脉冲气体激光发生装置制造方法及图纸

一种脉冲气体激光发生装置，按照第一主电极２４、形成主放电电路用的绝缘体制筒状放电管２１及第二主电极２５的顺序纵向配置且内部有媒体气体，在这些第一主电极及第二主电极的外侧配置构成光谐振器的一对反射镜２２、２３，进而备有将主放电用电压加在所述第一主电极及第二主电极间的电源装置，在第一主电极或第二主电极的至少一主电极附近具有筒状介质体４０和邻接该筒状介质体配置的辅助电极４１，并具有工作时将电压加给该辅助电极使在筒状介质体的内侧区域产生等离子电极２５ａ的辅助电极电压施加手段２８。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对气体激光媒质进行放电激励产生激光的脉冲气体激光发生装置。
技术介绍
例如，氮(N2)激光器或准分子激光器等紫外线区域的脉冲气体激光发生装置正在应用于荧光分析或采用气体吸光等的遥感装置，或光化学反应过程的应用，以及其它激光装置方面。然而，作为这种脉冲气体激光发生装置，实用上使用的是采用沿激光振荡光轴的长电极的、由紫外光预电离产生横向放电激励方式的装置。但是，在横向放电激励方式的脉冲气体激光发生装置中，放电区难以均匀激励，每个脉冲的激光输出容易发生晃动。在这种横向放电激励方式的脉冲气体激光发生装置中，由于输出激光束的横断面形状是长方形等非圆形，故通常用圆形光纤传送情况下，作为激光装置的传输效率低。作为解决这种不当的方式，有如特开平1-103889、特开平4-25187号、特开平8-316550号、或特开平9-83042号公报中所揭示的采用激光光轴方向即纵向的放电激励的方式。纵向放电激励方式本身已知的有He-Ne激光管、氩激光管、CO2激光管等。但它们通常是将高电压脉冲叠加在施加电压上开始放电的。纵向放电激励方式的脉冲气体激光发生装置如图19所示其原理结构，备有气体激光管11，和电连接有向气体激光管11供给工作起始触发电压及工作电压的电源装置12。该电源装置12具有高电压发生器和高电压触发电源，经储能电容器13连接于激光管11。激光管11在作为真空容器的圆筒状绝缘管11a的内部，以规定压力封入如氮气作为激光媒质14。进而绝缘管11a两端部用输出反射镜17及高反射镜18真空密封，且其内部附近设有构成一对放电用电极的圆筒状阴极15及阳极16。这样的氮气激光装置，从电源装置12内的触发电路将高触发电压加在阳极与阴极之间，该触发电压引起阳极16与阴极15间媒体气体的电绝缘破坏，存储在储能电容器13的电荷流经阳极与阴极间激活激光媒质。由此，在高反射镜18与输出反射镜17之间引起光谐振，从输出反射镜17输出激光。这种纵向放电激励方式的脉冲气体激光发生装置的优点是可获得断面圆形的输出激光。但是，为了稳定进行高重复激光振荡，必须在阴极与阳极间施加相当高的触发电压及主放电电压。一旦这样做，就会在阴极或阳极发生称为亮点的放电电流局部集中的现象，有时会引起阴极或阳极材料的溅蚀。这种溅蚀会出现污染反射镜降低激光振荡效率、或附着于构成主放电电路的绝缘管内面降低耐压性能等缺点。从横断面看激光束，预电离不充分引起中央部分激励不够，引起环状强度分布或各脉冲输出不稳定，不一致等，需作进一步改进。因此，本专利技术的目的在于提供一种脉冲气体激光发生装置，该装置在主放电电极不发生亮点，能进行高重复脉冲振荡且获得横断面为圆形强度分布均匀的输出激光束。为了实现上述目的，本专利技术的脉冲气体激光发生装置，按照第一主电极、形成主放电电路用的绝缘体制筒状放电管及第二主电极的顺序纵向配置且内部有媒体气体，在这些第一主电极及第二主电极的外侧配置构成光谐振器的一对反射镜，进而备有将主放电用电压加在第一主电极及第二主电极间的电源装置。在第一主电极或第二主电极的至少一主电极附近具有筒状介质体和邻接该筒状介质体配置的辅助电极，并具有工作时将电压加给该辅助电极使在筒状介质体的内侧区域产生等离子电极的辅助电极电压施加手段。附图概述图1为表示本专利技术一实施例主要部分的纵剖面及接线图。图2为说明图1实施例工作的原理图及说明施加电压大小用的曲线图。图3为说明上述图1实施例动作的曲线图。图4为说明适合本专利技术实施范围的曲线图。图5为表示本专利技术另一实施例主要部分的纵剖面图。图6为表示本专利技术再一实施例主要部分的纵剖面图。图7为表示本专利技术再一实施例主要部分的纵剖面图。图8为表示本专利技术再一实施例主要部分的纵剖面图。图9为表示本专利技术再一实施例主要部分的纵剖面图及接线图。图10为说明图9实施例工作的原理结构图。图11为表示本专利技术再一实施例的原理结构图。图12为说明图11工作的波形图。图13为表示本专利技术再一实施例的原理结构图。图14为说明图13工作的波形图。图15为表示本专利技术再一实施例的主要部分的纵剖面图。图16为表示本专利技术再一实施例的主要部分的纵剖面图。图17为表示本专利技术再一实施例的主要部分的纵剖面图及接线图。图18为表示本专利技术再一实施例的主要部分的纵剖面图及接线图。图19为说明已有例用的原理结构图。本专利技术的详细说明下面参照附图说明其实施例。相同部分用同一标号表示。图1所示实施例，在规定压力下将氮气封入放电管21的内部作为激光用媒体气体，该放电管21由构成脉冲气体激光管的真空容器的圆筒状绝缘陶瓷构成。该放电管21的图示左侧真空密封连接有其内表面具有输出反射镜膜的玻璃板制的输出反射镜22，在图示右侧真空密封连接有其内表面具有高反射的反射镜膜的玻璃板制的高反射反射镜23，构成光谐振器。然后，构成主放电电路的放电管21在激光光轴方向纵向配置密封连接有其间挟有金属环构成的中间电极26的由绝缘陶瓷制相同内径的第一圆筒部21a，及第二圆筒部21b。在连接于两圆筒部21a、21b的中间电极26部分的内侧配置有金属圆筒构成的中间电极圆筒部26a。中间电极26还连接有金属排气管26b。放电管的第一圆筒部21a的图示左端部密封连接有内表面露出放电电路的阴极25，外周上密封嵌合配置有从阴极25延长的第一外导体31。该第一外导体31的另一端部31b延长到中间电极圆筒部26a端部附近对应的位置。在阴极25图示左方密封连接有高介质常数陶瓷构成的介质圆筒40，再在其左端密封连接由金属环构成的辅助电极41，该辅助电极41密封连接输出反射镜22。这些阴极25、辅助电极41及挟于它们间的介质圆筒40如下文所述，在工作中在介质圆筒40的内表面及该内侧区域生成等离子阴极25a。这样一来，在内部对合的等离子阴极25a与中间电极圆筒部26a之间构成第一放电电路20a。在放电管第二圆筒部21b的图示右端，密封连接有金属环构成的阳极24，在该阳极24的前端密封连接高反射的反射镜23。这样，在内部对合的中间电极圆筒部26a与阳极24之间构成第二放电电路20b。这些第一放电电路20a与第二放电电路20b的轴向长度比如下文所述，设定成规定比率。然后，放电管21的内部在经排气管26b排完气后，将氮气按规定压力密封于放电管内部，之后，封切排气管26b。在放电管第二圆筒部21b的外周紧密嵌合配置相同金属圆筒构成的第二外导体32。该第二外导体32的一端部32a固定于阳极24进行电短路连接，另一端32b延长配置到中间电极圆筒部26a端部附近对应的位置。在放电管第二圆筒部21b及第二外导体32的周围，同轴配置圆筒形同轴型储能电容器30。该同轴型储能电容器30在其由高介电常数陶瓷构成的圆筒状介质体30a的内周面及外周面分别连接内周电极30b和外周电极30c。一端的内周电极30b通过导电性及机械强度高的导体环34直接结合于第二外导体32的图示左侧前端部32b进行电短路连接。另一端的外周电极30c作为接地电极与第一电源装置27的负极及地相连。同轴型电容器30的内周电极30b电连接于第一电源装置27的正极端。这样一来，储存主放电用电荷的同轴型储能电容器30的正极侧经半导体环34直接连接于靠近配置在气体激光管中间电极部分的第二外导体前端部3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉冲气体激光发生装置，按照第一主电极、形成主放电电路用的绝缘体制筒状放电管及第二主电极的顺序纵向配置且内部有媒体气体，在所述第一主电极及第二主电极的外侧配置构成光谐振器的一对反射镜，并备有将主放电用电压加在所述第一主电极及第二主电极间的电源装置，其特征在于，在所述第一主电极或第二主电极的至少一主电极附近具有筒状介质体和邻接该筒状介质体配置的辅助电极，并具有工作时将电压加给该辅助电极使在筒状介质体的内侧区域产生等离子电极的辅助电极电压施加手段。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中牟田浩典，
申请(专利权)人：东芝株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]