JPH022696A - レーザ発振装置 - Google Patents
レーザ発振装置Info
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- JPH022696A JPH022696A JP63148919A JP14891988A JPH022696A JP H022696 A JPH022696 A JP H022696A JP 63148919 A JP63148919 A JP 63148919A JP 14891988 A JP14891988 A JP 14891988A JP H022696 A JPH022696 A JP H022696A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/036—Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube
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- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
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。
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〕
本発明は加工用ＣＯ□レーザ等の高出力レーザに関し、
詳細には小型軽量化し、発振特性、信頼性、保守性を改
良したＣＯ□レーザ発振装置に関する。
詳細には小型軽量化し、発振特性、信頼性、保守性を改
良したＣＯ□レーザ発振装置に関する。
第３図に従来技術によるＣＯ□レーザのレーザ発振装置
の構成を示す。図において、放電管Ｉの両端には出力結
合鏡２と全反射鏡３が設置されている。又放電管１の外
側には２枚の金属電極４および５が取り付けられており
、その間に高周波電圧が高周波電源６によって印加され
、放電管１内に高周波グロー放電が発生してレーザ励起
が行われる。放電管ｌ内のレーザビーム光軸を１３で、
また出力結合鏡２から外部に取り出されるレーザビーム
光軸を１４でそれぞれ示す。
の構成を示す。図において、放電管Ｉの両端には出力結
合鏡２と全反射鏡３が設置されている。又放電管１の外
側には２枚の金属電極４および５が取り付けられており
、その間に高周波電圧が高周波電源６によって印加され
、放電管１内に高周波グロー放電が発生してレーザ励起
が行われる。放電管ｌ内のレーザビーム光軸を１３で、
また出力結合鏡２から外部に取り出されるレーザビーム
光軸を１４でそれぞれ示す。
レーザ発振装置起動時には先ず最初に真空ポンプ１２に
よって装置内部全体が排気される。ついでバルブ１１が
開放になり所定流量のレーザガスがボンベ１０から導か
れ装置内のガス圧は規定値に達し、その後は真空ポンプ
１２の排気と補給ガス導入が続き、ガス圧は規定値に保
たれたまま、レーザガスの一部は継続して新鮮ガスに置
換されることになりガス汚染を防止する。
よって装置内部全体が排気される。ついでバルブ１１が
開放になり所定流量のレーザガスがボンベ１０から導か
れ装置内のガス圧は規定値に達し、その後は真空ポンプ
１２の排気と補給ガス導入が続き、ガス圧は規定値に保
たれたまま、レーザガスの一部は継続して新鮮ガスに置
換されることになりガス汚染を防止する。
さらに第３図では送風機９によってレーザガスを装置内
で循環している。この目的はレーザガスの冷却にある。
で循環している。この目的はレーザガスの冷却にある。
Ｃｏ２レーザでは注入電気エネルギーの約２０％がレー
ザ光に変換され、他はガス加熱に消費される。ところが
理論によればレーザ発振利得は絶対温度Ｔの−（３／２
）乗に比例するので発振効率を上昇させるためにレーザ
ガスの強制冷却が必要である。レーザガスは約Ｌｏｏｍ
／ ｓ ｅ ｃの流速で放電管内を通過し矢印で示す方
向に流れ冷却器８に導かれる。ここでは主として放電に
よる加熱エネルギーが除去される。送風機９では圧縮熱
が発生するのでガスは放電管１に再度導かれる前に冷却
器７を通過する。これらの冷却器７及び８は周知である
ので詳細な説明は省略する。
ザ光に変換され、他はガス加熱に消費される。ところが
理論によればレーザ発振利得は絶対温度Ｔの−（３／２
）乗に比例するので発振効率を上昇させるためにレーザ
ガスの強制冷却が必要である。レーザガスは約Ｌｏｏｍ
／ ｓ ｅ ｃの流速で放電管内を通過し矢印で示す方
向に流れ冷却器８に導かれる。ここでは主として放電に
よる加熱エネルギーが除去される。送風機９では圧縮熱
が発生するのでガスは放電管１に再度導かれる前に冷却
器７を通過する。これらの冷却器７及び８は周知である
ので詳細な説明は省略する。
第４図に従来のターボブロワの構造を示す。ターボ翼１
６はシャフトに取り付けたロータ１７と、ステータ１８
から構成されるモータによって、約１０万ＰＰＭの高速
回転で回転される。そのため低速のルーツブロワに比較
して回転数に逆比例して体積が小さくなっている。さら
に、シャフトの支持にころがり軸受や気体軸受を使用し
ている。
６はシャフトに取り付けたロータ１７と、ステータ１８
から構成されるモータによって、約１０万ＰＰＭの高速
回転で回転される。そのため低速のルーツブロワに比較
して回転数に逆比例して体積が小さくなっている。さら
に、シャフトの支持にころがり軸受や気体軸受を使用し
ている。
第４図はころがり軸受の場合を示す。ころがり軸受１９
及び２０の潤滑は高速回転のためオイルを定期的に軸受
に供給するオイルジェットやオイルエア潤滑が使用され
ている。第４図においてはころがり軸１９および２０に
オイル供給ユニット２１が空気を使用してオイルを霧化
し通路２２あるいは２３よりころがり軸受に供給する。
及び２０の潤滑は高速回転のためオイルを定期的に軸受
に供給するオイルジェットやオイルエア潤滑が使用され
ている。第４図においてはころがり軸１９および２０に
オイル供給ユニット２１が空気を使用してオイルを霧化
し通路２２あるいは２３よりころがり軸受に供給する。
また、オイルがレーザガス中に侵入しないように微少隙
間のラビリンス２４が形成されている。
間のラビリンス２４が形成されている。
第３図及び第４図に示す従来のレーザ発振装置では以下
のような課題がある。
のような課題がある。
第一は潤滑油にオイルを使用しているので油成分がラビ
リンスの隙間からレーザガス中に混入して光学部品を汚
染し、出力低下やモード変形をもたらすことである。こ
のため高出力ＣＯ２レーザでは常時レーザガスの置換を
行っており運転経費のかなりの部分を占める。それを行
っても定期的に光学部品を交換したりクリーニングした
りする必要があり、メンテナンスに多大な労力を必要と
している。
リンスの隙間からレーザガス中に混入して光学部品を汚
染し、出力低下やモード変形をもたらすことである。こ
のため高出力ＣＯ２レーザでは常時レーザガスの置換を
行っており運転経費のかなりの部分を占める。それを行
っても定期的に光学部品を交換したりクリーニングした
りする必要があり、メンテナンスに多大な労力を必要と
している。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、タ
ーボ翼と駆動系が磁性流体で分離されているレーザ発振
装置を提供することを目的とする。
ーボ翼と駆動系が磁性流体で分離されているレーザ発振
装置を提供することを目的とする。
該送風機がレーザガス中で回転するターボ翼から構成さ
れ、該ターボ翼と駆動系が磁性流体で分離されているこ
とを特徴とするレーザ発振装置が、提供される。
れ、該ターボ翼と駆動系が磁性流体で分離されているこ
とを特徴とするレーザ発振装置が、提供される。
ターボブロワの送風機において、レーザガス中のターボ
翼と大気中の駆動系の間に液体中にマグネタイトなどの
強磁性体の固体粒子（直径０．ＯＩＩＩｍ程度）を安定
分散させたいわゆる磁性流体を磁気力によって保持して
いるので、完全にターボ翼と駆動系が遮断されることに
よって、オイルによる光学部品の汚染がなくなる。
翼と大気中の駆動系の間に液体中にマグネタイトなどの
強磁性体の固体粒子（直径０．ＯＩＩＩｍ程度）を安定
分散させたいわゆる磁性流体を磁気力によって保持して
いるので、完全にターボ翼と駆動系が遮断されることに
よって、オイルによる光学部品の汚染がなくなる。
本発明では上記課題を解決するために、気体放電によっ
てレーザ励起をする放電管、レーザ発振を行わせる光共
振器、送風機および冷却器によってレーザガスを強制冷
却させるガス循環装置等から構成されるレーザ発振装置
において、〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
てレーザ励起をする放電管、レーザ発振を行わせる光共
振器、送風機および冷却器によってレーザガスを強制冷
却させるガス循環装置等から構成されるレーザ発振装置
において、〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図に本発明のレーザ発振装置の一実施例の構成図を
示す。第４図と同一の構成要素には同一の符合が付して
あり、その詳細な説明は省略する。
示す。第４図と同一の構成要素には同一の符合が付して
あり、その詳細な説明は省略する。
ここで、ターボ翼１６は遠心翼を示しているが斜流翼で
あっても軸流翼であってもよい。
あっても軸流翼であってもよい。
ターボ翼１６と軸受１９の間で、磁極片′Ｓ５と磁石２
７によって磁気回路をし、シャフトと磁極片２５隙間に
磁性流体２６を保持している。磁性流体２６のベース液
はエステル系やアルキルナフタリン系の溶液であり、十
分軸受１９で使用するオイルやグリースを遮断すること
ができる。
７によって磁気回路をし、シャフトと磁極片２５隙間に
磁性流体２６を保持している。磁性流体２６のベース液
はエステル系やアルキルナフタリン系の溶液であり、十
分軸受１９で使用するオイルやグリースを遮断すること
ができる。
第２図に磁性流体を保持するための詳細図を示す。図に
おいて、１６はターボブロワ、２５は磁極片であり、２
７は磁石である。２８は磁石２７によって形成される磁
気回路であり、磁極片２５の先端の磁界強度が最大にな
る。
おいて、１６はターボブロワ、２５は磁極片であり、２
７は磁石である。２８は磁石２７によって形成される磁
気回路であり、磁極片２５の先端の磁界強度が最大にな
る。
この磁極片２５の先端の部分に磁性流体２６を供給する
と、磁気力により磁性流体２６は磁界の強い場所、すな
わち磁極片２５の先端に拘束される。この結果、ターボ
ブロワ１６と軸受１９側との圧力差に耐え、シール効果
を発揮する。また、シャフトの回転による遠心力にも耐
えうる。
と、磁気力により磁性流体２６は磁界の強い場所、すな
わち磁極片２５の先端に拘束される。この結果、ターボ
ブロワ１６と軸受１９側との圧力差に耐え、シール効果
を発揮する。また、シャフトの回転による遠心力にも耐
えうる。
なお、第２図では磁極は１段で構成したが、磁極片１段
当たりで、磁性流体が耐えられる圧力差は０．５気圧程
度であるので、必要に応じて磁極片の突起部を複数にし
たり、磁極片の段数を増やすこともできる。
当たりで、磁性流体が耐えられる圧力差は０．５気圧程
度であるので、必要に応じて磁極片の突起部を複数にし
たり、磁極片の段数を増やすこともできる。
以上説明したように本発明では、ターボ翼と駆動系を磁
性流体で分離したので、オイルやグリースがレーザガス
中のターボブロワ側に侵入することがまったくなくなる
ためオイルによる光学部品の汚染がなくなり、レーザ出
力及びビーム特性の劣化がなくなる。
性流体で分離したので、オイルやグリースがレーザガス
中のターボブロワ側に侵入することがまったくなくなる
ためオイルによる光学部品の汚染がなくなり、レーザ出
力及びビーム特性の劣化がなくなる。
第１図は本発明のターボブロワの構造図、第２図は磁性
流体部分の詳細図、 第３図は従来のＣｏｔ レーザのレーザ発振装置の構成
図、 第４図は従来のターボブロワの構成図である。 １ 放電管 ２− 出力結合鏡 ３−−−−−・・−・−・・−全反射鏡４．５・−・・
・・−・−・−・・電極６・−・・・・−・・−高周波
電源 ７．８−−−−−−−−−−−一・−冷却器９−・−−
ｍ−−−−・・−・・送風機１０−・−・・−−−一−
−−・・ガスボンベ１２・・・・・−−−−−・−・・
・真空ポンプ１３・−・・−−−−−ｍ−・・・共振器
内レーザビーム光軸１４−−−−−−−−−−−−−−
一共振器外レーザビーム光軸１６・−・・・−・・−・
−・−・−ターボ翼１７−・・・−・−・・−・ロータ １８・・・−−−−−・−・・−・ステーク１９．２０
−−−−−−−−−−・−・−ころがり軸受２５−−−
−−一・−・−磁極片 ２６−−−−−−−−−−−−−−一磁性流体２７−・
・・−−−−−−一−−磁石 第１図
流体部分の詳細図、 第３図は従来のＣｏｔ レーザのレーザ発振装置の構成
図、 第４図は従来のターボブロワの構成図である。 １ 放電管 ２− 出力結合鏡 ３−−−−−・・−・−・・−全反射鏡４．５・−・・
・・−・−・−・・電極６・−・・・・−・・−高周波
電源 ７．８−−−−−−−−−−−一・−冷却器９−・−−
ｍ−−−−・・−・・送風機１０−・−・・−−−一−
−−・・ガスボンベ１２・・・・・−−−−−・−・・
・真空ポンプ１３・−・・−−−−−ｍ−・・・共振器
内レーザビーム光軸１４−−−−−−−−−−−−−−
一共振器外レーザビーム光軸１６・−・・・−・・−・
−・−・−ターボ翼１７−・・・−・−・・−・ロータ １８・・・−−−−−・−・・−・ステーク１９．２０
−−−−−−−−−−・−・−ころがり軸受２５−−−
−−一・−・−磁極片 ２６−−−−−−−−−−−−−−一磁性流体２７−・
・・−−−−−−一−−磁石 第１図
Claims (3)
- （１）気体放電によってレーザ励起をする放電管、レ
ーザ発振を行わせる光共振器、送風機および冷却器によ
ってレーザガスを強制冷却させるガス循環装置等から構
成されるレーザ発振装置において、該送風機がレーザガ
ス中で回転するターボ翼から構成され、該ターボ翼と駆
動系が磁性流体で分離されていることを特徴とするレー
ザ発振装置。 - （２）前記磁性流体を保持するための磁極片の突起部を
複数にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のレーザ発振装置。 - （３）前記磁性流体を保持するための磁極片の段数を複
数にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
レーザ発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63148919A JPH022696A (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | レーザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63148919A JPH022696A (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | レーザ発振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH022696A true JPH022696A (ja) | 1990-01-08 |
Family
ID=15463594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63148919A Pending JPH022696A (ja) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | レーザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH022696A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017101593A (ja) * | 2015-12-01 | 2017-06-08 | トヨタ紡織株式会社 | モータ及びこれを備える電動過給機 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59106168A (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レ−ザ発振器 |
| JPS59111382A (ja) * | 1982-12-17 | 1984-06-27 | Hitachi Ltd | 炭酸ガスレ−ザ発振器 |
| JPS59152680A (ja) * | 1983-02-21 | 1984-08-31 | Komatsu Ltd | クロスフロ−型レ−ザ装置 |
| JPS6327084A (ja) * | 1986-07-20 | 1988-02-04 | Nikon Corp | 差圧セルを設けたレ−ザ装置 |
-
1988
- 1988-06-16 JP JP63148919A patent/JPH022696A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59106168A (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レ−ザ発振器 |
| JPS59111382A (ja) * | 1982-12-17 | 1984-06-27 | Hitachi Ltd | 炭酸ガスレ−ザ発振器 |
| JPS59152680A (ja) * | 1983-02-21 | 1984-08-31 | Komatsu Ltd | クロスフロ−型レ−ザ装置 |
| JPS6327084A (ja) * | 1986-07-20 | 1988-02-04 | Nikon Corp | 差圧セルを設けたレ−ザ装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017101593A (ja) * | 2015-12-01 | 2017-06-08 | トヨタ紡織株式会社 | モータ及びこれを備える電動過給機 |
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