JPH02267981A - ガスレーザ制御装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明はガスレーザ制御装置に関し、特に放電管の安価
確実な点弧に関するものである。

従来の技術 従来、ＤＣ励起ガスレーザ装置において、放電開始電圧
そのもののバラツキ、ガス流量の変動。

電源電圧の変動、放電管の汚れなどで放電管が放電開始
時あるいはレーザ出力をパワーコントロールし、レーザ
出力を絞った場合点弧しないあるいは失弧する場合が発
生し板金加工などでの加工開始点の加工不良などが発生
していた。

これらを解決するためにＤＣ励起ガスレーザ装置では放
電管が放電開始電圧以上となるように。

火花発振方式などの高周波発生装置の出力を放電管に印
加あるいは放電しやすいように放電管に別途ピン電極な
どを設けていた。

発明が解決しようとする課題 ＤＣ励起ガスレーザ装置の火花発振方式あるいはピン電
極方式などは、火花放電電極あるいはビン電極の消耗経
年変化があり、また点弧させる装置、放電管が複雑高価
となった。

本発明は従来の欠点を除去し、既存の放電管に印加する
直流高圧電源と放電管を制御する真空管などに一部回路
を追加するのみで放電管の点弧が確実に得られるように
したものである。

課題を解決するための手段 上記の課題を解決するために本発明のＣ０２レーザ制御
装置は、レーザ出力を取りだす放電管と、該放電管に直
流高圧を印加するだめの高圧電源と、前記放電管を制御
する真空管などの制御素子と、前記放電管に接続された
第１の電圧供給部および第２の電圧供給部と、発振回路
と絶縁トランスとを具備し、前記第１の電圧供給部と前
記発振回路の一端とを接続し、該発振回路の他端と前記
絶縁トランスの１次側の一端とを接続し、該絶縁トラン
スの１次側の他端と前記制御素子とを接続し前記絶縁ト
ランスの２次側の一端を前記高圧電源に接続し、該絶縁
トランスの２次側の他端を前記第２の電圧供給部に接続
してなるようにしたものである。

作　　用 放電開始時あるいはレーザ出力を絞った場合でも放電管
を制御している既存の真空管が導通している期間は、絶
縁トランスの２次側に発生した電圧と既存の直流高圧電
源の電圧が加算重畳されたものが常に放電管に印加され
、加算された電圧が放電開始電圧以上となるようにすれ
ば放電管は確実に点弧する。

しかも絶縁トランスの１次側に供給される高圧電源も既
存放電管のインピーダンヌを利用でき、発振回路を経て
既存の直流高圧電源から供給できる。

実施例 第１図は本発明の直流高圧電源部を示したものである。

第２図は第１図の発振回路と絶縁トランスの別の実施例
である。

まず、第３図の従来のものについて説明すると、直流高
圧電源２の直流高圧はレーザ出力を取り出す放電管３に
印加され真空管４で制御され、真空管４のカソードはト
ランジスタ６で制御される。

抵抗６，７は真空管４が非導通時に真空管４かに印加さ
れる電圧が定格電圧 以下となるようにするためのものである。

火花発振装置８は昇圧トランス９と火花放電電極１０、
さ、らに昇圧する外圧トランス１１などで構成され、火
花放電電極のギャップにより決められた電圧が外圧トラ
ンス１１で昇圧され、放電管に巻き付けられた導電金属
（金属バンドなど）１２に印加され放電管が点弧するよ
うになっている。

ところが、第３図の構成で実際に火花発振装置８の出力
を発振周波数３ｘｈ、発振電圧１６ＫＶとしても前述の
従来技術で記載したように放電開始電圧そのもののバラ
ツキ、ガス流量の変動電源電圧の変動、放電管の汚れ、
あるいは放電管の電極の摩耗、汚れ、あるいは火花放電
電極の消耗、汚れなどで時々点弧しない場合があったり
、また稼動時間が長くなると点弧しなくなったりした。

第１図について説明すると、第１図において、第３図と
同じ既存のものは同じ番号を付与してあり、トランジス
タ６がＯＮＩ、、真空管４がＯＮすると第１の電圧供給
部（金属バンドなど）１３よりの電圧は半導体のダイア
ック、ＳＣＲなどで構成された発振回路１４と絶縁トラ
ンス１６の１次側に印加され１発振回路１４は決められ
た発振周波数と発振電圧で発振する。発振回路１４が発
振すると、絶縁トランス１５の２次側に高圧が発生（１
０〜１　ｓｘｖ程度）シ、この絶縁トランス１６の２次
側に発生した電圧と直流高圧電源２の電圧が加算２重畳
されたものが第２の電圧供給部（金属バンドなど）１６
に印加され、放電管３は点弧する。なお実験で確認した
結果であるが８３図の構成で、第２の電圧供給部１６に
直接直流高圧電源２の電圧を印加しても放電管３は点灯
しやすくなるが前述の従来技術で記載したようなバラツ
キなどの内容で時折点灯しないものが発生した。

−また、第３図、第１図のような放電管を点弧させる装
置なしで直流高圧電源２の電圧を零から上昇させ、放電
管外径φ３５ｘｄａ３０、ガス流量５０Ｔｏｒｒのもの
で放電管３の放電開始電圧を調べてみた結果４θＫＶ程
度であり、バラツキなどを考えると４θＫＶ以上の放電
開始電圧が必要であることがわかった。これより電離さ
せるための電圧は放電管内部で４６Ｋｖ／４３ｏＨ以上
必要であり、これを一つの目安に絶縁トランス１５の２
次電圧などを決めた、 第３図の構成で絶縁トランス１１の２次側の一端をアー
スしないで火花発振装置８の出力を印加する方法もある
。

第１図で放電管電圧分布の陰極降下を狙って、第１図の
絶縁トランス１６の２次側出力を放電管３の陰極と第２
の電圧供給部１６に直接印加してもよい。

また、第１図の第１の電圧供給部１３および第２の電圧
供給部１６は誘電体でもよい。

また第１図の発振回路１４を第２図の微分回路１７に置
き換え、回路を簡素化し、単発の電圧を発生させる方法
もある。

また、第１図の絶縁トランス１５をより高出力を得るた
めに第２図の巻線コイルにダイオードを内蔵した絶縁ト
ランス１８Ωようにしてもよい。

なお第１図の構成はレーザ出力の連続出力モードあるい
はパルス出力モードでも適用でき効果がある。

発明の効果 以上のように本発明においては、放電開始時あるいはレ
ーザを絞った場合でも連続モード、パルスモードいずれ
の場合でも既存の真空管などの制菌素子、既存の直流高
圧電源、既存の放電管のインピーダンスを利用できて簡
単な回路構成で放電管を確実に点弧することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すＣＯ２ガスレーザ制御
装置の回路図、第２図は本発明の他の実施例を示す要部
の回路図、第３図は従来のＣＯ２ガスレーザ制御装置の
回路図である。 ６・・・・・・トランジスタ、１３・・・・・・第１の
電圧供給部、１４・・・・・・発振回路、１６・・・・
・・絶縁トランス、１６・・・・・・第２の電圧供給部
。 代理人紙名　弁理士粟野　玉章　ほか１名第１図 第２図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流高圧を放電管に印加し，ＤＣグロー放電にに
   よって励起されたガスからレーザ光を発生させるように
   したガスレーザ制御装置において、レーザ出力を取りだ
   す放電管と、該放電管に直流高圧を印加するための高圧
   電源と、前記放電管を制御する真空管などの制御素子と
   、前記放電管に接続された第１の電圧供給部および第２
   の電圧供給部と、発振回路と絶縁トランスとを具備し、
   前記第１の電圧供給部と前記発振回路の一端とを接続し
   、該発振回路の他端と前記絶縁トランスの１次側の一端
   とを接続し、該絶縁トランスの１次側の他端と前記制御
   素子とを接続し、前記絶縁トランスの２次側の一端を前
   記高圧電源に接続し、該絶縁トランスの２次側の他端を
   前記第２の電圧供給部に接続し放電管の放電開始電圧以
   上の電圧を放電管に印加し、放電管を点弧放電させるよ
   うにしたことを特徴とするガスレーザ制御装置。
2. （２）前記発振回路を微分回路に置き換え単発の電圧を
   前記放電管に印加し、放電管を点弧放電させるようにし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のガスレ
   ーザ制御装置。
3. （３）前記絶縁トランス巻線コイルにダイオードを内蔵
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項記載のガスレーザ制御装置。
4. （４）前記第１の電圧供給部および第２の電圧供給部を
   導電金属あるいは誘電体とすることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項または第２項または第３項記載のガスレ
   ーザ制御装置。
5. （５）前記絶縁トランスの２次側の一端を前記放電管の
   第２の電圧供給部に接続し、該絶縁トランスの２次側の
   他端を前記放電管の陰極に接続したことを特徴とする特
   許請求の範囲第２項または第３項または第４項記載のガ
   スレーザ装置。