JPH09167866A - Gas laser tube - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to prevent the short transmission interruption phenomenon of a laser oscillation from being generated by a method wherein a cylindrical shielding device is provided in the space in the inside of a spiral cathode in such a way as to encircle the optical path of a laser beam. SOLUTION: A cathode 12 wound spirally with a thin filament is arranged on the center axis part of a valve 11 in which an active material which generates a laser beam is sealed. Both ends of an impressing cathode of this cathode 12 are respectively supported by cathode support members 13a and 13b and the members 13a and 13b are led out to the outside through a stem part 14 which seal the side on one side of the sides of the valve 11. An optical path 17, through which a laser beam passes, is formed in the center of this stem 14 and a high reflecting mirror 20, which reflects the laser beam and at the same time, takes out one part of the laser beam to the outside, is arranged outward of the optical path. A cylindrical shielding device 21 is arranged in the space in the inside of the cathode 12 in such a way as to encircle the optical path 17 of the laser beam. Thereby, the short transmission interruption phenomenon of a laser oscillation can be prevented from being generated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、可視光線や赤外線
などのレーザ光を発生するガスレーザ管に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas laser tube that emits laser light such as visible light and infrared light.

【０００２】[0002]

【従来の技術】ガスレーザ管は、レーザ光を発生する活
性物質が封入される容器や、この容器内部に放電を起こ
し、活性物質を励起させる放電用電極、そして、光共振
器を構成する光反射装置などから構成されている。2. Description of the Related Art A gas laser tube is a container in which an active substance that emits laser light is sealed, a discharge electrode that excites the active substance by causing a discharge inside the container, and a light reflection member that constitutes an optical resonator. It is composed of devices.

【０００３】このような構成のガスレーザ管において、
容器内部の放電によって高いエネルギーレベルに活性物
質が励起される。そして、励起された活性物質が低いエ
ネルギーレベルに戻る際にエネルギーを放出し、それに
よってレーザ光が生成される。In the gas laser tube having such a structure,
The active substance is excited to a high energy level by the discharge inside the container. Then, when the excited active substance returns to a low energy level, it emits energy, thereby generating laser light.

【０００４】ここで、従来のガスレーザ管について、そ
の陰極部分を中心に示した図３を参照して説明する。３
１は、ガスレーザ管を構成する容器の一部で、銅製のバ
ルブである。ガスレーザ管の内部は低い気圧に保持さ
れ、ＨｅやＮｅなどのようにレーザ発振を起こし、レー
ザ光を発生する活性物質が封入されている。Now, a conventional gas laser tube will be described with reference to FIG. 3
Reference numeral 1 denotes a part of a container forming a gas laser tube, which is a copper valve. The inside of the gas laser tube is kept at a low atmospheric pressure, and an active substance, such as He or Ne, which causes laser oscillation and generates laser light is enclosed.

【０００５】また、バルブ３１部分には、容器内部の空
間に放電を発生する電極、例えば、螺旋状の陰極３２が
中央に配置されている。陰極３２の両端は陰極支持部材
３３ａ、３３ｂで支持され、陰極支持部材３３ａ、３３
ｂは、バルブ３１の一端部を封止するステム部３４を通
して外部に導出している。バルブ３１の他端は径が徐々
に小さくなるように構成され、その先端に支持リング３
５が設けられている。そして、支持リング３５に放電細
管３６が固定されている。Further, in the bulb 31 portion, an electrode for generating a discharge in the space inside the container, for example, a spiral cathode 32 is arranged at the center. Both ends of the cathode 32 are supported by cathode supporting members 33a and 33b.
b is led to the outside through a stem portion 34 that seals one end portion of the valve 31. The other end of the valve 31 is configured so that its diameter is gradually reduced, and the support ring 3 is attached to the tip thereof.
5 are provided. The discharge capillary 36 is fixed to the support ring 35.

【０００６】放電細管３６内部の中心は細い放電空間と
なっており、この放電空間にレーザ光の光路３７が形成
される。放電細管３６はＢｅＯなどの材料で構成され、
その外側には、放電細管３６を冷却する銅製の冷却フィ
ン３８が配置されている。The center of the interior of the discharge tube 36 is a narrow discharge space, and an optical path 37 for laser light is formed in this discharge space. The discharge capillary 36 is made of a material such as BeO,
A cooling fin 38 made of copper for cooling the discharge thin tube 36 is arranged outside thereof.

【０００７】また、ステム部３４の中央にレーザ光が通
る光路３９が形成され、その外側にはレーザ光を反射
し、同時にその一部を外部に取り出す高反射ミラー４０
が配置されている。なお、図には示されていないが、放
電細管３６の図の右方向には高反射ミラー４０と対向し
てもう１つの高反射ミラーが配置され、２つの高反射ミ
ラーで光共振器を構成している。Further, an optical path 39 through which the laser light passes is formed in the center of the stem portion 34, and the high reflection mirror 40 which reflects the laser light on the outside thereof and at the same time extracts a part thereof to the outside.
Is arranged. Although not shown in the drawing, another high-reflecting mirror is arranged facing the high-reflecting mirror 40 in the right direction of the discharge thin tube 36, and the two high-reflecting mirrors form an optical resonator. doing.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記した構成のガスレ
ーザ管は、その陰極部分を拡大すると図４のように示さ
れる。４１は、螺旋状に形成された直熱型の陰極で、螺
旋状陰極４１内部の中心軸部分にレーザ光の光路４２が
形成されている。そして、ガスレーザ管が動作状態にあ
る場合、例えば矢印Ｙで示すように陰極４１の表面から
微小な粒子が蒸発したり、剥がれ落ちたりしている。こ
のとき、蒸発したり剥がれ落ちたりした微小な粒子がレ
ーザ光の光路４２を横切ることがある、この結果、レー
ザ光の光路４２が微小な粒子で遮断され、レーザ発振が
瞬間的に停止する。このため、図５のｐ、ｑ、ｒ、…で
示すように出力の瞬断現象が発生する。なお、図５の縦
軸はレーザ出力で、横軸は時間（１目盛：５０μ秒）で
ある。The gas laser tube having the above-described structure is shown in FIG. 4 when its cathode portion is enlarged. Reference numeral 41 denotes a spirally-heated direct-heating cathode, in which an optical path 42 of laser light is formed in the central axis portion inside the spiral cathode 41. Then, when the gas laser tube is in an operating state, for example, as shown by an arrow Y, minute particles are evaporated or peeled off from the surface of the cathode 41. At this time, minute particles that have evaporated or peeled off may cross the optical path 42 of the laser light. As a result, the optical path 42 of the laser light is blocked by the minute particles, and laser oscillation is momentarily stopped. Therefore, an instantaneous output interruption phenomenon occurs as indicated by p, q, r, ... In FIG. The vertical axis of FIG. 5 is the laser output, and the horizontal axis is the time (1 scale: 50 μsec).

【０００９】本発明は、上記した欠点を解決するもの
で、レーザ発振の瞬断現象を防止するガスレーザ管を提
供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned drawbacks, and an object of the present invention is to provide a gas laser tube which prevents a momentary interruption of laser oscillation.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、レーザ光を発
生する活性物質が封入された容器と、この容器内に配置
され、螺旋状に形成された放電用の陰極と、前記レーザ
光用の光共振器を構成する光反射装置とを具備したガス
レーザ管において、前記螺旋状陰極の内側空間に、前記
レーザ光の光路を囲むように円筒状の遮蔽装置を設けて
いる。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is directed to a container in which an active substance for generating a laser beam is enclosed, a discharge cathode formed in a spiral shape in the container, and the laser beam. In the gas laser tube including the light reflecting device constituting the optical resonator, a cylindrical shielding device is provided in the inner space of the spiral cathode so as to surround the optical path of the laser light.

【００１１】また、レーザ光を発生する活性物質が封入
された容器と、この容器内に配置され、螺旋状に形成さ
れた放電用の陰極と、前記レーザ光用の光共振器を構成
する光反射装置とを具備したガスレーザ管において、前
記レーザ光の光路から偏位させて前記陰極を配置し、か
つ、前記レーザ光の光路と前記陰極間の空間を遮る遮蔽
装置を設けている。Further, a container in which an active substance for generating a laser beam is enclosed, a discharge cathode formed in the container in a spiral shape, and light constituting the optical resonator for the laser beam. In a gas laser tube including a reflecting device, a shielding device is provided which displaces the cathode from the optical path of the laser light and which blocks the space between the optical path of the laser light and the cathode.

【００１２】上記した構成によれば、螺旋状陰極の内側
空間に位置するレーザ光の光路を囲むように、円筒状の
遮蔽装置が設けられている。この場合、陰極の表面から
微小な粒子が蒸発したり、剥がれ落ちたりしても、これ
ら微小な粒子が円筒状の遮蔽装置で遮られ、レーザ光の
光路４２を横切るようなことがない。したがって、レー
ザ発振の停止が防止される。According to the above structure, the cylindrical shielding device is provided so as to surround the optical path of the laser light located in the inner space of the spiral cathode. In this case, even if minute particles evaporate or peel off from the surface of the cathode, these minute particles are not blocked by the cylindrical shielding device and do not cross the optical path 42 of the laser light. Therefore, the stop of the laser oscillation is prevented.

【００１３】また、レーザ光の光路から偏位させて陰極
を配置し、かつ、レーザ光の光路と陰極間の空間を遮る
遮蔽装置を設けている。この場合も、陰極の表面から蒸
発したり、剥がれ落ちたりした微小な粒子が、螺旋状陰
極とレーザ光の光路間に位置する遮蔽装置で遮られ、レ
ーザ光の光路を横切るようなことがなくなる。これによ
って、レーザ発振の停止を防止できる。Further, there is provided a shielding device which displaces the cathode from the optical path of the laser light and shields the space between the optical path of the laser light and the cathode. Also in this case, minute particles that have evaporated or peeled off from the surface of the cathode will not be blocked by the shielding device located between the spiral cathode and the optical path of the laser light, and will not cross the optical path of the laser light. . This can prevent the laser oscillation from stopping.

【００１４】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、そ
の陰極部分を抜き出して示した図１を参照して説明す
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 in which a cathode portion is extracted and shown.

【００１５】１１は、ガスレーザ管を構成する容器の一
部で、筒状をした銅製のバルブである。ガスレーザ管を
構成する容器内部は低い気圧に保持され、ＨｅやＮｅな
どレーザ発振によってレーザ光を発生する活性物質が封
入されている。Reference numeral 11 denotes a part of the container constituting the gas laser tube, which is a tubular copper valve. The inside of the container forming the gas laser tube is kept at a low atmospheric pressure, and an active substance such as He or Ne that generates laser light by laser oscillation is enclosed.

【００１６】また、バルブ１１の中心軸部分には、容器
内部の空間に放電を発生す電極、例えば、細いフィラメ
ント線を螺旋状に巻いた陰極１２が配置されている。陰
極１２は、例えばインプレカソードで、その両端は陰極
支持部材１３ａ、１３ｂで支持され、陰極支持部材１３
ａ、１３ｂは、バルブ１１の一方の側を封止するステム
部１４を通して外部に導出している。バルブ１１の他方
の側は徐々に径が小さくなるように構成されており、そ
の端部に支持リング１５が設けられている。なお、支持
リング１５に放電細管１６が固定されている。Further, an electrode for generating an electric discharge in the space inside the container, for example, a cathode 12 formed by spirally winding a thin filament wire is arranged in the central axis portion of the bulb 11. The cathode 12 is, for example, an impregnated cathode, and both ends thereof are supported by cathode supporting members 13a and 13b.
a and 13b are led out to the outside through a stem portion 14 that seals one side of the valve 11. The other side of the valve 11 is configured so that its diameter gradually decreases, and a support ring 15 is provided at the end thereof. The discharge capillaries 16 are fixed to the support ring 15.

【００１７】放電細管１６内部の中心部分は細い放電空
間となっており、この放電空間にレーザ光の光路１７が
形成される。放電細管１６はＢｅＯなどの材料で構成さ
れ、その外側には、放電細管１６を冷却する銅製の冷却
フィン１８が配置されている。A thin discharge space is formed in the central portion of the discharge thin tube 16, and an optical path 17 for laser light is formed in this discharge space. The discharge thin tube 16 is made of a material such as BeO, and a cooling fin 18 made of copper for cooling the discharge thin tube 16 is arranged outside the discharge thin tube 16.

【００１８】また、ステム部１４の中央にはレーザ光が
通る光路１７が形成され、その外方にはレーザ光を反射
し、同時にその一部を外部に取り出す高反射ミラー２０
が配置されている。なお、図には示されていないが、放
電細管１６の図の右方向には高反射ミラー２０と対向し
てもう１つの高反射ミラーが配置され、２つの高反射ミ
ラーでレーザ発振用の光共振器を構成している。An optical path 17 through which the laser light passes is formed in the center of the stem portion 14, and the high-reflection mirror 20 that reflects the laser light to the outside thereof and at the same time extracts a part of it to the outside.
Is arranged. Although not shown in the drawing, another high-reflecting mirror is arranged to face the high-reflecting mirror 20 in the right direction of the discharge thin tube 16, and two high-reflecting mirrors are used for the laser oscillation light. It constitutes a resonator.

【００１９】そして、螺旋状に巻かれた陰極１２内側の
空間に、レーザ光の光路１７を囲むように円筒状の遮蔽
装置２１が配置されている。遮蔽装置２１は複数の支持
部材２２ａ、２２ｂで支持され、支持部材２２ａ、２２
ｂはステム部１４に固定されている。In the space inside the cathode 12 spirally wound, a cylindrical shielding device 21 is arranged so as to surround the optical path 17 of the laser light. The shielding device 21 is supported by a plurality of support members 22a and 22b, and the support members 22a and 22b
b is fixed to the stem portion 14.

【００２０】上記した構成によれば、レーザ光の光路１
７と陰極１２間に円筒状の遮蔽装置２１が配置されてい
る。したがって、陰極１２から微小粒子が蒸発したり、
剥がれ落ちたりしても、これらの微小粒子は遮蔽装置２
１で遮蔽され、レーザ光の光路１７を遮断するようなこ
とがない。したがって、レーザ発振の瞬断現象が防止さ
れる。According to the above configuration, the optical path 1 of the laser light is
A cylindrical shielding device 21 is arranged between 7 and the cathode 12. Therefore, the fine particles evaporate from the cathode 12,
Even if they are peeled off, these fine particles will be covered by the shielding device 2.
It is blocked by 1 and does not block the optical path 17 of the laser beam. Therefore, the instantaneous interruption phenomenon of laser oscillation is prevented.

【００２１】なお、この実施形態の場合、遮蔽装置２１
は複数の支持部材２２で支持されているが、円筒状の遮
蔽装置２１をステム部１４方向に延長し、遮蔽装置２１
をステム部１４に直接固定する構造にすることもでき
る。In the case of this embodiment, the shielding device 21
Is supported by a plurality of support members 22, but the cylindrical shielding device 21 is extended in the direction of the stem portion 14,
It is also possible to have a structure in which is directly fixed to the stem portion 14.

【００２２】次に、この発明の他の実施形態について図
２で説明する。図２は、陰極１２部分を抽出して示した
もので、図１に対応する部分には同一の符号を付し、重
複する説明は省略する。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows the cathode 12 portion in an extracted manner. The portions corresponding to those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the duplicated description will be omitted.

【００２３】図１では、レーザ光の光路１７が陰極１２
内側の空間に形成されている。図２の場合は、レーザ光
の光路１７から陰極１２を偏位させている。そして、レ
ーザ光の光路１７と陰極１２間の空間を遮るために、例
えば、レーザ光の光路１７を囲むように円筒状の遮蔽装
置２１が配置されている。In FIG. 1, the optical path 17 of the laser light is shown as the cathode 12
It is formed in the inner space. In the case of FIG. 2, the cathode 12 is displaced from the optical path 17 of the laser light. Then, in order to block the space between the optical path 17 of the laser light and the cathode 12, for example, a cylindrical shielding device 21 is arranged so as to surround the optical path 17 of the laser light.

【００２４】この構成の場合も、陰極から微小粒子が蒸
発したり、剥がれ落ちたりしても、これらの微小粒子は
遮蔽装置２１で遮蔽され、レーザ光の光路１７を遮断す
るようなことがない。したがって、レーザ発振の瞬断現
象が防止できる。Also in this structure, even if fine particles evaporate or peel off from the cathode, these fine particles are shielded by the shielding device 21 and the optical path 17 of the laser light is not blocked. . Therefore, the instantaneous interruption of laser oscillation can be prevented.

【００２５】なお、図２の実施形態では、遮蔽装置２１
が円筒状でレーザ光の光路１７を囲む形になっている。
しかし、レーザ光の光路１７から陰極１２を偏位させた
構造の場合、遮蔽装置２１を半円筒や板状に形成し、こ
のような形状の遮蔽装置２１をレーザ光の光路１７と陰
極１２間の空間に配置してもよい。この場合も、図１や
図２の実施形態と同様にレーザ光の光路方向に進む微小
粒子を遮蔽でき、レーザ発振の瞬断現象を防止できる。In the embodiment of FIG. 2, the shielding device 21
Is cylindrical and surrounds the optical path 17 of the laser light.
However, in the case of the structure in which the cathode 12 is deviated from the optical path 17 of the laser light, the shielding device 21 is formed in a semi-cylindrical shape or a plate shape, and the shielding device 21 having such a shape is provided between the optical path 17 of the laser light and the cathode 12. May be placed in the space. Also in this case, as in the embodiment of FIGS. 1 and 2, it is possible to shield the fine particles that travel in the optical path direction of the laser light, and prevent the instantaneous interruption phenomenon of laser oscillation.

【００２６】[0026]

【発明の効果】本発明によれば、レーザ発振の瞬断現象
が防止できるガスレーザ管を実現できる。According to the present invention, it is possible to realize a gas laser tube capable of preventing a momentary interruption of laser oscillation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の実施形態を示す概略の断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of the present invention.

【図２】本発明の他の実施形態を示す概略の断面図であ
る。FIG. 2 is a schematic sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図３】従来例を示す概略の断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view showing a conventional example.

【図４】従来例を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a conventional example.

【図５】従来例の動作を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an operation of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１１…バルブ １２…陰極 １３ａ、１３ｂ…陰極支持部材 １４…ステム部 １５…支持リング １６…放電細管 １７…レーザ光の光路 １８…冷却フィン ２０…高反射ミラー ２１…遮蔽装置 ２２…支持部材 11 ... Bulb 12 ... Cathode 13a, 13b ... Cathode support member 14 ... Stem part 15 ... Support ring 16 ... Discharge tube 17 ... Laser light optical path 18 ... Cooling fin 20 ... High reflection mirror 21 ... Shielding device 22 ... Support member

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 レーザ光を発生する活性物質が封入され
た容器と、この容器内に配置され、螺旋状に形成された
放電用の陰極と、前記レーザ光用の光共振器を構成する
光反射装置とを具備したガスレーザ管において、前記螺
旋状陰極の内側空間に、前記レーザ光の光路を囲むよう
に円筒状の遮蔽装置を設けたことを特徴とするガスレー
ザ管。1. A container in which an active substance for generating a laser beam is enclosed, a discharge cathode formed in the container and formed in a spiral shape, and light constituting an optical resonator for the laser beam. A gas laser tube including a reflecting device, wherein a cylindrical shielding device is provided in an inner space of the spiral cathode so as to surround an optical path of the laser light. 【請求項２】 レーザ光を発生する活性物質が封入され
た容器と、この容器内に配置され、螺旋状に形成された
放電用の陰極と、前記レーザ光用の光共振器を構成する
光反射装置とを具備したガスレーザ管において、前記レ
ーザ光の光路から偏位させて前記陰極を配置し、かつ、
前記レーザ光の光路と前記陰極間の空間を遮る遮蔽装置
を設けたことを特徴とするガスレーザ管。2. A container in which an active substance for generating laser light is sealed, a discharge cathode formed in a spiral shape in the container, and light constituting the optical resonator for the laser light. In a gas laser tube provided with a reflecting device, the cathode is arranged by deviating from the optical path of the laser light, and
A gas laser tube comprising a shielding device for shielding an optical path of the laser light and a space between the cathode.