JPS62111487A - レ−ザ管 - 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〕 本発明はＨｅ　−Ｎ　ｅレーザのような気体レーザに用
いる気体レーザ管に係り特に平らな放電断面を有する放
電管を含むレーザ管に関するものである。

〔従来の技術と問題点〕

Ｈｅ−Ｎｅレーザのような従来の気体レーザで細管に収
納されている。その種のレーザでは放電域直径の増加に
伴なって【／−ザ利得が減少するので放電域の内径があ
る値、例えば１ｍの長さの放電管のＨｅ　−Ｎ　ｅレー
ザで約２．５−５ｍｍ以上になるとレーザ出力の電力は
放電域の直径、すなわち放電管の内径の増加に伴なって
減少する。このように従来の気体レーザではレーザ出力
の電力を増大させる通常の方法は放電域の長さを増加す
ること、すなわち放電管の長さを増加することである。

従って高レーザ出力を有するＨｅ−Ｎｅレーザのような
気体レーザではかなりの長い放電管を用いねばらず、動
作と製造にも不都合である。

本発明の目的は高レーザ出力を非常に短かな放電管で得
られるガスレーザ管を提供することである。

本発明の他の目的は実質的に長方形断面を有するストレ
ート放電管を含むＨｅ−Ｎｅレーザ管を提供することで
ある。

本発明の更に他の目的は少なくとも１つの円筒〔問題点
を解決するための手段〕 我々は同じ管の長さでは放電子（例えば実質的に平らな
長方形）断面を有する本発明に係るレーザ管を使用する
レーザは円形放電断面を有する従来のレーザ管を使用す
るレーザより多くの高レーザ出力を達成できることがわ
かった。円形放電断面を有する従来のレーザでは放電直
径又は放電管直径の増加につれてレーザ利得が減少する
。しかしながら、本発明に係るレーザ管についてみれば
レーザ管のレーザ利得はその放電断面のわずかな高さで
維持されそれによってレーザ管の長さを増大せずその（
放電）断面幅を増大させて増大したレーザ出力が得られ
る。

本発明に係る放電管断面の高さと幅は放電管の長さ方向
に一定に維持してもよい。しかしながら本発明の実施例
では放電管と共に用いられる光共振器によって決定され
たモード体積とはパ同じ活性化体積を得るように前記断
面の高さと幅を放電管の長さ方向に沿って変えることが
でき、レーザ出力を更に増大させる。

本発明のレーザ管に使用された光共振器は従来のもので
ある。しかしながら、円筒反射ミラーを含む共振器の使
用を介して良好な結果を得ることができる。

このように本発明は平放電断面を有する放電管と円筒反
射鏡を有する光共振器を有するレーザ管も提供する。

平放電断面を有する放電管を用いることによって本発明
のレーザ管は低い製造コストで、製造、特に大量生産に
好適である。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図について云えば本発明に係るレーザ管（２０）は
ストレート放電管１４、カソード部２５及びアノード部
２９を有する。放電管はＢｒｅｗｓ　ｔｅｒ窓２と１１
、カソード放電ホール（ｈｏｌｅ）　１３とアノード放
電ホール（ｈｏｌｅ）　１５を具備する。放電管の少な
（とも一部は第２図に示すように平らな放電断面を有す
る。本発明の好ましい実施Ｂ様では放電管は実質的に長
方形の平放電断面を有し、この放電断面の高さ一幅比は
１：４ないし１：８、例えば３　ｍｍ　Ｘ　１８ｖｎで
よい。放電管１４は軟質ガラス板で作ってもよくフリッ
トシールのような適当な方法で付ける。

放電管の断面は放電管の長さ方向に沿って一定に維持で
きる。しかしながら本発明の好ましい態様では前記断面
の高さと幅はレーザ管と共に用いられる光共振器によっ
て決定されたモード体積とはパ同じ活性化体積を得るよ
うに放電管の長さ方向に沿って変えられることができ、
これによってレーザ出力の増加を得ることができる。例
えば、好ましい断面変化を有する放電管は軟質ガラス粘
着物（フリット）３３．３４を適当な幾何学形状に形成
し次にそれを軟質ガラス板３１と３２で粘着シールする
ことにより得られる。

カソード部２５はカソード５．８亥カソード５を包み且
つそれを外部環境から分離するカソード球体（ｂｕｌｄ
）　４及びカソード球体４を介してカソード５に電気的
に接続したカソードリード３と６を具備する。本発明の
好ましい態様ではカソードはフィラメントクイブの酸化
物カソードの形で作られ低コスト、長寿命であり、本発
明のレーザ管の作動に必要な高い放射電流が供給できる
。

アノード部２９はアノード９と、該アノード９を包み外
部環境からそれを分離するアノード球体８と、該アノー
ド９を励起電流と電気的に接続する球体８を介してリー
ドするアノードリード７と１０とを具備する。

本発明の態様ではアノード９はスパイラルに巻かれたチ
タンワイヤを有しアノードと必要な時に放電管１４内の
真空を改良するために用いられたチタンポンプとしても
用いられる。

リードワイヤ３，６．７及び１０は軟質ガラス球体４と
８でシールされるためにニッケルージュメット　（ｄｕ
ｍｅｔ）−ねじりｉ同の３つの導体ワイヤで作ることが
できる。

本発明のレーザ管で用いられる光共振器は例えばレーザ
用の正常反射鏡である反射鏡１と１２を有する。しかし
ながら本発明の好ましい態様では光共振器は、中央長軸
が本発明の放電管の幅方向に沿って伸びるように装備さ
れる少なくとも１つの円筒ミラーを具備し、それによっ
て良好な横型方式が得られる。

第３図は本発明のレーザ管を使用するレーザの励起電流
の例を示す。第３図において、変圧器ＴＩとフィラメン
ト変圧器Ｔ２の第１巻き線は商用電源のような電源に接
続される。変圧器Ｔ２の第２巻き線は２つの巻き線ａａ
ｌ及びｂｂｌを有する。

巻き線ｂｂｉはカソード（フィラメント）を加熱するた
めにカソードフィラメント３と６に接続される。巻き線
ａａｌは放電管内の真空度を改良するようにアノードチ
タンポンプを加熱するため必要な時にアノードリード７
と１０に結合され、一方、通常は巻き線ａａｌはチタン
ポンプの寿命を増加する目的のためリード７と１０から
離される。

変圧器Ｔ１の出力は高電圧変圧器Ｔ３の第１巻き線に接
続されそして変圧器Ｔ３の出力は整流器３８で整流され
高電圧出力を得てアノードリード１０に印加される。第
３図において、ＬｌとＬ２はパイロットランプであり、
一方Ｒは電流制限抵抗器である。

加工媒質としてＨｅ−Ｎｅガスを使用する本発明に係る
レーザ管は実施例では約１ｍの長さであり３　ｍｍ　Ｘ
　１８ｍｍの放電断面を有しており且っ６０１を超えた
レーザ出力が６３２８人の波長で得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は円筒反射鏡を含む光共振器を具備する本発明に
係るレーザ管の断面図であり、第２図は第１図Ａ　−Ａ
線に沿った断面図であり、第３図は本発明のレーザ管を
用いるレーザシステムを示す図である。 ２．１１・・・窓、　　　　３　、６　・・・カソード
リード、４・・・カソード球体（ｂｕｌｂ）、 ５・・・カソード、　　　７，１０・・・アノードリー
ド、８・・・アノード球体、　　　９・・・アノード、
１３・・・カソード放電ホール、 １４・・・ストレート放電管、 １５・・・アノード放電ホール、 ２５・・・カソード部、　　　２９・・・アノード部、
３１　、３２・・・軟質ガラス仮。 以下奈白

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、気体活性媒質を収容する放電管を具備する直流動作
   レーザに用いるレーザ管において、前記放電管の少なく
   とも一部が平放電断面を有することを特徴とするレーザ
   管。 ２、前記放電管内に収容された気体活性媒質がＨｅ−Ｎ
   ｅガス混合物であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のレーザ管。 ３、前記放電管が粘着物シールを用いる軟質ガラスから
   なることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項
   記載のレーザ管。 ４、間に距離を有するカソード放電ホールとアノード放
   電ホールと、前記カソード放電ホールとアノード放電ホ
   ールをそれぞれシールするカソード球体とアノード球体
   を具備し、前記カソード球体とアノード球体がそれぞれ
   前記カソード放電ホールとアノード放電ホールでシール
   する軟質ガラスと粘着物からなることを特徴とする特許
   請求の範囲第３項記載のレーザ管。 ５、前記カソード球体に設けられたカソードと、該カソ
   ードに電気的に接続されたカソードリードと、前記アノ
   ード球体内に設けられアノードと前記アノードに電気的
   に接続されたアノードリードとを具備し、前記アノード
   がチタンワイヤからなり且つ前記カソードリード及びア
   ノードリードがニッケル−ジュメット−ねじれ銅線であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のレーザ
   管。 ６、前記放電管に前記放電管の幅方向に実質的に平行な
   中央軸を有する少なくとも１つの円筒鏡を具備する光共
   振器を配設することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   又は第２項記載のレーザ管。 ７、前記放電管が該レーザ管の光軸方向に沿った種々の
   高さと幅を有する放電断面を有することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載のレーザ管。