CN105322425A - 激光装置 - Google Patents
激光装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105322425A CN105322425A CN201510208776.7A CN201510208776A CN105322425A CN 105322425 A CN105322425 A CN 105322425A CN 201510208776 A CN201510208776 A CN 201510208776A CN 105322425 A CN105322425 A CN 105322425A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mentioned
- chamber
- laser
- trigger
- trigger electrode
- 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.)
- Pending
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 25
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 9
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims description 5
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract description 20
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 10
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 9
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 9
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 6
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 5
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 5
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 5
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 4
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920013716 polyethylene resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 210000002105 tongue Anatomy 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
本发明提供一种激光装置，关于相对于使用于激光激发光源的闪光灯的触发机构和冷却结构，保持装置性能、可靠性、安全性且实现简易化和低成本。YAG激光加工装置具备腔室(10)、激光振荡部(12)、激光激发部(14)、闭环电路(15)、触发电极(16)、触发电路(18)以及控制部(20)。触发电极(16)物理性上配置于腔室的外侧周围，电连接于触发电路的输出端子上，在与腔室之间形成电容器(CA)。由触发电路向触发电极施加高电压的触发脉冲(TP)，触发脉冲的电压通过电极、腔室以及椭圆反射镜筒(25)施加于闪光灯(28)，闪光灯从至此的待机状态向亮灯状态转移、即开始灯管亮灯。
Description
技术领域
本发明涉及将闪光灯发出的激发光照射到固体激光媒介上进行激光振荡的激光装置。
背景技术
一般来说，将固体的激光杆使用于激光媒介、将闪光灯使用于激发光源的激光装置(如YAG激光)，在腔室中激光杆(YAG杆)与闪光灯并列，将从闪光灯发出的激发光照射到激光杆的侧面或周面，在全反射镜与局部反射(输出)镜之间对从使用激发光的能量激发或抽运的激光杆的两端面发出的规定波长的光束进行共振增幅，从输出反射镜提取出激光。
这种闪光灯在直管形的玻璃管的两端部将一对电极(即阳极以及阴极)相对配置的同时，封入为发光源的稀有气体(一般为氙气)。并且，开始灯管的亮灯时，通过如由脉冲变压器等构成的高电压脉冲发生电路向灯管的阳极与阴极间施加高电压脉冲，或向配置于灯管中或外侧周围的触发电极施加高电压脉冲，破坏封入玻璃管内的气体的绝缘。这样，在玻璃管内气体的绝缘被破坏时，从主亮灯电路向灯管供给驱动电流，继续气体的放电或发光。为了顺利地进行灯管亮灯的开始，也能有效使用在待机(激光未振荡)中的灯管中流动微弱的预备放电电流的闭环电路。
在上述那样多种闪光灯亮灯开始方式中，在阳极与阴极之间施加脉冲电压的方式由于气体绝缘破坏所需要的电压脉冲的电压值非常高，所以，不仅需要大规模且高价的高电压脉冲发生电路，还需要主亮灯电路和闭环电路等也能够忍受高电压。另外，在闪光灯内电弧柱变长，气压变高，灯管的发光性能可能会恶化。因此，必须频繁调整电弧柱的长度、气压、触发电压等。
另一方面，在灯管中设置触发电极，向该触发电极施加高电压脉冲的内部触发方式也需要高价的闪光灯。
在这一点上，在灯管的外侧周围配置触发电极，向该触发电极施加高电压脉冲的外部触发方式，由于闪光灯和灯管周围电路(高电压脉冲发生电路、主亮灯电路等)能够低成本，因此被广泛使用。
现有技术文献
专利文献1：日本特开平7-183596号公报
通常，如上述的固体激光装置为了提高激光振荡效率，向腔室供给冷却水，在腔室内将闪光灯和激光杆暴露于冷却水中。这种情况下，现有的外部触发方式由于在腔室内触发电极也暴露于冷却水中，所以，为了防止来自触发电极的漏电，冷却水使用绝缘性高的纯水，腔室的材质使用树脂等的绝缘体。因此，向腔室供给冷却水的冷却装置为了从自来水或工业用水中得到纯水需要具备高价的离子交换树脂。另外，树脂制腔室稳定地保持闪光灯以及激光杆、且用于防止冷却水的漏水的加工非常难，制作成本也比金属制的腔室高。
发明内容
本发明是解决上述那样的现有技术的问题点，关于激光振荡部周围的机构，尤其关于相对于使用于激光激发光源的闪光灯的触发机构和冷却机构，提供一种保持装置性能、可靠性、安全性且实现简易化和低成本的激光装置。
为了实现上述的目的，本发明的激光装置具备：具有固体激光媒介的光共振部；具有用于向上述固体激光媒介照射激发光的外部触发方式的闪光灯的激发部；使上述固体激光媒介和上述光灯对置配置并收纳的导电性腔室；配置于上述腔室的外侧，在与上述腔室之间形成电容器的触发电极；为了开始上述闪光灯的亮灯而向上述触发电极施加高电压脉冲的触发电路。
在上述装置结构中，从触发电路输出的高电压脉冲通过触发电极以及腔室从管壁外侧施加于闪光灯。在此，触发电极和腔室通过电容器容量结合。高电压脉冲从管壁外侧施加于闪光灯时，在灯管内阴极电极附近氙气的绝缘性被破坏，气体分子电离。如此，由气体分子电离而产生的电子边向阳极电极运动边与气体分子碰撞而陆续扩大电离或激发，发生电子雪崩现象开始放电，闪光灯亮灯。由闪光灯发出的激发光激发固体激光媒介，从激发的固体激光媒介在规定的光轴方向上输出的一定波长的光束在光共振器中反复反射增幅后作为激光输出。
在本发明适宜的一方案中，在触发电极和腔室之间夹持电介质。优选在用于载置腔室并支持的绝缘性底座的上面和腔室的底面之间插入触发电极以及电介质。通过这样在触发电极和腔室之间夹持电介质，使上述电容器的静电容量显著增大，使高电压脉冲的电压降变小(即，使从外侧施加于闪光灯部分的电压变大)，能够提高放电性能。
在其他的适宜的一方案中，触发电极具有面状的板或薄片状的形态，具有腔室下面的1/2以上的面积。另外，电介质具有面状的板、薄片或薄膜的形态，具有腔室下面的1/2以上的面积。
在其他的适宜的一方案中，在腔室内固体媒介以及闪光灯暴露于冷却水中。在本发明中，在将固体激光媒介以及闪光灯暴露于冷却水中并收纳的腔室中不设置触发电极，由于能够通过外部触发方式使闪光灯亮灯，所以，能够解除腔室内的漏电。由此，能够将不通过离子交换树脂的自来水或工业用水作为冷却水使用。
在其他的适宜的一方案中，触发电极被封入电介质中。根据该结构，即使在维护等中在腔室周围溢出冷却水，由冷却保护触发电极，也能够防止触发电极周围的漏电。
本发明的效果如下。
根据本发明的激光装置，通过具有上述那样的结构，关于激光振荡部周围的结构，尤其关于使用于激光激发光源的光灯用的触发机构和冷却机构，能够保持装置性能、可靠性、安全性且实现简易化和低成本。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式中的YAG激光加工装置的整体结构的方框图。
图2是从表示在上述YAG激光加工装置中的重要部分(腔室周围)的结构的正面观察的局部剖切纵剖视图。
图3是从表示在上述YAG激光加工装置中的重要部分(腔室周围)的结构的侧面观察的纵剖视图。
图4是表示在实施方式中的腔室周围的结构的一变形例的纵剖视图。
图中：10—腔室，10U—上部腔室部件，10L—下部腔室部件，12—激光振荡部，14—激光激发部，16—触发电极，17—电介质，18—触发电路，20—控制部，22—YAG杆(激光杆)，24—全反射镜，25—椭圆反射镜筒，25U—上部半椭圆反射镜筒部件，25L—下部半椭圆反射镜筒部件，26—局部反射(输出)镜，28—闪光灯，30—主亮灯电路(激光电源电路)，32—冷却装置，50—底座。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的适宜的实施方式。
[装置整体结构]
在图1中表示本发明的一实施方式中的YAG激光加工装置的整体结构。该YAG激光加工装置作为主要构成要素，具备腔室10、激光振荡部12、激光激发部14、闭环电路15、触发电极16、触发电路18以及控制部20，以单次或者规定的重复频率振动输出激光加工用的脉冲激光LB的方式构成。
激光振荡部12具备YAG杆22、隔着该YAG杆22在杆轴向上相对配置的一对反射镜即全反射镜24以及局部反射(输出)镜26。在此，全反射镜24和输出反射镜26构成光共振器。激光激发部14具备用于向YAG杆22照射激发光的闪光灯28、用于向该闪光灯28供给亮灯或者发光用的驱动电流的主亮灯电路或者激光电源电路30。
腔室10作为由导体构成的可分解且可封闭的容器而构成，将激光振荡部12的YAG杆22和激光激发部14的闪光灯28并列收纳。在该实施方式中，在腔室10中设置围绕YAG杆22以及闪光灯28、用内壁反射从闪光灯28放射的光(激发光)的导体如铜质的椭圆反射镜筒25。这种情况下，YAG杆22以及闪光灯28分别配置于椭圆反射镜筒25内的一对椭圆焦点轴上。椭圆反射镜筒25相对于腔室10优选靠近，更优选物理性且电性地连接或结合。通过这样的椭圆反射镜筒25和腔室10连接或结合，由于带电部分与灯的距离变短，所以，灯的发光变得容易。在腔室10中从冷却装置32通过配管34循环供给一定温度的冷却水，在腔室10中YAG杆22以及闪光灯28置于冷却水中。在该实施方式中冷却装置32不具备离子交换树脂，将自来水或工业用水原状态用于冷却水。
主亮灯电路30具备聚集用于对闪光灯28进行亮灯驱动的电力的电容器36、例如将来自单相交流电源38的商用电流转换为直流并将电容器36进行充电至规定电压的充电电路40、连接于电容器36和闪光灯28之间的开关元件如晶体管42、开闭驱动该晶体管42的驱动电路44。
闪光灯28接受来自主亮灯电路30的脉冲波形的灯驱动电流IR的供给并脉冲亮灯时，用闪光灯28发出的光束的能量激发YAG杆22，从YAG杆22的两端面向轴向输出的一定波长的光束在光共振器反射镜24、26之间反复反射增幅后，作为脉冲激光LB脱离输出反射镜26。从输出反射镜26脱离的脉冲激光LB通过适当的激光传递系统(未图示)送达至激光加工部(未图示)，在那里照射被加工物(未图示)。
闭环电路15构成为，电源与本装置中接通，在脉冲激光LB不振荡输出期间的待机中向闪光灯28供给预备放电用的闭环电流IS。
触发电极16物理上配置于腔室10的外部附近，电力上连接于触发电路18的输出端子，与腔室10之间形成电容器CA。当从触发电路18向触发电极16施加高电压的触发脉冲TP时，触发脉冲TP的电压通过触发电极16、腔室10以及椭圆反射镜筒25施加于闪光灯28，闪光灯28从之前的待机状态向亮灯状态转移(即，开始点灯)。触发电路18具有如脉冲变压器等的升压电路，以输出具有10kV以上的峰值的高电压的触发脉冲TP的方式构成。
为了稳定可靠地进行利用这样的外部触发方式的闪光灯28的亮灯开始，优选使形成于触发电极16与腔室10之间的电容器CA的静电容量尽量大。在本实施方式中，如后述，通过在不会对激光振荡部或者腔室10周围的分解或者组装以及维护性带来障碍的范围内使触发电极16和腔室10的相对面积尽量大，并且，在两者(10、16)之间插入电介质17设法使该电容器CA的静电容量尽量大。
主控制部20包含CPU(微型电子计算机)，按照存储于程序存储器中的各种程序(软件)，控制装置各部的动作、尤其是闭环电路15、触发电路18、主放电电路30(充电电路40、驱动电路44)、冷却装置32等的动作以及装置整体的顺序，通过含有触摸面板和显示器等的操作盘(未图示)设定用户(作业员、保养员等)与参数(设定值、监控器参数等)。
[实施方式的腔室周围的结构]
以下，参照图2及图3，说明该YAG激光加工装置中的主要部分的结构、尤其是腔室10周围的结构。图2是从正面观察的腔室10周围的局部剖切纵剖视图，图3是从侧面观察的腔室10周围的纵剖视图。
腔室10由在由厚板状的绝缘体构成的底座(基座)50上用多个螺栓52固定的上面开口的下部腔室部件10L、盖到该下部腔室部件10L上并可装卸地安装的下面开口的上部腔室部件10U构成。在本实施方式中，下部腔室部件10L以及上部腔室部件10U由作为导体的不锈钢制成，如图3所示，将各自的开口部以及法兰部54L、54U在上下对接，通过O环56液密且可分解地结合。
并且，下部腔室部件10L以及上部腔室部件10U能够使用不锈钢以外的导体如铝、铜、黄铜等的金属制成。另外，也能够通过在树脂表面进行金属电镀制成。
在图3中，在下部腔室部件10L的内侧通过コ字状的下部保持部件58L固定下部半椭圆反射镜筒部件25L，在该下部半椭圆反射镜筒部件25L的内侧安装YAG杆22。另一方面，在上部腔室部件10U的内侧通过コ字状的上部保持部件58U固定上部半椭圆反射镜筒部件25U，在该上部半椭圆反射镜筒部件25U的内侧的规定位置上安装闪光灯28。下部半椭圆反射镜筒部件25L及上部半椭圆反射镜筒部件25U上下一体合并形成剖面椭圆形的椭圆反射镜筒25。在该椭圆反射镜筒25内的沿长度方向延伸的一对椭圆焦点轴上分别配置YAG杆22以及闪光灯28。
下部保持部件58L以及上部保持部件58U由如不锈钢或铝等导体制成。下部椭圆反射镜筒部件25L以及上部椭圆反射镜筒部件25U由内壁面被金属电镀的导体板如铜板构成。在图示中的构成例中的下部椭圆反射镜筒部件25L以及上部椭圆反射镜筒部件25U通过下部保持部件58L以及上部保持部件58U分别电力化连接于下部腔室部件10L以及上部腔室部件10U。
在腔室10中，下部腔室部件10L的开口部以及上部腔室部件10U的开口部用玻璃板60隔开。通过该玻璃板60，在下部腔室部件10L的内侧YAG杆22周围流经冷却水的冷却水通路、在上部腔室部件10U的内侧闪光灯28的周围流经冷却水的冷却水通路被分离。另外，即使在光灯28的更换和维护等的时候万一闪光灯28的玻璃管损坏，玻璃的碎片也留在玻璃板60上，不会波及YAG杆22侧。
下部腔室部件10L的下面形成为平坦面。在底座50和下部腔室部件10L之间，触发电极16以及电介质17重叠插入。触发电极16由具有面状的板或者薄片的形态的导体构成，载置或粘贴于底座50的上面，通过贯穿底座50的导体65连接于触发电路18(图1)。电介质17是具有面状的板、薄片或薄膜的形态的任意的绝缘体，由如PC(聚碳酸酯)构成，载置或粘贴于触发电极16的上面，紧贴于下部腔室部件10L的下面。并且，作为电介质17也能使用PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PBT(聚丁烯对钛酸盐)、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、PTFE(聚四氟乙烯)、PPS(聚苯硫醚)、硅树脂、环氧树脂、聚乙烯树脂、酚醛树脂或聚酰亚胺这样的具有绝缘性的材料。
在图示的构成例中，隔着电介质17在触发电极16与下部腔室部件10L的下面之间形成上述电容器CA。为了在该电容器CA上具有足够大的静电容量，优选触发电极16以及电介质17的面积为下部腔室部件10L的下面面积的1/2以上，如图3所示，优选触发电极16以及电介质17向下部腔室部件10L的外侧(旁边)突出的结构。并且，如果重视闪光灯28的亮灯性，则用金属薄片那样的挠性材料构成触发电极16，使电介质17介于之间，优选将含有上部腔室部件10U和下部腔室部件10L的腔室10整体覆盖的结构。可是，考虑维护性、安全性、成本等，如本实施方式，尽量使面积大的触发电极16相对于腔室10的一个面靠近是实用性且最优选的结构。
另外，触发电极16与下部腔室部件10L之间的间隙即绝缘体17的厚度也优选只要物理性强度不产生障碍最小(薄)的厚度，例如选择2mm的厚度。
在图2中，闪光灯28例如是氙气闪光灯，例如，在内径10mm的石英玻璃制直管(玻璃管)的两端部配置圆柱形状的阴极电极66以及阳极电极68(图1中图示，图2中图示省略)，封入氙气。阴极电极66以及阳极电极68在从闪光灯28的两端向轴向外侧延伸的绝缘遮盖电线70、72上分别电连接。在绝缘遮盖电线70、72的端上分别安装构成可装卸的连接端子的舌部74、76。
闪光灯28在通过螺栓78可装卸地安装于上部腔室部件10U的两端的灯压板80上通过O环82保持其两端部。
YAG杆22具有如直径8mm的圆杆形体，其两端部保持于筒状的激光杆保持架84上。并且，激光杆保持架84在通过螺栓86可装卸地安装于下部腔室部件10L两端的杆压板88上通过O环90保持。
下部椭圆反射镜筒部件25L以及上部椭圆反射镜筒部件25U在两端部分别保持于下部保持部件58L以及上部保持部件58U，通过螺栓92、94固定于下部腔室部件10L以及上部腔室部件10U上。
在下部腔室部件10L以及上部腔室部件10U上，利用机械加工形成用于将下部椭圆反射镜筒部件25L以及上部椭圆反射镜筒部件25U内的冷却水通路连接于腔室10的外侧的配管34(图1)的流路96。在该流路96出口附近设置网状过滤器98。在上部腔室部件10U的上面安装用于从流路96清除气泡的间隙100。
在该实施方式中，由于下部腔室部件10L以及上部腔室部件10U的材质是不锈钢或铝等金属，所以，能够简单且高精度地进行在腔室10内形成液密的流路74的机械加工、下部保持部件58L、上部保持部件58U、激光杆保持架52等的部件加工、安装、组装等。
[实施方式的触发机构的作用]
以下，详细说明在该实施方式的YAG激光加工装置中用于开始闪光灯28的亮灯的触发机构的作用。
控制部20在未振荡输出脉冲激光LB的期间中，将主亮灯电路30保持为断开状态，通过闭环电路15向闪光灯28持续流动预备防电用的封闭电流IS。并且，振荡输出脉冲激光LB时，向触发电路18输出具有规定的峰值的高电压的触发脉冲TP。
由触发电路18输出的触发脉冲TP通过触发电极16、电介质17、腔室10、保持部件58L、58U、椭圆反射镜筒25以及冷却水从管壁外侧施加于闪光灯28上。因此，腔室10、保持部件58L、58U以及椭圆反射镜筒25相互电连接，是同电位，触发电极16和腔室10(下部腔室部件10L)通过电容器CA容量结合。如上述，由于电容器CA的静电容量非常大，所以，触发脉冲TP的电容器CA中的电压下降小。因此，触发脉冲TP的电压的大部分施加于椭圆反射镜筒25和阴极电极66之间。
冷却水和灯管内部的气体介于椭圆反射镜筒25和阴极电极66之间。在此，冷却水的比电容率为80以上，相比于大气中的比电容率(1)非常大。即，在冷却水中将椭圆反射镜筒25配置于闪光灯28的外侧周围的情况下，置换为在大气中将椭圆反射镜筒25配置于闪光灯28的外侧周围的情况时，能够得到将两者间的间隙间隔缩短到1/80以下的效果(相当于将椭圆反射镜筒25几乎接触到闪光灯28的管壁的效果)。因此，与在大气中将闪光灯28的亮灯开始的一般的外部触发方式相同，能够将触发脉冲TP的电压施加于闪光灯28内的气体上。
由此，在闪光灯28内阴极电极66附近，氙气的绝缘被破坏，气体分子电离。那样，由气体分子电离而产生的电子边向阳极电极68移动边与气体分子碰撞而陆续扩大电离或激发，产生电子雪崩现象并开始放电。而且通过来自闭环电路15的闭环电流，继续辉光放电。
并且，本发明者在该实施方式的YAG激光加工装置中，作为触发脉冲TP电压(峰值)选定现有的一般值的16kV、17.4kV、19.4kV、21.8kV、22.2kV、24.2kV的各种情况，检查闪光灯28的亮灯情况，确认在任何情况下闪光灯28都能够稳定可靠地亮灯。
控制部20如上述向触发电路18输出触发脉冲TP，同步于开始闪光灯28的放电，控制主放电电路30的驱动电路40而接通开关元件42。由此，由主放电电路30向闪光灯28供给脉冲波形的主电流即灯管激发电流IR，由闪光灯28产生相同的脉冲波形的激发光。由闪光灯28发出的激发光在椭圆反射镜筒25的内壁反射，透过玻璃板60，射入YAG杆22的侧面，激发YAG杆22。并且，如上述，从被激发的YAG杆22的两端面沿轴向输出的一定波长的光束在光共振器反射镜24、26(图1)之间反复反射增幅后，作为脉冲激光LB脱离输出发射镜26。
如上述，在该实施方式的YAG激光加工装置中，在使YAG杆22以及闪光灯28暴露于冷却水中收纳的腔室10中不设置触发电极，由于能够通过外部触发方式使闪光灯28亮灯，所以，能够根本性地解除来自位于腔室10内部中的触发电极的漏电。因此，冷却装置32不需要具备用于生成纯水的高价的离子交换树脂，能够原状态向腔室10供给自来水或工业用水。另外，由于腔室10的材质使用不锈钢和铝等金属(导体)，所以能使腔室10的机械加工和附属部件的加工、安装、组装等简单且高精度地进行。由此，关于相对于闪光灯28的触发机构和冷却机构，能够保持装置性能、可靠性、安装性且实现简易化和低成本。
而且，在该实施方式中，由于将触发电极16配置于绝缘性底座50与固定于其上的下部腔室部件10L之间，所以，不仅能够得到触发电极16与腔室10之间静电容量足够大的电容器CA，而且在腔室10的内部或周围的部件更换和维护时触发电极16完全不会产生障碍。这点也是实际运用上突出的优点。
[其他实施方式或变形例]
在上述实施方式中，将向YAG杆22反射闪光灯28发出的激发光的椭圆反射镜筒25设置于腔室10的内侧。这种情况下，如上述，椭圆反射镜筒25在从管壁外侧将触发脉冲TP施加于闪光灯28上的外部触发方式中兼有终端触发电极的作用。可是也可省略椭圆反射镜筒25。在该情况下，只要以腔室10(如上部腔室部件10U)位于闪光灯28的外侧周围作为终端触发电极发挥作用的方式，将闪光灯28靠近腔室10的内壁配置即可。
如图4所示，作为腔室10周围的结构的一变形例，不仅使用绝缘性的底座50以及板状电介质17覆盖触发电极16的上面以及下面，也能够采用在触发电极16的全侧面用绝缘体102包围的结构。通过这样用绝缘体密封触发电极16，即使在维护等中冷却水流出到腔室10的周围，也能够进行使触发电极16与冷却水不接触的漏电保护。
另外，处理比上述实施方式不方便，但也可采用将触发电极16与腔室10的下面以外的任意面对置地配置。该情况下，优选将电介质介于触发电极16与腔室10的对置面之间。
本发明除了可适用于上述实施方式中那样的YAG激光加工装置之外，还能应用于其他任意固体激光装置。
Claims (12)
1.一种激光装置，其特征在于，
具备：
具有固体激光媒介的激光振荡部；
具有用于将激发光照射于上述固体激光媒介的外部触发方式的闪光灯的激发部；
并列地收纳上述固体激光媒介与上述闪光灯的导电性腔室；
配置于上述腔室外侧，在与上述腔室之间形成电容器的触发电极；以及
为了开始上述闪光灯的亮灯，向上述触发电极施加高电压脉冲的触发电路。
2.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于，
在上述触发电极和上述腔室之间夹持电介质。
3.根据权利要求2所述的激光装置，其特征在于，
具有载置并支撑上述腔室的绝缘性底座，
在上述底座的上面与上述腔室的底面之间插入上述触发电极及上述电介质。
4.根据权利要求3所述的激光装置，其特征在于，
上述触发电极具有面状的板或薄片的形态，具有上述腔室下面的1/2以上的面积。
5.根据权利要求3或4所述的激光装置，其特征在于，
上述电介质具有面状的板、薄片或薄膜的形态，具有上述腔室下面的1/2以上的面积。
6.根据权利要求1～5任一项所述的激光装置，其特征在于，
具有在上述腔室中包围上述固体激光媒介以及上述闪光灯，内壁面反射上述激发光的导电性反射部件。
7.根据权利要求6所述的激光装置，其特征在于，
上述反射部件具有导电性的椭圆反射镜筒，
上述固体激光媒介以及上述闪光灯分别配置于上述椭圆反射镜筒内的一对椭圆焦点位置上。
8.根据权利要求7所述的激光装置，其特征在于，
上述反射部件电连接于上述腔室。
9.根据权利要求1～8任一项所述的激光装置，其特征在于，
在上述腔室内将上述固体激光媒介以及上述闪光灯暴露于冷却水中并冷却。
10.根据权利要求9所述的激光装置，其特征在于，
上述冷却水是不通过离子交换树脂的自来水或工业用水。
11.根据权利要求1～10任一项所述的激光装置，其特征在于，
具有向待机中的上述闪光灯供给预备放电电流的闭环电路。
12.根据权利要求1～11任一项所述的激光装置，其特征在于，
上述触发电极被封入电介质中。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014158486A JP6411120B2 (ja) | 2014-08-04 | 2014-08-04 | レーザ装置 |
| JP2014-158486 | 2014-08-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105322425A true CN105322425A (zh) | 2016-02-10 |
Family
ID=55249302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510208776.7A Pending CN105322425A (zh) | 2014-08-04 | 2015-04-28 | 激光装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6411120B2 (zh) |
| CN (1) | CN105322425A (zh) |
Citations (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5750866U (zh) * | 1980-09-08 | 1982-03-24 | ||
| US4507266A (en) * | 1982-03-10 | 1985-03-26 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Glow discharge generating apparatus |
| US4596018A (en) * | 1983-10-07 | 1986-06-17 | Minnesota Laser Corp. | External electrode transverse high frequency gas discharge laser |
| CN85100527A (zh) * | 1985-04-01 | 1986-08-13 | 复旦大学 | 一种眼科治疗用染料激光器 |
| EP0236761A1 (en) * | 1986-02-13 | 1987-09-16 | SELENIA INDUSTRIE ELETTRONICHE ASSOCIATE S.p.A. | Flight time and heterodyne doppler laser telemetry system |
| US4703490A (en) * | 1984-10-15 | 1987-10-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Transversely excited gas laser and method for the operation thereof |
| CN86106812A (zh) * | 1985-03-25 | 1988-03-23 | 麦肯·A·约翰 | 激光装置及方法 |
| US4785458A (en) * | 1984-02-13 | 1988-11-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Gas laser device |
| JPH07183596A (ja) * | 1993-12-22 | 1995-07-21 | Miyachi Technos Kk | フラッシュランプ用トリガ装置 |
| CN1126644A (zh) * | 1994-11-04 | 1996-07-17 | 三菱电机株式会社 | 放电激发型脉冲激光装置 |
| JPH08250788A (ja) * | 1995-03-15 | 1996-09-27 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | 固体レーザ発振装置 |
| WO1998004320A1 (en) * | 1996-07-26 | 1998-02-05 | Venisect, Inc. | Laser with matte crystal element and container unit |
| US5777437A (en) * | 1996-07-01 | 1998-07-07 | Lumenx Technologies Inc. | Annular chamber flashlamp including a surrounding, packed powder reflective material |
| JPH1141910A (ja) * | 1997-07-18 | 1999-02-12 | Miyachi Technos Corp | レーザ電源装置 |
| CN1264940A (zh) * | 2000-02-25 | 2000-08-30 | 华中理工大学 | 高频横向激励气体激光器 |
| JP2000252557A (ja) * | 1999-03-01 | 2000-09-14 | Amada Eng Center Co Ltd | Ｙａｇレーザ用制御装置 |
| CN1272232A (zh) * | 1998-05-20 | 2000-11-01 | 东芝株式会社 | 脉冲气体激光发生装置 |
| CN2415519Y (zh) * | 2000-02-25 | 2001-01-17 | 华中理工大学 | 高频横向激励气体激光器 |
| JP2001060732A (ja) * | 1999-08-19 | 2001-03-06 | Amada Co Ltd | レーザ電源制御装置及び方法 |
| US20020071466A1 (en) * | 2000-09-22 | 2002-06-13 | Thomas Zeller | Gas laser with cooled coaxial electrode tubes |
| CN1490907A (zh) * | 2002-10-18 | 2004-04-21 | 株式会社Orc制作所 | 固体激光装置 |
| CN101841121A (zh) * | 2010-05-07 | 2010-09-22 | 华中科技大学 | 一种激光器聚光腔 |
| CN102203898A (zh) * | 2008-07-17 | 2011-09-28 | 真实仪器公司 | 在处理系统化学分析中使用的电子束激励器 |
| JP2012064382A (ja) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Nec Lighting Ltd | 外部電極型ランプ及びこれを用いた照射装置 |
| CN102810810A (zh) * | 2012-03-02 | 2012-12-05 | 中国科学院光电研究院 | 单腔双电极放电腔及准分子激光器 |
| JP2012238677A (ja) * | 2011-05-10 | 2012-12-06 | V Technology Co Ltd | レーザチャンバ |
| CN103094825A (zh) * | 2011-11-02 | 2013-05-08 | 米亚基株式会社 | 激光电源装置 |
| CN103490268A (zh) * | 2013-10-21 | 2014-01-01 | 武汉市楚源光电有限公司 | 一种铜蒸气激光器及铜蒸气激光切割机 |
| CN103518295A (zh) * | 2011-02-24 | 2014-01-15 | 依拉迪激光有限公司 | 陶瓷板条、自由空间和波导激光器 |
| CN103620890A (zh) * | 2011-06-20 | 2014-03-05 | 佳能株式会社 | 激光装置和控制激光装置的方法 |
| CN103718396A (zh) * | 2011-07-29 | 2014-04-09 | 富士胶片株式会社 | 激光光源单元、激光光源单元的控制方法、光声图像生成装置及方法 |
| CN103828145A (zh) * | 2011-09-27 | 2014-05-28 | 富士胶片株式会社 | 激光光源单元及光声图像生成装置 |
| CN203747238U (zh) * | 2014-03-21 | 2014-07-30 | 中国计量学院 | 一种脉冲式半导体激光器驱动电路 |
| CN104813550A (zh) * | 2012-11-26 | 2015-07-29 | 三菱电机株式会社 | 激光装置 |
| CN105264726A (zh) * | 2013-06-06 | 2016-01-20 | 三菱电机株式会社 | 波导型激光装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6022627Y2 (ja) * | 1980-03-13 | 1985-07-05 | 株式会社東芝 | レ−ザ発振装置 |
| JPH06260701A (ja) * | 1993-03-05 | 1994-09-16 | Miyachi Technos Kk | レーザ発振装置 |
| JPH11204861A (ja) * | 1998-01-16 | 1999-07-30 | Amada Eng Center Co Ltd | 固体レーザ発振器 |
-
2014
- 2014-08-04 JP JP2014158486A patent/JP6411120B2/ja active Active
-
2015
- 2015-04-28 CN CN201510208776.7A patent/CN105322425A/zh active Pending
Patent Citations (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5750866U (zh) * | 1980-09-08 | 1982-03-24 | ||
| US4507266A (en) * | 1982-03-10 | 1985-03-26 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Glow discharge generating apparatus |
| US4596018A (en) * | 1983-10-07 | 1986-06-17 | Minnesota Laser Corp. | External electrode transverse high frequency gas discharge laser |
| US4785458A (en) * | 1984-02-13 | 1988-11-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Gas laser device |
| US4703490A (en) * | 1984-10-15 | 1987-10-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Transversely excited gas laser and method for the operation thereof |
| CN86106812A (zh) * | 1985-03-25 | 1988-03-23 | 麦肯·A·约翰 | 激光装置及方法 |
| CN85100527A (zh) * | 1985-04-01 | 1986-08-13 | 复旦大学 | 一种眼科治疗用染料激光器 |
| EP0236761A1 (en) * | 1986-02-13 | 1987-09-16 | SELENIA INDUSTRIE ELETTRONICHE ASSOCIATE S.p.A. | Flight time and heterodyne doppler laser telemetry system |
| JPH07183596A (ja) * | 1993-12-22 | 1995-07-21 | Miyachi Technos Kk | フラッシュランプ用トリガ装置 |
| CN1126644A (zh) * | 1994-11-04 | 1996-07-17 | 三菱电机株式会社 | 放电激发型脉冲激光装置 |
| JPH08250788A (ja) * | 1995-03-15 | 1996-09-27 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | 固体レーザ発振装置 |
| US5777437A (en) * | 1996-07-01 | 1998-07-07 | Lumenx Technologies Inc. | Annular chamber flashlamp including a surrounding, packed powder reflective material |
| WO1998004320A1 (en) * | 1996-07-26 | 1998-02-05 | Venisect, Inc. | Laser with matte crystal element and container unit |
| JPH1141910A (ja) * | 1997-07-18 | 1999-02-12 | Miyachi Technos Corp | レーザ電源装置 |
| CN1272232A (zh) * | 1998-05-20 | 2000-11-01 | 东芝株式会社 | 脉冲气体激光发生装置 |
| JP2000252557A (ja) * | 1999-03-01 | 2000-09-14 | Amada Eng Center Co Ltd | Ｙａｇレーザ用制御装置 |
| JP2001060732A (ja) * | 1999-08-19 | 2001-03-06 | Amada Co Ltd | レーザ電源制御装置及び方法 |
| CN1264940A (zh) * | 2000-02-25 | 2000-08-30 | 华中理工大学 | 高频横向激励气体激光器 |
| CN2415519Y (zh) * | 2000-02-25 | 2001-01-17 | 华中理工大学 | 高频横向激励气体激光器 |
| US20020071466A1 (en) * | 2000-09-22 | 2002-06-13 | Thomas Zeller | Gas laser with cooled coaxial electrode tubes |
| CN1490907A (zh) * | 2002-10-18 | 2004-04-21 | 株式会社Orc制作所 | 固体激光装置 |
| CN102203898A (zh) * | 2008-07-17 | 2011-09-28 | 真实仪器公司 | 在处理系统化学分析中使用的电子束激励器 |
| CN101841121A (zh) * | 2010-05-07 | 2010-09-22 | 华中科技大学 | 一种激光器聚光腔 |
| JP2012064382A (ja) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Nec Lighting Ltd | 外部電極型ランプ及びこれを用いた照射装置 |
| CN103518295A (zh) * | 2011-02-24 | 2014-01-15 | 依拉迪激光有限公司 | 陶瓷板条、自由空间和波导激光器 |
| JP2012238677A (ja) * | 2011-05-10 | 2012-12-06 | V Technology Co Ltd | レーザチャンバ |
| CN103620890A (zh) * | 2011-06-20 | 2014-03-05 | 佳能株式会社 | 激光装置和控制激光装置的方法 |
| CN103718396A (zh) * | 2011-07-29 | 2014-04-09 | 富士胶片株式会社 | 激光光源单元、激光光源单元的控制方法、光声图像生成装置及方法 |
| CN103828145A (zh) * | 2011-09-27 | 2014-05-28 | 富士胶片株式会社 | 激光光源单元及光声图像生成装置 |
| CN103094825A (zh) * | 2011-11-02 | 2013-05-08 | 米亚基株式会社 | 激光电源装置 |
| CN102810810A (zh) * | 2012-03-02 | 2012-12-05 | 中国科学院光电研究院 | 单腔双电极放电腔及准分子激光器 |
| CN104813550A (zh) * | 2012-11-26 | 2015-07-29 | 三菱电机株式会社 | 激光装置 |
| CN105264726A (zh) * | 2013-06-06 | 2016-01-20 | 三菱电机株式会社 | 波导型激光装置 |
| CN103490268A (zh) * | 2013-10-21 | 2014-01-01 | 武汉市楚源光电有限公司 | 一种铜蒸气激光器及铜蒸气激光切割机 |
| CN203747238U (zh) * | 2014-03-21 | 2014-07-30 | 中国计量学院 | 一种脉冲式半导体激光器驱动电路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6411120B2 (ja) | 2018-10-24 |
| JP2016035980A (ja) | 2016-03-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6894298B2 (en) | Arrangement for generating extreme ultraviolet (EUV) radiation based on a gas discharge | |
| US4207541A (en) | Cooling jacket for laser flash lamps | |
| JP4714868B2 (ja) | 放電灯装置 | |
| US8259771B1 (en) | Initiating laser-sustained plasma | |
| CN101192501A (zh) | 光源装置 | |
| US7781947B2 (en) | Apparatus and methods for producing electromagnetic radiation | |
| JP6689968B2 (ja) | 固体レーザ装置 | |
| EP0105230A2 (en) | Triggering and cooling apparatus for laser flashlamps | |
| CN105322425A (zh) | 激光装置 | |
| US11335549B2 (en) | Excimer lamp | |
| CN103065927B (zh) | 带辅助灯的高压放电灯 | |
| TW200937492A (en) | Ultraviolet radiation apparatus | |
| WO2017204358A1 (ja) | 固体レーザ装置 | |
| JP2018166028A (ja) | 放電ランプ、オゾン生成装置およびオゾン生成方法 | |
| CN101711083B (zh) | 点灯装置 | |
| WO2007103148A2 (en) | Advanced surface discharge lamp systems | |
| JP6502117B2 (ja) | レーザ装置 | |
| KR20230163552A (ko) | 자외선 발생 장치 | |
| WO2017204356A1 (ja) | 固体レーザ装置 | |
| JP4280132B2 (ja) | ガスレーザ装置 | |
| RU2507653C1 (ru) | Газоразрядный лазер | |
| JP2002026429A (ja) | ガスレーザ装置 | |
| JP2001126664A (ja) | 誘電体バリア放電ランプ及び誘電体バリア放電ランプ照射装置 | |
| US20080019411A1 (en) | Compact sealed-off excimer laser | |
| JPH0423375A (ja) | 固体レーザ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160210 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |