JPS5914686A - ガスレ−ザ−陰極および製法 - Google Patents
ガスレ−ザ−陰極および製法Info
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- JPS5914686A JPS5914686A JP12071982A JP12071982A JPS5914686A JP S5914686 A JPS5914686 A JP S5914686A JP 12071982 A JP12071982 A JP 12071982A JP 12071982 A JP12071982 A JP 12071982A JP S5914686 A JPS5914686 A JP S5914686A
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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
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/038—Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
- H01S3/0388—Compositions, materials or coatings
-
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- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Lasers (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (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】
本発明は量子エレクトロニクス、さらに特定すればガス
たとえばＣ０２ガスレーザー陰極および製法に関する。
たとえばＣ０２ガスレーザー陰極および製法に関する。
周知のように、ガス特にＣＯ２レーデ−は金属から作っ
た陰極を使用する、これは二、ッケル、白金などの金属
が陰極の基本的性質すなわち導電性および電子放出性を
満足させるからである（米国特許第３，５００，２４２
号参照）。しかしこれらの陰極は長期間のレーデ−動作
を行なうことができ々い、これは動作ガス混合物成分と
の相互作用およびイオン衝撃効果の下のスパッタリング
に・よるためである。
た陰極を使用する、これは二、ッケル、白金などの金属
が陰極の基本的性質すなわち導電性および電子放出性を
満足させるからである（米国特許第３，５００，２４２
号参照）。しかしこれらの陰極は長期間のレーデ−動作
を行なうことができ々い、これは動作ガス混合物成分と
の相互作用およびイオン衝撃効果の下のスパッタリング
に・よるためである。
周知のガスレーザー用陰極は、（約０．７ｍの薄壁円筒
スリーブであって、電気伝導放°出物質、コパルすなわ
ち姐２８チ、Ｃｏ １８チ、Ｆｅ ５４％の合金から作
る（ ０． Ｋ、 ｌ１ｙｉｎａ ｅｔ ａｌ、 ”５
ｅｒｉｅｓｏｆ Ｃａｒｂｏｎ Ｄｉｏｘｉｄｅ Ｌ
ａ５ｅｒｓ Ｂａ５ｅｄ ｏｎ ｔｈｅＰｒｉｎ
ｃｉｐａｌ ５ｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ＬＧ−１７Ｔ
ｙｐｅ’ｓ”Ｋｖａｎｔｏｖａｙａ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｋａ”、１９７１．６、ｐ、７８参照）。
スリーブであって、電気伝導放°出物質、コパルすなわ
ち姐２８チ、Ｃｏ １８チ、Ｆｅ ５４％の合金から作
る（ ０． Ｋ、 ｌ１ｙｉｎａ ｅｔ ａｌ、 ”５
ｅｒｉｅｓｏｆ Ｃａｒｂｏｎ Ｄｉｏｘｉｄｅ Ｌ
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ｉｋａ”、１９７１．６、ｐ、７８参照）。
この陰極は、他の金属陰極と同様に、イオン衝撃効果の
もとでスパッタリングを行う。その結果、動作ガス混合
物の組成が急激に変化して放射出力が急速に減少し、そ
のために装置の寿命が５００時間を越ない期間に制限さ
れる。
もとでスパッタリングを行う。その結果、動作ガス混合
物の組成が急激に変化して放射出力が急速に減少し、そ
のために装置の寿命が５００時間を越ない期間に制限さ
れる。
放出性およぶ高い導電性を有する耐熱金属の炭化物から
つくった電子−イオン装置のだめの陰極も知られている
（ Ｒａｋｌｔｉｎ Ｓ、Ｐ、ｅｔ ａｌ、”ｓｏｍｅ
Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ
Ｃａｒｂｉｄｅｓ ｏｆＴｒａｎｇｉｔｌｏｎ Ｍｅ
ｔａｌ’ｓ ｆｏｒ Ｃａｔｈｏｄｅｓ ｏｆＥ
ｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ”、 ”Ｒａｄｉ
ｏｔｃｈｎｉｋａ ＬＥｌｅｃｔｒｏｎｌｋａ”、１９
６４、ＩＸ、 ５、Ｐ２Ｏ３−９０４参照）。
つくった電子−イオン装置のだめの陰極も知られている
（ Ｒａｋｌｔｉｎ Ｓ、Ｐ、ｅｔ ａｌ、”ｓｏｍｅ
Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ
Ｃａｒｂｉｄｅｓ ｏｆＴｒａｎｇｉｔｌｏｎ Ｍｅ
ｔａｌ’ｓ ｆｏｒ Ｃａｔｈｏｄｅｓ ｏｆＥ
ｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ”、 ”Ｒａｄｉ
ｏｔｃｈｎｉｋａ ＬＥｌｅｃｔｒｏｎｌｋａ”、１９
６４、ＩＸ、 ５、Ｐ２Ｏ３−９０４参照）。
金属に比べると、種々の耐熱金属の炭化物はイオン衝撃
の条件のもとで著しくスパッターされることはないので
、ＣＯ２レーデ−ガス混合物の活性成分と実質的に反応
しない。
の条件のもとで著しくスパッターされることはないので
、ＣＯ２レーデ−ガス混合物の活性成分と実質的に反応
しない。
炭化物からなる陰極を含む装置は一般に粉末冶金圧縮成
形および焼結の方法によって製造される。
形および焼結の方法によって製造される。
しかし、０．５−０．８＋ｍの比較的薄い壁を有するガ
スレーデ−用隘極をこれらの方法によってつくることは
カーバイドが脆いので困難である（Ｌ、Ｉ。
スレーデ−用隘極をこれらの方法によってつくることは
カーバイドが脆いので困難である（Ｌ、Ｉ。
５ｔｒｕｃｋ ”Ｂａ５ｌｃ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｌｓ
ｔｉｃｓ ｏｆ（：ｇｍｐｙｅｓｓｌｏｎ−Ｍｏｕｌむ
ｎｇ ｏｆ Ｃａｒｂ１ｄｅ＋ｓ” １ｎＣｏ１１．’
Ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ Ｃａｒｂ１ｄｅｓ’、 Ｋｉｅ
ｖ）′″Ｎａｕｋｏｖａ Ｄｕｍｋａ”、１９７０．
ｐ、４５−５１参照）。
ｔｉｃｓ ｏｆ（：ｇｍｐｙｅｓｓｌｏｎ−Ｍｏｕｌむ
ｎｇ ｏｆ Ｃａｒｂ１ｄｅ＋ｓ” １ｎＣｏ１１．’
Ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ Ｃａｒｂ１ｄｅｓ’、 Ｋｉｅ
ｖ）′″Ｎａｕｋｏｖａ Ｄｕｍｋａ”、１９７０．
ｐ、４５−５１参照）。
耐熱金属炭化物の陰極を含む装置の製造方法は従来技術
において知られておシ、この方法はグラファイト素材を
タンタルまたはニオブの五塩化物およびアルコ９ンの雰
囲気中において加熱し、グラファイトを金属塩化物と高
温度において反応させて炭化物被覆物を形成する（ Ｒ
ｅｐｎｉｋｏｖ Ｎ、Ｎ・ｅｔ ａ；−’Ｐｈｙｓｉｃ
ｏ−Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｎｄｉｔｌｏｎｓｆｏｒ
Ｄｅｐｏｉｉｔｌｏｎ ｏｆ Ｎｌｏｂｉｕｍ Ｃ１ｒ
ｂ・）ｄ＠ｏｎＧｒａｐ旧１ｅ”、ｉｎ Ｃｏ１１．
”Ｔｅｍｐｓｒａｔｕｒｅ−８ｔａｂｌｅｐｒｏｔｅｃ
ｔｉｖｅ Ｃｏａｔｌｎｇｓ”、ＬｅｎｉｎｇｒａｄＸ
”Ｎａｕｋａ”、１９６８、ｐ、１２４参照）。しかし
、この方法によるガスレーザー用陰極の製造はレーザー
の寿命を顕著には延さない、これはグラファイト基板の
活性がレーザーのガス媒体と相互に反応して炭化物自身
の有用な性質を十分に利用することを防げるためである
。
において知られておシ、この方法はグラファイト素材を
タンタルまたはニオブの五塩化物およびアルコ９ンの雰
囲気中において加熱し、グラファイトを金属塩化物と高
温度において反応させて炭化物被覆物を形成する（ Ｒ
ｅｐｎｉｋｏｖ Ｎ、Ｎ・ｅｔ ａ；−’Ｐｈｙｓｉｃ
ｏ−Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｎｄｉｔｌｏｎｓｆｏｒ
Ｄｅｐｏｉｉｔｌｏｎ ｏｆ Ｎｌｏｂｉｕｍ Ｃ１ｒ
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”Ｔｅｍｐｓｒａｔｕｒｅ−８ｔａｂｌｅｐｒｏｔｅｃ
ｔｉｖｅ Ｃｏａｔｌｎｇｓ”、ＬｅｎｉｎｇｒａｄＸ
”Ｎａｕｋａ”、１９６８、ｐ、１２４参照）。しかし
、この方法によるガスレーザー用陰極の製造はレーザー
の寿命を顕著には延さない、これはグラファイト基板の
活性がレーザーのガス媒体と相互に反応して炭化物自身
の有用な性質を十分に利用することを防げるためである
。
また耐熱金属の炭化物から装置特に陰極を製造する方法
が従来知られている。この方法は金属素材を粉末状グラ
ファイト装入物中でタンタルおよびニオブを含むアルゴ
ンの雰囲気中で加熱する。この方法は拡散型浸炭法にも
とず（（ＳａｍｓｏｎｏｖＧ、Ｖ、 ｅｔ ａｌ、”Ｒ
ｅｆｒａｃｔｏｒｙ Ｃｏａｔｉｎｇｓ”ｓＭｏｓｃｏ
ｗ、 ＠Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｌｙａ”ＰｕｂｌＬｓｈ
ｌｎｇＨｏｕｓｅＳｌ ９７３、ｐ、１３５参照）。し
かし、この方法によるガスレーザー用陰極の製造はガス
媒体組成に悪影ｊＩ１１ｆ：与える活性金属基材が存在
するために有効ではない。
が従来知られている。この方法は金属素材を粉末状グラ
ファイト装入物中でタンタルおよびニオブを含むアルゴ
ンの雰囲気中で加熱する。この方法は拡散型浸炭法にも
とず（（ＳａｍｓｏｎｏｖＧ、Ｖ、 ｅｔ ａｌ、”Ｒ
ｅｆｒａｃｔｏｒｙ Ｃｏａｔｉｎｇｓ”ｓＭｏｓｃｏ
ｗ、 ＠Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｌｙａ”ＰｕｂｌＬｓｈ
ｌｎｇＨｏｕｓｅＳｌ ９７３、ｐ、１３５参照）。し
かし、この方法によるガスレーザー用陰極の製造はガス
媒体組成に悪影ｊＩ１１ｆ：与える活性金属基材が存在
するために有効ではない。
本発明は放出性および導電性が高くスプレー率が低いこ
とを％徴とし、これによって装置の寿命を処すことがで
きることを特徴とするガスレーデ−陰極の構造を提供す
ることでア夛、またこのような陰極の製造方法を提供す
ることである。
とを％徴とし、これによって装置の寿命を処すことがで
きることを特徴とするガスレーデ−陰極の構造を提供す
ることでア夛、またこのような陰極の製造方法を提供す
ることである。
本発明は導電性かつ放出性物質からなるスリーブのガス
レーザー陰極であって、このスリーブが周期律第ｖｂ族
金属の炭化物からなる３層で形成され、２つの外層の組
成が”ＣＯ，７４−０，９５、内ノーの組成が”ＣＯ，
９２−０，９８であることを特徴とするガスレーデ−陰
極である。
レーザー陰極であって、このスリーブが周期律第ｖｂ族
金属の炭化物からなる３層で形成され、２つの外層の組
成が”ＣＯ，７４−０，９５、内ノーの組成が”ＣＯ，
９２−０，９８であることを特徴とするガスレーデ−陰
極である。
また本発明はタンタルまたはニオブの五塩化物およびア
ルゴンの雰囲気中で、グ２ファイト素拐を加熱して陰極
を製造する方法であシ、グラファイト素材を温度範囲２
，３００〜２，５００℃に加熱し１この温度に５〜８時
間保持することを特徴とする方法である。
ルゴンの雰囲気中で、グ２ファイト素拐を加熱して陰極
を製造する方法であシ、グラファイト素材を温度範囲２
，３００〜２，５００℃に加熱し１この温度に５〜８時
間保持することを特徴とする方法である。
さらに本発明はタンタルまたはニオブの素材を粉末状グ
ラファイト装入物中で温度範囲２，０００〜２．２００
℃に加熱し、この温度に５〜１０時間保持することを特
徴とするガスレーザー陰極４）＄１！造方法である。
ラファイト装入物中で温度範囲２，０００〜２．２００
℃に加熱し、この温度に５〜１０時間保持することを特
徴とするガスレーザー陰極４）＄１！造方法である。
本発明の方法によって製造したガスレーザー陰極はスパ
ッタリングが少なくガス媒体中における安定性があシ、
機械的強さが大きく導電性および放出性が高い性質を有
する。本発明の陰極のこれらの利益はガスレーザーの寿
命を約１０倍に延ばすことができる。
ッタリングが少なくガス媒体中における安定性があシ、
機械的強さが大きく導電性および放出性が高い性質を有
する。本発明の陰極のこれらの利益はガスレーザーの寿
命を約１０倍に延ばすことができる。
本発明のガスレーザー陰極の製造方法の態様として、０
．５〜０．７餌の薄い壁を有し、機械的に耐久性のある
陰極構造を得る単純な方法である。
．５〜０．７餌の薄い壁を有し、機械的に耐久性のある
陰極構造を得る単純な方法である。
本発明は次の詳細な実施態様の説明によってさらに明ら
かになるでおろう。
かになるでおろう。
本発明のガスレーデ−陰極は円筒形スリーブであってそ
の壁Ｆ！、３層構造を崩し、周期律第ｖｂ族金属の炭化
物からつくる。２つの外側層１の組成はＭｅＣＯ，７４
−０，９５’内層２の組成はＭｅＣＯ，９２−０，９８
であるか、またはセミ炭化物Ｍｌ！Ｉｃ０，５である。
の壁Ｆ！、３層構造を崩し、周期律第ｖｂ族金属の炭化
物からつくる。２つの外側層１の組成はＭｅＣＯ，７４
−０，９５’内層２の組成はＭｅＣＯ，９２−０，９８
であるか、またはセミ炭化物Ｍｌ！Ｉｃ０，５である。
これらの層１−２−１の厚みの比はｌ：１：１−１：０
．２５：１の範囲で選択する。これらのノやラメ−ター
は、陰極の動作特性、すなわち低いスパッタリング率お
よびガス媒体中の安定性などと、レーザー構造部拐とし
ての機械的強さとの組合せを必要とすることによって説
明される。
．２５：１の範囲で選択する。これらのノやラメ−ター
は、陰極の動作特性、すなわち低いスパッタリング率お
よびガス媒体中の安定性などと、レーザー構造部拐とし
ての機械的強さとの組合せを必要とすることによって説
明される。
実験的に示したように、陰極の所要の動作特性はモノ炭
化物ＭｅＣＯ，７４−０，９５の組成によって達成され
、２つの外側の炭化物層１の組成はさきに特定した範囲
を越てはならない。
化物ＭｅＣＯ，７４−０，９５の組成によって達成され
、２つの外側の炭化物層１の組成はさきに特定した範囲
を越てはならない。
陰極のＲｉ［の機械的強さは、内層２がタンタルまたは
ニオブのモノ炭化物の気泡構造によって達成され、この
モノ炭化物はおおよその組成がＭｅＣ””ＭｅＣｏ、、
８の範囲でおるか、または外層の０．９２ 組成がＭｇ２．８〜。、、５である時にタンタルまたは
ニオブのセミ炭化物ＭｅＣｏ、５でありて、このセミ炭
化物す七）炭化物より粘度が大きい。
ニオブのモノ炭化物の気泡構造によって達成され、この
モノ炭化物はおおよその組成がＭｅＣ””ＭｅＣｏ、、
８の範囲でおるか、または外層の０．９２ 組成がＭｇ２．８〜。、、５である時にタンタルまたは
ニオブのセミ炭化物ＭｅＣｏ、５でありて、このセミ炭
化物す七）炭化物より粘度が大きい。
これらの３層の厚みの比が１：ｌ：１ないし１：０．２
５：１であることは実験的に見つけたのであるが、これ
によってレーザー構造部材として陰極の機械的強さを必
要な程度にすることができる。
５：１であることは実験的に見つけたのであるが、これ
によってレーザー構造部材として陰極の機械的強さを必
要な程度にすることができる。
本発明のガスレーデ−陰極の製法は°２・つの実施態様
において行うことができる。
において行うことができる。
陰極の製造方法の第１の実施卯様としては、中空のグラ
ファイト累月を基材として使用し、この素材は製品陰極
の壁の厚みよりわずかに薄い厚みヲ有スる。アルデフ１
を中にタンタルまたはニオブの五塩化物１．５〜２ｇを
含む混合物中でこの累月を加熱して温度範囲２，３００
〜２，５００℃にし、この温度に５〜８時間保持する。
ファイト累月を基材として使用し、この素材は製品陰極
の壁の厚みよりわずかに薄い厚みヲ有スる。アルデフ１
を中にタンタルまたはニオブの五塩化物１．５〜２ｇを
含む混合物中でこの累月を加熱して温度範囲２，３００
〜２，５００℃にし、この温度に５〜８時間保持する。
もとの素材の厚みおよび五塩化物の濃度と共に、所要の
組成を有する３層の炭化物構造を形成し、しかもこれら
の層の厚みの間の比率を所要の値にするように、この製
法の温度および時間を選択する。
組成を有する３層の炭化物構造を形成し、しかもこれら
の層の厚みの間の比率を所要の値にするように、この製
法の温度および時間を選択する。
陰極の３層構造は、選択した処理パラメータによシ、グ
ラファイト素材の全表面に緻密な炭化物外層と同時に形
成される。炭化物のこれ以上の成長は炭素が内部のグラ
ファイトマ） ＩＪフックスら拡散する助けによっての
み行われる・グラファイトマトリックスは特定の処理段
階において粗い構造に変換され、五塩化物が炭素の粒間
面に沿ってこの中に浸透し、この構造を炭化物に変換し
て内層を強化する。
ラファイト素材の全表面に緻密な炭化物外層と同時に形
成される。炭化物のこれ以上の成長は炭素が内部のグラ
ファイトマ） ＩＪフックスら拡散する助けによっての
み行われる・グラファイトマトリックスは特定の処理段
階において粗い構造に変換され、五塩化物が炭素の粒間
面に沿ってこの中に浸透し、この構造を炭化物に変換し
て内層を強化する。
処理温度が２，３００℃よシ低い時は、外層は緻密にな
シすぎるので、炭化物形成反応を著しく防げ、許容でき
る時間内で所要結果を得ることを不可能にする。処理温
度が２，５００℃を越える時は、粗い炭化物層が形成さ
れる、これはバルクにおいて反応が起きるためである。
シすぎるので、炭化物形成反応を著しく防げ、許容でき
る時間内で所要結果を得ることを不可能にする。処理温
度が２，５００℃を越える時は、粗い炭化物層が形成さ
れる、これはバルクにおいて反応が起きるためである。
素材の最初の厚みはタンタルまたはニオブの炭化物の密
度を１ｔＮＬ、実験的補正を行って選択する。
度を１ｔＮＬ、実験的補正を行って選択する。
所要のパラメータを有する陰極の製造方法の条件は相互
に関連しているので、炭化物形成時間は、最終製品の陰
極を金属組識字的Ｘ！＋構造分析のデ−夕と、炭化物形
成後のダラファイト素材の重量変化のｒ−夕とから実験
的に見い出す。上記特定の時間は５〜８時間であるが、
これによってグラファイトを完全に炭化物構造に変換す
ることができる。
に関連しているので、炭化物形成時間は、最終製品の陰
極を金属組識字的Ｘ！＋構造分析のデ−夕と、炭化物形
成後のダラファイト素材の重量変化のｒ−夕とから実験
的に見い出す。上記特定の時間は５〜８時間であるが、
これによってグラファイトを完全に炭化物構造に変換す
ることができる。
本発明の製法の第一の実施態様の特殊な条件および製品
陰極のパンメータを次の第１表に示す。
陰極のパンメータを次の第１表に示す。
以１７と２自
Ｈ８
「
“五
一一一
へ ９１
１ ｈ 磯 ｈ 余１１
覧 １１ 気 本発明の陰極の製法の他の実施態様においては）タンタ
ルまたはニオブの金属累月１壁の厚みが製品陰極の壁の
厚みよシわずかに薄いが、この金属累月を粉末状グラフ
ァイト装入物中で不活性媒体中で温匿範囲２，０００〜
２，２００℃に加熱して、この温度に５〜１０時間保持
する。処理条件および素材の厚みは炭化物形成反応がお
きて、所要の組成および厚みの比率を有する３層炭化物
構造を形成するように選択した。
覧 １１ 気 本発明の陰極の製法の他の実施態様においては）タンタ
ルまたはニオブの金属累月１壁の厚みが製品陰極の壁の
厚みよシわずかに薄いが、この金属累月を粉末状グラフ
ァイト装入物中で不活性媒体中で温匿範囲２，０００〜
２，２００℃に加熱して、この温度に５〜１０時間保持
する。処理条件および素材の厚みは炭化物形成反応がお
きて、所要の組成および厚みの比率を有する３層炭化物
構造を形成するように選択した。
この場合における３層陰極（１４造は周期律第ｖｂ族金
属をＭｅ−Ｃ状態図において炭化して得られる、すなわ
ち炭素に接触する外層はモノ炭化物ＭｅＣｚが形成され
、ここでＸは炭化物の炭素数が上限の１に近い（＋ｊ＋
を意味する、一方向層は長時間の処理においてセミ炭化
物に変態する。
属をＭｅ−Ｃ状態図において炭化して得られる、すなわ
ち炭素に接触する外層はモノ炭化物ＭｅＣｚが形成され
、ここでＸは炭化物の炭素数が上限の１に近い（＋ｊ＋
を意味する、一方向層は長時間の処理においてセミ炭化
物に変態する。
実際の反応速度は多くのパラメータによって変化するの
で、所要の正確度をもって理論的に唱ｑすることができ
ない。それであるから処理条件および製品陰極のパラメ
ータは実験的に確かめることが必要である。処理温度が
２．０００℃よシ低い時は炭化物形成が名しく遅くなり
、その結果炭化物形成時間はかなシ長くなる。２．２０
０℃より高い温度では炭化物形成と共に成長する炭化物
層に欠陥を生じ、製品陰極は内部応力および塑性変形に
よって形が変る；ニオブ炭化物陰極の製造においては、
処理温度範囲を２，０００〜２，１００℃に保持する、
タンタル炭化物の場合は処理温度範囲を２．１００〜２
，２００℃に保持する。所要のｉｅラノータを有する陰
極を製造する全ての条件は相互に関連しているので、処
理時間は総合的な因子であり、その値は金属組織学的分
析によって実験的に見い出す。処理温度を下げ、かつ組
成ＭｅＣｏ、５の製品の内層の厚みを薄くする時は処理
時間が長くなる。
で、所要の正確度をもって理論的に唱ｑすることができ
ない。それであるから処理条件および製品陰極のパラメ
ータは実験的に確かめることが必要である。処理温度が
２．０００℃よシ低い時は炭化物形成が名しく遅くなり
、その結果炭化物形成時間はかなシ長くなる。２．２０
０℃より高い温度では炭化物形成と共に成長する炭化物
層に欠陥を生じ、製品陰極は内部応力および塑性変形に
よって形が変る；ニオブ炭化物陰極の製造においては、
処理温度範囲を２，０００〜２，１００℃に保持する、
タンタル炭化物の場合は処理温度範囲を２．１００〜２
，２００℃に保持する。所要のｉｅラノータを有する陰
極を製造する全ての条件は相互に関連しているので、処
理時間は総合的な因子であり、その値は金属組織学的分
析によって実験的に見い出す。処理温度を下げ、かつ組
成ＭｅＣｏ、５の製品の内層の厚みを薄くする時は処理
時間が長くなる。
タンタルおよびニオブのセミ炭化物は均一性の範囲がき
わめて狭くて六方晶形格子を有し、セミ炭化物組成の変
形はＸ線分析結果からＮ、’ ８１めることかできなか
った。
わめて狭くて六方晶形格子を有し、セミ炭化物組成の変
形はＸ線分析結果からＮ、’ ８１めることかできなか
った。
本発明の製法の第２の実施態様の特殊なφ件および、こ
れによって得られた製品陰極の〕ｆラメータを前記第２
表に示す。
れによって得られた製品陰極の〕ｆラメータを前記第２
表に示す。
第１および第２表に示すパラメータを有する本発明によ
って製造した種々な陰極を使用して、密封ＣＯ２レーザ
ーで試験を行った。比較の目的で同様な形を有するコパ
ル金属陰極を使用した密封ＣＯ２レーデ−も試験した。
って製造した種々な陰極を使用して、密封ＣＯ２レーザ
ーで試験を行った。比較の目的で同様な形を有するコパ
ル金属陰極を使用した密封ＣＯ２レーデ−も試験した。
試験の結果、本発明によって製造したタンタルまたはニ
オブの炭化物陰極を使用すると、密封ＣＯ２レーザーの
寿命を、コパル陰極の５００時間から１０．０００時間
以上に延すことができる。
オブの炭化物陰極を使用すると、密封ＣＯ２レーザーの
寿命を、コパル陰極の５００時間から１０．０００時間
以上に延すことができる。
同時に単位波長に対する単位放射出力の最大値を得て、
この値を寿命期間を通して実質的に一定に保つことがで
きる。またこの寿命に制限を与えるものは陰極の影響に
よるのではなくて、他の因子によって制限されることが
わかった、他の因子をなくすことができれば、ガスレー
ザーの寿命を更に延すに違いない。
この値を寿命期間を通して実質的に一定に保つことがで
きる。またこの寿命に制限を与えるものは陰極の影響に
よるのではなくて、他の因子によって制限されることが
わかった、他の因子をなくすことができれば、ガスレー
ザーの寿命を更に延すに違いない。
このように本発明の製法によって製造したガスレーザー
陰極の利益はガスレーザーの寿命を数倍も延すことであ
る。これはＣｏ２レーザーに限るのではなくて、陰極の
スノやツタリングが最も重要な因子である他の多くのガ
スレーザー例えばＣＯレーザー、ヘリウム−ネオンレー
ザ−などについてもあてはまる。
陰極の利益はガスレーザーの寿命を数倍も延すことであ
る。これはＣｏ２レーザーに限るのではなくて、陰極の
スノやツタリングが最も重要な因子である他の多くのガ
スレーザー例えばＣＯレーザー、ヘリウム−ネオンレー
ザ−などについてもあてはまる。
添付図面は本発明のガスレーザー陰極の長手方向の断面
図である。 ｌ・・・外層、２・・・内層。 特許出願人 グリゴリイ アニシモピッチ マチュルカ弁理士青木
朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士 寺 １） 豊 弁理士 山 口 昭 之 第１頁の続き ０発 明 者 ラデイ・コンスタンチノピッチ・チュザ
コ ソ連国モスクワ・ウリツア・オ ルドゾニキドゼ１４クワルチーラ ９ ０発 明 者 バベル・グリゴリエピッチ・ツイバ ソ連国モスクワ２ベルホネーミ ハイロブスキイ・プロエズド１０ クワルチーラ１３ ０発 明 者 ジエンナデイ・イバノビツチ・デミチェ
フ ッ連国ディアトコフ・ブリャン スコイ・オブラステイ・ウリツ ア・ミラ１０クワルチーラ２７ ０発 明 者 ミハイル・アレキサンドロピッチ・フェ
ニン ソ連国ディアトコフ・ブリャン スコイ・オブラステイ・スタン ツイオンナヤ・ウリツア３２クワ ルチー）１４ ■出 願 人 二コライ・ニコラエピッチ・レプニコフ ソ連国モスクワ・ウリツア・ク ウシコバ２１クワルチーラ１０６ ＠出 願 人 スベトラナ・ドミトリエブナ・ソボレバ ソ連国モスクワ・ビルニュスカ ヤ・ウリツア７コルプス２クワ ルチーラ３７４ ■出 願 人 ラデイ・コンスタンチノピッチ・チュザ
コ ソ連国モスクワ・ウリツア・オ ルドゾニキドゼ１４クワルチーラ ９ ■市 願 人 バベル・グルゴリエビツチ・ツイバ ソ連国モスクワ２ベルホネーミ ハイロブスキイ・プロエズド１０ クワルチーラ１３ ■出 願 人 ジエンナデイ・イバノビツチ・デミチェ
フ ッ連国ディアトコフ・ブリャン スコイ・オブラステイ・ウリツ ア・ミラ１０クワルチーラ２７ ０出 願 人 ミハイル・アレキサンドロピッチ・フェ
ニン ソ連国ディアトコフ・ブリャン スコイ・オブラステイ・スタン ツイオンナヤ・ウリツア３２クワ ルチーラ１４
図である。 ｌ・・・外層、２・・・内層。 特許出願人 グリゴリイ アニシモピッチ マチュルカ弁理士青木
朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士 寺 １） 豊 弁理士 山 口 昭 之 第１頁の続き ０発 明 者 ラデイ・コンスタンチノピッチ・チュザ
コ ソ連国モスクワ・ウリツア・オ ルドゾニキドゼ１４クワルチーラ ９ ０発 明 者 バベル・グリゴリエピッチ・ツイバ ソ連国モスクワ２ベルホネーミ ハイロブスキイ・プロエズド１０ クワルチーラ１３ ０発 明 者 ジエンナデイ・イバノビツチ・デミチェ
フ ッ連国ディアトコフ・ブリャン スコイ・オブラステイ・ウリツ ア・ミラ１０クワルチーラ２７ ０発 明 者 ミハイル・アレキサンドロピッチ・フェ
ニン ソ連国ディアトコフ・ブリャン スコイ・オブラステイ・スタン ツイオンナヤ・ウリツア３２クワ ルチー）１４ ■出 願 人 二コライ・ニコラエピッチ・レプニコフ ソ連国モスクワ・ウリツア・ク ウシコバ２１クワルチーラ１０６ ＠出 願 人 スベトラナ・ドミトリエブナ・ソボレバ ソ連国モスクワ・ビルニュスカ ヤ・ウリツア７コルプス２クワ ルチーラ３７４ ■出 願 人 ラデイ・コンスタンチノピッチ・チュザ
コ ソ連国モスクワ・ウリツア・オ ルドゾニキドゼ１４クワルチーラ ９ ■市 願 人 バベル・グルゴリエビツチ・ツイバ ソ連国モスクワ２ベルホネーミ ハイロブスキイ・プロエズド１０ クワルチーラ１３ ■出 願 人 ジエンナデイ・イバノビツチ・デミチェ
フ ッ連国ディアトコフ・ブリャン スコイ・オブラステイ・ウリツ ア・ミラ１０クワルチーラ２７ ０出 願 人 ミハイル・アレキサンドロピッチ・フェ
ニン ソ連国ディアトコフ・ブリャン スコイ・オブラステイ・スタン ツイオンナヤ・ウリツア３２クワ ルチーラ１４
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電気伝導放出物質からなるスリーブのガスレーザー
陰極であって、このスリーブが周期律第ｖｂ族金属の炭
化物からなる３層で形成され、２つめ外層の組成がＭｅ
Ｃ％内層の組成゛が０、７４−０．９５ ＭｅＣｏ、９□−８，９８であることをｔＲ徴とするガ
スレーザー陰極。 ２ 電気伝導放出物質からなるスリーブが周期律第Ｖｂ
、ｌ金属の炭化物からなる３層で形成され・２つの外層
の組成がＭｅＣＯ，７４−０，９５、内層の組成がＭｅ
ＣＯ，９２−０，９８であるガスレーザー陰極を、タン
タルまたはニオブの五塩化物およびアルゴンの雰囲気中
でグラファイト素材を加熱して製造する方法であって、
この累月を温度範囲２，３００〜２．５００℃に加熱し
、この温度に５〜８時間保持することを特徴とする、ガ
スレーザー陰極の製法。 ３、電気伝導放出物質からなるスリーブのガスレーザー
陰極であって、このスリーブが周期律第ｖｂ族金属の炭
化物からなる３層で形成され、２つの外層の組成がＭｅ
ＣＯ，８＝０．９５ ’内層の組成がセミ炭化物Ｍｅ
Ｃｏ、ｓであるガスレーザー陰極。 ４、電気伝導放出物質からなるスリーブが周期律第ｖｂ
族金属の炭化物からなる３層で形成され、２つの外層の
組成がＭｅＣＯ，８−０，９５’ 内層の組成がセミ炭
化物ＭｅＣ（、，５であるガスレーザー陰極をアルゴン
雰囲気中で加熱して製造する方法であって、タンタルま
たはニオブの素材を粉末グラファイト装入物中で温度範
囲２．０００〜２，２００℃に加熱し、この温度に５〜
１０時間保持することを特徴とする、ガスレーザー陰極
の製法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19823224644 DE3224644A1 (de) | 1982-07-01 | 1982-07-01 | Kathode fuer gaslaser und verfahren zu deren herstellung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5914686A true JPS5914686A (ja) | 1984-01-25 |
| JPS643350B2 JPS643350B2 (ja) | 1989-01-20 |
Family
ID=6167373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12071982A Granted JPS5914686A (ja) | 1982-07-01 | 1982-07-13 | ガスレ−ザ−陰極および製法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5914686A (ja) |
| CA (1) | CA1194586A (ja) |
| DE (1) | DE3224644A1 (ja) |
| FR (1) | FR2530088A1 (ja) |
| SE (1) | SE453033B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999001890A1 (fr) * | 1997-07-03 | 1999-01-14 | Hamamatsu Photonics K.K. | Tube a decharge et procede de calibrage de longueur d'ondes laser en utilisant ce tube |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3642749A1 (de) * | 1986-12-15 | 1988-06-23 | Eltro Gmbh | Oberflaechen fuer elektrische entladungen |
| CA1272504A (en) * | 1986-11-18 | 1990-08-07 | Franz Prein | Surface for electric discharge |
| US5282332A (en) * | 1991-02-01 | 1994-02-01 | Elizabeth Philips | Stun gun |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB974447A (en) * | 1962-02-13 | 1964-11-04 | High Temperature Materials Inc | Metallic carbides and a process of producing the same |
| BE651736A (ja) * | 1963-08-13 | |||
| US3399980A (en) * | 1965-12-28 | 1968-09-03 | Union Carbide Corp | Metallic carbides and a process of producing the same |
| GB1396455A (en) * | 1972-05-04 | 1975-06-04 | Toyoda Chuo Kenkyusho Kk | Method of forming a carbide layer |
| DE2303358A1 (de) * | 1973-01-24 | 1974-07-25 | Patra Patent Treuhand | Kaltkathodengaslaser |
| CA1017531A (en) * | 1973-05-02 | 1977-09-20 | Ppg Industries, Inc. | Preparation of finely-divided refractory powders |
| US3991385A (en) * | 1975-02-03 | 1976-11-09 | Owens-Illinois, Inc. | Gas laser with sputter-resistant cathode |
| US4017808A (en) * | 1975-02-10 | 1977-04-12 | Owens-Illinois, Inc. | Gas laser with sputter-resistant cathode |
| US4085385A (en) * | 1975-03-21 | 1978-04-18 | Owens-Illinois, Inc. | Gaseous laser device with damage-resistant cathode |
| GB1579249A (en) * | 1977-05-18 | 1980-11-19 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Thermionic cathodes |
-
1982
- 1982-07-01 DE DE19823224644 patent/DE3224644A1/de active Granted
- 1982-07-02 SE SE8204124A patent/SE453033B/sv not_active IP Right Cessation
- 1982-07-08 FR FR8212007A patent/FR2530088A1/fr active Granted
- 1982-07-08 CA CA000406932A patent/CA1194586A/en not_active Expired
- 1982-07-13 JP JP12071982A patent/JPS5914686A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999001890A1 (fr) * | 1997-07-03 | 1999-01-14 | Hamamatsu Photonics K.K. | Tube a decharge et procede de calibrage de longueur d'ondes laser en utilisant ce tube |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1194586A (en) | 1985-10-01 |
| SE8204124L (sv) | 1984-01-03 |
| FR2530088A1 (fr) | 1984-01-13 |
| DE3224644A1 (de) | 1984-01-05 |
| SE453033B (sv) | 1988-01-04 |
| DE3224644C2 (ja) | 1989-05-24 |
| JPS643350B2 (ja) | 1989-01-20 |
| SE8204124D0 (sv) | 1982-07-02 |
| FR2530088B1 (ja) | 1985-02-01 |
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