JPS6026310B2 - ガスレ−ザ装置 - Google Patents
ガスレ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS6026310B2 JPS6026310B2 JP9018577A JP9018577A JPS6026310B2 JP S6026310 B2 JPS6026310 B2 JP S6026310B2 JP 9018577 A JP9018577 A JP 9018577A JP 9018577 A JP9018577 A JP 9018577A JP S6026310 B2 JPS6026310 B2 JP S6026310B2
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- Japan
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- discharge
- metal electrode
- gas laser
- high voltage
- voltage
- Prior art date
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- Expired
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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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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、高出力機励起形無声放電式ガスレーザ装置
の改良に関するものである。
の改良に関するものである。
まず、従来のガスレーザ装置を横励起形Ｃ０２ガスを例
にとって説明する。
にとって説明する。
第１図はその構成原理図であり、１は接地金属電極、２
は接地金属電極１とで放電電極を構成する高電圧金属電
極で、放電面は誘電体３で覆われている。
は接地金属電極１とで放電電極を構成する高電圧金属電
極で、放電面は誘電体３で覆われている。
４は放電空間、５は変圧器、６は高周波電源、７は全反
射鏡、８は出力側反射鏡（一部透過）、９は冷却水循環
ポンプ、１０１ま冷水器、ｉｌはイオン交換純水器であ
る。
射鏡、８は出力側反射鏡（一部透過）、９は冷却水循環
ポンプ、１０１ま冷水器、ｉｌはイオン交換純水器であ
る。
上記の構成において、高電圧金属電極２に、高周波電源
６と変圧器５により交流高電圧が印加されると、放電空
間４に無声放電と呼ばれる安定な放電が起る。
６と変圧器５により交流高電圧が印加されると、放電空
間４に無声放電と呼ばれる安定な放電が起る。
この無声放電は、高電圧金属電極２と接地金属電極１間
に誘電体３を介して生じる交流放電であるため、アーク
放電に移行することなく、電子温度のみが高く、分子温
度の上昇しない非平衡放電が安定に実現できる。放電空
間４内で励起された分子による光誘導頚射過程の説明は
省略するが、放電空間４内で無声放電が起ると、全反射
鏡７と出力側反射鏡８により構成される共振器内でレー
ザ発振が起り、出力側反射鏡８よりレーザ光が出る。接
地金属電極１と高電圧金属電極２はともに電気伝導度の
小さい冷却水で冷却されており、冷却水は冷却水循環ポ
ンプ９で冷水器１０、イオン交換純水器１１を適して循
環される。イオン交換純水器１１は冷却水の電気伝導度
を小さくして高電圧金属電極２からの電流漏洩を防ぐた
めに必要である。なお、図には示してないが、放電空間
４のガスは接地金属電極１と高電圧金属電極２間をレー
ザ光と直角で、電極面に平行な方向に高速で流れている
。したがって、放電により励起される分子の濃度も電極
中心より少しガス流の下流側で最高となり、レーザ共振
空間もガス中心より少し下流にとる（後述する第２図Ｂ
の破線円内）。第２図Ａ，Ｂは放電極の拡大図で、接地
金属電極１、高電圧金属電極２ともに放電面は平行板で
あり、放電は両金属電極１，２間でほぼ一様に起る。
に誘電体３を介して生じる交流放電であるため、アーク
放電に移行することなく、電子温度のみが高く、分子温
度の上昇しない非平衡放電が安定に実現できる。放電空
間４内で励起された分子による光誘導頚射過程の説明は
省略するが、放電空間４内で無声放電が起ると、全反射
鏡７と出力側反射鏡８により構成される共振器内でレー
ザ発振が起り、出力側反射鏡８よりレーザ光が出る。接
地金属電極１と高電圧金属電極２はともに電気伝導度の
小さい冷却水で冷却されており、冷却水は冷却水循環ポ
ンプ９で冷水器１０、イオン交換純水器１１を適して循
環される。イオン交換純水器１１は冷却水の電気伝導度
を小さくして高電圧金属電極２からの電流漏洩を防ぐた
めに必要である。なお、図には示してないが、放電空間
４のガスは接地金属電極１と高電圧金属電極２間をレー
ザ光と直角で、電極面に平行な方向に高速で流れている
。したがって、放電により励起される分子の濃度も電極
中心より少しガス流の下流側で最高となり、レーザ共振
空間もガス中心より少し下流にとる（後述する第２図Ｂ
の破線円内）。第２図Ａ，Ｂは放電極の拡大図で、接地
金属電極１、高電圧金属電極２ともに放電面は平行板で
あり、放電は両金属電極１，２間でほぼ一様に起る。
ここで、無声放電の特性について簡単に説明する。
無声放電は譲霞体３を介して生じる交流放電であり、電
源電圧の上昇にしたがって放電空間４の電圧が上昇し放
電開始電圧に達すると放電が起る。放電が起ると、誘電
体３表面に電荷が堆積し、放電空間４の電圧が低下して
放電が消滅する。電源電圧の上昇により再び放電空間４
の電圧が放電開始電圧に達すると放電が起り、交流電源
の半サイクル中に数回の放電を繰返すことになる。また
、次の半サイクルでは逆極性の放電が同様に繰返えされ
るものであって、上記放電開始電圧は、ほぼ放電極の間
隔に比例する。従釆のガスレーザ装置として横励起形Ｃ
０２レーザを上述したが、このようなしーザにおいて、
レーザ光の出力を大きくするためには放電空間４に投入
する放電電力を大きくすればよいが、その時共振器の鏡
径も大きくして鏡面のレーザ光密度をあまり大きくしな
いようにしないと全反射鏡７および出力側反射鏡８が損
傷を受ける。
源電圧の上昇にしたがって放電空間４の電圧が上昇し放
電開始電圧に達すると放電が起る。放電が起ると、誘電
体３表面に電荷が堆積し、放電空間４の電圧が低下して
放電が消滅する。電源電圧の上昇により再び放電空間４
の電圧が放電開始電圧に達すると放電が起り、交流電源
の半サイクル中に数回の放電を繰返すことになる。また
、次の半サイクルでは逆極性の放電が同様に繰返えされ
るものであって、上記放電開始電圧は、ほぼ放電極の間
隔に比例する。従釆のガスレーザ装置として横励起形Ｃ
０２レーザを上述したが、このようなしーザにおいて、
レーザ光の出力を大きくするためには放電空間４に投入
する放電電力を大きくすればよいが、その時共振器の鏡
径も大きくして鏡面のレーザ光密度をあまり大きくしな
いようにしないと全反射鏡７および出力側反射鏡８が損
傷を受ける。
しかし、鏡径を大きくすると放電空間４の光路径も大き
くなるから、放電極の間隔も大きくなる。したがって、
放電開始電圧が高くなり、高周波電源６など電源の絶縁
などに問題が生じる。また、電源電圧が高くなると、誘
電体３の絶縁耐力も問題になり、全体として安定運転の
信頼性が著しく低下する。この発明は上記の点に鑑みな
されたもので、電極構造を改良することにより、光路径
を大きくとっても電源電圧を低くすることができるガス
レ−ザ装置を提供することを目的とする。
くなるから、放電極の間隔も大きくなる。したがって、
放電開始電圧が高くなり、高周波電源６など電源の絶縁
などに問題が生じる。また、電源電圧が高くなると、誘
電体３の絶縁耐力も問題になり、全体として安定運転の
信頼性が著しく低下する。この発明は上記の点に鑑みな
されたもので、電極構造を改良することにより、光路径
を大きくとっても電源電圧を低くすることができるガス
レ−ザ装置を提供することを目的とする。
以下この発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第３図Ａ，Ｂは放電極を示す。この図において、２１・
，２１２ は冷却水で冷却された２つの高電圧金属電極
で、それぞれは誘電体２２，，２２２ で覆われている
。また、２つの高電圧金属電極２１，，２１２ には高
電圧が等しく印加される。２３は２つの高電圧金属電極
２１，，２１２の中間で、ガス流の上流側に配置された
接地金属電極で、冷却水で冷却されており、断面は円形
をしている。
，２１２ は冷却水で冷却された２つの高電圧金属電極
で、それぞれは誘電体２２，，２２２ で覆われている
。また、２つの高電圧金属電極２１，，２１２ には高
電圧が等しく印加される。２３は２つの高電圧金属電極
２１，，２１２の中間で、ガス流の上流側に配置された
接地金属電極で、冷却水で冷却されており、断面は円形
をしている。
以上のような構成された放電極においては、高電圧を等
しく高電圧金属電極２１，，２１２に加えるので、接地
金属電極２３との間で対称な放電空間２４，，２４２が
形成される。
しく高電圧金属電極２１，，２１２に加えるので、接地
金属電極２３との間で対称な放電空間２４，，２４２が
形成される。
また、高電圧金属電極２１，，２１２がそれぞれ誘電体
２２，，２２２で覆われているので、放電空間２４，，
２４２ は高電圧側で一様に分散したものとなり、アー
ク放電のように集中した放電にならず、ガス誘電体励起
に都合のよい放電を維持する。そして、放電空間２４，
，２４２ で生成された励起分子がガス流にしたがって
数側〜十数柳下流に流される間に一様に分布し、第３図
Ｂ破線円で示した空間に入るので、この空間でレーザ共
振を起すことができる。また、上記放電極において放電
開始電圧は、接地金属電極２３と高電圧金属電極２１・
，２１２のそれぞれの電極間隔に対する放電開始電圧で
ある。それゆえ、この場合の放電開始電圧は、見掛け上
の放電空間間隔（高電圧金属電極２１，と２１２ の間
隔）に対応する放電開始電圧の約１／２となる。したが
って、このようなガスレーザ装置によれば、放電開始電
圧を実質的に半減した無声放電空間を作ることができる
ので、光路径を大きくとっても電源電圧を低くすること
ができ、光路径の大きなレーザ共振を実現する上で、実
用的な効果は大きい。
２２，，２２２で覆われているので、放電空間２４，，
２４２ は高電圧側で一様に分散したものとなり、アー
ク放電のように集中した放電にならず、ガス誘電体励起
に都合のよい放電を維持する。そして、放電空間２４，
，２４２ で生成された励起分子がガス流にしたがって
数側〜十数柳下流に流される間に一様に分布し、第３図
Ｂ破線円で示した空間に入るので、この空間でレーザ共
振を起すことができる。また、上記放電極において放電
開始電圧は、接地金属電極２３と高電圧金属電極２１・
，２１２のそれぞれの電極間隔に対する放電開始電圧で
ある。それゆえ、この場合の放電開始電圧は、見掛け上
の放電空間間隔（高電圧金属電極２１，と２１２ の間
隔）に対応する放電開始電圧の約１／２となる。したが
って、このようなガスレーザ装置によれば、放電開始電
圧を実質的に半減した無声放電空間を作ることができる
ので、光路径を大きくとっても電源電圧を低くすること
ができ、光路径の大きなレーザ共振を実現する上で、実
用的な効果は大きい。
なお、接地金属電極２３はガス流を著しく乱さず、かつ
放電が接地金属電極２３側で過度に集中しなければよく
、簡便のために断面円形のものを採用しているが、楕円
、方形、板状のものでもさしつかえない。
放電が接地金属電極２３側で過度に集中しなければよく
、簡便のために断面円形のものを採用しているが、楕円
、方形、板状のものでもさしつかえない。
また、接地金属電極２３側の放電もより一様に分散させ
れば、この発明の効果はよりよく発揮できる。
れば、この発明の効果はよりよく発揮できる。
したがって、接地金属電極２３も全周をうすく譲露体で
覆ってもよい。以上詳述したように、この発明によれば
、非常に大なる効果を有するガスレーザ装装置を提供で
きる。
覆ってもよい。以上詳述したように、この発明によれば
、非常に大なる効果を有するガスレーザ装装置を提供で
きる。
第１図は従来のガスレーザ装置として横励起形Ｃ０２レ
ーザを示す構成原理図、第２図は上記しーザの放電極の
拡大図で、Ａは縦断面図、Ｂは横断面図、第３図はの発
明によるガスレーザ装置の一実施例を説明するための図
で、Ａは縦断面図、Ｂは横断面図である。 ２１，，２１２・・・・・・高電圧金属電極、２２，，
２２２・・・・・・誘電体、２３・・・・・・接地金属
電極、２４，，２４２・・・・・・放電空間。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。第１
図 第２図 第３図
ーザを示す構成原理図、第２図は上記しーザの放電極の
拡大図で、Ａは縦断面図、Ｂは横断面図、第３図はの発
明によるガスレーザ装置の一実施例を説明するための図
で、Ａは縦断面図、Ｂは横断面図である。 ２１，，２１２・・・・・・高電圧金属電極、２２，，
２２２・・・・・・誘電体、２３・・・・・・接地金属
電極、２４，，２４２・・・・・・放電空間。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。第１
図 第２図 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 横励起形無声放電式ガスレーザ装置において、誘電
体で覆われた等しい電位の２つの電極と、その中間に置
かれた金属電極とを有し、両者の間に高電圧を印加し放
電部を形成することを特徴とするガスレーザ装置。 ２ 中間に置かれた金属電極を誘電体で覆うことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のガスレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9018577A JPS6026310B2 (ja) | 1977-07-26 | 1977-07-26 | ガスレ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9018577A JPS6026310B2 (ja) | 1977-07-26 | 1977-07-26 | ガスレ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5424591A JPS5424591A (en) | 1979-02-23 |
| JPS6026310B2 true JPS6026310B2 (ja) | 1985-06-22 |
Family
ID=13991416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9018577A Expired JPS6026310B2 (ja) | 1977-07-26 | 1977-07-26 | ガスレ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6026310B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5673484A (en) * | 1979-11-21 | 1981-06-18 | Mitsubishi Electric Corp | Voiceless discharge gas laser device |
| JPS56131983A (en) * | 1980-03-19 | 1981-10-15 | Mitsubishi Electric Corp | Gas laser device |
| JPS5848485A (ja) * | 1981-09-16 | 1983-03-22 | Mitsubishi Electric Corp | パルスレ−ザ発振器 |
| JPS5846687A (ja) * | 1981-09-16 | 1983-03-18 | Mitsubishi Electric Corp | ガス循環型レ−ザ |
| JPS6029443U (ja) * | 1983-08-03 | 1985-02-27 | 株式会社ダイフク | 往復移動装置の駆動装置 |
| US4596018A (en) * | 1983-10-07 | 1986-06-17 | Minnesota Laser Corp. | External electrode transverse high frequency gas discharge laser |
| JPS61174016A (ja) * | 1985-01-26 | 1986-08-05 | Shinko Kogyo Kk | 懸垂搬送用軌条装置 |
| JPH02132871A (ja) * | 1989-09-08 | 1990-05-22 | Mitsubishi Electric Corp | 無声放電式レーザ |
-
1977
- 1977-07-26 JP JP9018577A patent/JPS6026310B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5424591A (en) | 1979-02-23 |
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