JPS62224480A - 二重ビ−ムガスイオンレ−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】 本発明は一般的にレーザーに関し、より詳しくは光スペ
クトルの可視、紫外及び真空紫外領域を通じて高度に励
起された原子イオンからレーザー作用を効率的に生成す
る装置に関する。

ヘリウム−ネオンガスレーザーを例外として、突貫的に
全ての重要な可視及び紫外連続−波ガスレーザー波長は
イオン化原子のスペクトルに属する。例えばＵＳ−Ａ−
３４６４０２５参照。寿命の長い信頼性のあるガスイオ
ンレーザー管の設計及び構成は多くの発明者、科学者及
びエンジニアの発明の才を課してきた。レーザー作用を
得るに必要とされる極めて高温の帯電ガスの小毛細管放
電管内の封込めは公知の耐火レーザー管材料の安定性を
その極限まで押進めている。二つの基本的ガスイオンレ
ーザー管の形態が流体冷却融着シリカ毛細管放電管が極
めて厘寿命であると判明した時点において市販されるよ
うになった。ＵＳ−八−３６１９８１０に記載される一
つのタイプのガスイオンレーザー管は気密ガラス管内に
含有された共軸的に整列された黒鉛セグメンＩ・のスタ
ックを用いるものである。

ＵＳ−八−３７６０２１３に記載されるもう一つのタイ
プのガスイオンレーザー管は液体冷却剤と直接に接触し
た厚壁高熱伝導性セラミック毛細管放電管を用いるもの
である。好ましい実施Ｂ様は酸ｆヒベリリウムセラミッ
クボアセグメントを共に結合させて用いて所望の放電管
長さを与えるものである。

ＵＳ−Δ−４３７８６００及び４３７６３２８に記載さ
れる改良されたタイプのガスイオンレーザーは上記二つ
の従来技術の設計の幾つかの制限を克服するものである
。これらの二つの参考文献に教えられる放電管は延性の
ある高熱伝導性材料に結合された耐火性円盤より構成さ
れ、それは次いで流体冷却された密封された絶縁性管に
結合されている。好ましい実施態様は銅円盤に鑞付けさ
れた注意深く配列された耐火性金属円盤開口部を用い、
それらは次いでその外部周辺において外部流体冷却によ
り気密アルミナ管に鑞付けされている。

ＵＳ−八−３９３１５８９に記載されているもう一つの
改良されたタイプのレーザーは、電子源として光軸の周
りに共軸的に中心を有する中空陰極放電管を用いる。

上記参考文献に記載される従来技術のガスイオンレーザ
ーは余り効率的ではなく、電気放電エネルギーのパーセ
ントの僅かな分率（典型的には０．０１）がレーザー出
力として出現するに過ぎない。この種のイオンレーザ−
の基本的効率を改良する試みにおいて数多くの代替的励
起方法の検討がなされたが、しかしこれまでには開口−
向上高電流密度プラズマ管が支配的であった。

単一イオン化アルゴンガスイオンのレーザー変換機構の
分析を第１図の一般化されたエネルギー準位図を参照し
て図示することができる。その他の機構も放電条件及び
イオン種の選択に応じて可能である。

第１図に示されたエネルギー準位を調べると２０：ｒ−
レクｌ゛ロンボルトを十分に越えたエレクｉ・ロンエネ
ルギー順位が中性アルゴンの基底状態から出発してより
上のレーザー状態に達するために必要とされることが示
される。平方センチメートルのビーム断面債当り１００
アンペア未満の電流密度に対してマクスウェル−ボルツ
マンエネルギー分布のピークは第１Ａ図の斜線部分に示
される如く約３〜５エレクトロンボルトである。

より高い電子密度においては、電子温度は第２図に示さ
れる如く増大し、第３図に示される如く電子数分布の尾
部に活性のある電子の僅かな増大を生ずる。２０エレク
トロンポル）・のエネルギーにおける低圧ガス放電にお
いて活性のある電子の数を相当に増大させるためには非
実用的に大きい電流密度が必要とされることは明らかで
ある。その様に、毛＃管即ち開口ガスイオンレーザープ
ラズマ管から得られるレーザー出力電力及び発生効率に
は実際上上限が設定され、この上限は典型的には１０−
２パーセントである。

要約すると、通常のガスイオンレーザーは高電流密度は
十分な帯電粒子を与えるが、その様なレーザーはより高
いレーザー状態の効率的なボンピングに必要とされる活
性のある電子に欠けるという点において基本的な技術上
の問題を有するものである。

本発明のガスイオンレーザーは前掲の特許請求の範囲に
規定されている。本発明のガスイオンレーザーの実施態
様は二個以上の独立に制御された電気ガス放電管を用い
るものであり、一つは縦方向のプラズマアークであり第
二番目は横方向のグロー放電電子線である。これらの別
々に制御されたガス放電管はレーザー空洞の光軸上に高
度に励起された原子イオンを生成する独特な形態で配置
され、励起されるガスイオン種に特徴的なレーザー光放
射のビームを生じさせる。光軸上の縦方向のプラズマは
レーザー作用に必要とされるエネルギー状態に十分に励
起されていない基底状態の熱電子を多く含むものである
。これらの基底状態の熱電子並びに更に多い中性の基底
状態をより高いレーザー状態に励起するための追加のエ
ネルギーは負のバイアスをがけられた同軸光電陰極反射
器により発生される第二のより活性のある光電子及びグ
ロー放電電子により与えられる。この光電陰極反射器は
軸上プラズマアークからの光子により発生される光電子
の生成を最適化するように設計された表面処理を有して
よい。

これは二次的電子放出の源として陰極表面のイオンボン
バードを主として用いる従来技術のグロー放電電子線と
は対照的なものである。例えば、ＵＳ−Δ−３４８２１
３３（Ｄｕｌ？ｄａｌｅ　）及びＣＢ−Ａ−１５１４３
５６（Ｉｌｏ　Ｉ　ｌ　１ｄａｙ）を参照。光電子の発
生と同時に印加される負の電気バイアスのために光電陰
極反射器のイオンボンバードにより得られる二次電子が
ある。

この光電反射器からの光電子及び二次電子は共に陰極の
幾何学的形状及び付随するグロー放電プラズマ鎧装にお
ける電界線の両者により集束され、光軸上の緻密な低エ
ネルギー縦方向プラズマアークと相互作用する。これら
の二つの放電管が交錯する反応領域は単−及び複数のイ
オン化された種のより高いレーザー状態の効率的な数に
対する媒体を提供する。初期においては光電陰極反射器
からの光電子生成は主として１０５ナノメータ（ｎｍ）
の熱的アルゴン原子の紫外線共鳴線及び１０（ｉｎｎの
アルゴンイオンの紫外線共鳴線よりなる縦方向のプラズ
マアークの光子線源より発生される。しかしながら、集
束された光電陰極反射器からの追加のエネルギーは励起
イオンを発生し、それは次いで１０６ナノメータにおい
て追加の真空紫外光子を発生することに注意。この様に
、放電が開始されて短時間後に、光電反射器の焦点にお
いて複合作用が発生し、ガス温度及び励起を相当に増大
させる。

更に、二次的電子発生のためのイオンに頼ることがより
少ないので望ましくない光電子陰極のイオンボンバード
に伴う陰極スパッタリングが減少される。別々のビーム
パラメータの適当な調整は操作効率、より高いレーザー
準位の選択的励起、並びに可視、紫外及び短波長発生の
ための複数イオン化状皿の生成における実質的改良を与
える。本発明のガスイオンレーザーは最早高電流密度操
作に適合する材料或いは構造を必要としない。即ち、本
発明に従えばプラズマ管はより単純な幾何学的形状、よ
り低いコスト、及びより高い信頼性の構造を有するレー
ザー作用に適した大きな光学的開口部及び実質的な励起
ガスイオンの容積を有するように設計することができる
。

含まれる物理学は既に説明された通りであり、本発明に
よるガスイオンレーザーを以下に添付の図面を参照しな
がら例示を目的としてのみ説明する。

第４図を参照すると、光電陰極反射器４内に創出された
中性の縦方向のプラズマアーク１０及び横方向のグロー
放？！電子線１１を用いるガスイオンレーザーが図示さ
れている。電源７を介して抵抗的に適当な操作温度に加
熱された際に実質的電子電流を発生することのできる熱
電子陰ｆ！１が設けられている。陽極電子集電器２は制
御された電源８によりバイアスをかけられ縦方向のプラ
ズマアーク１０を創出する。電源８は直流電源或いは交
流電源のいづれであってもよい。プラズマ規定開口＃３
は縦方向のプラズマアーク１０の軸を陰極ｌ及び陽極２
の間に規定する役割を果す。もう一つの開口部（図示さ
れず）は陽極２の前の光電陰極反射器の他方の側に配置
されている。この光電陰極反射器４は選ばれた内部表面
処理を有し、縦方向のプラズマアーク１０を含有する縦
方向の光軸４０の周りに対称的に配置された幾何学的形
状を有し、光電陰極反射器４内の二次電子の光放出を高
める。光電反射器４がらの光電子の生成に加えて、活性
のある二次電子は又光電＃極反射器からイオン及び陰極
暗空間内で加速された励起状態によっても生成され、横
方向のグロー放電電子線１１を形成する。この光電陰極
反射器４は制御された電源９により負にバイアスをかけ
られ、光電反射器表面において創出された二次電子を加
速して横方向のグロー電子線１１を創出する高光学反射
鏡５及び出力光学反射鏡６を設けである与えられた励起
ガスプラズマから最適のレーザー出力を引出す。

光電陰極反射器は一つの軸開口部及び幾何学的内表面を
有する単一°の部分よりなってもよく、或いは実質的に
対称的な内表面を有する二個以上の部分、例えば各々９
０’の二つの円筒形の部分より構成されてもよい。単純
の目的のために第４図には単一の光を陰極反射器４が示
されているが、レーザー電力出力を増大させるために縦
方向の光軸４０の縦方向のプラズマアーク１０部分に沿
って直列に適当にバイアスをかけられた光電陰極反射器
が追加されてよい。この真空包囲は又ガス状にされる量
の金属を含有する延長部であって、真空包囲部の本体の
それよりもより低温に維持された延長部を含んでもよい
。

第５図を参照すると、第４図のガスイオンレーザーのよ
り詳細な断面図が図示されている。この図は上記第４図
について述べな光電Ｉｒ３極反射器４内において創出さ
れたグロー放電電子線１１で横切られた中性の縦方向の
プラズマアーク１０を用いる。必須要素は第４図の簡単
化された分解図において既に示されたものと機能的に同
様である。

具体的には、熱電子陰極１はその一方のみが図示されて
いる密封された電気的フィー、ドースルー２０により第
４図の電源７に接続されている。水冷された陽極電子集
電器２はその一方のみが図示されている密封された中空
電気フィード−スルー２２によって第４図の制御された
電源８に接続されている。光電反射器４は縦方向のプラ
ズマアーク１０を横方向にボンピングするために特別の
形状のラインソースジオメトリ−を有する。光電陰極反
射器４は高光子放出のために処理されたその内部陰極表
面を有するのが好ましく、及び反射器を最大全電子放出
のために選ばれた温度に維持するようにその中に冷却剤
穴３１を有する固定物にヒートシンクされているのが好
ましい。密封構造のハウジング２６はガラス対金屑シー
ル２８を介して端板２５から電気的に絶縁されている。

光学的末端管３６は各々密封された光学的末端窓３０を
有する。末端窓３０は最低光学損失のためにＢｒｅｗｓ
ｔｅｒ角度に配置されている。プラズマ規定開口部は光
電陰極反射器４のいづれの側においても耐熱融着シリカ
或いはセラミックで構成されている。最後に、出入口部
１２が排気及びガス充填目的のために設けられている。

出入口１２は室内に入れられたガスの分圧を制御するた
めの手段ヲ含む。これらのガスは稀或いは貴ガス、ヘリ
ウム、ネオン、アルゴン、クリプＩ〜ン、キセノンなど
のいづれであってもよい。

光電陰極反射器４は縦方向のプラズマアーク１０と同時
の縦方向の光軸４０上の横方向のグロー放電電子線１１
の線焦点に対する共軸の円筒状幾何学的形状からその軸
上の点焦点に対する球状の幾何学的形成（示されたよう
な）、乃至選ばれた最適ガス容積励起に対する楕円形成
いは放物線などの中間曲線に至る範囲の任意の適当な内
表面幾何学的形状を有してよい。光電陰極反射器４の直
径は典型的には第４図の縦方向のプラズマアーク１０の
直径の１０倍である。

反射器４の内表面の材料はコバルト及び／又はトリウム
或いはカルシウム、ストロンチウム及びアルミニウムの
酸化物と合金化された金属タングステンよりなるもので
ある。

上記ガスイオンレーザーを操作するのに際し、次の操作
が用いられる。レーザー横遺物を清浄化し、成分安定性
により許容可能な温度において１０−’Ｔｏｒｒ或いは
より良好な保持分圧に排気する。

この構造物を次いで純粋アルゴン或いはヘリウムとアル
ゴン或いはヘリウムとクリ１トンの混合物などのレーザ
ー等級のガスで０．１〜５Ｔｏｒｒの分圧に充填しなお
す。第４図及び第５図の熱電子陰極１を次いで光学高温
計により求められた適当な放出温度に制御可能な高電流
源７で加熱する。熱電子陰極１と水冷電子集電器２の間
の高電流放電は一時的開始電圧で開始され、５〜５０ア
ンペアの範囲の制御可能な電流源８により保持される。

電流源８は交流源或いは直流源のいづれであってもよい
、放電が分子帯（水蒸気など）の励起により示される不
純物の徴候を示す場合にはポンプ及び充填操作が繰返さ
れる。

清浄な放電が得られる場合には、光電陰極反射器４に対
する電気バイアス供給源９を調整して光電反射器４中に
創出されるグロー放電電子線１１の線或いは点焦点と同
時の縦方向の光軸４０に沿ってレーザーガスを励起する
。励起の順位はモノクロメータ−フォトメータで選ばれ
たエネルギー順位からの光学的放出を追跡することによ
り確認される。レーザー作用は鏡５及び６の縦方向の光
軸４０上の適当な整列が光学的利得が損失を越えるよう
に完結された際にｍ察される。′Ｉ＆大効率は次の変数
を調整することによって得られる＝１）レーザーガス分
圧、２）軸上縦方向のプラズマアーク電流及び電圧、３
）光電反射器により創出される横方向のグロー放電電子
線電力並びに電力及び電流、４）出力鏡の光学的反射率
、５）二次電子の生成を高めるための光電反射器の適当
な表面処理。

【図面の簡単な説明】

第１図は単独イオン化アルゴンの上部レーザー準位を示
す中性、単−及び二重イオン化アルゴンの部分的エネル
ギー準位図である。 第１Ａ図は三つのエネルギー領域３−５ｅＶ、１５．７
ｅＶ、及び２７．６ｅＶに位置したアルゴンエネルギー
順位に対応する通常の毛細管放電管における電子密度対
電子エネルギーを図示するものである。 第２図は通常の毛細管放電管における電子温度の変化を
電流密度の函数としてプロ・ン卜するものである。 第３図は通常の毛細管放電管における電子エネルギー分
布の平方センナメートル当り１００及び５００アンペア
の電流密度におけるプロ１Ｉ・である。 第４図は本発明に従って構成されたガスイオンレーザー
を図示するものである。及び 第５図は第４図のガスイオンレーザーの詳細な断面図で
あり、必須構造要素及び互の相対的位置関係を図示する
ものである。 １・・・熱電子陰極、　２・・・陽極、３・・・開口手
段、　　４・・・反射器、５．６・・・鏡、　　　７，
８．９・・・電力併給手段、１０・・・プラズマアーク
、 １１・・・電子線、　　１２・・・ガス出入口手段、２
５　、２６　、２８・・・真空包囲、２９・・・開口手
段、　４０・・・光軸。 以下余白 ＦＩＧ、１Ａ ＦＩＧ−３ 手続補正古く方式） 昭和６２年４月７休日 特許庁長官　黒　１）明　隨　殿 １、　事件の表示 昭和６２年特許願第１０１２１号 ２、　発明の名称 二重ビームガスイオンレーザー ３、　補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 名称　レーザーテクニクス、インコーボレイティド４、
代理人 住所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号ｌ墜
Ｄ ６、補正の対象 Ｅｌ）　　願書の「出願人の代表者」の欄（２）委任状 （３）　　明細書 ７、補正の内容 ｆｉｌ　（２］　　別紙の通り （３）明細書の浄書（内容に変更なし）８、添附書類の
目録

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記構成部分を含んでなることを特徴とする二重ビ
   ームガスイオンレーザー： 縦方向の光軸（４０）及びその各末端に鏡（５、６）を
   有する共鳴空洞を規定する真空包囲（２５、２６、２８
   ）であつて、鏡の一方或いは両方はレーザーから電力を
   引出すために用いられ、二つの鏡（５、６）の間には妨
   げられない光路がある真空包囲、該光軸（４０）とは共
   軸である軸開口部を有する熱電子陰極（１）、 該光軸（４０）と共軸である軸開口部を有する陽極（２
   ）、 −以上の部分よりなる光電陰極反射器（４）であって、
   その部分或いは各部分が光軸（４０）と共軸である軸開
   口部及び幾何学的内表面をその反射器或いは各々の反射
   器の部分の表面の幾何学的焦点が実質的に光軸（４０）
   上にあるように有する反射器、各々光軸（４０）と一直
   線に並んだ開口を有する少なくとも二個のプラズマ規定
   開口手段（３、２９）であって、該プラズマ規定開口手
   段の一方（３）は該陰極に近接して配置され、及び該プ
   ラズマ規定開口手段の他方は陽極（２）に近接して配置
   され該反射器（４）はその間に配置されているプラズマ
   規定開口手段、 陰極（１）を加熱してそれから熱電子を発生させるため
   に電気的に接続されている第一の電力供給手段（７）、 陰極により発生された電子を加速して陽極（２）及び陰
   極（１）の間の光軸（４０）の部分に沿って一般的にプ
   ラズマ規定開口手段（３）の開口部に一直線に並んでい
   る縦方向のプラズマアーク（１０）を形成するために陰
   極（１）及び陽極（２）の間に電気的に接続されている
   第二の電力供給手段（８）、光電陰極反射器（４）の部
   分或いは各々の部分の幾何学的内表面の光子及びイオン
   ボンバードの組合せにより生成される電子を加速して該
   縦方向のプラズマアーク（１０）に対して横断するグロ
   ー放電電子線（１１）を形成するための光電子陰極反射
   器（４）に電気的に結合された第三の電力供給手段（９
   ）、及び 真空包囲内に置かれた包囲の排気を行うために及び一以
   上のガスを包囲内に入れるためのガス出入口手段（１２
   ）。 ２、光電子反射器の部分或いはその一つの部分が円筒形
   の内表面を有する特許請求の範囲第１項記載のレーザー
   。 ３、光電反射器の部分或いはその部分の一つが球の一部
   である表面を有する特許請求の範囲第１項記載のレーザ
   ー。 ４、該光電陰極反射器の部分或いは各部分の幾何学的内
   表面がそれから最大光電子放出のために選ばれた材料よ
   りなる前記特許請求の範囲のいづれかに記載のレーザー
   。 ５、該光電陰極反射器（４）の部分或いは各部分の幾何
   学的内表面が縦方向のプラズマアーク（１０）とそれ及
   び光軸（４０）を横断するグロー放電電子線（１１）と
   の間の相互作用領域を最大にするように選ばれる前記特
   許請求の範囲のいづれかに記載のレーザー。６、該光電
   子陰極反射器が各々９０°の二個の円筒形部分よりなる
   前記特許請求の範囲のいづれかに記載のレーザー。 ７、該光電子陰極反射器（４）の部分或いは各各の部分
   が縦方向のプラズマアーク（１０）からの短波長光子放
   射による最大光電子放出のために選ばれた材料よりなる
   前記特許請求の範囲のいづれかに記載のレーザー。 ８、該材料がコバルト及び／又はトリウム或いはカルシ
   ウム、ストロンチウム及びアルミニウムの酸化物と合金
   化された金属タングステンよりなる特許請求の範囲第７
   項記載のレーザー。 ９、該光電子陰極反射器（４）がそれからの最大全電子
   放出のために選ばれた温度に維持される前記特許請求の
   範囲のいづれかに記載のレーザー。 １０、縦方向のプラズマアーク（１０）が形成されてレ
   ーザー電力出力を増大する光軸（４０）の一部分に沿つ
   て更に一以上の追加の光電陰極反射器を含んでなる前記
   特許請求の範囲のいづれかに記載のレーザー。 １１、第一、第二及び第三の電力供給手段（７、８、９
   ）が交流電力供給源である前記特許請求の範囲のいづれ
   かに記載のレーザー。 １２、該第三の電力供給手段（９）が該縦方向のプラズ
   マアーク（１０）に対して横断するグロー放電電子線（
   １１）を制御するための時間−変動電圧を生成する特許
   請求の範囲第１項〜第１０項のいづれかに記載のレーザ
   ー。 １３、該真空包囲が高温に維持され、且つ真空包囲が気
   体状にされる量の金属を含有する延長部を含み、該延長
   部が該真空包囲のそれよりも低温に維持されている前記
   特許請求の範囲のいづれかに記載のレーザー。 １４、該ガス出入口手段がその一つが稀ガス或いは貴ガ
   スである二種以上のガスを入れ、及びその様に入れられ
   た二種以上のガスの分圧を制御するように操作可能であ
   る前記特許請求の範囲のいづれかに記載のレーザー。 １５、該ガス出入口手段（１２）が真空包囲中に二種の
   貴ガスを入れ、及びその様に入れられた二種のガスの分
   圧を制御するように操作可能である特許請求の範囲第１
   項〜第１３項のいづれかに記載のレーザー。 １６、該二種のガスがヘリウム及びアルゴン或いはヘリ
   ウム及びクリプトンである特許請求の範囲第１５項記載
   のレーザー。 １７、下記構成部分を有してなることを特徴とする二重
   ビームイオンレーザー： その各々の末端において鏡を有する共鳴空洞により規定
   される縦方向の光軸を有する真空包囲であって、鏡の一
   方或いは両方がレーザーから電力を引出すために用いら
   れる真空包囲、 軸開口部をその中に有し、真空包囲内にその軸開口部が
   二つの鏡の間に妨げられない光路を与えるために真空包
   囲の縦方向の光軸と共軸であるように配置されている第
   一の熱電子放出素子、その中に軸開口部を有し、及び真
   空包囲内に第一の熱電子素子と空間をあけられた関係に
   おいて且つその軸開口部が二つの鏡の間に妨げられない
   光路を与えるように真空包囲の縦方向の光軸と共軸であ
   るように配置されている第二の熱電子放出素子、 各々その中に開口を有し、各々真空包囲内にその開口が
   真空包囲の縦方向の光軸と一直線となるように配置され
   ている少なくとも２個のプラズマ規定開口手段であって
   、該プラズマ規定開口手段の一方は第一の熱電子放出素
   子に近接して配置され、及び該プラズマ規定開口手段の
   他方は第二の熱電子発生素子に近接して配置され、該プ
   ラズマ規定開口手段の両者が第一及び第二の熱電子放出
   素子の間に配置されているようにされたプラズマ規定開
   口手段、 その中に軸開口部を有し、及び幾何学的内表面を有す光
   電陰極反射器であって、真空包囲内においてプラズマ規
   定開口手段内の開口部の間にその軸開口部が真空包囲の
   縦方向光軸と共軸であるように且つ光電陰極反射器の幾
   何学的内表面の幾何学的焦点が真空包囲の縦方向の光軸
   上に実質的にあるように配置されている光電陰極反射器
   、第一の熱電子放出素子を加熱してそれから電子の熱電
   子放出を生成するために電気的に接続されている第一の
   電力供給手段、 第二の熱電子放出素子を加熱してそれから電子の熱電子
   放出を生成するために電気的に接続された第二の電力供
   給手段、 第一及び第二の熱イオン放出素子により熱電子的に放出
   された電子を加速して第一及び第二の熱電子放出素子の
   間の縦方向の光軸の部分に沿つて通常プラズマ規定開口
   手段の開口部と一直線にある縦方向のプラズマアークを
   形成するために第一及び第二の熱電子放出素子の間に電
   気的に接続されている第三の電力供給手段、 光電陰極反射器の内表面の光子及びイオンボンバードの
   組合せにより生成された電子を加速して該縦方向のプラ
   ズマアークに対して横断するグロー放電電子線を形成す
   るために光電陰極反射器に電気的に接続された第四の電
   力供給手段、及び真空包囲内に置かれた真空包囲を排気
   させるための及び真空包囲内に一種以上のガスを入れる
   ためのガス出入口手段。 １８、下記構成部分を有しなることを特徴とする二重ビ
   ームガスイオンレーザー： その各々の末端において鏡を有する共鳴空洞により規定
   される縦方向の光軸を有する真空包囲であつて、鏡の一
   方或いは両方がレーザーから電力を引出すために用いら
   れる真空包囲、 軸開口部をその中に有し、真空包囲内にその軸開口部が
   二つの鎖の間に妨げられない光路を与えるために真空包
   囲の縦方向の光軸と共軸であるように配置されている第
   一の熱電子放出素子、その中に軸開口部を有し、及び真
   空包囲内に第一の熱電子素子と空間をあけられた関係に
   おいて且つその軸開口部が二つの鏡の間に妨げられない
   光路を与えるように真空包囲の縦方向の光軸と共軸であ
   るように配置されている第二の熱電子放出素子、 各々その中に開口を有し、各々真空包囲内にその開口が
   真空包囲の縦方向の光軸と一直線となるように配置され
   ている少なくとも２個のプラズマ規定開口手段であって
   、該プラズマ規定開口手段の一方は第一の熱電子放出素
   子に近接して配置され、及び該プラズマ規定開口手段の
   他方は第二の熱電子発生素子に近接して配置され、該プ
   ラズマ規定開口手段の両者が第一及び第二の熱電子放出
   素子の間に配置されているようにされたプラズマ規定開
   口手段、 二個以上の実質的に対称の幾何学的内表面を有し、且つ
   その中に軸開口部を有する二個以上の部分よりなる光電
   陰極反射器であって、該二個以上の部分が真空包囲内に
   プラズマ規定開口手段の開口部の間にその中の軸開口部
   が真空包囲の縦方向光軸と共軸であり、及び該二個以上
   の部分の幾何学的内表面の幾何学的焦点が実質的に真空
   包囲の縦方向の光軸上にあるように配置されている光電
   陰極反射器、 第一の熱電子放出素子を加熱してそれから電子の熱電子
   放出を生成するために電気的に接続されている第一の電
   力供給手段、 第二の熱電子放出素子を加熱してそれから電子の熱電子
   放出を生成するために電気的に接続された第二の電力供
   給手段、 第一及び第二の熱イオン放出素子により熱電子的に放出
   された電子を加速して第一及び第二の熱電子放出素子の
   間の縦方向の光軸の部分に沿って通常プラズマ規定開口
   手段の開口部と一直線にある縦方向のプラズマアークを
   形成するために第一及び第二の熱電子放出素子の間に電
   気的に接続されている第三の電力供給手段、 光電陰極反射器の内表面の光子及びイオンボンバードの
   組合せにより生成された電子を加速して該縦方向のプラ
   ズマアークに対して横断するグロー放電電子線を形成す
   るために光電陰極反射器に電気的に接続された第四の電
   力供給手段、及び真空包囲内に置かれた真空包囲を排気
   させるための及び真空包囲内に一種以上のガスを入れる
   ためのガス出入口手段。 １９、該第一、第二及び第三の電力供給手段が交流電力
   供給源よりなる特許請求の範囲第１７項記載の二重ビー
   ムガスイオンレーザー。 ２０、該第一、第二及び第三の電力供給手段が交流電力
   供給源よりなる特許請求の範囲第１８項記載の二重ビー
   ムガスイオンレーザー。