JPH0779174B2 - Gas laser device - Google Patents
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、作動ガス流路の上流側に陽極が設けられ下流
側に陰極が設けられたガス・フロー式のガスレーザ装置
に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a gas flow type gas laser device in which an anode is provided on the upstream side of a working gas channel and a cathode is provided on the downstream side.
［従来の技術］ 出願人は先に、確実に均一なグロー放電を得る目的で第
７図に示すように、陽極を作動ガスの上流側に設け、陰
極を下流側に設けたガスレーザ装置を提案した。同図に
おいて、１は石英や強化ガラス等から形成された放電管
であり、２は作動ガスの流路の一部を構成する貫通孔2a
を有するアルミニウム等の金属材料からなる導電性ホル
ダである。導電性ホルダ２の貫通孔2aの内周面にはリン
グ状の陰極3,3が露出状態で固定されており、また貫通
孔2aの両端には放電管1,1の一方の端部即ち下流側端部1
a,1aがＯ−リング4,4を介して気密に嵌入されている。[Prior Art] The applicant previously proposed a gas laser device in which an anode is provided on the upstream side of the working gas and a cathode is provided on the downstream side, as shown in FIG. 7, for the purpose of surely obtaining a uniform glow discharge. did. In the figure, 1 is a discharge tube made of quartz or tempered glass, etc., and 2 is a through hole 2a forming a part of the flow path of the working gas.
Is a conductive holder made of a metal material such as aluminum having. A ring-shaped cathode 3,3 is fixed to the inner peripheral surface of the through hole 2a of the conductive holder 2 in an exposed state, and one end of the discharge tube 1,1 is located at the downstream end of the through hole 2a. Side edge 1
a and 1a are hermetically fitted through O-rings 4 and 4, respectively.
導電性ホルダ２の貫通孔2aの内周面には、絶縁のために
例えばAl2O3等の酸化メッキが施してある。なお絶縁処
理を不要にするために、ホルダ２をセラミックで製造す
ることも考えられているが、セラミックでは高い加工精
度を出すことができないためにＯ−リング４を入れる溝
の加工精度が悪くなって、Ｏ−リング４による気密シー
ルを確実に行い難いという問題があるため、実際にはセ
ラミック製のホルダは殆ど使用れていない。レーザ管の
気密が不十分であると、外気がレーザ管内に侵入して放
電性が悪くなるからである。またセラミックの放熱性の
悪さと製造コストの高さも、セラミック製のホルダが使
用されない原因になっている。The inner peripheral surface of the through hole 2a of the conductive holder 2 is plated with oxide such as Al 2 O 3 for insulation. It is considered that the holder 2 is made of ceramic in order to eliminate the need for insulation treatment, but since ceramic cannot provide high processing accuracy, the processing accuracy of the groove into which the O-ring 4 is inserted becomes poor. However, since there is a problem that it is difficult to surely perform the airtight sealing by the O-ring 4, the ceramic holder is hardly used in practice. This is because if the laser tube is not airtight enough, the outside air will enter the laser tube and the dischargeability will deteriorate. Poor heat dissipation of ceramics and high manufacturing cost also cause the ceramic holders not to be used.
放電管１の下流側端部1aと導電性ホルダ２との嵌合状態
は第８図に示す通りであり、導電性ホルダ２の内周面と
放電管１の外周面との間には、所定寸法の空間Ｇが形成
されている。この空間Ｇは、放電管１を貫通孔2aに挿入
する際又は装置の組立の際に、放電管１に無理な力が加
わって放電管の端部が破損するのを防止するために設け
られている。The fitting state of the downstream end 1a of the discharge tube 1 and the conductive holder 2 is as shown in FIG. 8, and between the inner peripheral surface of the conductive holder 2 and the outer peripheral surface of the discharge tube 1, A space G having a predetermined size is formed. This space G is provided in order to prevent the discharge tube 1 from being damaged by an unreasonable force when the discharge tube 1 is inserted into the through hole 2a or when the device is assembled. ing.
第７図において5,5は陽極であり、6,6は補助電極であ
る。放電管の1,1の他方の端部1b,1bにはレーザ結合鏡7
a,8aが固定されたレーザ結合鏡支持部材7,8がそれぞれ
嵌合されている。また放電管1,1には、作動ガス循環用
の配管9a,9bの一端が嵌合され、配管9a,9bの他端は熱交
換器10に接続されている。11は作動ガスを循環させるた
めのブロワであり、12は熱交換器である。熱交換器12
は、放電管1,1内の放電によって温度上昇したガス流の
熱量を除去し、熱交換器10はブロワ11の圧縮熱によって
温度上昇したガス流の熱量を除去する。作動ガスは、符
号13で示した矢印の経路で循環する。陰極３と陽極５と
の間には、直流電源14と、電源制御回路15とバラスト抵
抗16とからなる直列回路が接続されており、陰極３と補
助電極６との間には高抵抗の電流制限用の抵抗17が接続
されている。In FIG. 7, 5 and 5 are anodes and 6 and 6 are auxiliary electrodes. A laser coupling mirror 7 is attached to the other end 1b, 1b of the discharge tube 1, 1.
Laser coupling mirror support members 7 and 8 to which a and 8a are fixed are fitted, respectively. Further, one ends of pipes 9a and 9b for circulating the working gas are fitted to the discharge tubes 1 and 1, and the other ends of the pipes 9a and 9b are connected to the heat exchanger 10. 11 is a blower for circulating the working gas, and 12 is a heat exchanger. Heat exchanger 12
The heat exchanger 10 removes the heat quantity of the gas stream whose temperature has risen due to the discharge in the discharge tubes 1, 1, and the heat exchanger 10 removes the heat quantity of the gas stream whose temperature has risen due to the compression heat of the blower 11. The working gas circulates in the path of the arrow indicated by reference numeral 13. A direct current power supply 14, a series circuit including a power supply control circuit 15 and a ballast resistor 16 is connected between the cathode 3 and the anode 5, and a high resistance current is provided between the cathode 3 and the auxiliary electrode 6. A limiting resistor 17 is connected.
実際に放電を発生する場合には、補助電極６と陽極５と
の間に微小グロー放電18,18を発生し、この微小グロー
放電18を利用して陽極５と陰極３との間にグロー放電1
9,19を発生する。グロー放電19,19を維持するために、C
O2,N2,He等の混合ガスからなる作動ガスが陽極５側から
陰極３側に向かって高速で流される。陽極側で発生した
ガスイオンは、高速で流れる作動ガスによって十分に加
速されて陰極３の表面に衝突し、陰極３の表面からは電
子が放出される。このようにしてグロー放電を発生して
レーザの励起が行われる。When the discharge is actually generated, a minute glow discharge 18, 18 is generated between the auxiliary electrode 6 and the anode 5, and the minute glow discharge 18 is used to generate the glow discharge between the anode 5 and the cathode 3. 1
Generates 9,19. C to maintain glow discharge 19,19
A working gas composed of a mixed gas of O2, N2, He, etc. is made to flow at a high speed from the anode 5 side toward the cathode 3 side. The gas ions generated on the anode side are sufficiently accelerated by the working gas flowing at high speed to collide with the surface of the cathode 3, and electrons are emitted from the surface of the cathode 3. In this way, glow discharge is generated to excite the laser.
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、この種のガスレーザ装置では、第８図に
示したようにグロー放電19が、放電管１の下流側端部1a
の外周面と導電性ホルダ２の内周面との間に形成された
空間Ｇ内に侵入してＯ−リング４の一部を焼損させると
いう事態が発生する。前述の通り、導電性ホルダ２の貫
通孔2aの内周面は酸化メッキによって一応の絶縁が施さ
れている。したがって酸化メッキの絶縁耐力が十分な間
は、第８図に符号Ｉで示したようにグロー放電は陰極３
の部分においてのみ発生する。作動ガスの流速が速くな
ると、作動ガスの下流側に位置する空間Ｇ内は負圧とな
って、グロー放電19には空間Ｇ側に拡がろうといする力
が働いている。したがって貫通孔2aの内周面に施された
酸化メッキのうち空間Ｇ側にあって陰極３に近い部分
は、グロー放電にさらされて徐々に絶縁耐力が低下する
ことになる。そして導電性ホルダ２は陰極３と同電位で
あるため絶縁耐力が低下して絶縁が破壊されると、絶縁
が破壊された部分からも電子放出が始まる。そしてこの
現象は、徐々に空間Ｇ内に向かって進み、放電面は第８
図のＩからII,III,IVのように拡がり、最後にはＯ−リ
ング４の部分まで放電面が拡ってＯ−リング４が焼損す
る事態が発生する。そこで従来は、放電がＯ−リング４
に到達するまでの時間を少しでも延ばすために、貫通孔
2aの内周面に溝2b,2bを形成して沿面距離を延ばしてい
る。しかしながら、このような対策もＯ−リングの焼損
を防止するための本質的な解決策にはなっていない。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the gas laser device of this type, as shown in FIG. 8, the glow discharge 19 causes the downstream end 1a of the discharge tube 1.
There occurs a situation in which the O-ring 4 is partially burned by entering the space G formed between the outer peripheral surface of the O-ring and the inner peripheral surface of the conductive holder 2. As described above, the inner peripheral surface of the through hole 2a of the conductive holder 2 is provisionally insulated by oxidation plating. Therefore, as long as the dielectric strength of the oxide plating is sufficient, the glow discharge is generated by the cathode 3 as indicated by reference numeral I in FIG.
Occurs only in the part of. When the flow velocity of the working gas becomes faster, the inside of the space G located on the downstream side of the working gas becomes a negative pressure, and the glow discharge 19 has a force to spread to the space G side. Therefore, of the oxide plating applied to the inner peripheral surface of the through hole 2a, the portion on the space G side and close to the cathode 3 is exposed to glow discharge, and the dielectric strength gradually decreases. Since the conductive holder 2 has the same potential as the cathode 3, the dielectric strength decreases and the insulation is broken, so that electron emission also starts from the part where the insulation is broken. Then, this phenomenon gradually progresses into the space G, and the discharge surface is
As shown in I to II, III, and IV in the figure, the discharge surface finally extends to the portion of the O-ring 4, and the O-ring 4 burns out. Therefore, conventionally, the discharge is the O-ring 4
To extend the time to reach
Grooves 2b and 2b are formed on the inner peripheral surface of 2a to extend the creepage distance. However, such a measure is not an essential solution for preventing burnout of the O-ring.
Ｏ−リング４がグロー放電に晒されて炭化すると気密シ
ールが破られて放電管内に外気が混入するようになる。
その結果レーザ装置の寿命が短くなるのは勿論のこと、
完全に寿命に到達する前にレーザ出力の低下及び不安定
化等の放電性能の低下の問題が発生する。また炭化した
Ｏ−リング４の一部が炭化物としてレーザ管内を浮遊す
るようになると、この炭化物がレーザ結合鏡7a及び8aの
表面を汚染して更にレーザ発振性能が悪くなるという問
題が生じる。When the O-ring 4 is exposed to glow discharge and carbonized, the airtight seal is broken and the outside air enters into the discharge tube.
As a result, of course, the life of the laser device is shortened,
The problem of deterioration of discharge performance such as decrease of laser output and destabilization occurs before the life is completely reached. Further, when a part of the carbonized O-ring 4 floats in the laser tube as a carbide, the carbide contaminates the surfaces of the laser coupling mirrors 7a and 8a, which further deteriorates the laser oscillation performance.
本発明の目的は、簡単な構成でグロー放電の放電面の拡
大を防止して上記問題点を解消することができるガスレ
ーザ装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a gas laser device capable of preventing the above-mentioned problems by preventing the expansion of the discharge surface of glow discharge with a simple structure.
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、その実施例を示す第１図に見られるように、
作動ガス流路の下流側に配置される陰極３を貫通孔20a
内に露出させた状態で保持する導電性ホルダ20と、該導
電性ホルダ20の貫通孔20aの一端に下流側端部1aがＯ−
リング４を介して気密に嵌入される放電管１とを備え、
Ｏ−リング４よりも陰極３側で放電管１の下流側端部1a
の外周面と導電性ホルダ20の貫通孔20aの内周面との間
に空間Ｇが形成されてなるガスレーザ装置において、空
間Ｇ内にグロー放電が拡大していくのを防止する。[Means for Solving Problems] The present invention, as seen in FIG.
The cathode 3 arranged on the downstream side of the working gas passage is provided with a through hole 20a.
The conductive holder 20 held in an exposed state, and the downstream end 1a at one end of the through hole 20a of the conductive holder 20 is O-.
And a discharge tube 1 which is hermetically fitted through a ring 4,
The downstream end 1a of the discharge tube 1 on the cathode 3 side with respect to the O-ring 4.
In a gas laser device in which a space G is formed between the outer peripheral surface of and the inner peripheral surface of the through hole 20a of the conductive holder 20, the glow discharge is prevented from expanding into the space G.
そこで本発明においては、導電性ホルダ20と同電位保持
されて空間Ｇ内の少なくとも一部の電位傾度を緩和する
電位傾度緩和用導電体（50,51,52,70）を下流側端部1a
の外周を略囲むようにして空間Ｇ内に設けた。Therefore, in the present invention, the potential gradient mitigating conductor (50, 51, 52, 70) that is held at the same potential as the conductive holder 20 and mitigates the potential gradient of at least part of the space G is provided at the downstream end 1a.
Is provided in the space G so as to substantially surround the outer periphery of the.
［発明の作用］ 電位傾度緩和用導電体は、放電管１の下流側端部1aの外
周面と導電性ホルダ20の貫通孔20aの内周面との間の空
間Ｇ内の少なくとも一部に、放電管１の下流側端部1aを
囲むようにして電位傾度が電子放出レベル以下になった
電位傾度緩和領域を形成する。このような領域内では、
電位傾度が電子放出レベル以下になっているので、この
領域において導電性ホルダ20の貫通孔20aの内周面に施
した絶縁部材の絶縁耐力が低下してもその部分から電子
放出が始まることは無い。したがって、グロー放電の放
電面が拡大すること及びグロー放電が空間Ｇの奥に侵入
してＯ−リング４がグロー放電に晒されるのを確実に防
止することができる。[Operation of the Invention] The electric potential gradient reducing conductor is provided in at least a part of the space G between the outer peripheral surface of the downstream end 1a of the discharge tube 1 and the inner peripheral surface of the through hole 20a of the conductive holder 20. A potential gradient relaxation region in which the potential gradient is equal to or lower than the electron emission level is formed so as to surround the downstream end 1a of the discharge tube 1. In such areas,
Since the potential gradient is below the electron emission level, even if the dielectric strength of the insulating member applied to the inner peripheral surface of the through hole 20a of the conductive holder 20 in this region is reduced, electron emission does not start from that portion. There is no. Therefore, it is possible to reliably prevent the discharge surface of the glow discharge from expanding and prevent the glow discharge from entering the interior of the space G and exposing the O-ring 4 to the glow discharge.
［実施例］ 以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。Embodiments Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第１図は、本発明の一実施例の要部の概略断面図を示し
ている。なお第７図に示した従来の装置で用いる部材と
同様の部材には第７図に付した符号と同じ符号を付して
ある。本実施例では、ブロワに至る分岐管30を設けて、
この分岐管30に導電性ホルダ20がＯ−リング41を介して
気密に嵌合されている。そして導電性ホルダ20はＯ−リ
ング42を介して接合された２つの筒状部材20A及び20Bに
よって構成される。この様に導電性ホルダ20を複数の部
材によって構成することにより、レーザ管の組立及び直
線性の調整を容易にしている。そして本実施例では、導
電性ホルダ20の貫通孔20aの内周面に形成された環状の
溝20b内にステンレス製ワイヤをスプリング状にしてこ
れを環状に形成した導電性ループ部材50を嵌め込んであ
る。このループ部材50は、環状の溝20bから外れない程
度の外径寸法を有しており、放電管１の下流側端部1aの
外周面と導電性ホルダ20の内周面との間に挟持される。
ループ部材50はスプリング状を呈しているため可撓性を
有しており、放電管１の下流側端部1aが挿入された際に
は容易に変形する。したがって放電管１の端部を破損さ
せることがない上、放電管の下流側端部1aを固定しない
ので、装置の組立の際に放電管１の位置決め調整を可能
にしている。符号60で示した複数の線は、レーザ管の電
界の状況を概略的に示す等電界曲線である。なお本実施
例においては、ループ部材50が電位傾度緩和用導電体を
構成している。FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of the essential part of one embodiment of the present invention. The same members as those used in the conventional apparatus shown in FIG. 7 are designated by the same reference numerals as those shown in FIG. In this embodiment, the branch pipe 30 leading to the blower is provided,
The conductive holder 20 is airtightly fitted to the branch pipe 30 via an O-ring 41. The conductive holder 20 is composed of two tubular members 20A and 20B joined together via an O-ring 42. By constructing the conductive holder 20 with a plurality of members in this manner, it is easy to assemble the laser tube and adjust its linearity. In this embodiment, the stainless steel wire is spring-shaped and is fitted into the annular groove 20b formed in the inner peripheral surface of the through hole 20a of the conductive holder 20. Is. The loop member 50 has such an outer diameter that it does not come off from the annular groove 20b, and is sandwiched between the outer peripheral surface of the downstream end 1a of the discharge tube 1 and the inner peripheral surface of the conductive holder 20. To be done.
Since the loop member 50 has a spring shape, it has flexibility and easily deforms when the downstream end 1a of the discharge tube 1 is inserted. Therefore, the end portion of the discharge tube 1 is not damaged and the downstream end portion 1a of the discharge tube is not fixed, so that the positioning adjustment of the discharge tube 1 is possible at the time of assembling the device. A plurality of lines indicated by reference numeral 60 are isoelectric field curves that schematically show the state of the electric field of the laser tube. In this embodiment, the loop member 50 constitutes a potential gradient easing conductor.
第２図には、ループ部材50を使用しないときの空間Ｇ付
近の電位傾度の状態を示してある。60aで示した曲線
は、ほぼ電子放出レベルの電気傾度を示す曲線である。
この図から判るように空間Ｇ内の電位傾度は電子放出レ
ベルにあるため、導電性ホルダ20の貫通孔20aの内周面
に施した絶縁材料の絶縁耐力が低下すると容易に放電面
が広がることになる。FIG. 2 shows the state of the potential gradient near the space G when the loop member 50 is not used. The curve indicated by 60a is a curve indicating an electric gradient of an electron emission level.
As can be seen from this figure, since the potential gradient in the space G is at the electron emission level, if the dielectric strength of the insulating material applied to the inner peripheral surface of the through hole 20a of the conductive holder 20 decreases, the discharge surface easily expands. become.
第３図には、第１図に示したようにループ部材50を用い
た場合の空間Ｇ付近の電位傾度の状態を示してある。な
お第３図の状態は、ループ部材50が導電性ホルダ20と同
電位になっている場合の状態である。貫通孔20aの内周
面の全面に絶縁被覆が施されている場合には、放電面が
溝20bの部分まで広がって溝20b付近の絶縁被覆が破壊さ
れ、ループ部材50が導電性ホルダ20と電気的に導通する
ようになる。尚予め溝部20bの部分だけ絶縁被覆を除去
しておけば、常時ループ部材50を導電性ホルダ20と同電
位に保持しておくことができる。第３図から判るよう
に、ループ部材50が導電性ホルダ20と同電位に保持され
ると、ループ部材50が配置された領域内の電位傾度は緩
和され、電子放出レベルにある電位傾度曲線60aはルー
プ部材50の内側即ち放電管１の肉厚部を通るようにな
る。したがってループ部材50の部分で、グロー放電の放
電面の拡大が阻止される。なおループ部材50のスプリン
グの各ターン間の間隔は、所望の効果が得られる程度に
適宜に設定する。FIG. 3 shows the state of the potential gradient near the space G when the loop member 50 is used as shown in FIG. The state shown in FIG. 3 is a state in which the loop member 50 has the same potential as the conductive holder 20. When the insulating coating is applied to the entire inner peripheral surface of the through hole 20a, the discharge surface spreads to the groove 20b, the insulating coating near the groove 20b is destroyed, and the loop member 50 becomes the conductive holder 20. It becomes electrically conductive. If the insulating coating is removed only in the groove 20b in advance, the loop member 50 can be kept at the same potential as the conductive holder 20 at all times. As can be seen from FIG. 3, when the loop member 50 is held at the same potential as the conductive holder 20, the potential gradient in the region where the loop member 50 is arranged is relaxed and the potential gradient curve 60a at the electron emission level is obtained. Passes through the inside of the loop member 50, that is, the thick portion of the discharge tube 1. Therefore, at the loop member 50, expansion of the discharge surface of glow discharge is prevented. The interval between each turn of the spring of the loop member 50 is appropriately set so as to obtain a desired effect.
本実施例では、既存の導電性ホルダ20をそのまま用いて
いるため、溝20bとＯ−リング４との間に既存の沿面距
離増大用の溝20cが形成されている。また、本実施例で
は既存の導電性ホルダ20の沿面距離増大用の溝20b内に
ループ部材50を入れているため、ループ部材50が空間Ｇ
の奥に配置されているが、空間Ｇの入口側により近い部
分にループ部材50を配置したほうがより好ましい結果を
得られることは容易に理解できるであろう。更にループ
部材は、完全に閉じたループを形成している必要はな
く、一部に切り欠かれた部分があっても所望の効果を得
ることができる。In the present embodiment, since the existing conductive holder 20 is used as it is, the existing groove 20c for increasing the creepage distance is formed between the groove 20b and the O-ring 4. Further, in the present embodiment, since the loop member 50 is put in the groove 20b for increasing the creepage distance of the existing conductive holder 20, the loop member 50 has a space G.
It will be easily understood that the loop member 50 is arranged at the inner side of the space G, but the more preferable result can be obtained by arranging the loop member 50 at a portion closer to the inlet side of the space G. Further, the loop member does not need to form a completely closed loop, and a desired effect can be obtained even if a part is notched.
本実施例によれば、既存の導電性ホルダの沿面距離増大
用の溝20bにループ部材50を嵌め込むだけでよいので、
簡単な構造で安価にＯ−リング４の劣化の防止を図るこ
とができる。またループ部材50を導電性ホルダ20に直接
接触させた状態で配置するので、ループ部材50と導電性
ホルダ20とを電気的に接続するためにリード線等の特別
な部材を必要としない。According to this embodiment, it is only necessary to fit the loop member 50 into the groove 20b for increasing the creepage distance of the existing conductive holder.
It is possible to prevent deterioration of the O-ring 4 at a low cost with a simple structure. Further, since the loop member 50 is arranged in direct contact with the conductive holder 20, no special member such as a lead wire is required to electrically connect the loop member 50 and the conductive holder 20.
電位傾度緩和用導電体として用いられるループ部材は、
上記実施例に限定されるものではなく、例えば第４図に
示したように可撓性を有する薄いステンレス板等からな
る環状金属板51の内周部に径方向に放射状に延びる複数
のスリット51aを形成したものを電位傾度緩和用導電体
として用いることもできる。このような金属板を用いる
と、グロー放電の侵入をより直接的に阻止することがで
きる。なおこの金属板51の可撓性は、放電管１を挿入し
たときに放電管の下流側端部を損傷させない程度に定め
されているのは勿論である。また第５図に示すように、
ループ状に形成した金属製のブラシ52を電位傾度緩和用
導電体として用いることもできる。更にループ状に形成
したスチールウールを電位傾度緩和用導電体として用い
ることもできる。The loop member used as the electric potential gradient alleviating conductor is
The present invention is not limited to the above embodiment, and for example, as shown in FIG. 4, a plurality of slits 51a radially extending in the radial direction are formed in the inner peripheral portion of the annular metal plate 51 made of a flexible thin stainless plate or the like. It is also possible to use the one in which the above is formed as a conductor for reducing the potential gradient. When such a metal plate is used, invasion of glow discharge can be prevented more directly. It is needless to say that the flexibility of the metal plate 51 is set so that the downstream end of the discharge tube 1 is not damaged when the discharge tube 1 is inserted. Also, as shown in FIG.
The metal brush 52 formed in a loop shape can also be used as a potential gradient easing conductor. Further, steel wool formed in a loop shape can be used as a conductor for reducing potential gradient.
第６図には、電位傾度緩和用導電体の異なる例を示す本
発明の他の実施例の概略図が示してある。第６図の実施
例では、放電管１の外周面上に導電性ホルダ20と同電位
に保持される導電層70が設けられている。本実施例で
は、導電層70として金属コーティング層を用いている。
また本実施例では導電性ホルダ20の貫通孔20a内に挿入
される部分だけでなく、導電性ホルダ20の端部20dを越
えた位置まで導電層70が形成されている。導電層70と導
電性ホルダ20との電気的な接続は、リード線71によって
行われている。金属コーティングの形成は、蒸着等の公
知の技術を用いて行われる。コーティングに使用する金
属としては、脱ガス発生がなく、耐熱性（200°程度）
があり、酸化されにくい材質、例えばNiなどが好まし
い。FIG. 6 is a schematic view of another embodiment of the present invention showing a different example of the electric conductor for relaxing the potential gradient. In the embodiment of FIG. 6, a conductive layer 70, which is held at the same potential as the conductive holder 20, is provided on the outer peripheral surface of the discharge tube 1. In this embodiment, a metal coating layer is used as the conductive layer 70.
Further, in the present embodiment, the conductive layer 70 is formed not only in the portion inserted into the through hole 20a of the conductive holder 20 but also beyond the end portion 20d of the conductive holder 20. Electrical connection between the conductive layer 70 and the conductive holder 20 is made by a lead wire 71. The metal coating is formed by using a known technique such as vapor deposition. As a metal used for coating, there is no degassing and heat resistance (about 200 °)
Therefore, a material that is hard to be oxidized, such as Ni, is preferable.
第６図の符号60で示した等電界曲線から判るように、空
間Ｇの径方向両側には同電位の２つの部材（導電層ホル
ダ20と導電層70）が配置されるので、同電位の部材で挟
まれたこの空間Ｇ内の電位傾度は電子放出レベル以下に
緩和されることになる。したがって、空間Ｇ内に放電面
が延びることはなく、先の実施例と同様にＯ−リング４
のグロー放電による劣化を防止できる。本実施例では、
導電層70と導電性ホルダ20との間に電位傾度緩和領域が
形成される。As can be seen from the isoelectric field curve indicated by reference numeral 60 in FIG. 6, since two members (conductive layer holder 20 and conductive layer 70) having the same potential are arranged on both sides of the space G in the radial direction, The potential gradient in the space G sandwiched by the members is relaxed to the electron emission level or less. Therefore, the discharge surface does not extend into the space G, and the O-ring 4 is the same as in the previous embodiment.
Can be prevented from being deteriorated by glow discharge. In this embodiment,
A potential gradient relaxation region is formed between the conductive layer 70 and the conductive holder 20.
本実施例のように、導電層70を導電性ホルダ20の端部20
dを越えた位置まで延ばしておくと、放電管１の内部で
発生する紫外線80や熱幅射により発生する熱を導電層70
で反射することができるので、Ｏ−リング４の紫外線に
よる劣化と熱による劣化とを同時に防止できる利点があ
る。また特に熱伝導性のよい金属で導電層70を形成すれ
ば、外部に露出した導電層70の部分が放熱フィンの効果
を果たすため、Ｏ−リング４の加熱防止と一緒に放電管
の加熱をも防止でき、放電管の寿命を延ばすことができ
る利点がある。As in the present embodiment, the conductive layer 70 is attached to the end portion 20 of the conductive holder 20.
When it is extended to a position beyond d, the heat generated by the ultraviolet rays 80 and thermal radiation generated inside the discharge tube 1 is generated in the conductive layer 70.
Since it can be reflected by, the deterioration of the O-ring 4 due to ultraviolet rays and the deterioration due to heat can be prevented at the same time. If the conductive layer 70 is formed of a metal having particularly high thermal conductivity, the exposed portion of the conductive layer 70 serves as a heat radiation fin, so that the O-ring 4 is prevented from being heated and the discharge tube is heated. Can be prevented and the life of the discharge tube can be extended.
上記実施例では、導電層70を導電性ホルダ20の端部20d
を越える位置まで延ばして形成してあるが、導電層70は
少なくともＯ−リング４よりも陰極３側の放電管１の端
部の外周面上に形成されていればよく、理論的には軸線
方向の幅は僅かでよい。しかしながら、余り幅が狭いと
電位軽度緩和領域の幅が狭くなるため、負圧によって空
間側に引き込まれたグロー放電がこの狭い電位傾度緩和
領域を越えてしまう虞れがあるため、導電層70の軸線方
向の幅はある程度は広く設定しておくことが必要であ
る。導電層70を外部まで延ばさずに空間Ｇ内にとどめる
場合には、貫通孔20aの壁部に給電ブラシを設けて導電
層70と接触させるようにしておけばよい。In the above-described embodiment, the conductive layer 70 is provided at the end 20d of the conductive holder 20.
Although the conductive layer 70 is formed at least on the outer peripheral surface of the end portion of the discharge tube 1 closer to the cathode 3 than the O-ring 4, the conductive layer 70 is theoretically formed on the axis line. The width in the direction may be small. However, if the width is too narrow, the width of the mild potential relaxation region is narrowed, so that the glow discharge drawn into the space side by the negative pressure may exceed the narrow potential gradient relaxation region. The width in the axial direction needs to be set wide to some extent. When the conductive layer 70 is kept in the space G without extending to the outside, a power feeding brush may be provided on the wall portion of the through hole 20a so as to be in contact with the conductive layer 70.
［発明の効果］ 本発明によれば、放電管の下流側端部の外周面と導電性
ホルダの貫通孔の内周面との間に形成された空間内に該
空間内の少なくとも一部の電位傾度を緩和する電位軽度
緩和用導電体を該下流側端部の外周を略囲むようにして
設けたので、グロー放電の放電面の前記空間内への拡大
を阻止して、グロー放電によるＯ−リングの劣化を確実
に防止することができる。EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, at least a part of the space formed in the space formed between the outer peripheral surface of the downstream end of the discharge tube and the inner peripheral surface of the through hole of the conductive holder. Since the electric conductor for mitigating the electric potential gradient is provided so as to substantially surround the outer circumference of the downstream side end portion, the expansion of the discharge surface of the glow discharge into the space is prevented, and the O-ring due to the glow discharge. It is possible to surely prevent the deterioration.
第１図は本発明の一実施例を示す概略断面図、第２図は
ループ部材を用いないときの電界の状態を示す部分拡大
断面図、第３図はループ部材を用いたときの電界の状態
を示す部分拡大断面図、第４図はループ部材の異なる実
施例を示す平面図、第５図はループ部材の更に異なる実
施例を示す断面図、第６図は本発明の異なる実施例を示
す部分拡大断面図、第７図は従来の装置の概略図、第８
図は従来の装置のグロー放電発生状態を示す説明図であ
る。 １……放電管、2,20……導電性ホルダ、2,20a……貫通
孔、2b,20b,20c……溝、３……陰極、４……Ｏ−リン
グ、５……陽極、６……補助電極、7a,8a……レーザ結
合鏡、10,12……熱交換器、11……ブロワ、50……ルー
プ部材（電位傾度緩和用導電体）、70……導電層（電位
傾度緩和用導電体）。FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged sectional view showing a state of an electric field when a loop member is not used, and FIG. 3 is an electric field when a loop member is used. FIG. 4 is a plan view showing a different embodiment of the loop member, FIG. 5 is a sectional view showing a different embodiment of the loop member, and FIG. 6 is a different embodiment of the present invention. The partial expanded sectional view shown, FIG. 7 is the schematic of the conventional apparatus, 8th.
The figure is an explanatory view showing a glow discharge generation state of a conventional device. 1 ... Discharge tube, 2, 20 ... Conductive holder, 2, 20a ... Through hole, 2b, 20b, 20c ... Groove, 3 ... Cathode, 4 ... O-ring, 5 ... Anode, 6 ...... Auxiliary electrode, 7a, 8a ...... Laser coupling mirror, 10,12 ...... Heat exchanger, 11 ...... Blower, 50 ...... Loop member (electric conductor for potential gradient relaxation), 70 ...... Conductive layer (potential gradient) Relaxation conductor).
Claims (6)
貫通孔内に露出させた状態で保持する導電性ホルダと、
該導電性ホルダの前記貫通孔の一端に下流側端部がＯ−
リングを介して気密に嵌入される放電管とを備え、前記
Ｏ−リングよりも前記陰極側で前記放電管の前記下流側
端部の外周面と前記導電性ホルダの前記貫通孔の内周面
との間に空間が形成されてなるガスレーザ装置におい
て、 前記導電性ホルダと同電位に保持されて前記空間内の少
なくとも一部の電位傾度を緩和する電位傾度緩和用導電
体を前記放電管の前記下流側端部の外周を略囲むように
して前記空間内に設けたことを特徴とするガスレーザ装
置。1. A conductive holder for holding a cathode arranged on the downstream side of a working gas channel in an exposed state in a through hole,
The downstream end is O- at one end of the through hole of the conductive holder.
A discharge tube fitted airtightly through a ring, the outer peripheral surface of the downstream end of the discharge tube on the cathode side of the O-ring, and the inner peripheral surface of the through hole of the conductive holder. In a gas laser device in which a space is formed between and, a potential gradient alleviating conductor that is held at the same potential as the conductive holder to alleviate at least a part of the potential gradient in the space is provided in the discharge tube. A gas laser device provided in the space so as to substantially surround the outer periphery of the downstream end.
し且つ前記放電管の前記下流側端部の外周面と前記導電
性のホルダの内周面との間に挟持された導電性ループ部
材からなる特許請求の範囲第１項に記載のガスレーザ装
置。2. The potential gradient easing conductor is flexible and is sandwiched between the outer peripheral surface of the downstream end of the discharge tube and the inner peripheral surface of the conductive holder. The gas laser device according to claim 1, comprising a conductive loop member.
呈している特許請求の範囲第２項に記載のガスレーザ装
置。3. The gas laser device according to claim 2, wherein the conductive loop member has a spring shape.
周部に径方向に放射状に延びる複数のスリットが形成さ
れてなる特許請求の範囲第２項に記載のガスレーザ装
置。4. The gas laser device according to claim 2, wherein the conductive loop member is formed with a plurality of slits radially extending in a radial direction on an inner peripheral portion of an annular metal plate.
の前記下流側端部の外周面上に形成された導電層からな
る特許請求の範囲第１項に記載のガスレーザ装置。5. The gas laser device according to claim 1, wherein the potential gradient easing conductor comprises a conductive layer formed on an outer peripheral surface of the downstream end of the discharge tube.
越えて作動ガスの上流側に延びている特許請求の範囲第
５項に記載のガスレーザ装置。6. The gas laser device according to claim 5, wherein the conductive layer extends to the upstream side of the working gas beyond the end portion of the conductive holder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5908287A JPH0779174B2 (en) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | Gas laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5908287A JPH0779174B2 (en) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | Gas laser device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63226982A JPS63226982A (en) | 1988-09-21 |
| JPH0779174B2 true JPH0779174B2 (en) | 1995-08-23 |
Family
ID=13103067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5908287A Expired - Lifetime JPH0779174B2 (en) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | Gas laser device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0779174B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03292781A (en) * | 1990-04-11 | 1991-12-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Gas laser oscillation device |
| US5337460A (en) * | 1993-01-21 | 1994-08-16 | Milliken Research Corporation | Method and apparatus to create an improved moire fabric |
| US5405684A (en) * | 1993-01-21 | 1995-04-11 | Milliken Research Corporation | Moire fabric |
| JP6254981B2 (en) | 2015-08-12 | 2017-12-27 | ファナック株式会社 | Laser oscillator vacuum vessel |
-
1987
- 1987-03-16 JP JP5908287A patent/JPH0779174B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63226982A (en) | 1988-09-21 |
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