JPS61281567A - 金属イオンレ−ザ− - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 、　〔産業上の利用分野〕　　　　　　　１、本発明は
放電に悪影響を及はす＠界や発生をなくシ、レーザー出
力の安定性を向上させる↓うにした金属イオンレーザ−
に関する。　　　　　−・　〔従来の技術〕　　　　、
　　　　９　、　。

一般にレーザー媒質として金属蒸気會、ｆ！用するこの
種の金属イオンレーず−←おいては、カドミクム（ｃａ
）　ｅセレン□Ｂｅ、）、−テルル（Ｔ、ａ）等の金、
属イオン発生材料を加熱もし１＜鵜放電により蒸発させ
てその蒸気を得て諭る。その場合、・加熱する方式はレ
ーザー管に設けた溜部内に金属イオン発生材料を収容し
、千の４部をヒーーーで加熱している。！だ、レーザー
動作に必要な放電状轡を安定に維ＱＱため、レーザー管
および電極部をヒーターで加熱し、これらをニ定温度に
設定保紳して！′４る− 〔発明が解決しようとする間畔点〕 しか！、レーザー管、Ｗ極部および金属イオン発生材料
９溜部をヒーターでそれぞれ加熱する作来？會属、イ、
オンレーザーにおいては、ヒーター線により発生する磁
界、が放電に悪影響を及はし、安定しｆｃｖ−ｆ−出力
が得られな“という間シ“あった。、 〔問題点を解決するための手段〕　　　　　、本、発明
に係る金属イオンレーザ−は上述したような問題を解決
すべくなされたもので、レーザ一段および金属イオン頼
生材料を加熱する加熱手段を無ｎ−竺一ター、でそれぞ
れ構成したもやである。

〔作用〕、　、 本発明においては加熱手段を無誘導ヒーターで構成した
ので、放電に灯して恕影響を及ぼす磁界が発生せず、し
たがってレーザー出力の安定性を向上させる。

〔冥流側〕

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

紀１図は本発明に係る金属イオンレーザ−の一実施例を
示すレーザー管の縦断面図、第２図は同レーザーの一部
破断斜視図、第３図は第１図■−■線断面図である。こ
れらの図において、１は■ｅ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、５ａ、
５ｂ、５ｃは主陽極、６ａ、６ｂは補助陽極、７Ｕ陰極
ａ　８ａ＃　８　ｂ　ｓ８　ｃ　ｉｉ′ｃｄ金属尋の金
属イオン発生材料９を収容する溜部、１０ｔよ主陽極５
ａ、５ｂ、５ｃおよび補助陽極６．．６ｂを加熱する加
熱手段、１１は溜部８ａ、８ｂ、８ｃを加熱し金属イオ
ン発生材料９を蒸発させる加熱手段、１２ｉ−Ｌ’　Ｉ
ｒｅガス供給源、１３はレーザー管１内の不純物を取り
除くためのゲッター、１４は陽光柱放電通路、１５はグ
ロー領域、１６は陰極暗部、１７．　。

１７ｂ、１７ｃ、１７（１はインバー、１Ｂは基台、１
Ｂは調整ねじ、２０はカバー、２１は排気ファン、２２
はスリット孔、２３はレーザー管１自体を加熱する加熱
手段である。なお、第１図においては加熱手段２３を省
略し、第２図においては加熱手段１０．１１を省略して
いる。

前記ホロー陰極４は、例えばステンレス等から力る導電
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１５の発生する陰極ボア３０を構成し、該ホロー陰極
４０両端にはセラミックス静からなる筒状の絶縁体３１
．３２がそれぞれ嵌合され、また各主陽極５ａ＊５ｂｓ
５ｃに対応する周面には透孔がそれぞれ形成され、との
透孔にもセラミックス等からなるリング状の絶縁体３３
＆９３３ｂｍ３３Ｑがそれぞれ嵌合固定されている。こ
のような絶縁体３１．３２，３３ａ、３３ｂ、３３ｃｉ
ｔ％ｎｅイオンによるスパッタリングによりホロー陰極
４の表面から飛び出した陰極物質が主陽極５ａ、５ｋｌ
ｓ５ｅに付着装置したり、この陰極物質によりホロー陰
極４と主陽極５ａｔ５ｂ、　５ｃまたは補助陽極６ａ＃
６ｂとが短絡したりするのを防止する上で有効とされる
。

前記主陽極５ａ、５ｂｓ５（！はタングステン、モリブ
デン等によって製作され、第４図に示すようにレーザー
管１に一体に設けられた筒状の取付部３６に封着用ガラ
ス３８を介して取付けられている。

また、各主陽極５ａ＋５ｂＪ（Ｈの挿入端は放電効果を
高めると共に放電に伴う焼損を防止するため略円錐形状
もしくは截頭円錐形状に形成されている。

そして、隣接する主陽極ｓ＆５５ｂｓｓｃ間の間隔は比
較的小さく、例えは活性艮３０　ｃｍ　Ｌボア径Ｄ　０
．４　ｏｎの場合、２釧程度に設焙されている。

前記各溜部８ａ、８ｂ＋８ｃけ、レーザー管１を略半楕
円形に膨出させることにより該管１に一体に設けられ、
ホロー陰極４に形成された軸方向のスリット３９によっ
て前記陽光柱放電通路１４とそれぞれ連通している。ま
た、各溜部８ａＪｂ＊８ｃは、前記主陽極５ａ＊５ｂ＋
５ｃの間隔ピッチとほぼ等しく、かつ半ピツチだけずれ
て設けられている。

前記補助陽極ｓａ、ｓｂは金属蒸気をボア３０内に吹き
返しブリュースター窓２，３を金属蒸気から保睦するも
ので、前記主陽極５８＊５ｂｙ５０と同様。

封着用ガラス４１を介してレーザー管１に取付けられ、
前記絶縁体３１．３２の側方に近接して設けられている
。同様に陰極７も封着用ガラス４２を介してレーザー管
１に取付けられ、この陰極７とホロー陰極４とは導通さ
れている。

本発明を特徴づける加熱手段１０，１１．２３は無誘導
ヒーター４８によって構成されている。無誘導ヒーター
４Ｂはコイルを第５図に示すように二本並べて巻くこと
により簡単に製作でき、電流を流すと相隣る線の電流の
方向が互いに反対になるため、インダクタンス（Ｌ）が
相殺され、したがって磁界を発生することはない。この
場合、加熱手段１０は各電極（５ａｓ５ｂｊｃｙ６ａ、
６ｂ）部を取り巻くように螺旋状に巻いた無誘導ヒータ
ー４８をセラミックス４９に埋設して形成される。また
、加熱手段１１も各溜部８　Ｂ　＃　８１）　ａ　８　
ｃを取り巻くように螺旋状に巻いた無誘導ヒーター４Ｂ
をセラミックス５０に埋設して形成される。そして、加
熱手段２３は無誘導ヒーター４８をレーザー管１の外周
に直接螺旋状に巻いて形成される。

このような構成からなる金属イオンレーザ−において、
主陽極５ａ＋５ｂｙ５ｃｓ補助陽極６Ｂ、６ｂおよびホ
ロー陰極４との間に所要の電圧を印加すると。

主陽極５ａｊｂ、５ｅとホロー陰極４間に負グロー放電
が発生する。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、加熱手段１１による溜部８＆ＪｂＪｃの加熱およ
び上記負グロー放電の熱隼によりＣｄ蒸気が発生し、こ
れが放電部に送り込まれ、馬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。そして、とのＣ
ｄ蒸気は陽光柱放電の電気泳動効果によってホロー陰極
４に−向って流れ、放電のプラズマ内に適当量のＣｄ蒸
気が存在することになり、連続発振が得られる。

この場合、加熱手段１０，１１．２３として前述した通
り無誘導ヒーターを使用し、磁界が発生しないようにし
ているので、主陽極５ａＪｂｓ５ｃとホロー陰極４間で
生ずる放電は安定で、したがって安定したレーザー光出
力育得ることができる。

第６図は本発明の他の実施例を示す要部断面図である。

この実施例は、溜部８を加熱する加熱手段１１を、溜部
８の表面に接合したアルミ箔６０と、アルミ箔６０を覆
う断熱材６１と、アルミ箔６０と断熱材６１０間に介在
された無誘導ヒーター４Ｂとで構成したものである。こ
のような構成においては、アルミ箔６０を介して熱が溜
部８に伝達されるため、溜部８の均一加熱が可能とされ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る金属イオンレーザ−は
、レーザー管を加熱する加熱手段、電極部を加熱する加
熱手段を無誘導ヒーターでそれぞれ構成したので、磁界
が発生せず、したがって磁界による影替がなくなり、安
定した放電状態を得ることができる。また、放電が安定
であれば安定したレーザー発振を得ることができ、性能
を向上させる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る金属イオンレーザ−・の一実施例
を示すレーザー管の縦断面図、第２図は同レーザーの一
部破断斜視図、第３図は第１図ｍ−■線断面図、第４図
はレーザー管の要部拡大断面図、第５図は無誘導ヒータ
ーの斜視図、第６図は加熱手段０他０実施例を１す断面
図であｔ・１−拳・・レーザー管、２，３・・・・ブリ
ュースター窓、４ｍｍｍ＠ホロー陰極、５ａ　ｔ５ｂ’
ｓ５ｃ・・・・主陽極、ｇａｓ６ｂ・・・・補助陽極・
、７・・・拳隙極、Ｌ８ａｓ”ｂｅ８ｃ・・・・溜部、
９・・・・金属イオン発生材料、ｔ、、ｏ、　１１”’
；２．ｓ・・−・加熱手段、４８・１１１・−無誘導ヒ
ーター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザー管を加熱する加熱手段と、電極部を加熱する加
   熱手段および金属イオン発生材料を加熱蒸発させる加熱
   手段を無誘導ヒーターでそれぞれ構成したことを特徴と
   する金属イオンレーザー。