので、陰極と陽極の間に誘電体で被檄した
誘電体電極を配役し、これと陰、陽各極またはそれら０
匹ずれか一極との一間に補助放電としての交流放電９例
えば無声放電を定常的に□生成させるようにしたもので
ある。
ようとするもので、陰極と陽極の間に誘電体で被檄した
誘電体電極を配役し、これと陰、陽各極またはそれら０
匹ずれか一極との一間に補助放電としての交流放電９例
えば無声放電を定常的に□生成させるようにしたもので
ある。
第３因はこＧ発明の一実施例の縦断面図、第４因は第３
図ｆｆ−ｆｆ線よりみた横断面図で、αηは平板陰砺、
α８σノくイレックλなどの耐熱性絶縁物のパイプ状の
誘電体電極、［ＩＳは誘電体電極ａ〜に電流を供給する
給電線９頭は誘電体電極０８Ｆ３を流れる冷却水：ば１
１は給電ＩＷＩＩ■と陰極Ｕη、陽極（１；との間に予
備電離放電としての交流（１００Ｈ）１〜１００ＫＨｙ
）放電を生成させる几めの交流高圧電源である。
′ 上記実施例において框、交流高圧電源１１！Ｄの電圧の
印加により、陰極αηと給電線α３どの間、および陽極
１１：と給電＋１ｉ１ｕｌｌとの間に交流放電が生じる
。この交流放電は、ｎ電体電゛極（１８１の存在により
本質的に均質性を有し、陰極面の近傍運びに主放電空間
全域に渡り、定常的忙均−な低電離状態が実現する。こ
の時の電離層は、交流高圧電源の１から供給される電力
によって異なるが。
図ｆｆ−ｆｆ線よりみた横断面図で、αηは平板陰砺、
α８σノくイレックλなどの耐熱性絶縁物のパイプ状の
誘電体電極、［ＩＳは誘電体電極ａ〜に電流を供給する
給電線９頭は誘電体電極０８Ｆ３を流れる冷却水：ば１
１は給電ＩＷＩＩ■と陰極Ｕη、陽極（１；との間に予
備電離放電としての交流（１００Ｈ）１〜１００ＫＨｙ
）放電を生成させる几めの交流高圧電源である。
′ 上記実施例において框、交流高圧電源１１！Ｄの電圧の
印加により、陰極αηと給電線α３どの間、および陽極
１１：と給電＋１ｉ１ｕｌｌとの間に交流放電が生じる
。この交流放電は、ｎ電体電゛極（１８１の存在により
本質的に均質性を有し、陰極面の近傍運びに主放電空間
全域に渡り、定常的忙均−な低電離状態が実現する。こ
の時の電離層は、交流高圧電源の１から供給される電力
によって異なるが。
紫外光源による電離と同様１０”シ４−程度の電離層に
容易に得ることができる。このような補助放電の存在下
で、主放電用トリガースイッチ（９）全導通状態にする
と、主放電用コンデンサー［相］に蓄えられた電荷が一
気に陰極［１７１，陽極（１）間に流れ、電極全域に渡
り均一なパルス放電が得られる。
容易に得ることができる。このような補助放電の存在下
で、主放電用トリガースイッチ（９）全導通状態にする
と、主放電用コンデンサー［相］に蓄えられた電荷が一
気に陰極［１７１，陽極（１）間に流れ、電極全域に渡
り均一なパルス放電が得られる。
ここで、従来の紫外光子備電ＪＩＩＩ／ｃ比べて、陰＃
ｔｊメッシ為陰極１２）に換って平板陰極αりを用ｉて
−るため、摩耗することはなく、また背面冷却も可能と
なるので、寿命問題はなくなる。予備放電用電極につい
ても、＄！誘電体電極用−てするため、その寿命は半永
久的となる。また電極の摩耗がなめために、ν−ザガス
が汚されることはなく、長時間にわたる封じ切゛り動作
が可能となる。更に交流放電は定常的に行なわれている
几め、予備電離放電と主放電の遅れ時間を考慮する必要
がなく、トリガー機構が簡略化され、特に高速繰り返し
に向く。
ｔｊメッシ為陰極１２）に換って平板陰極αりを用ｉて
−るため、摩耗することはなく、また背面冷却も可能と
なるので、寿命問題はなくなる。予備放電用電極につい
ても、＄！誘電体電極用−てするため、その寿命は半永
久的となる。また電極の摩耗がなめために、ν−ザガス
が汚されることはなく、長時間にわたる封じ切゛り動作
が可能となる。更に交流放電は定常的に行なわれている
几め、予備電離放電と主放電の遅れ時間を考慮する必要
がなく、トリガー機構が簡略化され、特に高速繰り返し
に向く。
放電領域を拡大したい場合は、放電断面に沿って、誘電
体電極の道にる数を増やせばよ暦わけで、その意味で自
由度が大きい。
体電極の道にる数を増やせばよ暦わけで、その意味で自
由度が大きい。
上記実施例におｈてけ、陰極側の近傍［６電体電極Ｑ８
１配設した場合を示したが、＊極印の近傍に配設しても
同様の効果が得られる。
１配設した場合を示したが、＊極印の近傍に配設しても
同様の効果が得られる。
第５自はこの発明の他の実施例の平面面で誘電体電極（
１ｇ＋ ｉ光軸のと直交する方向に運べた場合の、陰極
部分のみを示した平面図、第６図はその側面図で、レー
ザの放電長が長く、光軸方向に沿って長い誘電体電極を
設置できなｉとき。
１ｇ＋ ｉ光軸のと直交する方向に運べた場合の、陰極
部分のみを示した平面図、第６図はその側面図で、レー
ザの放電長が長く、光軸方向に沿って長い誘電体電極を
設置できなｉとき。
この構成が有効である。
また、第７図は更に他の実施例の平面図で誘電体電極と
して、多くの穴を有する金属板に。
して、多くの穴を有する金属板に。
ガラスライニングを施したものを用いた陰極部分のみ含
水した平面図、第８図はその側面図で。
水した平面図、第８図はその側面図で。
（至）は数多くの透孔１２９ヲ有し、交流高電圧が印加
される金属平板、＠は金属平板を包むＯ電体で。
される金属平板、＠は金属平板を包むＯ電体で。
先に示した誘電体電極ａ８と同様の！ｌ！能を待つ。
この発明はレーザガスの気流を挾んで相対向するように
配設されパルス状の直流高電圧が印加されてグロー放電
を生成するｌＩ［！と陰極、および上記レーザガス気流
中に配設され常に交流高電圧が印加されて上記１１１８
および陰極との間で無声放電を生成する酔電電＃を備、
ｔたもの÷。
配設されパルス状の直流高電圧が印加されてグロー放電
を生成するｌＩ［！と陰極、および上記レーザガス気流
中に配設され常に交流高電圧が印加されて上記１１１８
および陰極との間で無声放電を生成する酔電電＃を備、
ｔたもの÷。
電極寿命を延ばし、トリガー機構を簡略化し。
さらには電極の摩耗物によるレーザガスの汚れを防ぎ、
レーザ・ガスの封じ切りが可能となる。
レーザ・ガスの封じ切りが可能となる。
これＫより、工業的応用において重要である数百〜数Ｉ
Ｑ（ｙ高速繰り返し状態における連続運転が可能となり
、装置の高性能化を図ることができる。
Ｑ（ｙ高速繰り返し状態における連続運転が可能となり
、装置の高性能化を図ることができる。
第１図は従来のパルスレーザ発振器の縦断面図、第２■
ｔｉｔ第１■ｌ−１１よりみた横断面図。 ｗＥａ図はこの発明の一実施例の縦＃ｒ面図、第４図は
第３■ＩＶ−ＩＶ線よりみた横断面一、第５崗はこの発
明の他の実施例の要部拡大平ＩＮＦ図、ＩＩ６因はその
酋面図、第７図げこの発明の他の実施例の要部拡大平面
図、第８図はその側面図である。 図において、＋１）は平面陽極、１２）はメ、シ、。 （４）は放電安定化抵抗、（８）は充電用直流高圧電源
。 （９）は主放電用ギャップスイッチ、叫は主放電用コン
デンサー、 （１２１にトリガー発生装置、ａ３は放電
励起部、ａ＃はレーザガス、 Ｑ５１は全反射ｚ、 （
１Ｇ＋は部分反射鏡、ａ７１Ｆｉ平板陰極、 ＱＢ＋は
誘電体′ｃ＆極。 ａ９は給電線、■は冷却水、ａは交流高圧電源。 ＠は光軸、のは金属平板、（至）は誘電体、伺は透孔で
ある。 なお、因中同−符号はそれぞれ同一または相当部分を示
す。 代理人 葛野信−（外１名） 李 ３ ぬ ｒｖｌ ！ ■−
ｔｉｔ第１■ｌ−１１よりみた横断面図。 ｗＥａ図はこの発明の一実施例の縦＃ｒ面図、第４図は
第３■ＩＶ−ＩＶ線よりみた横断面一、第５崗はこの発
明の他の実施例の要部拡大平ＩＮＦ図、ＩＩ６因はその
酋面図、第７図げこの発明の他の実施例の要部拡大平面
図、第８図はその側面図である。 図において、＋１）は平面陽極、１２）はメ、シ、。 （４）は放電安定化抵抗、（８）は充電用直流高圧電源
。 （９）は主放電用ギャップスイッチ、叫は主放電用コン
デンサー、 （１２１にトリガー発生装置、ａ３は放電
励起部、ａ＃はレーザガス、 Ｑ５１は全反射ｚ、 （
１Ｇ＋は部分反射鏡、ａ７１Ｆｉ平板陰極、 ＱＢ＋は
誘電体′ｃ＆極。 ａ９は給電線、■は冷却水、ａは交流高圧電源。 ＠は光軸、のは金属平板、（至）は誘電体、伺は透孔で
ある。 なお、因中同−符号はそれぞれ同一または相当部分を示
す。 代理人 葛野信−（外１名） 李 ３ ぬ ｒｖｌ ！ ■−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＩＩ＋ レーザガスの気流を挾んで相対向するように
配設されパルス状の直流高電圧が印加されてグロー放電
を生成する陽極と陰極、および上記レーザガス気流中に
配設され常に交流高電圧が印加されて上記陽極および陰
極との間で無声放電を生成する銹電体電４ｉｌｔ−備え
たパルスレーザ発振器。 （２）棒状に形成されたＩ電体電極が陽ＩＩ＃または陰
極の放電面を援うよ５うにレーザ光軸方向また社交軸と
交鎖する方向に複数本配列されてｉる構成とした特許請
求の範囲第１項記戦のパルスレーず発振器。 １３１ −電体電極が複数の透孔が形成されて−る平板
状に形成されたものである特許請求の範囲第１項記戦の
パルスレーザ発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14568081A JPS5848485A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | パルスレ−ザ発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14568081A JPS5848485A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | パルスレ−ザ発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5848485A true JPS5848485A (ja) | 1983-03-22 |
| JPS6342425B2 JPS6342425B2 (ja) | 1988-08-23 |
Family
ID=15390599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14568081A Granted JPS5848485A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | パルスレ−ザ発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5848485A (ja) |
Cited By (7)
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| JPS61116888A (ja) * | 1984-11-12 | 1986-06-04 | Mitsubishi Electric Corp | 放電励起型短パルスレ−ザ装置 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6342425B2 (ja) | 1988-08-23 |
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