JPS6356973A - レ−ザ励起装置 - Google Patents
レ−ザ励起装置Info
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- JPS6356973A JPS6356973A JP20108386A JP20108386A JPS6356973A JP S6356973 A JPS6356973 A JP S6356973A JP 20108386 A JP20108386 A JP 20108386A JP 20108386 A JP20108386 A JP 20108386A JP S6356973 A JPS6356973 A JP S6356973A
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- Japan
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- discharge
- cathode
- electrodes
- anode
- capacitors
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- Pending
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-
- 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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
- H01S3/0971—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited
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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〕
この発明は、グロー放電を起こしてレーザ媒質ガスを励
起させるレーザ励起装置に関するものである。
起させるレーザ励起装置に関するものである。
［従来の技術］
この種のレーザとしては、エキシマレーザ（Ｅｘｃｉ＋
ｗｅｒ Ｌａ５ｅｒ）あるいは横方向励起式大気圧炭酸
ガス（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｌｙ Ｅｘｃｉｔｅｄ Ａ
ｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅｃｃＪ２Ｌａｓ
ｅｒ 、以下ＴＥＡ ＣＯ２Ｌ／−ザと言う）等がある
。第３図は従来のＴＥＡ ｃｏｚ レーザ励起装置を１
部分的に破断した斜視図である。同図において、レーザ
励起空間を形成する金属円筒（１）の一端には部分反射
鏡（２）が、その他端には図示されない全反射鏡がそれ
ぞれ取付けられ、さらにその内部には陰極（３）と陽極
（４）とが所定の間隙で対向配置されて放電部（５）を
形成している。また、陰極（３）の近傍には予＠ｉ’ｔ
ｔａ用の予備放電電極（６）が設けられ、さらに、陽極
（４）の下方にガスを循環させるファン（７）が設けら
れている。一方、金属円筒（１）の外部には高圧電源部
（８）と、この高圧電源部（８）によって充電され、そ
の充電電圧を陰極（３）および陽極（４）間に印加した
り、あるいは、陰極（３）および予備放電電極（６）間
に印加したりするコンデンサ（３）とが設けられている
。
ｗｅｒ Ｌａ５ｅｒ）あるいは横方向励起式大気圧炭酸
ガス（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｌｙ Ｅｘｃｉｔｅｄ Ａ
ｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅｃｃＪ２Ｌａｓ
ｅｒ 、以下ＴＥＡ ＣＯ２Ｌ／−ザと言う）等がある
。第３図は従来のＴＥＡ ｃｏｚ レーザ励起装置を１
部分的に破断した斜視図である。同図において、レーザ
励起空間を形成する金属円筒（１）の一端には部分反射
鏡（２）が、その他端には図示されない全反射鏡がそれ
ぞれ取付けられ、さらにその内部には陰極（３）と陽極
（４）とが所定の間隙で対向配置されて放電部（５）を
形成している。また、陰極（３）の近傍には予＠ｉ’ｔ
ｔａ用の予備放電電極（６）が設けられ、さらに、陽極
（４）の下方にガスを循環させるファン（７）が設けら
れている。一方、金属円筒（１）の外部には高圧電源部
（８）と、この高圧電源部（８）によって充電され、そ
の充電電圧を陰極（３）および陽極（４）間に印加した
り、あるいは、陰極（３）および予備放電電極（６）間
に印加したりするコンデンサ（３）とが設けられている
。
かかる構成により、金属円筒（１）の内部に１気圧程度
の炭酸ガスを含む混合ガスを供給する一方、コンデンサ
（９）の充電電圧を陰極（３）および陽極（４）間、陰
極（３）および予備放電電極（６）間にそれぞれ印加す
ると放電部（５）にグロー放電が起きて混合ガスが励起
されると共に、部分反射鏡（２）からレーザ光（１０）
が放射される。
の炭酸ガスを含む混合ガスを供給する一方、コンデンサ
（９）の充電電圧を陰極（３）および陽極（４）間、陰
極（３）および予備放電電極（６）間にそれぞれ印加す
ると放電部（５）にグロー放電が起きて混合ガスが励起
されると共に、部分反射鏡（２）からレーザ光（１０）
が放射される。
［発明が解決しようとする問題点］
上記のように構成された従来のレーザ励起装置は、コン
デンサ（９〕を金属円筒（１）７の外部に設置し、この
コンデンサ（８）と金属円筒（１）の内部の各電極とを
導線で接続していたがために、放電回路の浮遊インダク
タンスが増えて瞬間的な放電ができず、その分だけ高波
高値のレーザ出力が得難かった。
デンサ（９〕を金属円筒（１）７の外部に設置し、この
コンデンサ（８）と金属円筒（１）の内部の各電極とを
導線で接続していたがために、放電回路の浮遊インダク
タンスが増えて瞬間的な放電ができず、その分だけ高波
高値のレーザ出力が得難かった。
また、金属円筒（１）の内部に収納配置される陰極（３
）および陽極（４）は相互間隔を一定に保持する必要が
あるが、長期間に亘って間隔を一定に保持することが難
しく、放電状態もばらつくという問題があった。
）および陽極（４）は相互間隔を一定に保持する必要が
あるが、長期間に亘って間隔を一定に保持することが難
しく、放電状態もばらつくという問題があった。
一方、金属円筒（１）の外部に設置したコンデンサ（９
）は、形状の異る種々のものを用いるが、その占有スペ
ースもかなり大きくなって、装置全体を小型化し難かっ
た。
）は、形状の異る種々のものを用いるが、その占有スペ
ースもかなり大きくなって、装置全体を小型化し難かっ
た。
この発明は上記の問題点を解決するためになされてもの
で、高波高値のレーザ出力を長期に亘って安定的に取り
出し得、しかも、小型化が容易なレーザ励起装置の提供
を目的とする。
で、高波高値のレーザ出力を長期に亘って安定的に取り
出し得、しかも、小型化が容易なレーザ励起装置の提供
を目的とする。
［問題点を解決するための手段］
この発明に係るレーザ励起装置は、対向装置した一対の
放電電極が放電を起こすに必要な電荷を蓄えるコンデン
サを、放電電極間にスペーサとして固定したものである
。
放電電極が放電を起こすに必要な電荷を蓄えるコンデン
サを、放電電極間にスペーサとして固定したものである
。
［作用］
この発明においてはレーザ励起に適した放電を得るため
のコンデンサを放電電極のスペーサとすることにより、
この両者間の接続導線が最短で済むと同時に放電回路の
浮遊インダクタンスが最小になり、短時間放電による高
波高値のレーザ出力が得られる。また、コンデンサを放
電電極のスペーサとすることにより、電極間隙が長期に
亘って一定に保持され、安定な放電状態が得られること
になる。さらに、コンデンサを放電電極のスペーサとし
た場合には、金属円筒の外部に設置するコンデンサの個
数が大幅に減らされ、これによって装置全体の小型化が
可能になる。
のコンデンサを放電電極のスペーサとすることにより、
この両者間の接続導線が最短で済むと同時に放電回路の
浮遊インダクタンスが最小になり、短時間放電による高
波高値のレーザ出力が得られる。また、コンデンサを放
電電極のスペーサとすることにより、電極間隙が長期に
亘って一定に保持され、安定な放電状態が得られること
になる。さらに、コンデンサを放電電極のスペーサとし
た場合には、金属円筒の外部に設置するコンデンサの個
数が大幅に減らされ、これによって装置全体の小型化が
可能になる。
［実施例コ
第１図および第２図はこの発明の一実施例を示もので、
このうち、第２図はＴＥＡ ＣＯ２レーザ励起装置の電
気回路図、第１図はこの装置の主要部の詳細な構成を示
す餌視図である。これら各図において、所定の間隙で対
向配置される陰極（３）および陽極（４）は多孔質の鉄
板を船底状に滑らかにプレス成形したものでなり、陰極
（３）の背面部に予備放電電極対（１１）、（１２）が
設置されている。ここで、予備放電電極（１１）は矩形
断面を有し、第３図に示す金属円筒（１）の軸方向に細
長く形成され。
このうち、第２図はＴＥＡ ＣＯ２レーザ励起装置の電
気回路図、第１図はこの装置の主要部の詳細な構成を示
す餌視図である。これら各図において、所定の間隙で対
向配置される陰極（３）および陽極（４）は多孔質の鉄
板を船底状に滑らかにプレス成形したものでなり、陰極
（３）の背面部に予備放電電極対（１１）、（１２）が
設置されている。ここで、予備放電電極（１１）は矩形
断面を有し、第３図に示す金属円筒（１）の軸方向に細
長く形成され。
予備放電電極数（１２）はピン状でその先端がそれぞれ
予備放電電極（１１）の側面に向くように保持されてい
る。また、予備放電電極（１２）の基端にはそれぞれＩ
ＫΩ程度の抵抗器（１３）の一端が接続され、その他端
は共通接続されている。一方、陽極、電極間にグロー放
電を起こすための直流電源（１４）を備え、その正極が
ＩＯＮΩ程度の抵抗器（１５）を介して陽極（４）に、
負極は陰極（３）にそれぞれ接続されている。さらに、
陽極（０および陰極（３）間には１０ｇＦのコンデンサ
（１６）が４個並列接続されている。また、予備放電電
極（１１）および（１２）間に電圧を印加するための直
流電源（１７）を備え、その正極が予備放電電極（１１
）と陰極（３）とに接続され、負極はＩＮΩ程度の抵抗
器（１８）およびｌｐＦ程度のコンデンサ（１９）を介
して抵抗器（１３）の相互接合点に接続されている。そ
して、予備放電を開始させるために７ノードが接地され
たサイリスタ（２０）のカソードが抵抗器（１８）およ
びコンデンサ（１９）の相互接合点に接続され、このサ
イリスタ（１０）にパルス電源（２１）がゲートパルス
を与えるようになっている。
予備放電電極（１１）の側面に向くように保持されてい
る。また、予備放電電極（１２）の基端にはそれぞれＩ
ＫΩ程度の抵抗器（１３）の一端が接続され、その他端
は共通接続されている。一方、陽極、電極間にグロー放
電を起こすための直流電源（１４）を備え、その正極が
ＩＯＮΩ程度の抵抗器（１５）を介して陽極（４）に、
負極は陰極（３）にそれぞれ接続されている。さらに、
陽極（０および陰極（３）間には１０ｇＦのコンデンサ
（１６）が４個並列接続されている。また、予備放電電
極（１１）および（１２）間に電圧を印加するための直
流電源（１７）を備え、その正極が予備放電電極（１１
）と陰極（３）とに接続され、負極はＩＮΩ程度の抵抗
器（１８）およびｌｐＦ程度のコンデンサ（１９）を介
して抵抗器（１３）の相互接合点に接続されている。そ
して、予備放電を開始させるために７ノードが接地され
たサイリスタ（２０）のカソードが抵抗器（１８）およ
びコンデンサ（１９）の相互接合点に接続され、このサ
イリスタ（１０）にパルス電源（２１）がゲートパルス
を与えるようになっている。
なお、上述した陰極（３）、陽極（４）およびコンデン
サ（１Ｂ）は第１図に示すように一体構成になっている
。すなわち、陰極（３）および陽極（４）はともに板厚
が１．Ｏｓ＋で、直径２■の孔がピッチ２．６■であけ
られ、開孔率が５２％の矩形状の多孔質鉄板でなり、板
幅中央部が船底状に曲げ成形されている。また、コンデ
ンサ（１６）は直径６０ｍ層、高さ２０ｍ層程度の円筒
状に形成されたセラミックコンデンサでなっている。そ
して、これらのコンデンサ〔１６〕は対向配置される陰
極（３）および陽極（４）の４つの間にそれぞれスペー
サとして固定され、ネジ（２２）によって極板の隅を締
付けることによってこれらが一体化されると同時に電気
的にも接続される。なお、陰極（３）および陽極（４）
を外部接続するために、それぞれ極板の側方から陰極り
−１”（３１）および陽極リード（４１）が導出されて
いる。
サ（１Ｂ）は第１図に示すように一体構成になっている
。すなわち、陰極（３）および陽極（４）はともに板厚
が１．Ｏｓ＋で、直径２■の孔がピッチ２．６■であけ
られ、開孔率が５２％の矩形状の多孔質鉄板でなり、板
幅中央部が船底状に曲げ成形されている。また、コンデ
ンサ（１６）は直径６０ｍ層、高さ２０ｍ層程度の円筒
状に形成されたセラミックコンデンサでなっている。そ
して、これらのコンデンサ〔１６〕は対向配置される陰
極（３）および陽極（４）の４つの間にそれぞれスペー
サとして固定され、ネジ（２２）によって極板の隅を締
付けることによってこれらが一体化されると同時に電気
的にも接続される。なお、陰極（３）および陽極（４）
を外部接続するために、それぞれ極板の側方から陰極り
−１”（３１）および陽極リード（４１）が導出されて
いる。
上記のように構成されたレーザ励起装置の動作を以下に
説明する。
説明する。
まず、４個のコンデンサ（１６）は直流電源（１４）に
よって１５〜２０ＫＶ程度に充電され、この充電電圧が
常時陽極（４）および陰極（３）間に印加されている。
よって１５〜２０ＫＶ程度に充電され、この充電電圧が
常時陽極（４）および陰極（３）間に印加されている。
この状態でパルス電源（２１）がサイリスク（２０）に
ゲートパルスを与えてこれを瞬間的にオン状態にすると
、予備放電電極（１２）の電位が上昇し、予備放電電極
（１１）との間に火花放電を生じさせると共に、これが
発すると紫外線により陽極（４）および陰極（３）が対
向する主放電空間の００２ガスを含む混合ガスを電離さ
せる。また、 ’１を敲によって両電極間になだれ放電
現象が誘起されてレーザ発振が起こる。
ゲートパルスを与えてこれを瞬間的にオン状態にすると
、予備放電電極（１２）の電位が上昇し、予備放電電極
（１１）との間に火花放電を生じさせると共に、これが
発すると紫外線により陽極（４）および陰極（３）が対
向する主放電空間の００２ガスを含む混合ガスを電離さ
せる。また、 ’１を敲によって両電極間になだれ放電
現象が誘起されてレーザ発振が起こる。
この場合、４つのコンデンサ（１Ｂ）は主放電電極に直
接接続されるため、両者間の接続導線が最短になって放
電回路のインダクタンスが著しく小さくなり、これによ
って ＩＪＬ秒以下の短時間放電が可能になると共に、
短パルス高波高値のレーザ出力が得られる。
接接続されるため、両者間の接続導線が最短になって放
電回路のインダクタンスが著しく小さくなり、これによ
って ＩＪＬ秒以下の短時間放電が可能になると共に、
短パルス高波高値のレーザ出力が得られる。
また、陽極（４）および陰極（３）間の４隅にそれぞれ
スペーサが挿入されたがため長期間に亘って間隙を一定
に保持することができ、これによって放電およびレーザ
発振の安定化が図られる。
スペーサが挿入されたがため長期間に亘って間隙を一定
に保持することができ、これによって放電およびレーザ
発振の安定化が図られる。
さらに、従来装設では主放電用のコンデンサを金属円筒
（１）の外側部に設置していたので装置全体の小型化に
限度があったが、この実施例では主放電用のコンデンサ
（１６）を金属円筒の内部に収納したことになり、その
分だけ装置の小型化が容易になっている。
（１）の外側部に設置していたので装置全体の小型化に
限度があったが、この実施例では主放電用のコンデンサ
（１６）を金属円筒の内部に収納したことになり、その
分だけ装置の小型化が容易になっている。
なお、上記実施例では主放電用のコンデンサ（１６）が
４個の場合について説明したが、陽８ｉ（４）および陰
極（３）の形状、材質等に゛よってより多くのスペーサ
を介在させる必要がある場合には容量の小さい５個以上
のコンデンサをそれぞれスペーサとして固定するように
してもよい。
４個の場合について説明したが、陽８ｉ（４）および陰
極（３）の形状、材質等に゛よってより多くのスペーサ
を介在させる必要がある場合には容量の小さい５個以上
のコンデンサをそれぞれスペーサとして固定するように
してもよい。
なおまた、上記実施例ではＴＥＡ ｃｏ２ レーザの場
合について述べたが、高圧力のレーザガスを用いたパル
ス放電励起によって発振を行なわせるエキシマレーザに
も本発明を適用し得ることは言うまでもない。
合について述べたが、高圧力のレーザガスを用いたパル
ス放電励起によって発振を行なわせるエキシマレーザに
も本発明を適用し得ることは言うまでもない。
［発明の効果］
以上の説明によって明らかなように、この発明によれば
、放電電荷を蓄えるコンデンサを、放電電極間のスペー
サとして固定したので、高波高値のレーザ出力を長期間
に亘って安定的に取り出し得、しかも小型化が容易にな
るという効果がある。
、放電電荷を蓄えるコンデンサを、放電電極間のスペー
サとして固定したので、高波高値のレーザ出力を長期間
に亘って安定的に取り出し得、しかも小型化が容易にな
るという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例の要部の構成を示す斜視図
、第２図は同実施例の電気回路図、第３図は従来のレー
ザ励起装置の斜視図である。 図において （３）は陰極、（４）は陽極、 （＋２）、（１３）は予備放電電極、（１４）は直流電
源、（１６）はコンデンサ。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代 理 人 大 岩 増 雄第２図 ３Ｆ Ｐｔ本！＝（ｆＪ’Ｘｔｔ本缶）４：Ｐ４樟（
・ ） 第３図
、第２図は同実施例の電気回路図、第３図は従来のレー
ザ励起装置の斜視図である。 図において （３）は陰極、（４）は陽極、 （＋２）、（１３）は予備放電電極、（１４）は直流電
源、（１６）はコンデンサ。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代 理 人 大 岩 増 雄第２図 ３Ｆ Ｐｔ本！＝（ｆＪ’Ｘｔｔ本缶）４：Ｐ４樟（
・ ） 第３図
Claims (2)
- （１）レーザ媒質ガスを供給するレーザ励起空間に一対
の放電電極を対向配置し、コンデンサの充電電圧を前記
放電電極間に印加してグロー放電を起こして前記レーザ
媒質ガスを励起するレーザ励起装置において、前記コン
デンサをスペーサとして前記放電電極間に配置して固定
したことを特徴とするレーザ励起装置。 - （２）前記コンデンサは円筒状コンデンサを４個並列接
続したものでなり、この円筒状コンデンサをそれぞれ前
記放電電極の４つの隅部に配置したことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のレーザ励起装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20108386A JPS6356973A (ja) | 1986-08-27 | 1986-08-27 | レ−ザ励起装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20108386A JPS6356973A (ja) | 1986-08-27 | 1986-08-27 | レ−ザ励起装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6356973A true JPS6356973A (ja) | 1988-03-11 |
Family
ID=16435109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20108386A Pending JPS6356973A (ja) | 1986-08-27 | 1986-08-27 | レ−ザ励起装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6356973A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02199883A (ja) * | 1989-01-30 | 1990-08-08 | Mitsubishi Electric Corp | ガスレーザ装置 |
-
1986
- 1986-08-27 JP JP20108386A patent/JPS6356973A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02199883A (ja) * | 1989-01-30 | 1990-08-08 | Mitsubishi Electric Corp | ガスレーザ装置 |
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