JPS6362285A - 無声放電式ガスレ−ザ装置 - Google Patents
無声放電式ガスレ−ザ装置Info
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- JPS6362285A JPS6362285A JP20615586A JP20615586A JPS6362285A JP S6362285 A JPS6362285 A JP S6362285A JP 20615586 A JP20615586 A JP 20615586A JP 20615586 A JP20615586 A JP 20615586A JP S6362285 A JPS6362285 A JP S6362285A
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- Japan
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- dielectric constant
- dielectric
- electrode
- ceramics
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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
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/038—Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
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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、レーザ媒質の流れ方向とレーザ光の光軸方
向とが同一の軸流聾の無声放電式ガスレーザ装置（以下
、単にガスレーザ装置と称す）、特に誘電体電極の改良
に関するものである。
向とが同一の軸流聾の無声放電式ガスレーザ装置（以下
、単にガスレーザ装置と称す）、特に誘電体電極の改良
に関するものである。
第５図は従来のガスレーザ装置を示すもので、図中、＜
１）ＦＸ Ｔ１０２−ＢａＯ，ＴｉＯ２−ＳｒＯ等の高
誘電率セラミックスで形成され次筒状の誘電体電極で、
その両端近傍位置にレーザ媒質入口管（２）およびレー
ザ媒質出口管（８）がそれぞれ設けら−れ、レーザ媒質
が誘電体電極（１）の軸方向に流れるようになっている
。
１）ＦＸ Ｔ１０２−ＢａＯ，ＴｉＯ２−ＳｒＯ等の高
誘電率セラミックスで形成され次筒状の誘電体電極で、
その両端近傍位置にレーザ媒質入口管（２）およびレー
ザ媒質出口管（８）がそれぞれ設けら−れ、レーザ媒質
が誘電体電極（１）の軸方向に流れるようになっている
。
（４）は上記誘電体電極（１）の一端に設けられ交会反
射鏡、（６）は誘電体電極（１）の他端に設けられ皮部
分反射鏡で、レーザ光（６）ハ誘電体電極（１）の軸方
向に出力されるようになっている。（７ａ）、（７ｂ）
は冷却兼給電パイプで、冷却水入口（８）と冷却水出口
（９）とを有し、冷却兼給電パイプ（７ａ）には電源（
至）が接続されて冷却兼給電パイプ（７ｂ）との間に高
電圧が印加されるようになっている。
射鏡、（６）は誘電体電極（１）の他端に設けられ皮部
分反射鏡で、レーザ光（６）ハ誘電体電極（１）の軸方
向に出力されるようになっている。（７ａ）、（７ｂ）
は冷却兼給電パイプで、冷却水入口（８）と冷却水出口
（９）とを有し、冷却兼給電パイプ（７ａ）には電源（
至）が接続されて冷却兼給電パイプ（７ｂ）との間に高
電圧が印加されるようになっている。
従来のガスレーザ装置は上記のように構成され爽冷却兼
給電パイプ（７ａ）、（７ｂ）間に、電源（至）から高
電圧を印加し、誘電体電極（１）内で放電を行なうと、
誘電体電極（１）内を軸方向に流れるレーザ媒質が励起
され、部分反射鏡（５）から誘電体電極（１）の軸方向
にレーザ光（６）が出力される。
給電パイプ（７ａ）、（７ｂ）間に、電源（至）から高
電圧を印加し、誘電体電極（１）内で放電を行なうと、
誘電体電極（１）内を軸方向に流れるレーザ媒質が励起
され、部分反射鏡（５）から誘電体電極（１）の軸方向
にレーザ光（６）が出力される。
上記のような従来のガスレーザ装置では、誘電体電極（
１）の材質として、ｒｔｏ２−ａａｏ、Ｔｔｏ−ｓｒ４
の高誘電率セラミックスを使用していたが、放電電力に
重要な影響を与える比誘電率の温度特性については、あ
まり温度依存性のないものを用いてい次。
１）の材質として、ｒｔｏ２−ａａｏ、Ｔｔｏ−ｓｒ４
の高誘電率セラミックスを使用していたが、放電電力に
重要な影響を与える比誘電率の温度特性については、あ
まり温度依存性のないものを用いてい次。
ところが、実際誘電体電極（１）内で放電させると放電
電力密度やレーザ媒質の昇温により、特に放電電力密度
の影響により、誘電体電極（１）の内外壁間あるいはレ
ーザ媒質入口管（２）側とレーザ媒質出口管（８）側と
の間で温度差が生じ、この温度差が一定値以上になると
、誘電体電極（１）が破壊するおそれがある等の問題が
あつ几。
電力密度やレーザ媒質の昇温により、特に放電電力密度
の影響により、誘電体電極（１）の内外壁間あるいはレ
ーザ媒質入口管（２）側とレーザ媒質出口管（８）側と
の間で温度差が生じ、この温度差が一定値以上になると
、誘電体電極（１）が破壊するおそれがある等の問題が
あつ几。
この発明は、かかる問題点を解決する几めになされｋも
ので、誘電体電極の内外壁間あるいはレーザ媒質の入口
側と出口側との間で生じる温度差を、許容値以下に抑え
ることができるガスレーザ装置を得ることを目的とする
。
ので、誘電体電極の内外壁間あるいはレーザ媒質の入口
側と出口側との間で生じる温度差を、許容値以下に抑え
ることができるガスレーザ装置を得ることを目的とする
。
この発明に係るガスレーザ装置は、誘電体電極を、温度
依存性の少ない高誘１！率セラミックスに添加剤を混入
して高温になれば比誘電率が小さくなる材質としたもの
である。
依存性の少ない高誘１！率セラミックスに添加剤を混入
して高温になれば比誘電率が小さくなる材質としたもの
である。
この発明においては、誘電体電極が、高温になれば比誘
電率が小さくなる材質で形成されているので、高温にな
れば投入電力が抑制され、過大な昇温を防止することが
可能となる。
電率が小さくなる材質で形成されているので、高温にな
れば投入電力が抑制され、過大な昇温を防止することが
可能となる。
以下この発明の一実施例を図面を参照して説明する。
この実施例においては、誘電体電極（１）の材質として
、チタン酸ストロンチウムやチタン酸バリウム等の高誘
電率セラミックスに添加剤を混入し、ＭｇＯ−ＴｌＯ２
−ＳｒＯ，Ｍｇ−’！’１０２−Ｂａ４の３成分系のセ
ラミックスを用いるようにしている。
、チタン酸ストロンチウムやチタン酸バリウム等の高誘
電率セラミックスに添加剤を混入し、ＭｇＯ−ＴｌＯ２
−ＳｒＯ，Ｍｇ−’！’１０２−Ｂａ４の３成分系のセ
ラミックスを用いるようにしている。
第１図ｎ ＭｇＯ−ＴｉＯ２−８ｒ０３成分系セラミッ
クスの組成と誘電率との関係を示すグラフ、第２図はＭ
ｇ０−ＴｉＯ□−Ｂａ０３成分系セラミックスの組成と
誘電率との関係を示すグラフであり、ま次第３図はＭｇ
Ｏ−ＴｉＯ２−８ｒ０３成分系の組成と誘電率温度係数
との関係を示すグラフ、第４図はＭｇＯ−Ｔｉ０２−Ｂ
ａＯ３成分系セラミックスの組成と誘電率温度係数との
関係を示すグラフである。
クスの組成と誘電率との関係を示すグラフ、第２図はＭ
ｇ０−ＴｉＯ□−Ｂａ０３成分系セラミックスの組成と
誘電率との関係を示すグラフであり、ま次第３図はＭｇ
Ｏ−ＴｉＯ２−８ｒ０３成分系の組成と誘電率温度係数
との関係を示すグラフ、第４図はＭｇＯ−Ｔｉ０２−Ｂ
ａＯ３成分系セラミックスの組成と誘電率温度係数との
関係を示すグラフである。
一般に、温度係数（Ｔ、Ｃ）は。
の式により求めることができる。
ここで、従来誘電体電極（１）の材質として用いられて
いた比誘電率９０のチタニア磁器では、Ｔ、（！＝−７
５０Ｘ１０ （／”Ｃ）であるのに対し、ＭｇＯ−’
ｒｉ。
いた比誘電率９０のチタニア磁器では、Ｔ、（！＝−７
５０Ｘ１０ （／”Ｃ）であるのに対し、ＭｇＯ−’
ｒｉ。
−８ｒ０５成分系セラミックスでは、第１図および第３
図に示すようにその組成比を適当に設定することにより
、Ｔ、Ｃ＝２２００Ｘ１０ （／”Ｃ）程度とするこ
とができ、ま７！ｃ ＭｇＯ−’Ｉ”１０２−ＢａＯ３
成分系セラミックスでは、第２図および第４図に示すよ
うにその組成比を適当に設定することてより、Ｔ、Ｃ＝
−４７００Ｘ１０−’（／’Ｃ）程度とすることができ
る。そしてこれらの３成分系セラミックスを、誘電体電
極（１）の材質として用いることにより、誘電体電極（
１）の温度を均一化することができる。
図に示すようにその組成比を適当に設定することにより
、Ｔ、Ｃ＝２２００Ｘ１０ （／”Ｃ）程度とするこ
とができ、ま７！ｃ ＭｇＯ−’Ｉ”１０２−ＢａＯ３
成分系セラミックスでは、第２図および第４図に示すよ
うにその組成比を適当に設定することてより、Ｔ、Ｃ＝
−４７００Ｘ１０−’（／’Ｃ）程度とすることができ
る。そしてこれらの３成分系セラミックスを、誘電体電
極（１）の材質として用いることにより、誘電体電極（
１）の温度を均一化することができる。
すなわち、誘電体電極（１）は、両面が放電にさらされ
ており、したがって誘電体電極（１〕自体の温度が上昇
する。この温度上昇の要因としては、放電電力密度とレ
ーザ媒質の温度上昇とが考えられるが、放電電力密度の
方がより大きな影響力を有する。この放電電力密度は、
その部分の誘電体！！１Ｉｉｉ（１）のキャパシタンス
に比例する。
ており、したがって誘電体電極（１〕自体の温度が上昇
する。この温度上昇の要因としては、放電電力密度とレ
ーザ媒質の温度上昇とが考えられるが、放電電力密度の
方がより大きな影響力を有する。この放電電力密度は、
その部分の誘電体！！１Ｉｉｉ（１）のキャパシタンス
に比例する。
ところで、実際の誘電体電極（１）においては、放電時
にレーザ媒質入口管（２）側では２５℃、レーザ媒質出
口管（８）側では８０〜１００℃程度まで軸方向に大き
な温度差があり、ま７’（誘電体電極（１）の内外壁間
でも大きな温度差が生じる。
にレーザ媒質入口管（２）側では２５℃、レーザ媒質出
口管（８）側では８０〜１００℃程度まで軸方向に大き
な温度差があり、ま７’（誘電体電極（１）の内外壁間
でも大きな温度差が生じる。
誘電体電極（１）は、その内外壁間あるいは軸方向に温
度差がない方が、熱歪がなくなって好ましいことは明ら
かである。これは、温度の低い誘電体電極（１）の外壁
側およびレーザ媒質入口管（２）側で放電電力密度を上
げ、温度の高い誘電体電極（１）の内壁側およびレーザ
媒質出口管（８）側で放電電力密度を下げることにより
達成される。そしてそのためには、比誘電率の温度特性
が負のもの、すなわち温度が上がると比誘電率が小さく
なるようなものを用いればよいことになる。
度差がない方が、熱歪がなくなって好ましいことは明ら
かである。これは、温度の低い誘電体電極（１）の外壁
側およびレーザ媒質入口管（２）側で放電電力密度を上
げ、温度の高い誘電体電極（１）の内壁側およびレーザ
媒質出口管（８）側で放電電力密度を下げることにより
達成される。そしてそのためには、比誘電率の温度特性
が負のもの、すなわち温度が上がると比誘電率が小さく
なるようなものを用いればよいことになる。
しかして、 ＴｉＯ２のＮ７５０の高誘電率セラミック
スよりは、ＭｇＯ−ＴｉＯ２−８ｒ０５成分系のＮ ２
２００のセラミックス、あるいｔ’！ ＭｇＯ−ＴｉＯ
□−Ｂａ０３成分系のＮ４７００のセラミックスの方が
誘電体電極（１）の温度を均一化するのに効果があり、
過大な昇温およびこれに伴なう破損を防止して信頼性を
向上させることが可能となる。
スよりは、ＭｇＯ−ＴｉＯ２−８ｒ０５成分系のＮ ２
２００のセラミックス、あるいｔ’！ ＭｇＯ−ＴｉＯ
□−Ｂａ０３成分系のＮ４７００のセラミックスの方が
誘電体電極（１）の温度を均一化するのに効果があり、
過大な昇温およびこれに伴なう破損を防止して信頼性を
向上させることが可能となる。
この発明は以上説明し次とおり、誘電体電極を温度依存
性の少ない高誘電率セラミックスに添加剤を混入して高
温になれば比誘電率が小さくなる材質としているので、
誘電体電極に高温部と低温部とが生じ友際に、高温部の
放電電力密度が下がつて過大な昇温か防止され、結果と
して誘電体電極の温度が均一化され、温度差による誘電
体電極の破損を防止して信頼性を向上させることができ
る等の効果がある。
性の少ない高誘電率セラミックスに添加剤を混入して高
温になれば比誘電率が小さくなる材質としているので、
誘電体電極に高温部と低温部とが生じ友際に、高温部の
放電電力密度が下がつて過大な昇温か防止され、結果と
して誘電体電極の温度が均一化され、温度差による誘電
体電極の破損を防止して信頼性を向上させることができ
る等の効果がある。
第１図〜第４図はこの発明の一実施例をそれぞれ示すも
ので、第１図ＩＤ ＭｇＯ−ＴｉＯ２−８ｒ０３成分系
セラミックスの組成と誘電率との関係を示すグラフ、第
２図はＭｇＯ−’ｒｉｏ２−ＢａＯ＋成分系セラミック
スの組成と誘電率との関係を示すグラフ、第３図はＭｇ
０−Ｔ ｉ Ｏ２−８ｒ Ｏ５成分系セラミックスの組
成と誘電率温度係数との関係を示すグラフ、第４図はＭ
ｇＯ−Ｔｉ０２−ａａｏ３成分系セラミックスの組成と
誘電率温度係数との関係を示すグラフ、第５図に従来の
ガスレーザ装置を示す部分断面図である。
ので、第１図ＩＤ ＭｇＯ−ＴｉＯ２−８ｒ０３成分系
セラミックスの組成と誘電率との関係を示すグラフ、第
２図はＭｇＯ−’ｒｉｏ２−ＢａＯ＋成分系セラミック
スの組成と誘電率との関係を示すグラフ、第３図はＭｇ
０−Ｔ ｉ Ｏ２−８ｒ Ｏ５成分系セラミックスの組
成と誘電率温度係数との関係を示すグラフ、第４図はＭ
ｇＯ−Ｔｉ０２−ａａｏ３成分系セラミックスの組成と
誘電率温度係数との関係を示すグラフ、第５図に従来の
ガスレーザ装置を示す部分断面図である。
Claims (2)
- （１）筒状をなす誘電体電極内に、軸方向にレーザ媒質
を流して放電により励起し、レーザ光を上記誘電体電極
の軸方向に出力する無声放電式ガスレーザ装置において
、上記誘電体電極を、温度依存性の少ない高誘電率セラ
ミックスに添加剤を混入して高温になれば比誘電率が小
さくなる材質で形成したことを特徴とする無声放電式ガ
スレーザ装置。 - （２）高温になれば比誘電率が小さくなる材質として、
ＭｇＯ−ＴｉＯ＿２−ＳｒＯ３成分系セラミックス又は
ＭｇＯ−ＴｉＯ＿２−ＢａＯ３成分系セラミックスを用
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の無声
放電式ガスレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20615586A JPS6362285A (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 | 無声放電式ガスレ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20615586A JPS6362285A (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 | 無声放電式ガスレ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6362285A true JPS6362285A (ja) | 1988-03-18 |
| JPH0542143B2 JPH0542143B2 (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=16518709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20615586A Granted JPS6362285A (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 | 無声放電式ガスレ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6362285A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56131982A (en) * | 1980-03-19 | 1981-10-15 | Mitsubishi Electric Corp | Gas laser device |
| JPS61168276A (ja) * | 1985-01-21 | 1986-07-29 | Mitsubishi Electric Corp | 無声放電式ガスレ−ザ装置 |
-
1986
- 1986-09-02 JP JP20615586A patent/JPS6362285A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56131982A (en) * | 1980-03-19 | 1981-10-15 | Mitsubishi Electric Corp | Gas laser device |
| JPS61168276A (ja) * | 1985-01-21 | 1986-07-29 | Mitsubishi Electric Corp | 無声放電式ガスレ−ザ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0542143B2 (ja) | 1993-06-25 |
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