JPS60128685A - 金属イオンレ−ザ− - Google Patents
金属イオンレ−ザ−Info
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- JPS60128685A JPS60128685A JP23606183A JP23606183A JPS60128685A JP S60128685 A JPS60128685 A JP S60128685A JP 23606183 A JP23606183 A JP 23606183A JP 23606183 A JP23606183 A JP 23606183A JP S60128685 A JPS60128685 A JP S60128685A
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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
- H01S3/031—Metal vapour lasers, e.g. metal vapour generation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- 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】
〔発明の技術分野J
本発明は構造簡易にしてブリュースター窓を金属蒸気t
こよる汚染から確実に保護し得るようVこした金属イオ
ンレーザ−に関する。
こよる汚染から確実に保護し得るようVこした金属イオ
ンレーザ−に関する。
し従来技術〕
近年、ホロー陰極放電を用いた金属イオンレーザ−が[
重々提案されている。この種のレーザーはその励起の強
さから多色発振が可能で、現在のところHe−cdイオ
ンンーザ−では12本の発振線が観測されており、その
中には光3原色の赤、青。
重々提案されている。この種のレーザーはその励起の強
さから多色発振が可能で、現在のところHe−cdイオ
ンンーザ−では12本の発振線が観測されており、その
中には光3原色の赤、青。
緑が含まれ、液体レーザーおよび固体レーザーにみられ
ないすぐれた特色を有し、例えばプリンタ及び複写機の
ような装置への応用が期待されているが、今だ実用の城
に達していないのが実情である。その原因としては種々
考えられるが、主要なものとしてはV−ザー活性領域内
で金属蒸気を扱うため、陰極表面やブリュースター窓に
金・:用蒸気が付着して絶えず初期状態を保つことがで
きず、動作特性に経年変化が起り、出力の安定性を確保
できないためと思われる。特に、V−ザー管としてはブ
リュースター窓を保護するため二股にホロー陰極の両端
からボア内の金属蒸気が散逸しないよう補助陽極による
放電の電気泳動効果を利用して吹き返しを行っているが
、[婁僕ボアと同じ直径をもつ陽光柱放電通路では充分
に吹き返すことができなかった。
ないすぐれた特色を有し、例えばプリンタ及び複写機の
ような装置への応用が期待されているが、今だ実用の城
に達していないのが実情である。その原因としては種々
考えられるが、主要なものとしてはV−ザー活性領域内
で金属蒸気を扱うため、陰極表面やブリュースター窓に
金・:用蒸気が付着して絶えず初期状態を保つことがで
きず、動作特性に経年変化が起り、出力の安定性を確保
できないためと思われる。特に、V−ザー管としてはブ
リュースター窓を保護するため二股にホロー陰極の両端
からボア内の金属蒸気が散逸しないよう補助陽極による
放電の電気泳動効果を利用して吹き返しを行っているが
、[婁僕ボアと同じ直径をもつ陽光柱放電通路では充分
に吹き返すことができなかった。
そこで、例えばブリュースター窓の手前に金属蒸気の散
逸を防止する凝縮パンフルとしての金属蒸気凝縮部を設
けたものが提案(特開昭57−32689号公報参照)
されているが、このような構造においてはレーザー管自
体が複雑になり組立作業性が悪い上、凝縮部によりレー
ザー管の寸法が長くなるという欠点があった。
逸を防止する凝縮パンフルとしての金属蒸気凝縮部を設
けたものが提案(特開昭57−32689号公報参照)
されているが、このような構造においてはレーザー管自
体が複雑になり組立作業性が悪い上、凝縮部によりレー
ザー管の寸法が長くなるという欠点があった。
本発明は上述したような点に鑑みてなされたもので、補
助陽極部の陽光柱放電通路の径をレーザー増幅作用に寄
与する陰極ボア内のグロー領域の直径とはソ等しくなる
ように陰極ボア径より細くして放電直流密度を増し、吹
き返し効果を増すとハう極めて簡単な構成により、金属
蒸気の散逸をより確実に防止し、ブリュースター窓の汚
染を防止するようにした金属イオンレーザ−を提供する
ものである。
助陽極部の陽光柱放電通路の径をレーザー増幅作用に寄
与する陰極ボア内のグロー領域の直径とはソ等しくなる
ように陰極ボア径より細くして放電直流密度を増し、吹
き返し効果を増すとハう極めて簡単な構成により、金属
蒸気の散逸をより確実に防止し、ブリュースター窓の汚
染を防止するようにした金属イオンレーザ−を提供する
ものである。
〔実施し11〕
以下、本発明を図面にポラ−実施例に基づいて詳i++
+に1況明する。
+に1況明する。
第1図は本発明に係る金属イオンレーザ−の−実施例を
示す断面図、第2図は同レーザーの要部拡大断面図であ
る。これらの図において、1は塩ガスを封入したレーザ
ー管、2,3はブリュースター窓、4はホロー陰極、5
a、5b、5cは主陽極、6a、6bは補助陽極、Iは
絶縁体、8A、8B は金属イオン発生材料9の溜部、
10は陽光柱放電通路、11はグロー領域、1−2は陰
極暗部、13′は陰極ボア、4′はホロー陰極4の外管
である。
示す断面図、第2図は同レーザーの要部拡大断面図であ
る。これらの図において、1は塩ガスを封入したレーザ
ー管、2,3はブリュースター窓、4はホロー陰極、5
a、5b、5cは主陽極、6a、6bは補助陽極、Iは
絶縁体、8A、8B は金属イオン発生材料9の溜部、
10は陽光柱放電通路、11はグロー領域、1−2は陰
極暗部、13′は陰極ボア、4′はホロー陰極4の外管
である。
前記ホロー陰極4は、例えばステンレス等からなる導電
性の肉厚パイプで形成されて、その中心孔が前記グロー
領域110発生する陰極ボア13′を構成し、周面に前
記3本の主陽極5a、5b、5cが該陰極4の軸線方向
に等間隔をおいて配役されている。これら主陽極5a、
5b、5cの間隔は比較的狭く、例えば活性長30cm
、ボア径(D) 3.5 Canの場合、2cm程度に
設定される。前記溜部8A、8Bは前記ホロー陰極4の
外周面に中央部の主陽極5bの両側に位置して形成され
た環状溝からなり、これら溜部8A、 8Bに前記金属
イオン発生材料9がそれぞれ収容されている。また、前
記各溜部8A。
性の肉厚パイプで形成されて、その中心孔が前記グロー
領域110発生する陰極ボア13′を構成し、周面に前
記3本の主陽極5a、5b、5cが該陰極4の軸線方向
に等間隔をおいて配役されている。これら主陽極5a、
5b、5cの間隔は比較的狭く、例えば活性長30cm
、ボア径(D) 3.5 Canの場合、2cm程度に
設定される。前記溜部8A、8Bは前記ホロー陰極4の
外周面に中央部の主陽極5bの両側に位置して形成され
た環状溝からなり、これら溜部8A、 8Bに前記金属
イオン発生材料9がそれぞれ収容されている。また、前
記各溜部8A。
8Bは前記ホロー陰極4の陰極ボア13′の表面13に
形成された周方向のスリン) 14A、MBにより前記
グロー領域11と連通されている。このようにすると各
溜部8A、 8Bを前記グロー領域11か−ら実質的に
離すことができ、プラズマの侵入を防止することができ
る。
形成された周方向のスリン) 14A、MBにより前記
グロー領域11と連通されている。このようにすると各
溜部8A、 8Bを前記グロー領域11か−ら実質的に
離すことができ、プラズマの侵入を防止することができ
る。
前記補助陽極6a、6bは前記ブリュースター窓2.3
を保護するだめのもので、前記ホロー陰極40両端にこ
れと同軸接合された絶縁キャンプ15a、15bに前記
絶縁体7を介してそれぞれ配役さ力1、各陽極6a、6
bは両側の前記主陽極5a、5cと離して設けられてい
る。そして、前記各絶縁キャンプ15a、15bの中心
孔16の径d工は前記ボア径りから陰極暗部12の厚み
分を引いた値とはゾ等しい寸法に設定されている。
を保護するだめのもので、前記ホロー陰極40両端にこ
れと同軸接合された絶縁キャンプ15a、15bに前記
絶縁体7を介してそれぞれ配役さ力1、各陽極6a、6
bは両側の前記主陽極5a、5cと離して設けられてい
る。そして、前記各絶縁キャンプ15a、15bの中心
孔16の径d工は前記ボア径りから陰極暗部12の厚み
分を引いた値とはゾ等しい寸法に設定されている。
前記主陽極5a、5b、5cの絶縁体7は、セラミック
等で形成されてその内端が前記ホロー陰極4の陰極面と
はg而−になるように該陰極4の陽極取付用孔(図示せ
ず)に外部から嵌合されてアルゴン溶接等により固着さ
れており、内端面中央には前記各主陽極5a、5b、5
cの挿入端部を収容する凹部1Tが形成されている。前
記各主陽極5a 、 5b 。
等で形成されてその内端が前記ホロー陰極4の陰極面と
はg而−になるように該陰極4の陽極取付用孔(図示せ
ず)に外部から嵌合されてアルゴン溶接等により固着さ
れており、内端面中央には前記各主陽極5a、5b、5
cの挿入端部を収容する凹部1Tが形成されている。前
記各主陽極5a 、 5b 。
5cの内端は、前記絶縁体7の内端縁、換言すればホロ
ー陰極4の陰極面13より前記凹部17内に所定寸法t
だけ引込んでいる。なお、”補助陽画6a、6bの絶縁
体γも同様に形成されている。
ー陰極4の陰極面13より前記凹部17内に所定寸法t
だけ引込んでいる。なお、”補助陽画6a、6bの絶縁
体γも同様に形成されている。
前記生湯(iffi 5a 、 5b 、 5cおよび
補助陽!’M6a、6bの上端部は、下端が前記絶縁体
7の上面に形成された凹部に嵌合されたガラス管30に
よってそれぞれ囲繞されている。このガラス管30は前
記各陽極とホロー陰極4の表面との間での放電を防止す
るだめのもので、該ガラス管30と対応する陽極との距
離は陽極の熱膨張による屈曲に対して両者が接触しない
範囲で適宜な寸法に設定保持されている。
補助陽!’M6a、6bの上端部は、下端が前記絶縁体
7の上面に形成された凹部に嵌合されたガラス管30に
よってそれぞれ囲繞されている。このガラス管30は前
記各陽極とホロー陰極4の表面との間での放電を防止す
るだめのもので、該ガラス管30と対応する陽極との距
離は陽極の熱膨張による屈曲に対して両者が接触しない
範囲で適宜な寸法に設定保持されている。
次にこのような構成においてレーザー動作について説明
する。
する。
生湯In5a、5b、5c1補助陽極6a、6bおよび
ホロー陰極4との間に所要の電圧を印加し、前記主陽極
5a 、 5b 、 5cと前記ホロー陰極4間に負グ
ロー放電を発生させる。ここで、金属イオン発生材料9
としてcdを用いたHe−Cd レーザーの場合につい
て説明すると、上記負グロー放電の焦損によりcd蒸気
が発生し、これがHe イオンなどの励起粒子によって
高いエネルギー準位へ遷移される。
ホロー陰極4との間に所要の電圧を印加し、前記主陽極
5a 、 5b 、 5cと前記ホロー陰極4間に負グ
ロー放電を発生させる。ここで、金属イオン発生材料9
としてcdを用いたHe−Cd レーザーの場合につい
て説明すると、上記負グロー放電の焦損によりcd蒸気
が発生し、これがHe イオンなどの励起粒子によって
高いエネルギー準位へ遷移される。
この場合、前記ホロー陰極4は肉厚パイプで形成されて
いるため、熱伝導および熱容量が大きく、レーザー管1
内の温度分布を均一にするので、異常グロー放′「(L
からアーク放電への移行は防止される。
いるため、熱伝導および熱容量が大きく、レーザー管1
内の温度分布を均一にするので、異常グロー放′「(L
からアーク放電への移行は防止される。
また、前記主陽極5a、5b、5cはその間隔が狭く設
定されているので、ホロー陰極4の陰極面13をIIe
イオンが絶えずスパッタリングし、該陰極面13の状態
をきれいにする。また、スリット14A、14Bを介し
て陽光柱放電通路12と各溜部8A、8Bを連通し、前
記溜部8A、 8Bをグロー領域11から実質的に離し
ているので、プラズマが各溜部8A、 8Bに入り込む
のを防止することができる。したがって、■I8 イオ
ンのスパッタリングによってcd蒸気が過多になること
がなく、陰極温度のみによってcd蒸気圧を制御できる
利点を有している。
定されているので、ホロー陰極4の陰極面13をIIe
イオンが絶えずスパッタリングし、該陰極面13の状態
をきれいにする。また、スリット14A、14Bを介し
て陽光柱放電通路12と各溜部8A、8Bを連通し、前
記溜部8A、 8Bをグロー領域11から実質的に離し
ているので、プラズマが各溜部8A、 8Bに入り込む
のを防止することができる。したがって、■I8 イオ
ンのスパッタリングによってcd蒸気が過多になること
がなく、陰極温度のみによってcd蒸気圧を制御できる
利点を有している。
また、絶縁体7の内端面に凹部17を設け、この凹部7
内に生湯(i5a、5b、5cの内端を位置させ、ホロ
ー陰極4より引込めているので、陰極物質の絶縁体の凹
部1Tへの付着凝固を防止する。
内に生湯(i5a、5b、5cの内端を位置させ、ホロ
ー陰極4より引込めているので、陰極物質の絶縁体の凹
部1Tへの付着凝固を防止する。
すなわち、主陽極5a 、 5b 、 5cを引込める
と、陰極面13と面一にした場合もしくは陰極面13よ
り陽光柱放電通路10内に突出させた場合に比べて、放
電熱で凹部17の内面全体を周囲の陰極温度より高くな
るように焼くと同時にHe イオンでスパッタリングす
るため、cd蒸気および陰極物質の付着が殆んど起らず
、また放電の背後(凹部17の奥側)に入り込もうとす
るcd蒸気は、主陽極5a 、 5b 、 5cの真下
にある陽光柱放電の電気泳動効果によって吹き返し、凹
部奥壁への付着を防止する。したがって、主陽極5a
、 5b 、 5cとホロー陰極4とが短絡して同屯位
になることがなく、初期状態を良好に維持し、安定な放
電を得ることができる。なお補助陽極6a 、 6bに
ついても同様の作用効果を有する。
と、陰極面13と面一にした場合もしくは陰極面13よ
り陽光柱放電通路10内に突出させた場合に比べて、放
電熱で凹部17の内面全体を周囲の陰極温度より高くな
るように焼くと同時にHe イオンでスパッタリングす
るため、cd蒸気および陰極物質の付着が殆んど起らず
、また放電の背後(凹部17の奥側)に入り込もうとす
るcd蒸気は、主陽極5a 、 5b 、 5cの真下
にある陽光柱放電の電気泳動効果によって吹き返し、凹
部奥壁への付着を防止する。したがって、主陽極5a
、 5b 、 5cとホロー陰極4とが短絡して同屯位
になることがなく、初期状態を良好に維持し、安定な放
電を得ることができる。なお補助陽極6a 、 6bに
ついても同様の作用効果を有する。
また、前記陽極5a、5b、5c、 (ia、5bの引
込み寸法tをあまり大きくすると、陽光柱放電の領域内
に移動縞が発生し、陰極ボア内のグロー放電に、そのゆ
らぎを伝え、レーザー領域が雑音性の多いものとなる。
込み寸法tをあまり大きくすると、陽光柱放電の領域内
に移動縞が発生し、陰極ボア内のグロー放電に、そのゆ
らぎを伝え、レーザー領域が雑音性の多いものとなる。
一方、tを小さくし過ぎると、cd蒸気の吹き返しが悲
くなる。したがって、引込み寸法tとしては2rrrm
程度が最適とされる。
くなる。したがって、引込み寸法tとしては2rrrm
程度が最適とされる。
前記各補助陽極5a、jibは絶縁キャップ15a。
15b内における陽光柱放電の電気泳動効果とホロー陰
極4の負グロー放電による吹き返しにより、Cd’72
気の散逸およびこの散逸によるブリュースター窓2,3
への付着を防止するが、この場合本発明においては前述
した通り絶縁キャンプ15a。
極4の負グロー放電による吹き返しにより、Cd’72
気の散逸およびこの散逸によるブリュースター窓2,3
への付着を防止するが、この場合本発明においては前述
した通り絶縁キャンプ15a。
1’5bの内径を負グロー領域の径とはソ同じにし、ホ
ロー陰極4中の陰極暗部12に対応するリング人断面積
分をなくしているので、cd蒸気に対する気密性を良好
に保持し得、ブリュースター窓2゜3をより一層保護す
る。また、cd蒸気の散逸が少ないので、ホロー陰極4
の内部全体に亘ってほぼ一様な蒸気密度を確保し得、一
様な放電を得ることができる。
ロー陰極4中の陰極暗部12に対応するリング人断面積
分をなくしているので、cd蒸気に対する気密性を良好
に保持し得、ブリュースター窓2゜3をより一層保護す
る。また、cd蒸気の散逸が少ないので、ホロー陰極4
の内部全体に亘ってほぼ一様な蒸気密度を確保し得、一
様な放電を得ることができる。
以上説明したように本発明に係る金属イオンレーザ−は
、補助陽極部の陽光柱放電通路の断面積をホロー陰極部
のボア径より細くして陰極暗部に対応する面積分をなく
したので、金属蒸気の気密性がより一層向上し、金属蒸
気の拡散およびブリュースター窓への付着を防止するこ
とができ、金属蒸気の制御を容易にする。−また、構造
簡易にして製作が容易で、安価に提供し得る。
、補助陽極部の陽光柱放電通路の断面積をホロー陰極部
のボア径より細くして陰極暗部に対応する面積分をなく
したので、金属蒸気の気密性がより一層向上し、金属蒸
気の拡散およびブリュースター窓への付着を防止するこ
とができ、金属蒸気の制御を容易にする。−また、構造
簡易にして製作が容易で、安価に提供し得る。
第1図は本発明に係る金属イオンレーザ−の−5実施例
を示す断面図、第2図は同レーザーの要部拡大1lff
r面図である。 1・・・・レーザー管、2,3・・・・ブリュースター
窓、4・・・・ホロー陰極、5.5a、5b・・・・主
1場極、6a、6b ・・・・補助陽極、7・・・・絶
縁体、8A、8B ・・・・溜部、9・・・・金属イオ
ン発生材料、10・・・・陽光柱放電通路、11・・・
・グロー領域、12・・・・陰極暗部、13′・・・・
陰極ボア。
を示す断面図、第2図は同レーザーの要部拡大1lff
r面図である。 1・・・・レーザー管、2,3・・・・ブリュースター
窓、4・・・・ホロー陰極、5.5a、5b・・・・主
1場極、6a、6b ・・・・補助陽極、7・・・・絶
縁体、8A、8B ・・・・溜部、9・・・・金属イオ
ン発生材料、10・・・・陽光柱放電通路、11・・・
・グロー領域、12・・・・陰極暗部、13′・・・・
陰極ボア。
Claims (1)
- 負グロー放電を用いてレーザー光を発生させる金属イオ
ンレーザ−において、主陽極が配設されるホロー陰極の
端部から補助陽極までの間の陽光柱放電通路の径を、陰
極ボア径より細くしてボア内に発生するグロー領域の直
径とはソ等しくしたことを特σにとする金属イオンレー
ザ−0
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23606183A JPS60128685A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 金属イオンレ−ザ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23606183A JPS60128685A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 金属イオンレ−ザ− |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1268199A Division JPH06103762B2 (ja) | 1989-10-17 | 1989-10-17 | 金属イオンレーザー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60128685A true JPS60128685A (ja) | 1985-07-09 |
| JPS6366073B2 JPS6366073B2 (ja) | 1988-12-19 |
Family
ID=16995149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23606183A Granted JPS60128685A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | 金属イオンレ−ザ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60128685A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4794612A (en) * | 1985-04-23 | 1988-12-27 | Koito Seisakusho Co. Ltd. | Metal ion laser |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS535592A (en) * | 1976-07-01 | 1978-01-19 | Xerox Corp | Laser |
| JPS5413903U (ja) * | 1977-06-29 | 1979-01-29 | ||
| JPS5869970U (ja) * | 1981-11-04 | 1983-05-12 | 日本電気株式会社 | アルゴンレ−ザ管用ガラス管 |
-
1983
- 1983-12-16 JP JP23606183A patent/JPS60128685A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS535592A (en) * | 1976-07-01 | 1978-01-19 | Xerox Corp | Laser |
| JPS5413903U (ja) * | 1977-06-29 | 1979-01-29 | ||
| JPS5869970U (ja) * | 1981-11-04 | 1983-05-12 | 日本電気株式会社 | アルゴンレ−ザ管用ガラス管 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4794612A (en) * | 1985-04-23 | 1988-12-27 | Koito Seisakusho Co. Ltd. | Metal ion laser |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6366073B2 (ja) | 1988-12-19 |
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