JPH0682875B2 - 高周波放電励起レ−ザ装置 - Google Patents
高周波放電励起レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPH0682875B2 JPH0682875B2 JP61243212A JP24321286A JPH0682875B2 JP H0682875 B2 JPH0682875 B2 JP H0682875B2 JP 61243212 A JP61243212 A JP 61243212A JP 24321286 A JP24321286 A JP 24321286A JP H0682875 B2 JPH0682875 B2 JP H0682875B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- frequency
- laser
- predetermined
- discharge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
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
- H01S3/09—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
- H01S3/0975—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser using inductive or capacitive excitation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はガスレーザ装置に関し、特に高周波放電励起レ
ーザ装置に関する。
ーザ装置に関する。
従来よりこの種のガスレーザたとえば、炭酸ガスレーザ
装置の１例として、所定の長さのガラス放電管の両端に
１対の金属電極を配設し、該１対の金属電極間に例えば
10kV〜30kVの直流高電圧を所定の直列抵抗（放電特性上
における動作点を設定するための）を介して印加するこ
とによって該放電管内に存在する炭酸ガス（実際にはN2
−He−CO2の混合ガスが用いられる）に所定のエネルギ
ーを付与し、所定のエネルギー準位にまで励起されたガ
ス分子のエネルギー準位が所定の下位のエネルギー準位
に遷移する際、所定波長のレーザ光を発生し、このよう
にして順次発生するレーザ光を該放電管の両端に設けた
反射鏡の間を往復させて所定のレーザ発振を行わせてい
る。なお該放電管内に存在する上記ガス媒質は、循環用
のポンプおよび冷却用の熱交換器を介して絶えす循環さ
せられており、更その一部は排気されて新鮮なガスと置
換される。
装置の１例として、所定の長さのガラス放電管の両端に
１対の金属電極を配設し、該１対の金属電極間に例えば
10kV〜30kVの直流高電圧を所定の直列抵抗（放電特性上
における動作点を設定するための）を介して印加するこ
とによって該放電管内に存在する炭酸ガス（実際にはN2
−He−CO2の混合ガスが用いられる）に所定のエネルギ
ーを付与し、所定のエネルギー準位にまで励起されたガ
ス分子のエネルギー準位が所定の下位のエネルギー準位
に遷移する際、所定波長のレーザ光を発生し、このよう
にして順次発生するレーザ光を該放電管の両端に設けた
反射鏡の間を往復させて所定のレーザ発振を行わせてい
る。なお該放電管内に存在する上記ガス媒質は、循環用
のポンプおよび冷却用の熱交換器を介して絶えす循環さ
せられており、更その一部は排気されて新鮮なガスと置
換される。
しかしかかる直流高電圧によって駆動されるガスレーザ
発生装置においては、該ガラス放電管の長手方向の両端
に金属電極が配置されるためギャップ長が長くなって上
述したように高電圧を必要とし、そのために電源装置自
体の絶縁性の確保が困難となり、またそれに伴って電源
装置が大型化することになる。また該高電圧の下におい
ては、放電電圧およ放電電流をレーザ出力安定化に必要
な所定の値に制御するための制御性も悪くなり、上述し
たように放電特性を所定の動作点に設定するために高抵
抗の直列抵抗を必要とするためそれによって消費される
損失も増大し、更に該放電管内に設置される金属電極の
消耗やそのスパッタリング起因する放電管の汚れなどを
生ずるなどの問題点がある。
発生装置においては、該ガラス放電管の長手方向の両端
に金属電極が配置されるためギャップ長が長くなって上
述したように高電圧を必要とし、そのために電源装置自
体の絶縁性の確保が困難となり、またそれに伴って電源
装置が大型化することになる。また該高電圧の下におい
ては、放電電圧およ放電電流をレーザ出力安定化に必要
な所定の値に制御するための制御性も悪くなり、上述し
たように放電特性を所定の動作点に設定するために高抵
抗の直列抵抗を必要とするためそれによって消費される
損失も増大し、更に該放電管内に設置される金属電極の
消耗やそのスパッタリング起因する放電管の汚れなどを
生ずるなどの問題点がある。
一方、かかる問題点を解決する手段として上述したよう
な直流電源に代えて周波数が数100キロヘルツ以下の交
流電源を用い所謂無声放電励起方式によるガスレーザ発
生装置も提案されている。この場合には減圧された所定
の気体中に例えば数10mm程度の間隔をおいて１対の電極
を配設し、該各電極の内側に誘電体を配設し、該電極間
に上記周波数範囲の交流電圧が印加される。すなわち具
体的には例えば誘電体に対応するものとしてセラミック
管を使用し、該セラミック管の外表面上にその長さ方向
に沿って１対の金属電極を互に対向するようにして配設
し、該１対の金属電極間に上記周波数範囲の交流電圧が
印加される。なお該セラミック管（レーザ管）の両端に
反射鏡を設けることおよび該レーザ管内のガス媒質（上
記と同様にN2−He−CO2ガスを用いる）を循環させるこ
となどは上記直流電源駆動によるものと同様である。
な直流電源に代えて周波数が数100キロヘルツ以下の交
流電源を用い所謂無声放電励起方式によるガスレーザ発
生装置も提案されている。この場合には減圧された所定
の気体中に例えば数10mm程度の間隔をおいて１対の電極
を配設し、該各電極の内側に誘電体を配設し、該電極間
に上記周波数範囲の交流電圧が印加される。すなわち具
体的には例えば誘電体に対応するものとしてセラミック
管を使用し、該セラミック管の外表面上にその長さ方向
に沿って１対の金属電極を互に対向するようにして配設
し、該１対の金属電極間に上記周波数範囲の交流電圧が
印加される。なお該セラミック管（レーザ管）の両端に
反射鏡を設けることおよび該レーザ管内のガス媒質（上
記と同様にN2−He−CO2ガスを用いる）を循環させるこ
となどは上記直流電源駆動によるものと同様である。
この場合、該ガス媒質内で電離されたイオンあるいは電
子は所定極性の電極側に移動してその内側に配設された
絶縁物上に堆積し、該交流電圧の極性が切り換る毎に対
向する電極側に移動して、そのような極性切り換り時に
のみ時歇的に電流が流れることになる。したがって単位
体積当りのガス媒質に注入される電力は、印加電圧を一
定とした場合、該交流電圧の周波数が高くなるほど該電
極間を流れる電流が増大する（この点は、該セラミック
管が該交電圧に対して容量性インピーダンスとして作用
し、したがってその周波数が高くなるほどそのインピー
ダンスが低下することからも説明できる）ことによって
増加し、それに伴って出力パワーも増える（逆にいえば
一定の出力パワーをうるに必要な装置を小型化できる）
のであるが、上述したような無声放電が生起する周波数
の上限はせいぜい数100キロヘルツである。
子は所定極性の電極側に移動してその内側に配設された
絶縁物上に堆積し、該交流電圧の極性が切り換る毎に対
向する電極側に移動して、そのような極性切り換り時に
のみ時歇的に電流が流れることになる。したがって単位
体積当りのガス媒質に注入される電力は、印加電圧を一
定とした場合、該交流電圧の周波数が高くなるほど該電
極間を流れる電流が増大する（この点は、該セラミック
管が該交電圧に対して容量性インピーダンスとして作用
し、したがってその周波数が高くなるほどそのインピー
ダンスが低下することからも説明できる）ことによって
増加し、それに伴って出力パワーも増える（逆にいえば
一定の出力パワーをうるに必要な装置を小型化できる）
のであるが、上述したような無声放電が生起する周波数
の上限はせいぜい数100キロヘルツである。
更に該無声放電励起式のガスレーザ発生装置に用いられ
るセラミック管は、その損失角（tanδ）が大きく、そ
のため該交流電源の周波数が高くなるほどその誘電体損
失（ε tan δ、ただしεは比誘電率）が増大してそれ
により温度が上昇し、遂には該セラミック管が絶縁破壊
を起すことになり、したがってレーザ管としてセラミッ
ク管を用いた場合には、その耐圧上の制約からその電源
周波数をあまり増大させることができないという問題点
がある。もちろん、この対策として石英管等のε tan
δの低い誘電体を用いることが考えられが、該周波数範
囲では、誘電体のインピーダンスが高すぎ、レーザ発生
を生起し得るにたる注入電力が得られなくなる。したが
って該無声放電領域では、εの大きいセラミック等の誘
電体の使用が不可欠となる。
るセラミック管は、その損失角（tanδ）が大きく、そ
のため該交流電源の周波数が高くなるほどその誘電体損
失（ε tan δ、ただしεは比誘電率）が増大してそれ
により温度が上昇し、遂には該セラミック管が絶縁破壊
を起すことになり、したがってレーザ管としてセラミッ
ク管を用いた場合には、その耐圧上の制約からその電源
周波数をあまり増大させることができないという問題点
がある。もちろん、この対策として石英管等のε tan
δの低い誘電体を用いることが考えられが、該周波数範
囲では、誘電体のインピーダンスが高すぎ、レーザ発生
を生起し得るにたる注入電力が得られなくなる。したが
って該無声放電領域では、εの大きいセラミック等の誘
電体の使用が不可欠となる。
更にまた、該ガスレーザ発生装置の駆動電源として例え
ば13.56メガヘルツあるいは27メガヘルツあるいは更に
にれ以上の周波数の所謂無線周波数（ラジオ周波数）を
利用することも提案されている。すなわちこのような高
い周波数を用いた場合には、上述したような電圧極性の
切り換る周期が極めて短かくなるため、その間に電離し
たイオンあるいは電子が所定の電極まで到達することが
なく、電極間で絶えず振動を繰り返し、このような電荷
移動の入れ替りによって該電極間に連続的な高周波電流
（印加される高周波電圧より位相の進んだ連続電流）が
流れることになり、上述間歇的な放電とは別の形態の放
電が行われる。そしてこの場合には、所定の注入電力に
対してガス媒質を所定の励起レベルにまで高めうる割合
が増加してレーザ光発生の効率が高められることにな
る。しかし上記したような周波数領域では、この種のレ
ーザ光発生装置に必要な大出力電源（特に高周波インバ
ータの部分）を例えばトランジスタなどの固体化された
素子によって構成することは困難であって、真空管を使
用する必要があり、結局電源周波数を高めて効率の上昇
を図ったにも拘らず、現実には該電源装置が大型化して
しまうという別の問題点が生ずる。
ば13.56メガヘルツあるいは27メガヘルツあるいは更に
にれ以上の周波数の所謂無線周波数（ラジオ周波数）を
利用することも提案されている。すなわちこのような高
い周波数を用いた場合には、上述したような電圧極性の
切り換る周期が極めて短かくなるため、その間に電離し
たイオンあるいは電子が所定の電極まで到達することが
なく、電極間で絶えず振動を繰り返し、このような電荷
移動の入れ替りによって該電極間に連続的な高周波電流
（印加される高周波電圧より位相の進んだ連続電流）が
流れることになり、上述間歇的な放電とは別の形態の放
電が行われる。そしてこの場合には、所定の注入電力に
対してガス媒質を所定の励起レベルにまで高めうる割合
が増加してレーザ光発生の効率が高められることにな
る。しかし上記したような周波数領域では、この種のレ
ーザ光発生装置に必要な大出力電源（特に高周波インバ
ータの部分）を例えばトランジスタなどの固体化された
素子によって構成することは困難であって、真空管を使
用する必要があり、結局電源周波数を高めて効率の上昇
を図ったにも拘らず、現実には該電源装置が大型化して
しまうという別の問題点が生ずる。
更にかかる無線周波数の駆動電源を用いた場合、レーザ
管として誘電体損失の低い（比誘電率εおよびtan δの
低い）石英管を用いることも行われているが、かかる高
周波のもとでは該石英管のインピーダンスが低くなりす
ぎ、したがって該石英管の厚みを厚くしないと放電電流
が局部的な個所に集中してしまうとともに、その製作も
困難となり、また放電空間とは別に該厚さの厚い管壁を
通しての電流が増大しそれによる損失も増すなどの問題
点も生ずる。またこれらの周波数領域では電波障害の問
題も深刻であり、その対策のためのシールド等によるコ
ストアップ、装置の大型化などから免れることができな
い。
管として誘電体損失の低い（比誘電率εおよびtan δの
低い）石英管を用いることも行われているが、かかる高
周波のもとでは該石英管のインピーダンスが低くなりす
ぎ、したがって該石英管の厚みを厚くしないと放電電流
が局部的な個所に集中してしまうとともに、その製作も
困難となり、また放電空間とは別に該厚さの厚い管壁を
通しての電流が増大しそれによる損失も増すなどの問題
点も生ずる。またこれらの周波数領域では電波障害の問
題も深刻であり、その対策のためのシールド等によるコ
ストアップ、装置の大型化などから免れることができな
い。
本発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、その駆動電源の周波数を上記無声放電励起方式のガ
スレーザ発生装置に使用される電源の周波数より高くす
る（無線周波数の範囲とする）ことによって、注入電力
に対するレーザ光発生の効率を高め、しかしこの種のガ
スレーザ発生装置の電源（特に高周波インバータの部
分）を固体化された素子によって構成する（通常MOS FE
Tによって構成する）ことができるように、該駆動電源
の周波数範囲を選定したものである。
で、その駆動電源の周波数を上記無声放電励起方式のガ
スレーザ発生装置に使用される電源の周波数より高くす
る（無線周波数の範囲とする）ことによって、注入電力
に対するレーザ光発生の効率を高め、しかしこの種のガ
スレーザ発生装置の電源（特に高周波インバータの部
分）を固体化された素子によって構成する（通常MOS FE
Tによって構成する）ことができるように、該駆動電源
の周波数範囲を選定したものである。
なお本発明においては、レーザ管として誘電体損失の低
い石英管（石英ガラス管）を用いることによって、むし
ろ高い電源周波数のもとにおいてレーザ光発生に必要な
放電を確実に行わせ、しかもその誘電体損失が上記セラ
ミック管に比して遥かに少ないことから、該周波数の上
昇にもとづく絶縁耐圧の制約をうけることもなく、更に
該石英管の厚みをそれほど厚くする必要をもなくしたも
のである。
い石英管（石英ガラス管）を用いることによって、むし
ろ高い電源周波数のもとにおいてレーザ光発生に必要な
放電を確実に行わせ、しかもその誘電体損失が上記セラ
ミック管に比して遥かに少ないことから、該周波数の上
昇にもとづく絶縁耐圧の制約をうけることもなく、更に
該石英管の厚みをそれほど厚くする必要をもなくしたも
のである。
上記した各問題点を解決するために、本発明において
は、レーザ管の駆動電源の周波数が１メガヘルツから10
ヘガヘルツの範囲に選定されているガスレーザ装置が提
供される。
は、レーザ管の駆動電源の周波数が１メガヘルツから10
ヘガヘルツの範囲に選定されているガスレーザ装置が提
供される。
上記構成によれば、所定の注入電力に対するレーザ光発
生の効率が高まり、所定のレーザ光出力をとり出すに必
要なレーザ光発生装置の小型化が可能となるのみなら
ず、その電源装置（特に高周波インバータの部分）を例
えばMOSトランジスタなどの固体化素子によって構成す
ることができるため、該電源装置の小型化をも達成する
ことができる。したがって所定の注入電力に対するレー
ザ光の発生効率と、電源装置を含めた装置全体の小型化
とを併せて達成することが可能となる。
生の効率が高まり、所定のレーザ光出力をとり出すに必
要なレーザ光発生装置の小型化が可能となるのみなら
ず、その電源装置（特に高周波インバータの部分）を例
えばMOSトランジスタなどの固体化素子によって構成す
ることができるため、該電源装置の小型化をも達成する
ことができる。したがって所定の注入電力に対するレー
ザ光の発生効率と、電源装置を含めた装置全体の小型化
とを併せて達成することが可能となる。
なおレーザ管として誘電体損失ε tan δの低い石英管
を用いることによって、所定の印加電圧によって該周波
数領域での放電を良好に行わせ、しかもその誘電体損失
が低いことから上記周波数領域においても上記セラミッ
ク管におけるような耐圧上の制約がなく、更に上記周波
数領域においてはその管厚をそれほど厚くする必要もな
くなる。
を用いることによって、所定の印加電圧によって該周波
数領域での放電を良好に行わせ、しかもその誘電体損失
が低いことから上記周波数領域においても上記セラミッ
ク管におけるような耐圧上の制約がなく、更に上記周波
数領域においてはその管厚をそれほど厚くする必要もな
くなる。
第１図は本発明の１実施例としてのガスレーザ発生装置
の構成を示すもので、所定の制御回路からそれぞれ所定
位相のゲート信号が供給されるサイリスタS1乃至S6から
なる全波整流回路によって３相交流電圧がLC回路を通し
て所定の直流電圧に変換される。
の構成を示すもので、所定の制御回路からそれぞれ所定
位相のゲート信号が供給されるサイリスタS1乃至S6から
なる全波整流回路によって３相交流電圧がLC回路を通し
て所定の直流電圧に変換される。
Ｉは高周波インバータであって、ブリッジ結線されたMO
SトランジスタQ1乃至Q4によって構成され、所定のドラ
イブ回路から該トランジスタQ1およびQ4の各ゲートには
所定周波数（本件発明の場合１メガガヘルツから10メガ
ヘルツ）の制御信号（Ａ相制御信号）が供給され、一方
残りのトランジスタQ2およびQ3の各ゲートには上記と同
じ周波数で180゜位相を異にする制御信号（Ｂ相制御信
号）が供給され、これによってレーザ管Ｔ（上述したよ
うに所定の管厚の石英管によって構成される）の各電極
E1,E2間に上記周波数（１メガヘルツから10メガヘルツ
の範囲のラジオ周波数）の領域の高周波電圧が印加さ
れ、これによって該レーザ管内のガス媒質に所定の高周
波放電が起り、ガス分子を励起させてレーザ光を発生さ
せる。
SトランジスタQ1乃至Q4によって構成され、所定のドラ
イブ回路から該トランジスタQ1およびQ4の各ゲートには
所定周波数（本件発明の場合１メガガヘルツから10メガ
ヘルツ）の制御信号（Ａ相制御信号）が供給され、一方
残りのトランジスタQ2およびQ3の各ゲートには上記と同
じ周波数で180゜位相を異にする制御信号（Ｂ相制御信
号）が供給され、これによってレーザ管Ｔ（上述したよ
うに所定の管厚の石英管によって構成される）の各電極
E1,E2間に上記周波数（１メガヘルツから10メガヘルツ
の範囲のラジオ周波数）の領域の高周波電圧が印加さ
れ、これによって該レーザ管内のガス媒質に所定の高周
波放電が起り、ガス分子を励起させてレーザ光を発生さ
せる。
この場合、本発明においては、該駆動電源の周波数が上
記周波数範囲の無線周波数まで高くされているので、該
電極間には連続的な高周波電流が流れ、所定の注入電力
に対してレーザ光発生の効率が高まり、また印加電圧を
一定とした場合の単位体積当りの注入電力も増加してそ
の出力パワーが増加し、したがって一定の出力パワーを
とり出すに必要なレーザ光発生装置を小型化することが
できる。なお周波数が高くなるにしたがってインダクタ
ンス性の素子（コイルあるいはトランス）および容量性
の素子（コンデンサ）などの各構成部品を小型化しうる
ことは明らかである。
記周波数範囲の無線周波数まで高くされているので、該
電極間には連続的な高周波電流が流れ、所定の注入電力
に対してレーザ光発生の効率が高まり、また印加電圧を
一定とした場合の単位体積当りの注入電力も増加してそ
の出力パワーが増加し、したがって一定の出力パワーを
とり出すに必要なレーザ光発生装置を小型化することが
できる。なお周波数が高くなるにしたがってインダクタ
ンス性の素子（コイルあるいはトランス）および容量性
の素子（コンデンサ）などの各構成部品を小型化しうる
ことは明らかである。
しかも本発明においては上記駆動電源の周波数を１メガ
ヘルツから10メガヘルツの範囲に選定することによっ
て、電源装置、特に高周波インバータ部分Ｉを固体化さ
れた素子（特にMOS FET Q1乃至Q4）によって構成するこ
とができるため、該高周波インバータ部分を真空管で構
成した場合に比し、該電源装置を遥かに小型化すること
ができる。
ヘルツから10メガヘルツの範囲に選定することによっ
て、電源装置、特に高周波インバータ部分Ｉを固体化さ
れた素子（特にMOS FET Q1乃至Q4）によって構成するこ
とができるため、該高周波インバータ部分を真空管で構
成した場合に比し、該電源装置を遥かに小型化すること
ができる。
更に駆動電源の周波数を上記した範囲に選定することに
よって、レーザ管として石英管を用いて所定の印加電圧
によって良好な放電を行わせることが可能となり、周波
数上昇に伴う耐圧上の制約もなくなるとともに、その管
厚をそれ程厚くする必要もなくなり、電力効率の低下を
抑制することができるなど、大幅な信頼性の向上が図れ
る。
よって、レーザ管として石英管を用いて所定の印加電圧
によって良好な放電を行わせることが可能となり、周波
数上昇に伴う耐圧上の制約もなくなるとともに、その管
厚をそれ程厚くする必要もなくなり、電力効率の低下を
抑制することができるなど、大幅な信頼性の向上が図れ
る。
第２図は、レーザ管としてセラミック管を用いた場合と
石英管を用いた場合の動作特性を比較して示すもので、
第２図（ａ）は該レーザ管の周波数−温度特性を示し、
点線はセラミック管を用いた場合、実線は石英管を用い
た場合を示す。また第２図（ｂ）は該レーザ管の温度−
耐圧特性を示すもので、点線はセラミック管を用いた場
合、実線は石英管を用いた場合を示す。
石英管を用いた場合の動作特性を比較して示すもので、
第２図（ａ）は該レーザ管の周波数−温度特性を示し、
点線はセラミック管を用いた場合、実線は石英管を用い
た場合を示す。また第２図（ｂ）は該レーザ管の温度−
耐圧特性を示すもので、点線はセラミック管を用いた場
合、実線は石英管を用いた場合を示す。
該図に示されるようにセラミック管は上記誘電体損失
（ε tan δ）が高いため周波数上昇と共に損失が増加
して温度上昇を起し（第２図（ａ）参照）、それに伴っ
て耐圧が低下する（第２図（ｂ）参照）ため、該耐圧の
制約をうけて周波数上昇にも拘らず十分な出力をとり出
すことができなくなる。
（ε tan δ）が高いため周波数上昇と共に損失が増加
して温度上昇を起し（第２図（ａ）参照）、それに伴っ
て耐圧が低下する（第２図（ｂ）参照）ため、該耐圧の
制約をうけて周波数上昇にも拘らず十分な出力をとり出
すことができなくなる。
一方、本発明において用いられる石英管は比誘電率εが
低い（上記セラミック管の約1/3）ため、低周波ではイ
ンピーダンスが高く高電圧を印加しないと所定の放電を
起さないが、本発明で用いられるような高周波の領域で
はインピーダンスが低下して所定の印加電圧により確実
に所定の放電を生起することが可能であり、しかも上記
誘電体損失（ε tan δ）も低いため、周波数の上昇に
拘らず、その損失は殆んど一定で温度上昇を起すことが
なく（第２図（ａ）参照）、したがって耐圧も殆んど低
下することがなく、（第２図（ｂ）参照）、上記セラミ
ック管におけるような耐圧上の制約をうけることがな
い。
低い（上記セラミック管の約1/3）ため、低周波ではイ
ンピーダンスが高く高電圧を印加しないと所定の放電を
起さないが、本発明で用いられるような高周波の領域で
はインピーダンスが低下して所定の印加電圧により確実
に所定の放電を生起することが可能であり、しかも上記
誘電体損失（ε tan δ）も低いため、周波数の上昇に
拘らず、その損失は殆んど一定で温度上昇を起すことが
なく（第２図（ａ）参照）、したがって耐圧も殆んど低
下することがなく、（第２図（ｂ）参照）、上記セラミ
ック管におけるような耐圧上の制約をうけることがな
い。
また上記従来技術で述べたように電源周波数を例えば1
3.56メガヘルツあるいはそれ以上の周波数にまで上昇さ
せた場合には、該石英管のインピーダンスが低くなりす
ぎ、したがってその管厚を厚くしないと放電電流が局部
的に集中したり管壁を通って流れる電流が増大し電力効
率の低下をまねいたりするが、本発明におけるような周
波数範囲では管厚をそれ程厚くする必要がなく、（例え
ば周波数が１メガヘルツの場合で管厚を1mm、周波数が1
0メガヘルツの場合で管厚を10mmとする）、上記した従
来技術における管厚の問題点をも解決することができ
る。なお石英管の管厚をあまり薄くするとインピーダン
スが低くなりすぎてその電流密度が上昇し発熱を増すこ
とになり、更に所定の機械的強度を確保する上からも、
最低でも1mmの管厚は必要である。
3.56メガヘルツあるいはそれ以上の周波数にまで上昇さ
せた場合には、該石英管のインピーダンスが低くなりす
ぎ、したがってその管厚を厚くしないと放電電流が局部
的に集中したり管壁を通って流れる電流が増大し電力効
率の低下をまねいたりするが、本発明におけるような周
波数範囲では管厚をそれ程厚くする必要がなく、（例え
ば周波数が１メガヘルツの場合で管厚を1mm、周波数が1
0メガヘルツの場合で管厚を10mmとする）、上記した従
来技術における管厚の問題点をも解決することができ
る。なお石英管の管厚をあまり薄くするとインピーダン
スが低くなりすぎてその電流密度が上昇し発熱を増すこ
とになり、更に所定の機械的強度を確保する上からも、
最低でも1mmの管厚は必要である。
なお本発明は炭酸ガスレーザのみならず、He−Ne,CO
（一酸化炭素），エキシマ等の他の全てのガスレーザに
適用することが可能である。
（一酸化炭素），エキシマ等の他の全てのガスレーザに
適用することが可能である。
本発明によれば、所定の注入電力に対するレーザ光の発
生効率を高め、所定の出力パワーをとり出すに必要なレ
ーザ光発生装置を小型化し、しかもその電源装置（特に
高周波インバータの部分）を固体化された素子によって
構成することによって該電源装置自体の小型化をも達成
することができる。さらに、電力損失の少ない石英管を
放電管材料として用いることが可能となり、装置の効率
の増大、信頼性の向上など極めて有効な効果がもたらさ
れる。
生効率を高め、所定の出力パワーをとり出すに必要なレ
ーザ光発生装置を小型化し、しかもその電源装置（特に
高周波インバータの部分）を固体化された素子によって
構成することによって該電源装置自体の小型化をも達成
することができる。さらに、電力損失の少ない石英管を
放電管材料として用いることが可能となり、装置の効率
の増大、信頼性の向上など極めて有効な効果がもたらさ
れる。
第１図は、本発明の１実施例としてのガスレーザ発生装
置の全体構成を示す図、 第２図は、第１図の装置に用いられるレーザ管として、
石英管を用いた場合の特性をセラミック管を用いた場合
と比較して示す図である。 （符号の説明） S1〜S6:サイリスタ、 I:高周波インバータ、 Q1〜Q4:MOSトランジスタ、 T:レーザ管、E1,E2:電極。
置の全体構成を示す図、 第２図は、第１図の装置に用いられるレーザ管として、
石英管を用いた場合の特性をセラミック管を用いた場合
と比較して示す図である。 （符号の説明） S1〜S6:サイリスタ、 I:高周波インバータ、 Q1〜Q4:MOSトランジスタ、 T:レーザ管、E1,E2:電極。
Claims (1)
- 【請求項１】レーザ管の駆動電源の周波数が１メガヘル
ツから10メガヘルツの範囲に選定されており、 該駆動電源が固体化された素子により構成されており、 該レーザ管が電極をそなえた石英管により構成され、そ
の管厚が1mmから10mmの範囲に選定されている、ことを
特徴とする高周波放電励起レーザ装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61243212A JPH0682875B2 (ja) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | 高周波放電励起レ−ザ装置 |
| US07/207,094 US4837789A (en) | 1986-10-15 | 1987-10-15 | High frequency discharge excitation laser apparatus |
| DE8787906774T DE3781404T2 (de) | 1986-10-15 | 1987-10-15 | Hochfrequenzentladungsangeregter laser. |
| EP87906774A EP0287677B1 (en) | 1986-10-15 | 1987-10-15 | High-frequency electric discharge excited laser |
| PCT/JP1987/000783 WO1988002938A1 (en) | 1986-10-15 | 1987-10-15 | High-frequency electric discharge excited laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61243212A JPH0682875B2 (ja) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | 高周波放電励起レ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6398171A JPS6398171A (ja) | 1988-04-28 |
| JPH0682875B2 true JPH0682875B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=17100493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61243212A Expired - Lifetime JPH0682875B2 (ja) | 1986-10-15 | 1986-10-15 | 高周波放電励起レ−ザ装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4837789A (ja) |
| EP (1) | EP0287677B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0682875B2 (ja) |
| DE (1) | DE3781404T2 (ja) |
| WO (1) | WO1988002938A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0736458B2 (ja) * | 1987-04-30 | 1995-04-19 | フアナツク株式会社 | レ−ザ発振装置 |
| JPS63273378A (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-10 | Fanuc Ltd | レ−ザ発振装置 |
| US5305338A (en) * | 1990-09-25 | 1994-04-19 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Switch device for laser |
| US5295149A (en) * | 1992-04-10 | 1994-03-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Gas laser device |
| US6088590A (en) * | 1993-11-01 | 2000-07-11 | Omnipoint Corporation | Method and system for mobile controlled handoff and link maintenance in spread spectrum communication |
| EP1087476A1 (de) * | 1999-07-28 | 2001-03-28 | TRUMPF LASERTECHNIK GmbH | Frequenzangeregter Gaslaser für die Materialbearbeitung |
| GB0124887D0 (en) * | 2001-10-17 | 2001-12-05 | Qinetiq Ltd | Metal detection apparatus |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE630930A (ja) * | 1962-04-12 | |||
| US3393372A (en) * | 1967-10-26 | 1968-07-16 | Joseph V Fisher | Carbon dioxide laser systems for the emission of coherent radiation |
| NL155685B (nl) * | 1972-07-21 | 1978-01-16 | Philips Nv | Gasontladingslaser en werkwijze voor het vervaardigen daarvan. |
| JPS501385A (ja) * | 1973-05-11 | 1975-01-08 | ||
| JPS55160485A (en) * | 1979-06-01 | 1980-12-13 | Mitsubishi Electric Corp | Silent discharge type laser |
| JPS5673484A (en) * | 1979-11-21 | 1981-06-18 | Mitsubishi Electric Corp | Voiceless discharge gas laser device |
| JPS6037638B2 (ja) * | 1980-08-11 | 1985-08-27 | 日本電気株式会社 | ガスレ−ザ装置 |
| JPS5735930A (en) * | 1980-08-13 | 1982-02-26 | Oumi Doriyoukou Kk | Mixer for granules |
| JPS57208189A (en) * | 1981-06-17 | 1982-12-21 | Mitsubishi Electric Corp | Voiceless discharge type pulse laser |
| JPS582087A (ja) * | 1981-06-26 | 1983-01-07 | Toshiba Corp | ガス・レ−ザ管装置 |
| JPS5855667Y2 (ja) * | 1981-07-15 | 1983-12-20 | 株式会社東芝 | ガスレ−ザ電源装置 |
| US4464760A (en) * | 1982-04-20 | 1984-08-07 | Sutter Jr Leroy V | Elongated chambers for use in combination with a transversely excited gas laser |
| US4618961A (en) * | 1982-12-16 | 1986-10-21 | Sutter Jr Leroy V | Configuration of electrodes for transversely excited gas lasers |
| JPS6047487A (ja) * | 1983-08-25 | 1985-03-14 | Inoue Japax Res Inc | レ−ザ発振器 |
| JPS60117788A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-25 | Toshiba Corp | 横流形炭酸ガスレ−ザ装置 |
| JPS60169178A (ja) * | 1984-02-13 | 1985-09-02 | Mitsubishi Electric Corp | ガスレ−ザ装置 |
| US4706252A (en) * | 1985-08-14 | 1987-11-10 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Laser device of AC discharge excitation type |
| JPS6398175A (ja) * | 1986-10-14 | 1988-04-28 | Fanuc Ltd | レ−ザ装置 |
-
1986
- 1986-10-15 JP JP61243212A patent/JPH0682875B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-10-15 DE DE8787906774T patent/DE3781404T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-15 WO PCT/JP1987/000783 patent/WO1988002938A1/ja active IP Right Grant
- 1987-10-15 EP EP87906774A patent/EP0287677B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-15 US US07/207,094 patent/US4837789A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0287677A4 (en) | 1989-02-13 |
| EP0287677A1 (en) | 1988-10-26 |
| WO1988002938A1 (en) | 1988-04-21 |
| US4837789A (en) | 1989-06-06 |
| JPS6398171A (ja) | 1988-04-28 |
| EP0287677B1 (en) | 1992-08-26 |
| DE3781404D1 (de) | 1992-10-01 |
| DE3781404T2 (de) | 1993-03-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6433458B2 (en) | Method and unit for driving piezoelectric transformer used for controlling luminance of cold-cathode tube | |
| JPS637038B2 (ja) | ||
| JPH0682875B2 (ja) | 高周波放電励起レ−ザ装置 | |
| TW201112604A (en) | High frequency power source | |
| WO2002026622A1 (en) | Ozone generator | |
| US5048032A (en) | Air cooled RF induction excited ion laser | |
| KR910002239B1 (ko) | 레이저 장치 | |
| JPS639393B2 (ja) | ||
| KR960009301B1 (ko) | 가스레이저장치 | |
| CN1265516C (zh) | 脉冲预电离高频放电板条气体激光器 | |
| JPH0558845B2 (ja) | ||
| JPS639395B2 (ja) | ||
| JPH05315688A (ja) | ガスレーザ発振器 | |
| KR100374829B1 (ko) | 에스알엠 인버터 장치 | |
| JPH05299742A (ja) | ガスレーザ発振器 | |
| JP2746080B2 (ja) | レーザ発振器 | |
| JP2578014Y2 (ja) | レーザ装置の誘電体板 | |
| JP2003001525A (ja) | 放電加工装置における加工電源制御方法 | |
| JP2001144348A (ja) | レーザ用高電圧パルス発生装置 | |
| JPH03218082A (ja) | 炭酸ガスレーザ装置 | |
| JPS6339113B2 (ja) | ||
| Choudhary et al. | Preionizer-induced pulsed-mode operation of a transverse-flow transversely excited CW CO/sub 2/laser | |
| JPH05199768A (ja) | 高周波電力用発振回路 | |
| JPH05291662A (ja) | ガスレーザ装置 | |
| JPH10285947A (ja) | 圧電トランス駆動装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |