JPH01286475A - Method and apparatus for cooling laser gas in laser oscillator - Google Patents
Method and apparatus for cooling laser gas in laser oscillatorInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分Ｗ）
この発明は、例えば高速軸流形ＣＯ２レーザ発振器やＣ
Ｏレーザ発振器のレーザガスを冷却させる冷却方法およ
びその装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application W) The present invention is applicable to, for example, a high-speed axial flow CO2 laser oscillator or
The present invention relates to a cooling method and apparatus for cooling laser gas of an O laser oscillator.
（従来の技術）
従来、高速軸流形Ｃ０２レーザ発振器やＣＯレーザ発振
器などのレーザ発振器では、レーザビームを高出力とし
て得るなめには、高利得でなければならない。これを達
成させるための有効な手段として、レーザガスの温度を
低下させる水冷による管壁冷却法と、高速ガス流法がす
でに公知で用いられている。(Prior Art) Conventionally, a laser oscillator such as a high-speed axial flow type C02 laser oscillator or a CO laser oscillator requires a high gain in order to obtain a high output laser beam. As effective means for achieving this, a tube wall cooling method using water cooling to lower the temperature of the laser gas and a high-speed gas flow method are already known and used.
（発明が解決しようとする課題）
ところで、上述した従来の管壁冷却法あるいは高速ガス
流法のいずれの方法においてら、まだレーザガスを冷却
させる手段としては充分でない。(Problems to be Solved by the Invention) However, neither the conventional tube wall cooling method nor the high-speed gas flow method described above is still sufficient as a means for cooling laser gas.
しかしながら、これらを併用するような冷却手段は末だ
開発されていないのが現状である。However, at present, a cooling means that uses these methods in combination has not yet been developed.
この発明の目的は、上記問題点を改善するなめ、レーザ
発振器におけるレーザガスを強制的に冷却せしめて、よ
り高利得、高出力のレーザビームを得るようにしたレー
ザ発振器におけるレーザガスの冷却方法およびその装置
を提供することにある。In order to improve the above-mentioned problems, an object of the present invention is to forcibly cool the laser gas in the laser oscillator to obtain a laser beam with higher gain and higher output, and a method and apparatus for cooling the laser gas in a laser oscillator. Our goal is to provide the following.
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために、この発明は、レーザ発振器
におけるレーザガスの循環通路に設けた電極間の放電部
を′ｆａｉ的に強制冷却するようにしたレーザガスの冷
却方法である。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides laser gas cooling in which a discharge part between electrodes provided in a laser gas circulation path in a laser oscillator is forcibly cooled. It's a method.
また、この発明は、レーザ発振器におけるレーザガスの
循環通路に陽極と陰極とからなる電極を設け、そのそれ
ぞれの電極間における放電部のレーザ管内にレーザカス
を′！ａ極的に強制冷却するための冷却装置を設けてな
るレーザ発振器におけるレーザガスの冷却装置を構成し
た。Furthermore, the present invention provides an electrode consisting of an anode and a cathode in the laser gas circulation path in the laser oscillator, and prevents laser scum from being deposited in the laser tube of the discharge section between the respective electrodes. A cooling device for laser gas in a laser oscillator was constructed, which was provided with a cooling device for forced cooling.
（作用）
この発明のレーザ発振器におけるレーザガスの冷却方法
およびその装置を採用することにより、レーザガスの循
環通路に設けた陽極と陰極とからなる電極間の放電部に
冷却装置が設けられているから、その放電部を通るレー
ザガスが強制冷却される。(Function) By employing the method and device for cooling laser gas in a laser oscillator of the present invention, the cooling device is provided in the discharge section between the electrodes consisting of an anode and a cathode provided in the laser gas circulation path. The laser gas passing through the discharge section is forcedly cooled.
（実施例）
以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings.
第９図を参照するに、高速軸流形Ｃ０２レーザ発振器や
ＣＯレーザ発振器などのレーザ発振器１は、励起光の共
振増幅を行なうためのレーザ管３と、Ｈｅ 、Ｎ２ 、
ＣＯ２を適宜の比率で混合したレーザガスをレーザ管３
へ供給、循環するレーザガス循環装置５などにより構成
されている。レーザ管３には放電を行なうための電極で
ある陽極７と陰４Ｅ！９とが適宜に配置されており、か
つ端部には全反射ミラー１１と出力ミラー１３が装着さ
れている。Referring to FIG. 9, a laser oscillator 1 such as a high-speed axial flow type C02 laser oscillator or a CO laser oscillator includes a laser tube 3 for resonant amplification of excitation light, He, N2,
A laser gas mixed with CO2 at an appropriate ratio is supplied to the laser tube 3.
It is composed of a laser gas circulation device 5 that supplies and circulates the laser gas to the laser gas. The laser tube 3 has an anode 7 and a cathode 4E, which are electrodes for discharging. 9 are appropriately arranged, and a total reflection mirror 11 and an output mirror 13 are attached to the ends.
上記陽極７と陰極りとの間における放電部１５において
放電を生じせしめるために、陽極７と陰極９は電源１７
を備えた高圧電源回路に接続されている。前記レーザガ
ス循環装置５は、レーザ管３からのレーザガスを冷却す
るだめの熱交換器１つとレーザガスをレーザ管３へ送給
するブロワ２１とを備えており、レーザ管３とはガス帰
還器２３およびガス送給器２５を介して接続されている
。In order to generate a discharge in the discharge section 15 between the anode 7 and the cathode 9, the anode 7 and the cathode 9 are connected to a power source 17.
connected to a high-voltage power supply circuit with The laser gas circulation device 5 includes one heat exchanger for cooling the laser gas from the laser tube 3 and a blower 21 for feeding the laser gas to the laser tube 3. It is connected via a gas feeder 25.
上記構成により、ブロワ２１を駆動してレーザガスを循
環せしめ、かつ電源１７を備えた高圧電源回路により陽
極７と陰ｆｉ９との間に高電圧を印加して、陽極７と陰
１Ｆｆ１９との間における放電部１５に放電を行なうこ
とにより、出力ミラー１３側からレーザビームＬＢが出
力されることになる。With the above configuration, the blower 21 is driven to circulate the laser gas, and a high voltage is applied between the anode 7 and the cathode fi9 by a high voltage power supply circuit equipped with the power source 17, and the voltage between the anode 7 and the cathode 1Ff19 is By discharging the discharge portion 15, the laser beam LB is output from the output mirror 13 side.
前記陽極７と陰極９との間における放電部１５において
放電が行なわれることによって劣化したレーザガスの一
部を排出するために、ガス帰還路２３の適宜位置には排
気装置２７が接続されている。一方、ガス供給路２５の
適宜位置には、新鮮なレーザガスを補給するためのガス
混合タンク２９が接続されており、このガス混合タンク
２９にはＨｅ、Ｎ２ 、ＣＯ２の各種ガスを適宜比率で
混合するためのガス混合装置３１が接続されている。An exhaust device 27 is connected to an appropriate position of the gas return path 23 in order to exhaust a portion of the laser gas degraded by discharge in the discharge section 15 between the anode 7 and the cathode 9. On the other hand, a gas mixing tank 29 for replenishing fresh laser gas is connected to an appropriate position of the gas supply path 25, and various gases such as He, N2, and CO2 are mixed in an appropriate ratio in this gas mixing tank 29. A gas mixing device 31 is connected thereto.
このガス混合装置３１には、各種のガスを収容した複数
のガスボンベ３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃが適宜に接続され
ている。したがって、レーザ管３内の放電によって劣化
したレーザカスの一部は排気装置２７から排出され、か
つ新鮮なレーザガスはガス混合タンク２９から補給され
ることになる。A plurality of gas cylinders 33A, 33B, and 33C containing various gases are connected to the gas mixing device 31 as appropriate. Therefore, a portion of the laser scum degraded by the discharge inside the laser tube 3 is exhausted from the exhaust device 27, and fresh laser gas is replenished from the gas mixing tank 29.
前記陽極７と陰極９との間における放電部１５のレーザ
管３内には、冷却装置３５が設けられている。より詳細
には、例えば第１図および第２図に示されているように
、冷却装置３５としての中空円筒状の冷却器３７がレー
ザ管３内の内壁に装着されている。その冷却器３７の一
端には例えば冷水、ドライアイス又は液体窒素蒸気など
の冷却液を供給する供給口３９Ａが設けられており、冷
却器３７の他端には冷却液を排出する排出口３９Ｂが設
けられている。A cooling device 35 is provided inside the laser tube 3 of the discharge section 15 between the anode 7 and the cathode 9. More specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, for example, a hollow cylindrical cooler 37 serving as a cooling device 35 is mounted on the inner wall of the laser tube 3. One end of the cooler 37 is provided with a supply port 39A for supplying a cooling liquid such as cold water, dry ice, or liquid nitrogen vapor, and the other end of the cooler 37 is provided with a discharge port 39B for discharging the cooling liquid. It is provided.
上記構成により、供給口３９Ａから冷却液を冷却器３７
内に供給し、排出口３９Ｂから冷却液を排出することに
よって、冷却器３７内が冷却される。したがって、冷却
器３７内を通るレーザガスを積極的に強制冷却すること
ができる。而して、レーザガスは熱交換器１９と冷却器
３７とで強制冷却されることから、従来よりも、より高
利得で高出力のレーザビームを出力することができる。With the above configuration, the cooling liquid is supplied to the cooler 37 from the supply port 39A.
The inside of the cooler 37 is cooled by discharging the coolant from the discharge port 39B. Therefore, the laser gas passing through the cooler 37 can be actively forcedly cooled. Since the laser gas is forcibly cooled by the heat exchanger 19 and the cooler 37, it is possible to output a laser beam with higher gain and higher power than in the past.
第１図および第２図に示した冷却装置３５としての冷却
器３７の代りに、第３図および第１１図には、池の実施
例か示されている。すなわち、第３図および第４図にお
いて、スパイラル状の冷却器３７がレーザ管３内に設け
られている。それ以外の構成は、第１図および第２図と
ほぼ同じであるから、同様の効果を奏する。Instead of a cooler 37 as the cooling device 35 shown in FIGS. 1 and 2, a pond embodiment is shown in FIGS. 3 and 11. That is, in FIGS. 3 and 4, a spiral cooler 37 is provided within the laser tube 3. In FIG. Since the other configurations are substantially the same as those in FIGS. 1 and 2, similar effects can be achieved.
第５図および第６図には、別の冷却器３７の実施例が示
されている。第５図および第（３図において、レーザ管
３内に内壁かひだ、伏をした中空円筒形状の冷却器３７
が設（〕られており、それ以外の構成は第１図および第
２図に示したものとほぼ同じであるから、同様の効果を
奏する。Another embodiment of the cooler 37 is shown in FIGS. 5 and 6. FIGS. 5 and 3 (in FIG. 3, a hollow cylindrical cooler 37 with an inner wall or folds inside the laser tube 3)
is provided, and the other configurations are almost the same as those shown in FIGS. 1 and 2, so the same effects can be achieved.
さらに、第７図および第８図には、別の冷却器３７の実
施例が示されている。第７図および第８図において、レ
ーザ管３がファインセラミックなどの耐熱材からなって
いる。そのレーザ管３内に第１図および第２図に示した
ような中空円筒形状の冷却器３５が設けられており、そ
れ以外は第１図および第２図に示したものとほぼ同じで
あるから、同様の効果を秦する。レーザ管３を耐熱材と
したことにより、耐熱性に優れて冷却効果が向上する。Further, in FIGS. 7 and 8, another embodiment of the cooler 37 is shown. In FIGS. 7 and 8, the laser tube 3 is made of a heat-resistant material such as fine ceramic. A hollow cylindrical cooler 35 as shown in FIGS. 1 and 2 is provided inside the laser tube 3, and other than that, the laser tube 3 is almost the same as that shown in FIGS. 1 and 2. From Qin, a similar effect. Since the laser tube 3 is made of a heat-resistant material, it has excellent heat resistance and improves the cooling effect.
第１図〜第８図に示した冷却３３７は供給口３９Ａから
排出口３９１３へ常時冷却液を流してもよく、供給口３
９Ａ、排出口３９’ｆ３から定期的に冷却液を供給、排
出するようにしても構わない。The cooling 337 shown in FIGS. 1 to 8 may be configured by constantly flowing the cooling liquid from the supply port 39A to the discharge port 3913,
9A, the cooling liquid may be periodically supplied and discharged from the discharge port 39'f3.
なお、この発明は前述した実施例に限定されることなく
、適宜の変更を行なうことにより、その他の態様で実施
し得るものである。Note that the present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented in other embodiments by making appropriate changes.
以上のごとき実施例の説明より理解されるように、この
発明によれは、レーザガスの循環通路に陽極と陰極とか
らなる電極を設け、そのそれぞれの電極間における放電
部のレーザ信・内にし−ザカスを積極的に強制冷却する
ための冷却装置を設けであるから、放電部のレーザ管を
通るレーザガスを積極的に強制冷却することができる。As can be understood from the above description of the embodiments, according to the present invention, an electrode consisting of an anode and a cathode is provided in the laser gas circulation path, and the laser signal of the discharge section between the respective electrodes is controlled. Since a cooling device is provided to actively forcibly cool the laser gas, it is possible to actively forcibly cool the laser gas passing through the laser tube of the discharge section.
而して、レーザガスは強制冷却されることにより、より
高利得で高出力のレーザビームを出力することができる
。By forcing the laser gas to cool, it is possible to output a laser beam with higher gain and higher power.
第１図はこの発明の主要部である放電部の正面図、第２
図は第１図の■−■線の断面図、第３図は別の放電部の
正面図、第４図は第３図のＩＶ −ＩＶ線の断面図、第
５図は別の放電部の正面図、第６図は第５図のＶｌ−Ｖ
ｌ線の断面図、第７図は別の放電部の正面図、第８図は
第７図の■−■線の断面図である。
第９図はこの発明を実施したレーザ発振器の一例の概略
正面図である。
■・・・レーザ発振器 ３・・・レーザ管５・・・
レーザカス循環装置
７・・・陽極 ９・・・陰極１５・・・放
電部 ３５・・・冷却装置３７・・・冷却器
代理人 弁理士 三 好 保 男
第５図
第７図Figure 1 is a front view of the discharge section which is the main part of this invention;
The figure is a sectional view taken along the line ■-■ in Fig. 1, Fig. 3 is a front view of another discharge section, Fig. 4 is a sectional view taken along the IV-IV line in Fig. 3, and Fig. 5 is another discharge section. The front view of Figure 6 is Vl-V of Figure 5.
7 is a front view of another discharge section, and FIG. 8 is a sectional view taken along the line ■--■ in FIG. 7. FIG. 9 is a schematic front view of an example of a laser oscillator embodying the present invention. ■... Laser oscillator 3... Laser tube 5...
Laser scum circulation device 7...Anode 9...Cathode 15...Discharge part 35...Cooling device 37...Cooler representative Patent attorney Yasuo Miyoshi Figure 5 Figure 7
Claims (2)
けた電極間の放電部を積極的に強制冷却することを特徴
とするレーザ発振器におけるレーザガスの冷却方法。(1) A method for cooling laser gas in a laser oscillator, which comprises actively forcibly cooling a discharge portion between electrodes provided in a laser gas circulation path in the laser oscillator.
極と陰極とからなる電極を設け、そのそれぞれの電極間
における放電部のレーザ管内にレーザガスを積極的に強
制冷却するための冷却装置を設けてなることを特徴とす
るレーザ発振器におけるレーザガスの冷却装置。(2) An electrode consisting of an anode and a cathode is provided in the laser gas circulation path in the laser oscillator, and a cooling device for actively forced cooling of the laser gas is provided in the laser tube of the discharge section between the respective electrodes. A cooling device for laser gas in a laser oscillator, characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11495388A JPH01286475A (en) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | Method and apparatus for cooling laser gas in laser oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11495388A JPH01286475A (en) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | Method and apparatus for cooling laser gas in laser oscillator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01286475A true JPH01286475A (en) | 1989-11-17 |
Family
ID=14650735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11495388A Pending JPH01286475A (en) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | Method and apparatus for cooling laser gas in laser oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01286475A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112886369A (en) * | 2021-03-01 | 2021-06-01 | 应急管理部上海消防研究所 | Compact dry ice air-cooled laser heat dissipation system and method |
-
1988
- 1988-05-13 JP JP11495388A patent/JPH01286475A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112886369A (en) * | 2021-03-01 | 2021-06-01 | 应急管理部上海消防研究所 | Compact dry ice air-cooled laser heat dissipation system and method |
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