JPS633471B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガスレーザ管、特に高出力レーザ管に
用いるためのセラミツク細管およびその製法に関
するものである。

ガスレーザ管は一般に放電路細管と呼ばれる管
状部を備えている。放電路細管にはガス放電によ
つて発生する高温度に耐え得るよう、ガラス、グ
ラフアイトおよびセラミツク等の材料が用いられ
ている場合が多い。この放電路細管は、ガスレー
ザ管の出力特性が細管の形状即ち、長さ、内径寸
法および内径の真直度によつてほぼ決められるの
で重要な部品である。

近年来、レーザ管の高出力化の要請が強まり、
前記細管の長大化が計られるとともに、耐熱性や
機械的強度の向上が必要、不可欠になつて来てい
る。

この目的に対し、最も有力な施策は、熱伝導性
が優れかつ、機械的強度の大きいベリリアセラミ
ツク、又はアルミナセラミツク等のセラミツク質
細管の使用と、この細管をレーザ管の気密外囲器
の一部とし、その外側を直接水冷する方法であ
る。

しかしながら、例えば10Wのレーザ光出力を得
るためのガスレーザ管に用いる長さ1000mm、内径
2.5mmのセラミツク細管を単体として入手するこ
とは世界的に見ても非常に困難な情況にある。

従来、こうした不都合を解決する手段として、
多数の短かいセラミツク管を互にガラスやろう付
けにより接合して長尺化する方法がとられてき
た。

第１図はその一例を示すものでセラミツク管１
および１′の端部にM_p−M_o法等によるメタライ
ズ（図示せず）を施し、接続用の金属環状部品２
を同軸的に配置して、ろう材３により前記セラミ
ツク管１，１′を気密に接合していた。

こうした従来の方法における欠点は、セラミツ
ク管１と金属環状部品２の寸法公差や、ろう付の
際に用いる治具の寸法公差が災いして、必然的に
接合部の真直度が損われることであつた。

この欠点は、接合個所が増加するにつれて加算
的に増大する傾向にあり、レーザ管の出力が小さ
いという不良の大きな原因の一つとなつていた。

本発明の目的はこうした欠点を解消したレーザ
管およびその製法を提供することにあり、本発明
はセラミツク管の接合部を柔軟な構造とし、細管
が完成した後に外部より応力を加えて接合部分を
変形させ真直度の修正ができるようにしたことを
特徴とするものである。

以下に本発明を実施例によりさらに詳しく説明
する。

第２図は本発明の第一の実施例によるセラミツ
ク細管の一接合部を示すものである。

先ず、外径16mm、主要部の内径2.7mm、長さ250
mmの99.5％のベリリアセラミツク管１１，１１′
を用意した。該セラミツク管の接合端部には図に
示す通り深さ1.5mm、巾さ４mmの段付加工を行な
つてある。その後、該段付加工部を除いた端部よ
り８mmの範囲にメタライズ加工した。一方、内径
16.1mm、厚さ0.6mm、長さ22mmの無酸素銅管を作
り接合用金属環状部品２１とした。前記セラミツ
ク管１１，１１′および金属環状部品２１を金ろ
う（BAu−1V）３によりろう付した。その後さ
らに同様の構成によつてセラミツク管２本をつぎ
足して長さ約1000mmのガスレーザ管用セラミツク
細管を製造した。このものの真直度を調べたとこ
ろ細管を回転させた時中央部分の外側で約1.6mm
の振れがあつた。このため、次に示す真直度の修
正を行なつた。まず、完成した細管を施盤に装着
し回転させた。振れの大きな部分を見つけ接合用
金属環部に静かに曲げモーメントを加え順次曲り
の修正を行行なつた。最終的に、He−Neガスレ
ーザ装置を用いて、レーザ光の透過による減衰量
が最小となるように再修正した。

以上によつて製造したベリリアセラミツク細管
は、以後通常の工程を経てガスレーザ管となり、
初期の設定値を十分に満足する高出力のレーザ光
を得ることができた。

第３図は本発明の第２の実施例を示す図であ
る。前記第１の実施例と同じ材質のセラミツク管
１２および１２′を用意した。別にコバール合金
を絞り加工して中央部に深さ1.8mmの凹状溝を設
けた厚さ0.5mm、長さ22mmの接合用金属環状部品
２２を用意した。次に前記セラミツク管１２，１
２′と前記接合用金属環状部品を図示の通り組合
わせ所定の位置に金−銅合金ろう材３を置き、水
素雰囲気中でろう付した。その後順次２本のセラ
ミツク管状部材を同様にして接合し、全長約1000
mmのガスレーザ管用放電路細管とした。その後前
記第１の実施例と同じ方法により真直度を修正し
ガスレーザ管が製造された。

第４図は本発明の第３の実施例を示す図で、前
記接合用金属環状部品をコバールで作り、接合中
央部分の肉厚を0.4mm、その他は0.7mmとして柔軟
化をはかつたものである。

以上の三実施例では、第２図から第４図に示す
ように環状の凹状溝Ａ部を施けたが、これは、真
直度の修正にあたり、金属環状部品２１，２２，
２３の変形を容易にするためと、ろう付部の破壊
を防ぐために有効であつた。

以上に述べた通り本発明の特徴は、セラミツク
管の接続部が比較的に変形し易い金属環状部品か
らなる構造および該金属環部を人為的に変形させ
て、接続体の真直度を修正する製法にあることは
明白である。

尚、前記真直度の修正完了後に、金属環状部品
の外側に第２の金属環状部品を固着して振動その
他により真直度が変化するのを防ぐことも試み、
効果のあることを確めた。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のセラミツク管の接続方法を示す
断面図、第２図〜第４図はそれぞれ本発明の実施
例による改良された接続方法を示す断面図であ
る。 １，１′，１１，１１′，１２，１２′，１３，
１３′……セラミツク管、２，２１，２２，２３
……金属環状部品、３……ろう材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数のセラミツク管を接合して成る放電路を
   備えたガスレーザ管において、セラミツク管の端
   部の外周部に段付加工を施し、端部どうしを同軸
   的に配置した金属環状部品によつて互いに気密に
   接合し、該金属環状部品が比較的変形し易い材質
   で造られているか又は、比較的変形し易い形状に
   加工されていることを特徴とするガスレーザ管。 ２ 複数のセラミツク管の端部の外周部に段付加
   工を施し、端部どうしを比較的変形し易い材質又
   は形状の金属環状部品を介して互いに接合する工
   程と、接合完了後に前記金属環状部品を変形させ
   てセラミツク管接合体の真直度を修正する工程と
   を含むことを特徴とするガスレーザ管の製造方
   法。