JPH0325956B2 - - Google Patents
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- JPH0325956B2 JPH0325956B2 JP14379188A JP14379188A JPH0325956B2 JP H0325956 B2 JPH0325956 B2 JP H0325956B2 JP 14379188 A JP14379188 A JP 14379188A JP 14379188 A JP14379188 A JP 14379188A JP H0325956 B2 JPH0325956 B2 JP H0325956B2
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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
- H01S3/036—Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
この発明は主電極の放電によつて励起されるガ
スレーザ媒質を強制的に循環させるタイプのガス
レーザ発振装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a gas laser oscillation device of a type that forcibly circulates a gas laser medium excited by discharge of a main electrode.
(従来の技術)
CO2レーザやエキシマレーザなどのガスレーザ
装置においては、一対の主電極が離間対向して配
設された密閉容器内でガスレーザ媒質を強制的に
循環させ、そのガスレーザ媒質の上記主電極によ
る励起を高速で繰返して行なえるようにしたもの
がある。(Prior Art) In a gas laser device such as a CO 2 laser or an excimer laser, a gas laser medium is forced to circulate in a closed container in which a pair of main electrodes are arranged facing each other at a distance. There are devices that allow excitation using electrodes to be repeated at high speed.
このような構成によると、放電によつて生成さ
れる放電生成物の大部分はガスレーザ媒質の流れ
にのつて一対の主電極間の放電空間から排除され
るものの、放電生成物の一部は主電極の表面付近
に滞留することが避けられない。そのため、放電
の繰返しを高速で行なうようにすると、放電空間
に残留する放電生成物が徐々に増大するから、そ
れが原因となつて一対の主電極間の放電がアーク
放電に移行し、レーザ光を発振させることができ
なくなる。つまり、レーザ光のパルス繰返しを高
速で行なえないということが生じる。 According to this configuration, most of the discharge products generated by the discharge are removed from the discharge space between the pair of main electrodes along with the flow of the gas laser medium, but some of the discharge products are removed from the main electrodes. Remaining near the surface of the electrode is unavoidable. Therefore, if the discharge is repeated at high speed, the discharge products remaining in the discharge space will gradually increase, which causes the discharge between the pair of main electrodes to transition to arc discharge, and the laser beam oscillation becomes impossible. In other words, the pulse repetition of laser light cannot be performed at high speed.
また、放電の繰返しを高速で行なうと、放電に
よつて生じる衝撃波が放電空間に残つた状態でつ
ぎの放電が行われるから、その衝撃波によつて放
電が不安定になり、放電の繰返しを高速で行なう
ことができないということもある。 In addition, if the discharge is repeated at high speed, the shock wave generated by the discharge remains in the discharge space before the next discharge, so the shock wave makes the discharge unstable and the discharge is repeated at a high speed. There are some things that cannot be done.
(発明が解決しようとする課題)
このように、従来のガスレーザ発振装置におい
ては、放電によつて生じる放電生成物や衝撃波を
放電空間から迅速に除去することができなかつた
ので、放電の繰返しを高速で行なうことができな
いということがあつた。(Problem to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional gas laser oscillation device, it was not possible to quickly remove discharge products and shock waves generated by discharge from the discharge space. It happened that it was not possible to do it at high speed.
この発明は上記事情にもとずきなされたもの
で、その目的とするところは、放電によつて放電
空間に生じる放電生成物や衝撃波を上記放電空間
から迅速に除去することができるようにしたガス
レーザ発振装置を提供することにある。 This invention was made based on the above circumstances, and its purpose is to quickly remove discharge products and shock waves generated in the discharge space from the discharge space. An object of the present invention is to provide a gas laser oscillation device.
(課題を解決するための手段及び作用)
上記課題を解決するためにこの発明は、ガスレ
ーザ媒質が封入された密閉容器と、この密閉容器
内に離間対向して配設された少なくとも一対の主
電極とを具備し、上記主電極の一方は、回転駆動
される回転体と、この回転体の外周面に周方向に
所定間隔で設けられた複数の電極片と、上記回転
体の外周面の上記電極片間にそれぞれ突設され一
つの電極片と他方の主電極とが上記放電空間を介
して対向した状態でその放電空間を上記密閉容器
内の空間の他の部分と隔別するとともに上記回転
体とともに回転することにより上記放電空間のガ
スレーザ媒質を循環させる羽根扮材とから構成す
る。そして、主放電の点弧とタイミングをとつて
上記回転体を回転させることにより、その放電に
よつて放電空間に生じた放電生成物や衝撃波を上
記羽根部材によつて放電空間から除去するように
した。
(Means and Effects for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention includes a closed container in which a gas laser medium is sealed, and at least a pair of main electrodes disposed facing each other in a spaced manner in the closed container. and one of the main electrodes includes a rotating body that is rotationally driven, a plurality of electrode pieces provided at predetermined intervals in the circumferential direction on the outer circumferential surface of the rotating body, and one of the main electrodes, Each of the electrode pieces is protruded between the electrode pieces, and one electrode piece and the other main electrode face each other across the discharge space to separate the discharge space from other parts of the space in the sealed container, and at the same time, during the rotation. and a vane material that circulates the gas laser medium in the discharge space by rotating with the body. By rotating the rotating body in time with the ignition of the main discharge, discharge products and shock waves generated in the discharge space due to the discharge are removed from the discharge space by the blade member. did.
(実施例)
以下、この発明の一実施例を第1図を参照して
説明する。図面に示すガスレーザ発振装置はガス
レーザ媒質が封入された密閉容器1を備えてい
る。この密閉容器1の周壁には開口部2が形成さ
れ、この開口部2は取付板3によつて閉塞されて
いる。この取付板3の密閉容器1内に臨んだ下面
には陰極4が取付けられている。この陰極4は金
網5によつて中空状に成形され、その内部には予
備電離電極6が配置されている。(Example) An example of the present invention will be described below with reference to FIG. The gas laser oscillation device shown in the drawings includes a closed container 1 in which a gas laser medium is sealed. An opening 2 is formed in the peripheral wall of this closed container 1, and this opening 2 is closed by a mounting plate 3. A cathode 4 is attached to the lower surface of the mounting plate 3 facing into the closed container 1. This cathode 4 is formed into a hollow shape by a wire mesh 5, and a preliminary ionization electrode 6 is arranged inside the cathode 4.
上記密閉容器1内の上記陰極4と対向する部位
には陽極7が配設されている。この陽極7は断面
が八角形をなした柱状の回転体8と、この回転体
8の一つおきの側面にそれぞれ固着された断面蒲
鉾状の電極片9と、上記回転体8の電極片9が取
着されていない側面に一端を固着して径方向外方
へ向かつて突設された4枚の羽根部材11とから
構成されている。 An anode 7 is disposed within the sealed container 1 at a portion facing the cathode 4 . The anode 7 includes a columnar rotating body 8 with an octagonal cross section, electrode pieces 9 each having a semicircular cross section fixed to every other side of the rotating body 8, and electrode pieces 9 of the rotating body 8. The blade member 11 has one end fixed to the side surface to which the blade member 11 is not attached, and protrudes outward in the radial direction.
一つの電極片9が陰極4に対向した状態におい
て、これらの間の空間、すなわち放電空間12は
その一つの電極片9の両側に位置する一対の羽根
部材11によつて密閉容器1内の空間の他の部分
と隔別される。なお、上記陰極4の両側には上記
羽根部材11の先端とわずかな隙間を介して対向
する壁部材13が配設され、それによつて一対の
羽根部材11による放電空間12の隔別状態の向
上が計られている。 In a state where one electrode piece 9 faces the cathode 4, the space between them, that is, the discharge space 12, is created by a pair of blade members 11 located on both sides of the one electrode piece 9. separated from the rest of the Note that wall members 13 are disposed on both sides of the cathode 4 to face the tips of the blade members 11 with a slight gap therebetween, thereby improving the separation of the discharge space 12 by the pair of blade members 11. is being measured.
上記密閉容器1内には後述するごとく放電空間
12から排除されたガスレーザ媒質を冷却するた
めの熱交換器14が設けられている。また、上記
回転体8の軸方向一端は上記密閉容器1の一端面
から外部へ気密に突出され、その突出端には図示
しない駆動モータが連結されている。そして、回
転体8はその駆動モータによつて回転駆動される
ようになつている。 A heat exchanger 14 for cooling the gas laser medium removed from the discharge space 12 is provided in the sealed container 1, as will be described later. Further, one axial end of the rotating body 8 is airtightly protruded from one end surface of the closed container 1 to the outside, and a drive motor (not shown) is connected to the protruding end. The rotating body 8 is rotationally driven by its drive motor.
上記陰極4は高圧電源15のマイナス側にピー
キングコンデンサ16を介して接続されている。
上記陽極7の回転体8は上記高圧電源15のプラ
ス側に接続されている。さらに、上記予備電離電
極6はコロナコンデンサ17を介して上記高圧電
源15のプラス側に接続されている。 The cathode 4 is connected to the negative side of a high voltage power supply 15 via a peaking capacitor 16.
The rotating body 8 of the anode 7 is connected to the positive side of the high voltage power supply 15. Further, the pre-ionization electrode 6 is connected to the positive side of the high voltage power supply 15 via a corona capacitor 17.
なお、上記高圧電源13のプラス側はアースさ
れている。 Note that the positive side of the high voltage power supply 13 is grounded.
つぎに上記構成のガスレーザ発振装置の動作に
ついて説明する。まず、高圧電源15をオンにす
るとともに、図示しない駆動モータを作動させて
陽極7の回転体8を矢示方向に回転させる。上記
高圧電源15がオンすることによつて予備電離電
極6と陰極4との間でコロナ放電が発生し、それ
によつて陰極4と陽極7との間の放電空間12が
予備電離される。 Next, the operation of the gas laser oscillation device having the above configuration will be explained. First, the high-voltage power supply 15 is turned on, and a drive motor (not shown) is operated to rotate the rotating body 8 of the anode 7 in the direction of the arrow. When the high-voltage power supply 15 is turned on, corona discharge occurs between the pre-ionization electrode 6 and the cathode 4, whereby the discharge space 12 between the cathode 4 and the anode 7 is pre-ionized.
このようにして放電空間12の予備電離が十分
に行われ、しかも陰極4と陽極7の複数の電極片
9のうちの一つとが対向したときに、これらの間
に主放電が点弧され、放電空間12のガスレーザ
媒質が励起される。それによつて発生するレーザ
光は上記密閉容器1の軸方向両端面に配置された
図示しない全反射鏡と部分反射鏡とで増幅され、
上記部分反射鏡から発振される。 In this way, when the preliminary ionization of the discharge space 12 is sufficiently performed and the cathode 4 and one of the plurality of electrode pieces 9 of the anode 7 face each other, a main discharge is ignited between them. The gas laser medium in the discharge space 12 is excited. The laser beam generated thereby is amplified by a total reflection mirror and a partial reflection mirror (not shown) disposed on both axial end faces of the sealed container 1,
The light is oscillated from the partial reflecting mirror.
このように陰極4と陽極7の一つの電極片9と
の間に主放電が点弧されると、放電空間12には
放電生成物や衝撃波が生じる。上記放電空間12
は一対の羽根部材11と壁部材13とによつて密
閉容器1内の空間の他の部分と隔別されている。
したがつて、陽極7が回転しながら主放電が点弧
されることにより、上記放電空間12の放電生成
物や衝撃波を含んだガスレーザ媒質は、主放電時
に放電空間12を隔別していた羽根部材11とと
もに放電空間12から排除されることになる。そ
れと同時に他の羽根部材11によつて上記放電空
間11に放電生成物や衝撃波を含まない密閉容器
1内のガスレーザ媒質が送込まれ、つぎの主放電
が点弧されることになる。 When the main discharge is ignited between the cathode 4 and one electrode piece 9 of the anode 7 in this way, discharge products and shock waves are generated in the discharge space 12. The discharge space 12
is separated from the rest of the space inside the closed container 1 by a pair of blade members 11 and a wall member 13.
Therefore, as the main discharge is ignited while the anode 7 rotates, the gas laser medium containing discharge products and shock waves in the discharge space 12 is transferred to the blade member 11 that separated the discharge space 12 during the main discharge. At the same time, it is removed from the discharge space 12. At the same time, the gas laser medium in the closed container 1, which does not contain discharge products or shock waves, is sent into the discharge space 11 by another blade member 11, and the next main discharge is ignited.
したがつて、放電空間12に生じる放電生成物
や衝撃波は羽根部材11によつて迅速かつ確実に
排除することができ、しかも他の羽根部材11に
よつて新鮮なガスレーザ媒質が放電空間12に供
給されるから、主放電の繰返し動作を高速化する
ことができる。 Therefore, discharge products and shock waves generated in the discharge space 12 can be quickly and reliably removed by the blade member 11, and fresh gas laser medium can be supplied to the discharge space 12 by the other blade member 11. Therefore, it is possible to speed up the repetitive operation of the main discharge.
なお、放電空間12から除去された放電生成物
は熱交換器14に設けられた図示しないフイルタ
などに捕捉されるなどして上記放電空間12に再
び流入することはほとんどない。 It should be noted that the discharge products removed from the discharge space 12 are captured by a filter (not shown) provided in the heat exchanger 14, and therefore hardly ever flow into the discharge space 12 again.
第2図は従来とこの発明の主放電の繰返し数と
レーザ出力との関係を示したものである。同図中
Aの曲線は従来、Bの曲線はこの発明を示す。こ
の図から明らかなようにこの発明によれば従来に
比べて約2倍以上の速度で主放電を繰返すことが
でき、それによつて高いレーザ出力を得ることが
できるようになつた。 FIG. 2 shows the relationship between the number of main discharge repetitions and the laser output in the conventional method and the present invention. In the figure, the curve A shows the conventional method, and the curve B shows the present invention. As is clear from this figure, according to the present invention, the main discharge can be repeated at a rate more than twice that of the conventional method, thereby making it possible to obtain a high laser output.
なお、上記一実施例では陰極に四つの電極片を
設けたが、その数は限定されることでなく、数が
多ければ多い程、主放電の繰返し数を高くするこ
とができる。 Although the cathode is provided with four electrode pieces in the above embodiment, the number is not limited, and the larger the number, the higher the number of repetitions of the main discharge can be.
また、陽極をアース電位としたが、陰極側をア
ースとしてもよいこと無論である。 Further, although the anode is set to a ground potential, it goes without saying that the cathode side may be grounded.
以上述べたようにこの発明は、一対の主電極の
一方を回転駆動される回転体と、この回転体の周
方向に所定間隔で設けられた複数の電極片と、こ
れら電極片間にそれぞれ突設され上記電極片の一
つと他方の主電極とが放電空間を介して対向した
状態でその放電空間を密閉容器内の空間の他の部
分と隔別するとともに、上記回転体と一体に回転
することにより放電空間のガスレーザ媒質を循環
させる羽根部材とから構成した。したがつて、一
対の主電極間の主放電によつて生じる放電生成物
や衝撃波は一方の主電極の回転する羽根部材によ
つて放電空間から強制的に除去され、また放電空
間には他の羽根部材によつて新鮮なガスレーザ媒
質が供給されるから、アーク放電に移行すること
なく放電の繰返しを高速で行なうことができる。
As described above, the present invention includes a rotating body in which one of a pair of main electrodes is rotationally driven, a plurality of electrode pieces provided at predetermined intervals in the circumferential direction of this rotating body, and protrusions between these electrode pieces. one of the electrode pieces and the other main electrode face each other with a discharge space in between, separating the discharge space from other parts of the space in the sealed container, and rotating together with the rotating body. It is composed of a vane member that circulates the gas laser medium in the discharge space. Therefore, the discharge products and shock waves generated by the main discharge between the pair of main electrodes are forcibly removed from the discharge space by the rotating blade member of one main electrode, and the other Since fresh gas laser medium is supplied by the vane member, discharge can be repeated at high speed without transitioning to arc discharge.
第1図はこの発明の一実施例を示す装置全体の
概略的構成図、第2図は従来とこの発明との放電
の繰返し数とレーザ出力との関係の説明図であ
る。
1……密閉容器、4……陰極、7……陽極、8
……回転体、9……電極片、11……羽根部材、
12……放電空間。
FIG. 1 is a schematic block diagram of the entire apparatus showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of the relationship between the number of discharge repetitions and the laser output between the conventional apparatus and the present invention. 1... Airtight container, 4... Cathode, 7... Anode, 8
... Rotating body, 9 ... Electrode piece, 11 ... Vane member,
12...discharge space.
Claims (1)
の密閉容器内に離間対向して配設された少なくと
も一対の主電極とを具備し、上記主電極の一方
は、回転駆動される回転体と、この回転体の外周
面に周方向に所定間隔で設けられた複数の電極片
と、上記回転体の外周面の上記各電極片間にそれ
ぞれ突設され一つの電極片と他方の主電極とが上
記放電空間を介して対向した状態でその放電空間
を上記密閉容器内の空間の他の部分と隔別すると
ともに上記回転体とともに回転することにより上
記放電空間のガスレーザ媒質を循環させる羽根部
材とから構成されていることを特徴とするガスレ
ーザ発振装置。1 Comprising a closed container in which a gas laser medium is sealed, and at least a pair of main electrodes arranged in a spaced-apart manner and facing each other in the closed container, one of the main electrodes is connected to a rotating body that is driven to rotate, a plurality of electrode pieces provided on the outer peripheral surface of the rotating body at predetermined intervals in the circumferential direction; one electrode piece protruding between each of the electrode pieces on the outer peripheral surface of the rotating body and the other main electrode; A vane member that faces each other with a discharge space in between, separates the discharge space from other parts of the space in the sealed container, and rotates together with the rotating body to circulate the gas laser medium in the discharge space. A gas laser oscillation device characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14379188A JPH022191A (en) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | Gas laser oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14379188A JPH022191A (en) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | Gas laser oscillator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH022191A JPH022191A (en) | 1990-01-08 |
| JPH0325956B2 true JPH0325956B2 (en) | 1991-04-09 |
Family
ID=15347073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14379188A Granted JPH022191A (en) | 1988-06-13 | 1988-06-13 | Gas laser oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH022191A (en) |
-
1988
- 1988-06-13 JP JP14379188A patent/JPH022191A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH022191A (en) | 1990-01-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |