JPH01286475A - 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 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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。

（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。

（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。

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。

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。

〔発明の構成〕

（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。

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。

（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。

（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。

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。

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
。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

〔発明の効果〕

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。

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
。

【図面の簡単な説明】

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

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）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。
2. （２）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。