JPS6369286A

JPS6369286A - ガスレ−ザ管

Info

Publication number: JPS6369286A
Application number: JP21168686A
Authority: JP
Inventors: Shunichiro Tanaka; 俊一郎田中; Mitsuyoshi Endo; 光芳遠藤; Nobuyuki Mizunoya; 水野谷　信幸; Tatsumi Goto; 後藤　達美; Toshiharu Hayashi; 俊治林
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-09-10
Filing date: 1986-09-10
Publication date: 1988-03-29

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、アルゴン、クリプトン等のガス放電によりレ
ーザ発振させるガスレーザ管に関する。

（従来の技術）ガスレーザ管には、放電細管の両端に陽極と陰極を設け
た密閉管を主構成要素とするものがあり、その内部には
アルゴン、クリプトン等が封入されている。

このガスレーザ管（イオンレーザ−管）により、高出力
のレーザ発振をさせる場合には、大電流密度の放電が行
なわれ、このため放電細管に大電流が流れる。このよう
な苛酷な条件下における放電細管の材料としては、耐熱
性に優れ、しかも冷却効果が充分に達せられるように熱
伝導度の大きいものが必要とされる。

従来より、このような条件下での放電細管の構成材料と
しては、酸化ベリリウムが使用されてきた。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら酸化ベリリウムは、毒性を持ち、また高価
である等の問題があり、他の材質への転換が強く望まれ
ていた。

ここで熱伝導度が大きく、耐熱強度に優れた窒化アルミ
ニウムを放電細管として用いたガスレーザ管によるレー
ザ発撮が試られてきたが、放電による温度上昇に伴ない
窒化アルミニウムが分解して窒素ガスが発生し、放電細
管内の不純物量の増大によりレーザ発娠が停止してしま
うという問題があった。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもの
で、酸化ベリリウムと同程度の熱伝導性と耐熱衝撃性を
有し、安価で毒性のない放電細管で構成されたガスレー
ザ管を提供することを目的とする。

［発明の構成コ（問題点を解決するための手段）本発明のガスレーザ管は、放電細管を内壁表面に酸化ア
ルミニウム層を有する窒化アルミニウムで構成すること
を特徴としている。

この酸化アルミニウム層を形成させる方法としては、 ■第１図に示すように、窒化アルミニウム管１を高温下
で熱処理し酸化させ、酸化アルミニウム層２を形成させ
る方法。

■窒化アルミニウム管の表面に蒸着、気相成長法（ＰＶ
Ｄ　、　ＣＶＤ　）　、溶射のいずれかにより、酸化ア
ルミニウムをコーティングして第１図に示したものと同
様な酸化アルミニウム層を形成させる方法。

■第２図に示すように、窒化アルミニウム管１の内部に
酸化アルミニウム管３を嵌合（接着等を含む）させる方
法。

等を用いることができる。

■および■の方法により形成された酸化アルミニウム層
の厚さは、酸化により形成する場合は０．１〜２０μｌ
が適しており、好ましくは１〜１０μｍである。また蒸
着、気相成長法、溶射により形成する場合は１μｍ〜ｉ
ｎｍが適している。酸化の場合、酸化アルミニウム層の
厚さが０．１μｍ未満だと被膜効果が不十分であり、ま
た２０μｍを越えると層剥離を起しやすくなる。蒸着、
気相成長法、溶射による場合も、余り厚いと同様の現象
が生じる。

また酸化アルミニウム層は、全面に形成させ必要に応じ
て外周加工を行なってもよい。

■の方法における酸化アルミニウム管の肉厚は０．２〜
２ｎが適している。肉厚が０．２１未満だと、研削加工
が困難であり、また２ｍｍを越えると、熱伝導率が窒化
ケイ素単体の場合よりも、著しく下降するおそれがある
。

また、窒化アルミニウム管と酸化アルミニウム管の界面
は、無機系接着剤で接着するなどして、熱抵抗を小さく
することが望ましい。

（作用）本発明のガスレーザ管においては、放電細管に窒化アル
ミニウムを用いているので熱伝導性と耐熱衝撃性に優れ
、さらに放電細管の表面に酸化アルミニウム層を形成し
ているので、窒化アルミニウムの特性を損なうことなく
窒化アルミニウムの分解を防止する。

（実施例）次に本発明の詳細な説明する。

実施例１窒化アルミニウム粉末１００重量部に焼結助剤として酸
化イツトリウム１重量部を添加混合し、さらにこの混合
粉末にバインダとしてパラフィン系ワックスを約８重量
部加えて、細孔と両端に円錐状部とを有する形状に成形
した。次いで不活性雰囲気中で約１８００℃で２時間加
熱焼成して、内径１１１１１外径１６ｍｍ、全長５０ｍ
ｍの放電細管を作成した。

これを、空気中で約１１５０℃で熱処理し酸化させ内壁
表面に酸化アルミニウム層（約５μｍ）を形成させた。

この放電細管を用いてアルゴンガスレーザ管を作成し、
５Ａ、７０Ｖの発県条件でアルゴンレーザを発振させ、
出力５ｍＷ　、波長４８８ｎｍのレーザを得た。このレ
ーザ発県を用いて継続テストを行なったところ、５００
０時間経過後も放電細管に異常は見られなかった。

また本発明との比較のため、実施例１で使用した放電細
管と酸化処理をしない点を除いて同一のものを実施例と
同一条件でレーザ発振継続テストを行なったところ１０
０時間で発振は停止した。

実施例２あらかじめ実施例１と同一方法により作成した外径１６
ｍ１、内径２ｍｍ、全長５０＋ｎｕの窒化アルミニウム
管の中心孔内へ外径２ｍｍ、内径ＩＴｆ１ｍ、全長５０
ｍｍの酸化アルミニウム管を挿入嵌合し、一体化させ放
電細管を作成した。

この放電細管を用いて実施例１と同一条件でレーザ発掘
をさせ継続テストを行なったところ、５ｏｏｏ時間経過
後も放電細管に異常は見られなかった。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、放電細管として表
面に酸化アルミニウム層を有する窒化アルミニウムを用
いることによって、熱伝導性および耐熱衝撃性に優れ、
酸化へリリウムに比べて安価で毒性もなく、ざらに機械
強度に優れた高品質なガスレーザ管が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例の放電細管の断面図、
第１図（ｂ）はそのｂ−ｂ’における断面図、第２図（
ａ）は他の実施例の放電細管の断面図、第２図（ｂ）は
そのｂ−ｂ　’における断面図である。１・・・・・・放電細管２・・・・・・酸化アルミニウム層３・・・・・・酸化アルミニウム管代理人　弁理士　　則　近　憲　缶周　　湯山幸夫第２（ｂ）図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）陽極と陰極の間にレーザビームの通過する放電管
を有するガスレーザ管において、前記放電管を内壁表面
に酸化アルミニウム層を有する窒化アルミニウムで構成
したことを特徴とするガスレーザ管。
（２）放電管内壁表面の酸化アルミニウム層が、窒化ア
ルミニウムの酸化により形成されている特許請求の範囲
第１項記載のガスレーザ管。
（３）放電管内壁表面の酸化アルミニウム層が、窒化ア
ルミニウム表面に蒸着、気相成長法、溶射のいずれかに
より形成されている特許請求の範囲第１項記載のガスレ
ーザ管。
（４）放電管内壁表面の酸化アルミニウム層が、放電管
内に酸化アルミニウム管の嵌合により形成されている特
許請求の範囲第１項記載のガスレーザ管。
（５）酸化アルミニウム層の厚さが０．１μｍ〜１ｍｍ
である特許請求の範囲第２項または第３項記載のガスレ
ーザ管。
（６）酸化アルミニウム管の肉厚が０．２〜２ｍｍであ
る特許請求の範囲第４項記載のガスレーザ管。