JPH085573Y2 - Ion laser tube - Google Patents
Ion laser tubeInfo
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- JPH085573Y2 JPH085573Y2 JP9350489U JP9350489U JPH085573Y2 JP H085573 Y2 JPH085573 Y2 JP H085573Y2 JP 9350489 U JP9350489 U JP 9350489U JP 9350489 U JP9350489 U JP 9350489U JP H085573 Y2 JPH085573 Y2 JP H085573Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、イオンレーザ管に関し、特にアルゴン，ク
リプトン等の気体放電により励起作用を用いてレーザ発
振を現出させるイオンレーザ管のセラミックディスクの
改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention relates to an ion laser tube, and more particularly, to a ceramic disk of the ion laser tube that causes laser oscillation by using an excitation action by a gas discharge of argon, krypton, or the like. Regarding improvement.
周知のように、イオン化したアルゴン，クリプトン等
の気体のエネルギー遷移によりレーザ発振を行うイオン
レーザは、高出力化を図るためにイオン密度を上げる必
要がある。ところが、レーザ発振効率は、極めて低くか
つ供給される電力の大半は、熱エネルギーとして放散さ
れる。従って細管の材料および構造は、耐熱性，耐プラ
ズマ性，熱伝導性の面から様々な制約がある。そのため
の細管材料としては、セラミック、例えばアルミナの８
〜10倍の熱伝導性の優れた電気絶縁性を持つ窒化アルミ
ニウムが使用されている。さらに放電管部の両端部に
は、耐プラズマ性の高いSiC,TiC,TiN等の保護被膜が設
けられている。As is well known, an ion laser that performs laser oscillation by energy transition of gas such as ionized argon or krypton needs to have high ion density in order to achieve high output. However, the laser oscillation efficiency is extremely low, and most of the supplied power is dissipated as heat energy. Therefore, the material and structure of the thin tube have various restrictions in terms of heat resistance, plasma resistance, and thermal conductivity. As a tubule material therefor, 8 of ceramics such as alumina is used.
Aluminum nitride is used, which has ~ 10 times the thermal conductivity and excellent electrical insulation. Furthermore, protective coatings having high plasma resistance, such as SiC, TiC, and TiN, are provided on both ends of the discharge tube.
上述した従来のイオンレーザにおいて放電細管を構成
しているセラミックディスクは、円筒形を成している。
従ってイオンプレーティング，蒸着,CVD等で放電細管内
面に保護被膜を設ける場合、設備治具が複雑で高価であ
り、かつ保護被膜が均一で十分な厚さに形成できない。
又、形成後の保護被膜の検査が加めて困難であるという
欠点がある。In the conventional ion laser described above, the ceramic disk forming the discharge capillary has a cylindrical shape.
Therefore, when a protective coating is provided on the inner surface of the discharge capillary by ion plating, vapor deposition, CVD or the like, the equipment jig is complicated and expensive, and the protective coating is uniform and cannot be formed to a sufficient thickness.
Further, there is a drawback that it is difficult to additionally inspect the protective film after formation.
本考案のイオンレーザ管におけるセラミックディスク
は、第３図に示すようにセラミックディスクの厚さ方向
に平行に二つ以上に分解されている。として放電細管部
９内面に耐プラズマ性の保護被膜が形成される。その際
放電細管部内面はスパッタCVD,蒸着等の保護被膜形成方
向６と向き合せることができる。従って、第４図に示す
ように分割していない従来のセラミックディスクに較べ
て本考案のセライックディスクにおいては保護被膜が容
易に均一に信頼性のある充分な厚さに設けられるという
特徴を有している。The ceramic disk in the ion laser tube of the present invention is disassembled into two or more pieces in parallel to the thickness direction of the ceramic disk as shown in FIG. As a result, a plasma resistant protective coating is formed on the inner surface of the discharge thin tube portion 9. At this time, the inner surface of the discharge thin tube portion can be opposed to the protective film forming direction 6 such as sputter CVD or vapor deposition. Therefore, as shown in FIG. 4, in comparison with the conventional undivided ceramic disc, the seric disc of the present invention is characterized in that the protective coating is easily and uniformly provided in a sufficient thickness. are doing.
次に、本考案について図面を参照して説明する。第１
図は本考案による厚さ方向に平行に二分割したセラミッ
クディスクの第１の実施例の概略的な構成を示す。第５
図は本考案のイオンレーザ管の断面図である。第５図に
示されるように、イオンレーザ管は円筒形の真空外囲器
14の両端に対向して設けられたアノード10とカソード11
が配置される。配置された後真空外囲器14の両端はそれ
ぞれ硼珪酸ガラス管８に接合され、コバール金属ステム
12a,12bで封止される。このコバール合金製金属ステム1
2a,12bには、石英製のブリュースタ窓13が封着されたブ
リュースタバルブ16がそれぞれ溶接されている。又アノ
ード10とカソード11に接続する電極15a,15bはコバール
合金製金属ステム12a,12bをそれぞれ気密に貫通してい
る。放電細管を構成するセラミックディスク２は、外径
35aa,幅25mmでその両端部に直径33mm,高さ2mmの凸部を
有している。さらにセラミックディスク２には放電孔を
形成されるために直径5.0mmの放電細管部９が開けら
れ、それを包囲する同心円状に直径1.8mmのガスリター
ン孔４が複数設けられる。このようなセラミックディス
ク２は厚さ方向に平行に２分割されかつ組立てられた形
状である。この厚さ方向に平行に２分割されたセラミッ
クディスク２は窒化アルミニウムで形成されている。さ
らに、第３図に示すように厚さ方向に平行に２分割され
たセラミックディスク２は、フォトレジストを用いて放
電細管部９内面を除いた部分をマスキングされる。そし
て放電細管部９内面に蒸着法を用いて保護被膜１として
TiCが10μｍ形成された。蒸着後、マスキング５を除去
される。さらに分割された部品は電子部品用コンポジッ
ト粉末ガラスと適当な治具（図には示されていない）を
用いて空気中740℃で加熱融着して気密に整合される。
続いてセラミックディスク２同士は中間にセラミックパ
イプ７を組み合わせて電子部品用コンポジット粉末ガラ
スと適当な治具（図には示されていない）を用いて空気
中690℃で加熱融着して気密に接合される。このような
構造を有するイオンレーザ管にカソード11,アノード10,
コバール合金製金属ステム12a,12b及びブリュースタバ
ルブ16,ブリュースタ窓13を取り付け排気後、アルゴン
ガスを所定の量だけ封入すれば水冷アルゴン管が完成す
る。Next, the present invention will be described with reference to the drawings. First
The drawing shows a schematic structure of a first embodiment of a ceramic disk divided into two parallel to the thickness direction according to the present invention. Fifth
The figure is a sectional view of the ion laser tube of the present invention. As shown in FIG. 5, the ion laser tube has a cylindrical vacuum envelope.
Anode 10 and cathode 11 provided opposite to both ends of 14
Is arranged. After being arranged, both ends of the vacuum envelope 14 are joined to the borosilicate glass tube 8 respectively, and the Kovar metal stem
It is sealed with 12a and 12b. This Kovar alloy metal stem 1
Brewster valves 16 each having a quartz Brewster window 13 sealed are welded to 2a and 12b. The electrodes 15a and 15b connected to the anode 10 and the cathode 11 respectively penetrate the Kovar alloy metal stems 12a and 12b in an airtight manner. The outer diameter of the ceramic disk 2 that constitutes the discharge capillary is
It is 35 aa, 25 mm wide, and has convex portions with a diameter of 33 mm and a height of 2 mm at both ends. Further, a discharge thin tube portion 9 having a diameter of 5.0 mm is formed in the ceramic disk 2 to form a discharge hole, and a plurality of concentric gas return holes 4 having a diameter of 1.8 mm are provided to surround the discharge thin tube portion 9. Such a ceramic disk 2 has a shape in which it is divided into two parallel to the thickness direction and assembled. The ceramic disk 2 divided into two parallel to the thickness direction is made of aluminum nitride. Further, as shown in FIG. 3, the ceramic disc 2 divided into two parallel to the thickness direction is masked with a photoresist except for the inner surface of the discharge thin tube portion 9. Then, as the protective film 1 on the inner surface of the discharge thin tube portion 9 using the vapor deposition method.
TiC was formed to 10 μm. After vapor deposition, the masking 5 is removed. The further divided parts are hermetically aligned with the composite powder glass for electronic parts by heat fusion in air at 740 ° C. using an appropriate jig (not shown).
Subsequently, the ceramic discs 2 are combined with a ceramic pipe 7 in the middle, and the composite powder glass for electronic parts and an appropriate jig (not shown in the figure) are used to heat-seal in air at 690 ° C. to be airtight. To be joined. In the ion laser tube having such a structure, the cathode 11, the anode 10,
The water-cooled argon pipe is completed by attaching a predetermined amount of argon gas after attaching the Kovar alloy metal stems 12a, 12b, the Brewster valve 16 and the Brewster window 13 and evacuating.
このようにして、電極15a,15b間に電圧をかけ本考案
に伴うイオンレーザ管を動作させる。するとセラミック
ディスク２を厚さ方向に平行に２分割にしたため、放電
細管部９内面に耐プラズマ性の高いSiC,TiC,TiN等の保
護被膜１を容易に十分な厚さに均一に設けることができ
たためセラミックディスクの放電細管９端部の侵蝕が防
止でき、放電及び出力の安定化が図れた。従って従来の
イオンレーザ管に較べて放電寿命が飛躍的にのびた。In this way, a voltage is applied between the electrodes 15a and 15b to operate the ion laser tube according to the present invention. Then, since the ceramic disk 2 is divided into two parallel to the thickness direction, the protective film 1 of SiC, TiC, TiN or the like having high plasma resistance can be easily and uniformly provided on the inner surface of the discharge thin tube portion 9 in a sufficient thickness. As a result, it was possible to prevent erosion of the end of the discharge thin tube 9 of the ceramic disk, and to stabilize discharge and output. Therefore, the discharge life is dramatically extended as compared with the conventional ion laser tube.
第２図は本考案の第２の実施例におけるセラミックデ
ィスクの概略図である。セラミックディスク２は厚さ方
向に３分割されている。３分割されたディスク２は、放
電細管内面の除いた部分をフォトレジスタでマスキング
される。次に放電細管部内面に蒸着法を用いて保護被膜
１としてTiCが10μｍ形成された。この実施例では、セ
ラミックディスクが３分割である。従って２分割された
セラミックディスクよりも放電細管内面の曲率が小さ
い。よって２分割されたディスクよりもより均一な厚さ
の保護被膜が形成できるという利点がある。FIG. 2 is a schematic view of a ceramic disk according to the second embodiment of the present invention. The ceramic disc 2 is divided into three in the thickness direction. The disk 2 divided into three parts is masked with a photoresist except the inner surface of the discharge capillary. Next, TiC was formed on the inner surface of the discharge thin tube portion as a protective film 1 by a thickness of 10 μm by using the vapor deposition method. In this example, the ceramic disc is divided into three parts. Therefore, the curvature of the inner surface of the discharge capillary is smaller than that of the ceramic disk divided into two. Therefore, there is an advantage that a protective film having a more uniform thickness can be formed as compared with a disc divided into two.
以上説明したように本考案は、セラミックディスクを
厚さ方向に二つ以上分割したことにより、放電細管内面
に保護被膜を容易に十分な厚さに均一に設けることがで
きかつ放電路端部の侵蝕が防止できる。従って放電及び
出力の安定化が図れるとともに、大電流入力により高出
力化の実現等、信頼性が高くかつ高性能を有したイオン
レーザ管を実現できる効果がある。As described above, according to the present invention, by dividing the ceramic disk into two or more in the thickness direction, the protective coating can be easily and uniformly provided on the inner surface of the discharge capillary to a sufficient thickness, and the discharge path end portion can be formed. Erosion can be prevented. Therefore, there is an effect that the discharge and the output can be stabilized, and an ion laser tube having high reliability and high performance such as high output by high current input can be realized.
第１図は本考案の第１の実施例のセラミックディスクの
概略図、第２図は本考案の第２の実施例のセラミックデ
ィスクの概略図、第３図は本考案に伴う保護層形成時の
概略図、第４図は従来の保護被膜形成時の断面図、第５
図は本考案のイオンレーザ管の縦断面図である。 １……保護被膜、２……セラミックディスク、３……放
電細管孔、４……ガスリターン孔、５……マスキング、
６……保護被膜形成方向、７……セラミックパイプ、８
……硼珪酸ガラス管、９……放電細管部、10……アノー
ド、11……カソード、12a,12b……コバール合金製金属
ステム、13……ブリュースタ窓、14……真空外囲器、15
a,15b……電極、16……ブリュースタバルブ。FIG. 1 is a schematic view of a ceramic disk according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic view of a ceramic disk according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a protective layer forming process according to the present invention. 4 is a cross-sectional view of the conventional protective film formation process, FIG.
The figure is a longitudinal sectional view of the ion laser tube of the present invention. 1 ... Protective coating, 2 ... Ceramic disk, 3 ... Discharge tube hole, 4 ... Gas return hole, 5 ... Masking,
6 ... Protective film forming direction, 7 ... Ceramic pipe, 8
...... Borosilicate glass tube, 9 ...... Discharge tube section, 10 ...... Anode, 11 ...... Cathode, 12a, 12b …… Metal stem made of Kovar alloy, 13 …… Brewster window, 14 …… Vacuum envelope, 15
a, 15b …… Electrode, 16 …… Brewster valve.
Claims (1)
スクの内面に保護被膜を設けた放電細管部を有するイオ
ンレーザ管において、前記セラミックディスクがセラミ
ックの厚さ方向に平行に二つ以上に分割されかつ組立て
られていることを特徴とするイオンレーザ管。1. An ion laser tube having a ceramic disc and a discharge capillary section provided with a protective coating on the inner surface of the ceramic disc, wherein the ceramic disc is divided into two or more parts parallel to the thickness direction of the ceramic and assembled. An ion laser tube characterized in that
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9350489U JPH085573Y2 (en) | 1989-08-08 | 1989-08-08 | Ion laser tube |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9350489U JPH085573Y2 (en) | 1989-08-08 | 1989-08-08 | Ion laser tube |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0332455U JPH0332455U (en) | 1991-03-29 |
| JPH085573Y2 true JPH085573Y2 (en) | 1996-02-14 |
Family
ID=31642882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9350489U Expired - Lifetime JPH085573Y2 (en) | 1989-08-08 | 1989-08-08 | Ion laser tube |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH085573Y2 (en) |
-
1989
- 1989-08-08 JP JP9350489U patent/JPH085573Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0332455U (en) | 1991-03-29 |
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