JPS5968984A - 無声放電式ガスレ−ザ装置 - Google Patents
無声放電式ガスレ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS5968984A JPS5968984A JP17958382A JP17958382A JPS5968984A JP S5968984 A JPS5968984 A JP S5968984A JP 17958382 A JP17958382 A JP 17958382A JP 17958382 A JP17958382 A JP 17958382A JP S5968984 A JPS5968984 A JP S5968984A
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- JP
- Japan
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- discharge
- dielectric
- electrode
- coated
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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
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/038—Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (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】
本発明は無声放電式ガスレーザ装置に係り、特に無声放
電式炭酸がスレーザ発撮器における電極＋ｉＩｉ造に関
するものである。
電式炭酸がスレーザ発撮器における電極＋ｉＩｉ造に関
するものである。
従来この種の無声放電式炭酸ガスレーザ発撥器として、
第１図に示すものが知られている。第１図において、１
はガラス等誘電体を表面に被覆して成る一対の誘電体電
極、２はこの誘電体電極１の支持体、３は放′成空間、
４は炭酸ガス（ＣＯ２）を含むレーザ光線を有効に発掘
するための混合ガスを供給する送風機である。５，６は
レーザ光線を発掘、増幅するための共娠器鏡を構成し、
５は全反射鏡、６は部分反射鏡であり、この部分反射鏡
６から増幅されたレーザ光線の１部が第１図の矢印で示
す方向へ外部に取り出される。７は上記各構成体を収納
する筐体である。
第１図に示すものが知られている。第１図において、１
はガラス等誘電体を表面に被覆して成る一対の誘電体電
極、２はこの誘電体電極１の支持体、３は放′成空間、
４は炭酸ガス（ＣＯ２）を含むレーザ光線を有効に発掘
するための混合ガスを供給する送風機である。５，６は
レーザ光線を発掘、増幅するための共娠器鏡を構成し、
５は全反射鏡、６は部分反射鏡であり、この部分反射鏡
６から増幅されたレーザ光線の１部が第１図の矢印で示
す方向へ外部に取り出される。７は上記各構成体を収納
する筐体である。
第２図（ａｌ 、 （ｂ）は、第１図の無声放電式炭酸
ガスレーザ発振器に用いられる誘電体電極の構造を示す
正面図及び一部欠截側面図である。第２図（ａ）。
ガスレーザ発振器に用いられる誘電体電極の構造を示す
正面図及び一部欠截側面図である。第２図（ａ）。
（ｂｌにおいて、８は金属管から成る電極管、９は電極
管８の表面に被覆されたガラス等誘電体であり、電極管
８（！ニガラス等誘電体９とにより誘電体電極１が構成
され、この誘電体電極１は相対向する一対より成ってい
る。１０は放電空間３の電気的絶縁境界を形成する誘電
体から成る絶縁物であり、同時に誘・電体′醒極１の支
持体を構成しており１この絶縁物１０は誘電体電極１の
上部のほぼ半分以上を埋め込むよう密着して形成される
。１１は誘電体電極１を内部から冷却する冷却水、１２
゜１３はそれぞれ冷却水１１の入口と出口、１４は高電
圧の給電端子であり、放電空間３における放電１５は絶
縁物１０で境界を形成した一対の誘電体電極１の表面で
行なわれる。レーザ発振においては、放電空間３での放
’ｌｉ、１５が均一になることが必要であり、そのため
放電空間３内の放電１５が対をなす誘電体電極１の相対
向する面のみで行なわれることが必須条件であって、こ
の点、絶縁物１０による放電制限効果の役割は大きいも
のがある。
管８の表面に被覆されたガラス等誘電体であり、電極管
８（！ニガラス等誘電体９とにより誘電体電極１が構成
され、この誘電体電極１は相対向する一対より成ってい
る。１０は放電空間３の電気的絶縁境界を形成する誘電
体から成る絶縁物であり、同時に誘・電体′醒極１の支
持体を構成しており１この絶縁物１０は誘電体電極１の
上部のほぼ半分以上を埋め込むよう密着して形成される
。１１は誘電体電極１を内部から冷却する冷却水、１２
゜１３はそれぞれ冷却水１１の入口と出口、１４は高電
圧の給電端子であり、放電空間３における放電１５は絶
縁物１０で境界を形成した一対の誘電体電極１の表面で
行なわれる。レーザ発振においては、放電空間３での放
’ｌｉ、１５が均一になることが必要であり、そのため
放電空間３内の放電１５が対をなす誘電体電極１の相対
向する面のみで行なわれることが必須条件であって、こ
の点、絶縁物１０による放電制限効果の役割は大きいも
のがある。
従来の無声放電式炭酸ガスレーザ発街器に用いられる誘
電体電極１は以上のように構成されているので、電極管
８の表面に被覆されたガラス等誘電体９は、全周面にわ
たり被覆されていることからして全面が同一の誘電率を
有しており、このため放電制限材をなす絶縁物１０は、
放電１５が行なわれる領域以外である誘電体電極１の面
をすべて確実に被稼しなければならず、そのために構造
が複雑となり寸法的にも大きくならざるを得ない等の欠
点があった。また、従来この種の絶縁物１０の比誘電率
ε８は約ε、≦８程度で比較的に小さいものであったが
、最近単位面積当りの放ｉｔ密度を増大するため、約ε
８≧１０程度の高い比誘電率材料が使用されるようにな
り、放電制限材としての絶縁物１０の構造、選定が非常
に困難になるなどの欠点があった。
電体電極１は以上のように構成されているので、電極管
８の表面に被覆されたガラス等誘電体９は、全周面にわ
たり被覆されていることからして全面が同一の誘電率を
有しており、このため放電制限材をなす絶縁物１０は、
放電１５が行なわれる領域以外である誘電体電極１の面
をすべて確実に被稼しなければならず、そのために構造
が複雑となり寸法的にも大きくならざるを得ない等の欠
点があった。また、従来この種の絶縁物１０の比誘電率
ε８は約ε、≦８程度で比較的に小さいものであったが
、最近単位面積当りの放ｉｔ密度を増大するため、約ε
８≧１０程度の高い比誘電率材料が使用されるようにな
り、放電制限材としての絶縁物１０の構造、選定が非常
に困難になるなどの欠点があった。
本発明は上記のような従来のものの欠点を除去するため
になされたもので、少なくとも一方にガラス等誘電体を
被覆した接地側電極及び高電圧側電極と、この両電極間
に高電圧を印加して両電極間の放電空間に放電を起こす
電源と、前記放電空間の両端部に位置し、前記放電が起
きた時にレーザ発振を発生させる全反射鏡及びレーザ出
力側の部分反射鏡から成る共振器とを備え、前記ガラス
等誘電体上における放′成をさせない領域のみにフッ素
系ポリマーをコーティングしてなる構成を有し、簡単な
電極構造をもって、電極の放電領域における放電制限効
果を一層改善させることができるようにした無声放電式
ガスレーザ装置を提供することを目的としている。
になされたもので、少なくとも一方にガラス等誘電体を
被覆した接地側電極及び高電圧側電極と、この両電極間
に高電圧を印加して両電極間の放電空間に放電を起こす
電源と、前記放電空間の両端部に位置し、前記放電が起
きた時にレーザ発振を発生させる全反射鏡及びレーザ出
力側の部分反射鏡から成る共振器とを備え、前記ガラス
等誘電体上における放′成をさせない領域のみにフッ素
系ポリマーをコーティングしてなる構成を有し、簡単な
電極構造をもって、電極の放電領域における放電制限効
果を一層改善させることができるようにした無声放電式
ガスレーザ装置を提供することを目的としている。
以下、本発明の一実施例を図について説明する。
第３図（ａ） 、 （ｂ）は本発明の一実施例である無
声放電式ガスレーザ装置に用いられる誘電体電極の構造
を示す正面図及び一部欠截側面図で、第２図（ａ）。
声放電式ガスレーザ装置に用いられる誘電体電極の構造
を示す正面図及び一部欠截側面図で、第２図（ａ）。
（ｂｌと同一部分には同一符号を用いて表示してあり、
その詳細な説明は省略する。第３図（ａｌ 、 （ｂｌ
に示すように、１６は金属管８の表面に被覆されたガラ
ス等誘電体から成る高誘電率の誘電体、１７は高誘電率
の誘電体１６上における放電をさせない領域のみに被覆
された低誘電率の誘電体である。この低誘電率の誘電体
の材料は、放電空間３内の放電領域以外での放電を防止
する目的で、誘電率の値が小さい程好ましい。また、低
誘電率の誘電体１７としては、無声放電に対する耐放電
性や、レーザ発振に必要なＣ０２を主成分とするＣＯ、
Ｎｅ 。
その詳細な説明は省略する。第３図（ａｌ 、 （ｂｌ
に示すように、１６は金属管８の表面に被覆されたガラ
ス等誘電体から成る高誘電率の誘電体、１７は高誘電率
の誘電体１６上における放電をさせない領域のみに被覆
された低誘電率の誘電体である。この低誘電率の誘電体
の材料は、放電空間３内の放電領域以外での放電を防止
する目的で、誘電率の値が小さい程好ましい。また、低
誘電率の誘電体１７としては、無声放電に対する耐放電
性や、レーザ発振に必要なＣ０２を主成分とするＣＯ、
Ｎｅ 。
Ｈｅ等を含む混合ガスの励起時に発生する０゜０３等の
気体に暴露された際の耐酸化、耐劣化性４１′とが必要
となる。上記の諸事項を満足する低誘電率の誘電体１７
の材料として、本発明ではフッ素系ポリマーを用いてい
る。このフッ素系ポリマーは、例えばそのパウダーディ
スパージョンを高１ｊｆｆ ｎ率の誘電体１６にコーテ
ィングし、融点より高い温度で熱処理することにより誘
電体１６の表面に密着した均一な膜に形成される。特に
、フッ素系ポリマーは、ヘキサフルオルプロピレンーテ
ドラフルオルエチレン共重合体、あるいはポリテトラフ
ルオルエチレン、あるいはポリクロルトリフルオルエチ
レン、するいはクロルトリフルオルエチレン−テトラフ
ルオルエチレン共重合体、あるいはポリフッ化ビニリデ
ン、あるいはクロルトリフルオルエチレン−フッ化ビニ
リデン共重合体、あるいはポリフッ化ビニル、あるいは
エチレン−テトラフルオルエチレン共重合体、あるいは
ベルか フルオルアルコキシ樹脂である場合、上記の諸条件に最
も適していることが実験的に確かめられている。第４図
に示す表図には、本発明で実施したフッ素系ポリマーの
物性値の一例が示されている。
気体に暴露された際の耐酸化、耐劣化性４１′とが必要
となる。上記の諸事項を満足する低誘電率の誘電体１７
の材料として、本発明ではフッ素系ポリマーを用いてい
る。このフッ素系ポリマーは、例えばそのパウダーディ
スパージョンを高１ｊｆｆ ｎ率の誘電体１６にコーテ
ィングし、融点より高い温度で熱処理することにより誘
電体１６の表面に密着した均一な膜に形成される。特に
、フッ素系ポリマーは、ヘキサフルオルプロピレンーテ
ドラフルオルエチレン共重合体、あるいはポリテトラフ
ルオルエチレン、あるいはポリクロルトリフルオルエチ
レン、するいはクロルトリフルオルエチレン−テトラフ
ルオルエチレン共重合体、あるいはポリフッ化ビニリデ
ン、あるいはクロルトリフルオルエチレン−フッ化ビニ
リデン共重合体、あるいはポリフッ化ビニル、あるいは
エチレン−テトラフルオルエチレン共重合体、あるいは
ベルか フルオルアルコキシ樹脂である場合、上記の諸条件に最
も適していることが実験的に確かめられている。第４図
に示す表図には、本発明で実施したフッ素系ポリマーの
物性値の一例が示されている。
一方、第３図（ｂ）に示される誘電体電極ｌを構成する
電極管８における円型筒状の電極形状は、角型筒状とか
、楕円型筒状となっても同様の効果を奏する。
電極管８における円型筒状の電極形状は、角型筒状とか
、楕円型筒状となっても同様の効果を奏する。
さて、上記第４図の表図に示される実施例のように、例
えば高誘電率の誘電体として使用するガラス誘電体の比
誘電率は約８．２、低誘′屯率の誘電体として使用する
ヘキサフルオルプロピレン−テトラフルオルエチレン共
重合体（ＦＥＰ）の比誘電率は約２．１であるとして、
電極表面に被覆されるガラス誘電体の厚さを０．６ｔ、
ＦＥＰの厚さを０．５ｔコーテイングした場合について
見る。この結果、接地側電極及び高電圧側電極の両電極
間に電圧を印加した時、上記各誘電体が分担する電位差
がガラス誘電体のみの領域と、ガラス誘電体にＦ Ｅ
Ｐをコーティングした領域とでは異なり、後者の場合に
はＦＥＰ層の存在により大きな電位差が生じて放電しな
くなった。すなわぢ、この現象は、上記両電極間での放
電制限効果を与える放電領域の制御に有効的に作用する
ものであることが明らかになった。
えば高誘電率の誘電体として使用するガラス誘電体の比
誘電率は約８．２、低誘′屯率の誘電体として使用する
ヘキサフルオルプロピレン−テトラフルオルエチレン共
重合体（ＦＥＰ）の比誘電率は約２．１であるとして、
電極表面に被覆されるガラス誘電体の厚さを０．６ｔ、
ＦＥＰの厚さを０．５ｔコーテイングした場合について
見る。この結果、接地側電極及び高電圧側電極の両電極
間に電圧を印加した時、上記各誘電体が分担する電位差
がガラス誘電体のみの領域と、ガラス誘電体にＦ Ｅ
Ｐをコーティングした領域とでは異なり、後者の場合に
はＦＥＰ層の存在により大きな電位差が生じて放電しな
くなった。すなわぢ、この現象は、上記両電極間での放
電制限効果を与える放電領域の制御に有効的に作用する
ものであることが明らかになった。
なお、上記した本発明の一実施例のものの変形例として
、放電をさせる領域のみを比誘電率の大きな誘電体で被
覆し、放電をさせない領域は金属′電極に直接上記フッ
素系ポリマーをコーティングした構成にしても良く、こ
の場合にも上記実施例と同様の効果を奏する。
、放電をさせる領域のみを比誘電率の大きな誘電体で被
覆し、放電をさせない領域は金属′電極に直接上記フッ
素系ポリマーをコーティングした構成にしても良く、こ
の場合にも上記実施例と同様の効果を奏する。
以上のように、本発明に係る無声放電式ガスレーザ装置
によれば、接地側電極及び高電圧側電極の少なくとも一
方に被覆したガラス等誘電体上Ｃとおける放電をさせな
い領域のみにフッ素系ポリマーをコーティングしてなる
構成としたので、極めて簡単な電極構造を有すると共に
、電極の放電領域における放電制限効果を著しく向上さ
せ得るという優れた効果を奏するものである。
によれば、接地側電極及び高電圧側電極の少なくとも一
方に被覆したガラス等誘電体上Ｃとおける放電をさせな
い領域のみにフッ素系ポリマーをコーティングしてなる
構成としたので、極めて簡単な電極構造を有すると共に
、電極の放電領域における放電制限効果を著しく向上さ
せ得るという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の無声放電式炭酸ガスレーザ発振器を示す
概略構成図、第２図（ａｌ 、 （ｂｌ Ｇま、第１図
の無声放電式炭酸ガスレーザ発振器番こ用Ｇ）られる誘
電体電極の構造を示す正面図及び−音す欠截０１１１面
図、第３図（ａ） 、 （ｂ）は、本発明の一実施例で
ある無声放電式ガスレーザ装置に用いられる誘′亀体電
４参の構造を示す正面図及び一部欠截側面図、第４図番
ま本発明で実施したフッ素系ポリマーの物性値の−ｆｔ
ｌを示す表図である。 １・・・・・・・・・誘電体電極、２・・・・・・・・
・支持体、３・・・・・・・・・放′亀空間、４・・・
・・・・・・送風機、５・・・・・・・・・全反射鏡、
６・・・・・・・・・部分反射鏡、７・・・・・・−・
筐体、８・・−・・・・・電極管、９・・・・・・・・
・ガラス等誘電体、１０・・−・・・・・絶縁物、１１
・・・・・・・・・冷却水、１２・・・・・・・・入口
、１３・・・・・・・・・出口、１４・・・・・・・・
・給を端子、１５・・−・・・・・放電、１６・・・・
・・・−・高誘電率の誘電体、１７・・・・・・・・・
低誘電率の誘電体。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 −
概略構成図、第２図（ａｌ 、 （ｂｌ Ｇま、第１図
の無声放電式炭酸ガスレーザ発振器番こ用Ｇ）られる誘
電体電極の構造を示す正面図及び−音す欠截０１１１面
図、第３図（ａ） 、 （ｂ）は、本発明の一実施例で
ある無声放電式ガスレーザ装置に用いられる誘′亀体電
４参の構造を示す正面図及び一部欠截側面図、第４図番
ま本発明で実施したフッ素系ポリマーの物性値の−ｆｔ
ｌを示す表図である。 １・・・・・・・・・誘電体電極、２・・・・・・・・
・支持体、３・・・・・・・・・放′亀空間、４・・・
・・・・・・送風機、５・・・・・・・・・全反射鏡、
６・・・・・・・・・部分反射鏡、７・・・・・・−・
筐体、８・・−・・・・・電極管、９・・・・・・・・
・ガラス等誘電体、１０・・−・・・・・絶縁物、１１
・・・・・・・・・冷却水、１２・・・・・・・・入口
、１３・・・・・・・・・出口、１４・・・・・・・・
・給を端子、１５・・−・・・・・放電、１６・・・・
・・・−・高誘電率の誘電体、１７・・・・・・・・・
低誘電率の誘電体。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 −
Claims (2)
- （１）少なくとも一方にガラス等誘電体を被覆した接地
側電極及び高電圧側電極と、該両電極間に高電圧を印加
してこの両電極間の放電空間に放電を起こすｍ源と、前
記放電空間の両端部に位置し、前記放電が起きた時にレ
ーザ発振を発生させる全反射鏡及びレーザ出力側の部分
反ｌ鏡から成る共振器とを備え、前記ガラス等誘電体上
における放電をさせない領域のみにフッ素系ポリマーを
コーティングしてなる構成としたことを特徴とする無声
放電式がスレーザ装置。 - （２） 前記フッ素系ポリマーは、ヘキサフルオルプ
ロピレン−テトラフルオルエチレン共重合体、あるいは
ポリテトラフルオルエチレン、あるいはポリクロルトリ
フルオルエチレン、あるいはクロルトリフルオルエチレ
ン−テトラフルオルエチレン共重合体、あるいはポリフ
ッ化ビニリデン、あるいはクロルトリフルオルエチレン
−フッ化ビニリデン共重合体、あるいはポリフッ化ビニ
ル、あるいはエチレン−テトラフルオルエチレン共重合
体、あるいはベルフルオルアルコキシ樹脂であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の無声放電式ガス
レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17958382A JPS5968984A (ja) | 1982-10-13 | 1982-10-13 | 無声放電式ガスレ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17958382A JPS5968984A (ja) | 1982-10-13 | 1982-10-13 | 無声放電式ガスレ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5968984A true JPS5968984A (ja) | 1984-04-19 |
| JPS6240875B2 JPS6240875B2 (ja) | 1987-08-31 |
Family
ID=16068258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17958382A Granted JPS5968984A (ja) | 1982-10-13 | 1982-10-13 | 無声放電式ガスレ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5968984A (ja) |
-
1982
- 1982-10-13 JP JP17958382A patent/JPS5968984A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6240875B2 (ja) | 1987-08-31 |
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