JPS6114776A - ガスレ−ザ発生器 - Google Patents
ガスレ−ザ発生器Info
- Publication number
- JPS6114776A JPS6114776A JP59135804A JP13580484A JPS6114776A JP S6114776 A JPS6114776 A JP S6114776A JP 59135804 A JP59135804 A JP 59135804A JP 13580484 A JP13580484 A JP 13580484A JP S6114776 A JPS6114776 A JP S6114776A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge
- cathode
- discharge tube
- laser generator
- gas laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
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
Landscapes
- 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】
産業上の利用分野
この発明は、ガスレーザ発生器、特にグロー放電をレー
ザ発振励起源とするガスレーザに関するものである。
ザ発振励起源とするガスレーザに関するものである。
従来例の構成とその問題点
ガス物質をレーザ媒質とするレーザ発１１．器に才。
いて、媒質に負温度分布を発／１するためにグ１−２−
放電を励起源として利用ず２．こｙは−・１１うに実施
されている。
放電を励起源として利用ず２．こｙは−・１１うに実施
されている。
この場合、レーザ出力を増大するには、グＩ′１−放電
として注入される電気入力を増加することが重要になる
。
として注入される電気入力を増加することが重要になる
。
一方、グロー放電における電気入力用人に住−３て媒質
温度が上胃し、負温度分布発生を妨げイ１ことになる。
温度が上胃し、負温度分布発生を妨げイ１ことになる。
しかし、レーザ出力の増大に（：Ｉ媒質温度のＬ冒を防
ぎ、グロー放電入力を増大することが肝要である。媒質
の温度−１二昇を防＋ｔ−するために、グ電＝１−放電
領域（放電管内）に媒質ガスの流れをつくり、媒質自身
で強制的に冷却を行うことはよく知られている。
ぎ、グロー放電入力を増大することが肝要である。媒質
の温度−１二昇を防＋ｔ−するために、グ電＝１−放電
領域（放電管内）に媒質ガスの流れをつくり、媒質自身
で強制的に冷却を行うことはよく知られている。
ただし、媒質ガス流が小さい場合には、放電管内にグロ
ー放電をほぼ均一に尚たすことができはするが、流量が
増大するに従って、放電路が細くなり、放電管内の一部
分のみにしか放電が生じないようになってしまう。その
結果、放電管内におけるレーザ発振に寄与する有効放電
体積が減少し、レーザ出力の低下を招く。この傾向はグ
ロー放電電気入力を増すほど強（なりやすく、電気入力
増加が必ずしもレーザ出力を増大することにはならない
ことになる。
ー放電をほぼ均一に尚たすことができはするが、流量が
増大するに従って、放電路が細くなり、放電管内の一部
分のみにしか放電が生じないようになってしまう。その
結果、放電管内におけるレーザ発振に寄与する有効放電
体積が減少し、レーザ出力の低下を招く。この傾向はグ
ロー放電電気入力を増すほど強（なりやすく、電気入力
増加が必ずしもレーザ出力を増大することにはならない
ことになる。
しかも、電気入力増大により、グロー放電の電流密度の
局部的な急増がみられ、この場合に放電は不安定となり
、最終的にはアーク放電へ移行してしまうことになり、
レーザ発生が阻害される。
局部的な急増がみられ、この場合に放電は不安定となり
、最終的にはアーク放電へ移行してしまうことになり、
レーザ発生が阻害される。
以」−の欠点を解消する目的で開発した従来の一例を第
１図に示す。第１図は、炭酸ガスレーザ発生器の構成図
である。
１図に示す。第１図は、炭酸ガスレーザ発生器の構成図
である。
レーザ増幅を行うグロー放電を発生させるためのガラス
など絶縁物で構成された放電管１は、この図では２本示
されている。陽極部２は再放電管１．１に共通しており
、陽極部２と対向して陰極部３．３が配置されている。
など絶縁物で構成された放電管１は、この図では２本示
されている。陽極部２は再放電管１．１に共通しており
、陽極部２と対向して陰極部３．３が配置されている。
陰極部３．３にはガス流入口４，４が連通接続されてお
り、陽極部２にガス排出口５が設けられている。
り、陽極部２にガス排出口５が設けられている。
放電管］、Ｉをはさむように反射鏡６，７が配置され、
光学的共振器を構成している。レーザ出力を取り出す反
射鏡６は出力鏡と呼ばれ、（−の反射鏡７は一般的には
凹面反射鏡である。
光学的共振器を構成している。レーザ出力を取り出す反
射鏡６は出力鏡と呼ばれ、（−の反射鏡７は一般的には
凹面反射鏡である。
レーザ媒質ガスは、循環路８，８を通じてプ「２９９な
どでｉ！環され、放電管１．１の中に流れを形成する。
どでｉ！環され、放電管１．１の中に流れを形成する。
直流電源１０の正の出力端子は陽極部３に、負の出力端
子は安定化抵抗１１．１１などを介して陰極部３．３に
接続されている。安定化抵抗１１．１１の代わりに、真
空管などを用いて放電電流が一定に保持されるよう定電
流回路を構成することは、グ〔１−放電の安定性を向−
にするうえで有効であることは言うまでもない。
子は安定化抵抗１１．１１などを介して陰極部３．３に
接続されている。安定化抵抗１１．１１の代わりに、真
空管などを用いて放電電流が一定に保持されるよう定電
流回路を構成することは、グ〔１−放電の安定性を向−
にするうえで有効であることは言うまでもない。
以上の構成は、ガス流と放電方向と光共振型中心軸が同
一である三軸同軸型レーザ発生器であり、基本モードＴ
ＥＭ、θモードを得やすい特徴があることはよく知られ
ている。
一である三軸同軸型レーザ発生器であり、基本モードＴ
ＥＭ、θモードを得やすい特徴があることはよく知られ
ている。
しかしながら、上記の方法では、放電そのものを直接制
御することはできず、（与られる効果には限界がある。
御することはできず、（与られる効果には限界がある。
すなわち、従来方法は、グロー放電における陽光柱をガ
ス流により安定化させることを目的としているが、グロ
ー放電を主として支配するのは、陰極におりる放電の形
態であってガス流ではない。
ス流により安定化させることを目的としているが、グロ
ー放電を主として支配するのは、陰極におりる放電の形
態であってガス流ではない。
一般に、正常グロー放電においては電極材料とガスとに
固有な電流密度があり、放電電流の増大は陰極の放電発
生表面積の増加によって達成される。一方、ガス流の存
在や、ガス圧が高くなると、実効的な放電発生表面積を
必要なだけ増加させられなくなり、レーザ出力を増大す
るには、電流密度の増加すなわち放電の局部集中により
電流増大を図らざるを得す、この場合に放電の不安定化
そしてアーク放電への移行となってレーザ発生に支障を
きたすことになる。
固有な電流密度があり、放電電流の増大は陰極の放電発
生表面積の増加によって達成される。一方、ガス流の存
在や、ガス圧が高くなると、実効的な放電発生表面積を
必要なだけ増加させられなくなり、レーザ出力を増大す
るには、電流密度の増加すなわち放電の局部集中により
電流増大を図らざるを得す、この場合に放電の不安定化
そしてアーク放電への移行となってレーザ発生に支障を
きたすことになる。
グロー放電を不安定とする一つの要因に陰極の性状があ
る。従来のガスレーザ発生器にあっては、放電管内に同
軸状に挿入した陰極が筒状で、断面形状が矩形のもので
あった。そして、このような陰極が放電管の内周面との
間に隙間をもって設けられていた。
る。従来のガスレーザ発生器にあっては、放電管内に同
軸状に挿入した陰極が筒状で、断面形状が矩形のもので
あった。そして、このような陰極が放電管の内周面との
間に隙間をもって設けられていた。
この陰極は断面が矩形であるため軸方向両端に９０度の
角部をもっているが、角部には電界が集中しやすく、そ
のためアーク放電に移行しやすかったのである。また、
軸方向の両側面、ことに陽極側の側面がガス流に乱れを
起こし、この側面からの放電が不安定となってアーク放
電に移行しやすかったのである。前記陰極と放電管との
隙間でもガス流に乱れを生じることがあり、ここに臨む
陰極外周面からの放電もアーク放電への移行の要因とな
っていた。
角部をもっているが、角部には電界が集中しやすく、そ
のためアーク放電に移行しやすかったのである。また、
軸方向の両側面、ことに陽極側の側面がガス流に乱れを
起こし、この側面からの放電が不安定となってアーク放
電に移行しやすかったのである。前記陰極と放電管との
隙間でもガス流に乱れを生じることがあり、ここに臨む
陰極外周面からの放電もアーク放電への移行の要因とな
っていた。
発明の目的
この発明の目的は、かかる従来問題を解消し、安定した
グロー放電を持続できるガスレーザ発生器を提供するこ
とである。
グロー放電を持続できるガスレーザ発生器を提供するこ
とである。
発明の構成
この発明のガスレーザ発生器は、放電管と、この放電管
内にこの放電管と同軸状に挿入した筒状で断面形状が矩
形の陰極と、少なくとも前記陰極の陽極側の側面および
角部を被覆した絶縁層とを備えたものである。
内にこの放電管と同軸状に挿入した筒状で断面形状が矩
形の陰極と、少なくとも前記陰極の陽極側の側面および
角部を被覆した絶縁層とを備えたものである。
この構成の作用は次のとおりである。すなわち、陰極に
おいて電界集中が最も起こりやすい陽極側角部と、ガス
流の乱れを最も起こしやすい陽極側側面とを絶縁層で被
覆してあるから、これらの部分からの放電は阻止される
。したがって、陰極の放電はアーク放電に移行すること
を抑制され、グロー放電を安定良く維持することとなる
。これによって、レーザ出力も増大することが可能とな
る。
おいて電界集中が最も起こりやすい陽極側角部と、ガス
流の乱れを最も起こしやすい陽極側側面とを絶縁層で被
覆してあるから、これらの部分からの放電は阻止される
。したがって、陰極の放電はアーク放電に移行すること
を抑制され、グロー放電を安定良く維持することとなる
。これによって、レーザ出力も増大することが可能とな
る。
なお、陰極が放電管の内周面との間に隙間をもって設け
られたものであるときは、陰極の上記の部分だりでなく
、反対側の角部および側面ならびに外周面をも絶縁層で
被覆することにより、上記と同様の作用を発揮する。
られたものであるときは、陰極の上記の部分だりでなく
、反対側の角部および側面ならびに外周面をも絶縁層で
被覆することにより、上記と同様の作用を発揮する。
もっとも、陰極が放電管（絶縁体）の内周面に密着して
いるときは、前記反対側の角部、側面および外周面を被
覆しな（でもよい場合があり、特に外周面についてはそ
うである。
いるときは、前記反対側の角部、側面および外周面を被
覆しな（でもよい場合があり、特に外周面についてはそ
うである。
実施例の説明
この発明の一実施例を第２図および第３図に基づいて説
明する。第２図は、炭酸ガスシー４１′発／１゛器にお
ける放電管近傍を示す。
明する。第２図は、炭酸ガスシー４１′発／１゛器にお
ける放電管近傍を示す。
各放電管１の陰極部３例の端部において、円筒状で断面
が第３図のように矩形である陰極１２を、放電管ｌと同
軸状に挿入してある。この陰極１２の軸方向の両側面ａ
、ａおよび両角部す、ｂならびに外周面Ｃが絶縁層１３
により密着被覆されている。したがって、この陰極１２
の放電面はその両角部す、 ｂを除く内周面ｄのみで
ある。
が第３図のように矩形である陰極１２を、放電管ｌと同
軸状に挿入してある。この陰極１２の軸方向の両側面ａ
、ａおよび両角部す、ｂならびに外周面Ｃが絶縁層１３
により密着被覆されている。したがって、この陰極１２
の放電面はその両角部す、 ｂを除く内周面ｄのみで
ある。
その他は従来例（第１図）と同様であるので、同一部分
に同一符号を付すにとどめ、説明を省略する。
に同一符号を付すにとどめ、説明を省略する。
電界集中が起こりやすい角部す、 ｂおよびガス流に
乱れを起こしやすい側面ａ、ａおよび外周面Ｃを絶縁層
１３で被覆し、これらの部分からの放電を阻＋ｈＬでい
る。ずなわち、ｈ３！電面を、上記不都合の起きにくい
内周面ｄのみに限っであるので、アーク放電に移行する
ことが防止され、グロー放電を良好に保つ。したがって
、レーザ出力の増大も可能となる。
乱れを起こしやすい側面ａ、ａおよび外周面Ｃを絶縁層
１３で被覆し、これらの部分からの放電を阻＋ｈＬでい
る。ずなわち、ｈ３！電面を、上記不都合の起きにくい
内周面ｄのみに限っであるので、アーク放電に移行する
ことが防止され、グロー放電を良好に保つ。したがって
、レーザ出力の増大も可能となる。
発明の効果
この発明によれば、陰極に絶縁層を被覆するだけの簡単
な構成ですみ、それでいて電界集中および乱流に起因す
るアーク放電移行を確実に防止して、グロー放電を大き
な電気入力においても持続することが可能となり、レー
ザ出力増大を安定的に達成することができるという効果
がある。
な構成ですみ、それでいて電界集中および乱流に起因す
るアーク放電移行を確実に防止して、グロー放電を大き
な電気入力においても持続することが可能となり、レー
ザ出力増大を安定的に達成することができるという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来例の全体構成図、第２図はこの発明の一実
施例の放電管近傍部分の構成図、第３図は陰極の断面図
である。 １・・・放電管、１２・・・陰極、１３・・・絶縁層、
ａ・・・側面、ｂ・・・角部、Ｃ・・・外周面 第１図
施例の放電管近傍部分の構成図、第３図は陰極の断面図
である。 １・・・放電管、１２・・・陰極、１３・・・絶縁層、
ａ・・・側面、ｂ・・・角部、Ｃ・・・外周面 第１図
Claims (3)
- （１）放電管と、この放電管内にこの放電管と同軸状に
挿入した筒状で断面形状が矩形の陰極と、少なくとも前
記陰極の陽極側の側面および角部を被覆した絶縁層とを
備えたガスレーザ発生器。 - （２）前記陰極が前記放電管の内周面との間に隙間をも
って設けられ、かつこの陰極の軸方向の両側面および両
角部ならびに外周面を絶縁層で被覆した特許請求の範囲
第（１）項記載のガスレーザ発生器。 - （３）三軸同軸型に構成してある特許請求の範囲第（１
）項記載のガスレーザ発生器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59135804A JPS6114776A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | ガスレ−ザ発生器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59135804A JPS6114776A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | ガスレ−ザ発生器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6114776A true JPS6114776A (ja) | 1986-01-22 |
| JPH0464196B2 JPH0464196B2 (ja) | 1992-10-14 |
Family
ID=15160203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59135804A Granted JPS6114776A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | ガスレ−ザ発生器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6114776A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49102292A (ja) * | 1973-02-01 | 1974-09-27 | ||
| JPS5530817A (en) * | 1978-08-25 | 1980-03-04 | Hitachi Ltd | Gas laser generating device |
| JPS58212189A (ja) * | 1982-06-02 | 1983-12-09 | Hitachi Ltd | ガスレ−ザ発生装置 |
-
1984
- 1984-06-29 JP JP59135804A patent/JPS6114776A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49102292A (ja) * | 1973-02-01 | 1974-09-27 | ||
| JPS5530817A (en) * | 1978-08-25 | 1980-03-04 | Hitachi Ltd | Gas laser generating device |
| JPS58212189A (ja) * | 1982-06-02 | 1983-12-09 | Hitachi Ltd | ガスレ−ザ発生装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0464196B2 (ja) | 1992-10-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |