JPS63258086A - ガスレ−ザ−管用プラズマ細管 - Google Patents
ガスレ−ザ−管用プラズマ細管Info
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- JPS63258086A JPS63258086A JP9262287A JP9262287A JPS63258086A JP S63258086 A JPS63258086 A JP S63258086A JP 9262287 A JP9262287 A JP 9262287A JP 9262287 A JP9262287 A JP 9262287A JP S63258086 A JPS63258086 A JP S63258086A
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- aluminum nitride
- plasma
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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
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〕
本発明は、ガスレーザー管に組込んで使用するプラズマ
細管に関する。
細管に関する。
ガスレーザーは、Ｈｅ−ＮｏやＡｒ等のガスのプラズマ
を生成させ、この時発生する放電光の特定波長の光を増
幅して取り出丁もので、連続発振が可能なことが大きな
特徴になっており、材料加工や測定等に利用されている
。
を生成させ、この時発生する放電光の特定波長の光を増
幅して取り出丁もので、連続発振が可能なことが大きな
特徴になっており、材料加工や測定等に利用されている
。
ガスレーザーを発振させるガスレーザー管は、第２図に
示すように、細長い放電路２を長さ方向に貫通して形成
したプラズマ細管１を具え、プラズマ細管１の両端に反
射鏡８及び陰極５又は陽極６を設置した外囲器７を夫々
固定した真空容器になっている。このガスレーザー管内
に０．０１〜０．１ｔｏｒｒのＡｒ等のガスを封入し、
陰極５と陽極６の間に電圧を印加して封入ガスのプラズ
マを生成すせ、その際に発生した放−光の特定波長光を
反射鐘８の間を往復させることにより増幅させて取り出
す仕組みになっている。
示すように、細長い放電路２を長さ方向に貫通して形成
したプラズマ細管１を具え、プラズマ細管１の両端に反
射鏡８及び陰極５又は陽極６を設置した外囲器７を夫々
固定した真空容器になっている。このガスレーザー管内
に０．０１〜０．１ｔｏｒｒのＡｒ等のガスを封入し、
陰極５と陽極６の間に電圧を印加して封入ガスのプラズ
マを生成すせ、その際に発生した放−光の特定波長光を
反射鐘８の間を往復させることにより増幅させて取り出
す仕組みになっている。
かかるガスレーザー管で最も重要な構成要素は大放電電
流、大消費電力に耐え得る放電路を形成したプラズマ細
管である。即ち、プラズマの電流密度を上げてレーザー
の出力を向上させる為に、生成したプラズマ径を放電路
２で絞るという重要な役割をプラズマ細管Ｉ ＬＣ有し
ている。従って、放電路２の両端側の徐々に拡径した両
端部２′から細い中央部に向かってプラズマを絞る際に
放電路２が高温のプラズマに曝されるので、プラズマ細
管１は、熱伝導率が高く放熱性に優れた電気絶縁性材料
で形成する必要がある。
流、大消費電力に耐え得る放電路を形成したプラズマ細
管である。即ち、プラズマの電流密度を上げてレーザー
の出力を向上させる為に、生成したプラズマ径を放電路
２で絞るという重要な役割をプラズマ細管Ｉ ＬＣ有し
ている。従って、放電路２の両端側の徐々に拡径した両
端部２′から細い中央部に向かってプラズマを絞る際に
放電路２が高温のプラズマに曝されるので、プラズマ細
管１は、熱伝導率が高く放熱性に優れた電気絶縁性材料
で形成する必要がある。
従来のプラズマ細管には、熱伝導が良好なベリリア磁器
、並びに高耐熱材料のグラファイトやタングステンのデ
ィスクを一定間隔に並べて石英等の高耐熱性容器に収納
したものが使われていた。
、並びに高耐熱材料のグラファイトやタングステンのデ
ィスクを一定間隔に並べて石英等の高耐熱性容器に収納
したものが使われていた。
しかし、ベリリア磁器は有毒であるため取扱いが難しく
、又グラファイトやタングステンのディスクを石英容器
に収納したものは構造が複雑で、運搬時等の衝撃に弱い
欠点があった。
、又グラファイトやタングステンのディスクを石英容器
に収納したものは構造が複雑で、運搬時等の衝撃に弱い
欠点があった。
本発明は上記した従来の事情に鑑み、構造が簡単で取扱
いや丁く、大放電電流及び大消費電力に耐え・しかも出
力安定性に優れたガスレーザー管用プラズマ細管を提供
することを目的と下る。
いや丁く、大放電電流及び大消費電力に耐え・しかも出
力安定性に優れたガスレーザー管用プラズマ細管を提供
することを目的と下る。
本発明のガスレーザー管用プラズマ細管ｌは、第１図に
示すように、両端部が両端に向かって徐々に拡径した細
長い放電路２企長さ方向に貫通して形成した窒化アルミ
ニウムを主成分とする焼結体からなる窒化アルミニウム
筒体３と、窒化アルミニウム筒体３の放電路２の拡径し
た両端部内面に設けた耐スパッタ性に優れた物質からな
る耐スパッタ性周壁４とを具えている。
示すように、両端部が両端に向かって徐々に拡径した細
長い放電路２企長さ方向に貫通して形成した窒化アルミ
ニウムを主成分とする焼結体からなる窒化アルミニウム
筒体３と、窒化アルミニウム筒体３の放電路２の拡径し
た両端部内面に設けた耐スパッタ性に優れた物質からな
る耐スパッタ性周壁４とを具えている。
窒化アルミニウム筒体３は、ＡＩＮを主成分とする焼結
体であり、焼結性を向上させるために添加する第１１ａ
、 ｊａ族元素の酸化物、窒化物又は炭化物等を含有し
てもよい。
体であり、焼結性を向上させるために添加する第１１ａ
、 ｊａ族元素の酸化物、窒化物又は炭化物等を含有し
てもよい。
耐スパッタ性周壁４は、タングステン、モリブデン、炭
化硼素、炭化ケイ素、及び第Ａ’ａＳＶａ、 Ｖｉａ族
元素の炭化物並びに硼化物からなる群より選ばれた少な
くとも一種であることが好ましい。放電路２の両端部に
耐スパック性周壁４企形成する方法としては、上記した
物質の焼結体等からなる周壁を埋め込むか、若しくは公
知のイオンブレーティング法やＣＶＤ法等により被着さ
せる等の方法を採用することができる。
化硼素、炭化ケイ素、及び第Ａ’ａＳＶａ、 Ｖｉａ族
元素の炭化物並びに硼化物からなる群より選ばれた少な
くとも一種であることが好ましい。放電路２の両端部に
耐スパック性周壁４企形成する方法としては、上記した
物質の焼結体等からなる周壁を埋め込むか、若しくは公
知のイオンブレーティング法やＣＶＤ法等により被着さ
せる等の方法を採用することができる。
本発明者等は、構造が簡単で取り扱いや丁く、大数１電
流及び大消費電力に耐えるプラズマ細管の材料として、
熱伝導率の高い電気絶縁体である窒化アルミニウムを用
いることを検討した。
流及び大消費電力に耐えるプラズマ細管の材料として、
熱伝導率の高い電気絶縁体である窒化アルミニウムを用
いることを検討した。
シカシ、放電路２の両端部２′がＡｒ等のプラズマによ
る激しいスパッタリングを受け、その際に発生したＮ２
ガスによりプラズマの放電が不安定になり、その結果レ
ーザー光の発振出力が変動するという不都合が発見され
た。
る激しいスパッタリングを受け、その際に発生したＮ２
ガスによりプラズマの放電が不安定になり、その結果レ
ーザー光の発振出力が変動するという不都合が発見され
た。
そこで本発明のプラズマ細管１は、プラズマによるスパ
ッタリングが激しい放電路２の徐々ニ拡径する両端部２
′に、耐スパッタリング性の優れた物質からなる周壁４
を形成することによってスパッタリングを軽減させたも
のである。この耐スパッタ性周壁４と云えどもプラズマ
によって全くスパッタリングされない訳ではないが、例
えスパッタリングされてもプラズマの放電を不安定にす
るガス成分が発生しないので、常に安定した出力のレー
ザー発振が得られる。
ッタリングが激しい放電路２の徐々ニ拡径する両端部２
′に、耐スパッタリング性の優れた物質からなる周壁４
を形成することによってスパッタリングを軽減させたも
のである。この耐スパッタ性周壁４と云えどもプラズマ
によって全くスパッタリングされない訳ではないが、例
えスパッタリングされてもプラズマの放電を不安定にす
るガス成分が発生しないので、常に安定した出力のレー
ザー発振が得られる。
実施例１
平均粒径１．０μｍのＡ４Ｎ粉末９５重量％と平均粒Ｊ
０．８μｍのＹＯ粉末５重量％と企、ナイロンボ一ルを
用いたナイロンポットにエタノールと共に挿入し、２４
時時間式にて粉砕混合した。得られたスラリーを乾燥し
た後、有機バインダー号加えて押出法によりプラズマ細
管の形状に成形し、脱脂してからＮ２雰囲気中において
１８００ Ｃで１時間焼結した。
０．８μｍのＹＯ粉末５重量％と企、ナイロンボ一ルを
用いたナイロンポットにエタノールと共に挿入し、２４
時時間式にて粉砕混合した。得られたスラリーを乾燥し
た後、有機バインダー号加えて押出法によりプラズマ細
管の形状に成形し、脱脂してからＮ２雰囲気中において
１８００ Ｃで１時間焼結した。
得られたＡＩＮ筒体の放電路の拡径した両端部にタング
ステン製の耐スパッタ性周壁を埋め込み、プラズマ細管
を製造した。このプラズマ細管の両端に通常の如く電極
及び反射鏡等を取り付けてレーザー管を組み立てた。こ
のレーザー管内を１０１ｔｏｒｒに真空引さした後、０
．１ ｔｏｒｒのＡ、ｒガスを封入した。
ステン製の耐スパッタ性周壁を埋め込み、プラズマ細管
を製造した。このプラズマ細管の両端に通常の如く電極
及び反射鏡等を取り付けてレーザー管を組み立てた。こ
のレーザー管内を１０１ｔｏｒｒに真空引さした後、０
．１ ｔｏｒｒのＡ、ｒガスを封入した。
このレーザー管を３００ Ｖ、 ２０ Ａの放電条件で
発振させ、１０００時間の連続発振において常に安定し
た出力でレーザー光を取り出すことがでさた。
発振させ、１０００時間の連続発振において常に安定し
た出力でレーザー光を取り出すことがでさた。
シカし、放電路の両端部にタングステン製の耐スパック
性周壁分有しない以外は上記と同様に製造したＡＩＮ筒
体のみからなるプラズマ細管を用いて組み立てたレーザ
ー管を、上記と同様の放電条件で発振させたところ、放
電電圧が変動して安定した発振が得られなかった。
性周壁分有しない以外は上記と同様に製造したＡＩＮ筒
体のみからなるプラズマ細管を用いて組み立てたレーザ
ー管を、上記と同様の放電条件で発振させたところ、放
電電圧が変動して安定した発振が得られなかった。
実施例２
実施例１と同様に製造したＡＩＮ筒体の放電路の拡径し
た両端部に、ＣＶＤ法により厚さ２０μｍのＴｉＣ層を
被着させて耐スパッタ性周壁を形成し、プラズマ細管を
製造した。このプラズマ細管を用いて実施例１と同様に
してＡｒガスを封入したレーザー管を組み立て、実施例
１と同一条件で発振させたところ、１０００時間の連続
発振において常に安定出力のレーザー光を取り出すこと
ができた。
た両端部に、ＣＶＤ法により厚さ２０μｍのＴｉＣ層を
被着させて耐スパッタ性周壁を形成し、プラズマ細管を
製造した。このプラズマ細管を用いて実施例１と同様に
してＡｒガスを封入したレーザー管を組み立て、実施例
１と同一条件で発振させたところ、１０００時間の連続
発振において常に安定出力のレーザー光を取り出すこと
ができた。
本発明によれば、構造が簡単で取扱いや丁く、大放電電
流及び大消費電力に耐え、しかも出力安定性に優れたガ
スレーザー管用プラズマ細管を提供することができる。
流及び大消費電力に耐え、しかも出力安定性に優れたガ
スレーザー管用プラズマ細管を提供することができる。
第１図は本発明のプラズマ細管の断面図であって、第２
図はプラズマ細管を組込んだレーザー管の断面図である
。 １・・プラズマ細管 ２・・放電路 ３・・窒化アルミニウム筒体 ４・・耐スパッタ性周壁 ５・・陰極 ６・・陽極 ７・・外囲器 ８・・反射鏡出願人 住
友電気工業株式会社 、“：ｉ’パ：ｒ
図はプラズマ細管を組込んだレーザー管の断面図である
。 １・・プラズマ細管 ２・・放電路 ３・・窒化アルミニウム筒体 ４・・耐スパッタ性周壁 ５・・陰極 ６・・陽極 ７・・外囲器 ８・・反射鏡出願人 住
友電気工業株式会社 、“：ｉ’パ：ｒ
Claims (2)
- （１）両端部が両端に向かって徐々に拡径した細長い放
電路を長さ方向に貫通して形成した窒化アルミニウムを
主成分とする焼結体からなる窒化アルミニウム筒体と、
窒化アルミニウム筒体の放電路の拡径した両端部内面に
設けた耐スパッタ性に優れた物質からなる耐スパッタ性
周壁とを具えたガスレーザー管用プラズマ細管。 - （２）耐スパッタ性周壁を構成する耐スパッタ性に優れ
た物質が、タングステン、モリブデン、炭化硼素、炭化
ケイ素、及び第IVａ、Ｖａ、VIａ族元素の炭化物並びに
硼化物からなる群より選ばれた少なくとも一種であるこ
とを特徴とする、特許請求の範囲（１）項記載のガスレ
ーザー管用プラズマ細管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62092622A JPH0630345B2 (ja) | 1987-04-15 | 1987-04-15 | ガスレ−ザ−管用プラズマ細管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62092622A JPH0630345B2 (ja) | 1987-04-15 | 1987-04-15 | ガスレ−ザ−管用プラズマ細管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63258086A true JPS63258086A (ja) | 1988-10-25 |
| JPH0630345B2 JPH0630345B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=14059536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62092622A Expired - Fee Related JPH0630345B2 (ja) | 1987-04-15 | 1987-04-15 | ガスレ−ザ−管用プラズマ細管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0630345B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08274387A (ja) * | 1995-03-30 | 1996-10-18 | Nec Corp | イオンレーザ管 |
| US10090628B2 (en) | 2014-01-30 | 2018-10-02 | Kyocera Corporation | Cylinder, plasma apparatus, gas laser apparatus, and method of manufacturing cylinder |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6245855U (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-19 | ||
| JPS6272188A (ja) * | 1985-09-26 | 1987-04-02 | Toshiba Corp | レ−ザ管 |
-
1987
- 1987-04-15 JP JP62092622A patent/JPH0630345B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6245855U (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-19 | ||
| JPS6272188A (ja) * | 1985-09-26 | 1987-04-02 | Toshiba Corp | レ−ザ管 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08274387A (ja) * | 1995-03-30 | 1996-10-18 | Nec Corp | イオンレーザ管 |
| US10090628B2 (en) | 2014-01-30 | 2018-10-02 | Kyocera Corporation | Cylinder, plasma apparatus, gas laser apparatus, and method of manufacturing cylinder |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0630345B2 (ja) | 1994-04-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |