JPH03110093A - レーザ加工方法 - Google Patents
レーザ加工方法Info
- Publication number
- JPH03110093A JPH03110093A JP1248879A JP24887989A JPH03110093A JP H03110093 A JPH03110093 A JP H03110093A JP 1248879 A JP1248879 A JP 1248879A JP 24887989 A JP24887989 A JP 24887989A JP H03110093 A JPH03110093 A JP H03110093A
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- JP
- Japan
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- processed
- laser beam
- laser
- optical fiber
- iodine
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- Pending
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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〕
この発明は、水中、もしくは雨、霧、あるいは雲のよう
な湿潤雰囲気中に置かれた物体の被加工部位に所望のレ
ーザ加工を施すためのレーザ加工方法に関する。
な湿潤雰囲気中に置かれた物体の被加工部位に所望のレ
ーザ加工を施すためのレーザ加工方法に関する。
１９６０年にルビーレーザがはじめて発振してから、２
０００種以上にのぼる波長のレーザが発振されている。
０００種以上にのぼる波長のレーザが発振されている。
そしてこれらのレーザ光の応用分野が著しく拡大され、
中でもレーザ加工の分野に注目が集められて、穴あけ、
切断、微小量除去、溶接および表面処理を含む加工に工
業的に広く応用されている。このようなレーザ加工に用
いられているレーザ光は主としてＣＯｔ レーザおよび
ルビーレーザである。
中でもレーザ加工の分野に注目が集められて、穴あけ、
切断、微小量除去、溶接および表面処理を含む加工に工
業的に広く応用されている。このようなレーザ加工に用
いられているレーザ光は主としてＣＯｔ レーザおよび
ルビーレーザである。
ＣＯよレーザは、１０．６μ閑という長波長のために、
多種の材料に対する加工用に広く利用されているが、大
出力を得るためにはレーザ共振器が大型となり、使用条
件に制限を受ける。一方、ルビーレーザのような固体レ
ーザは、大出力が容易に得られる反面、波長が短いため
に、レーザ光が通過する媒体による吸収の影響を受けや
すく、たとえば水蒸気の多い雰囲気中、あるいは水中で
の使用は困難または不可能である。
多種の材料に対する加工用に広く利用されているが、大
出力を得るためにはレーザ共振器が大型となり、使用条
件に制限を受ける。一方、ルビーレーザのような固体レ
ーザは、大出力が容易に得られる反面、波長が短いため
に、レーザ光が通過する媒体による吸収の影響を受けや
すく、たとえば水蒸気の多い雰囲気中、あるいは水中で
の使用は困難または不可能である。
この発明は、上記のようなレーザ加工の実情に鑑みてな
されたもので、水中、もしくは雨、露、あるいは雲のよ
うな湿潤雰囲気中に置かれた物体に対しても所望の加工
を効率的に行うことができるレーザ加工方法を提供する
ことを目的とする。
されたもので、水中、もしくは雨、露、あるいは雲のよ
うな湿潤雰囲気中に置かれた物体に対しても所望の加工
を効率的に行うことができるレーザ加工方法を提供する
ことを目的とする。
この発明のレーザ加工方法においては、レーザ光として
化学励起ヨウ素レーザ（Ｃ４ｍ１ｃａｌｌｙ Ｐｕｍｐ
ｅｄＩｎｄｉｎｅ Ｌａ５ｅｒ ： ＣＰ Ｉ Ｌ ）
を使用する。この発明では、この性質を利用して、共振
器から取り出したレーザ光を被加工部位の近傍まで導（
ために光ファイバを使用する。
化学励起ヨウ素レーザ（Ｃ４ｍ１ｃａｌｌｙ Ｐｕｍｐ
ｅｄＩｎｄｉｎｅ Ｌａ５ｅｒ ： ＣＰ Ｉ Ｌ ）
を使用する。この発明では、この性質を利用して、共振
器から取り出したレーザ光を被加工部位の近傍まで導（
ために光ファイバを使用する。
近年、化学励起ヨウ素レーザの研究開発が進み、１．３
１５μｍの波長の高出力レーザの発生に成功している。
１５μｍの波長の高出力レーザの発生に成功している。
このＣＰＩＬは、レーザ発振のためのボンピング源とし
て電気エネルギを必要とせず、化学燃料によってレーザ
発振を行うことができ、構造が比較的簡単であるという
利点を有している。
て電気エネルギを必要とせず、化学燃料によってレーザ
発振を行うことができ、構造が比較的簡単であるという
利点を有している。
そしてその比較的長い波長のために、レーザ光が通過す
る媒体による吸収の影響を受けにくく、水蒸気の多い雰
囲気中、あるいは水中でも、物１体の被加工部位にエネ
ルギを効果的に伝達することができる。またヨウ素レー
ザは、光フアイバ中をきわめて小さい損失で通過する性
質を有する。
る媒体による吸収の影響を受けにくく、水蒸気の多い雰
囲気中、あるいは水中でも、物１体の被加工部位にエネ
ルギを効果的に伝達することができる。またヨウ素レー
ザは、光フアイバ中をきわめて小さい損失で通過する性
質を有する。
ＣＰＩＬの基本原理は、次式で示されるエネルギ移乗反
応である。
応である。
０？ＣΔ） ＋ Ｉ （Ｐｓ／ｚ） −” Ｏｘ （３
Σ） ＋Ｉ”（Ｐ＋／ｚ） −（１）ここで０！”（’
Δ）は励起状態の酸素、■“（Ｐ１／□）は励起状態の
ヨウ素を示す。
Σ） ＋Ｉ”（Ｐ＋／ｚ） −（１）ここで０！”（’
Δ）は励起状態の酸素、■“（Ｐ１／□）は励起状態の
ヨウ素を示す。
（１）式の反応において、左辺から右辺への反応速度が
速いため、効率よくボンピングが行われ、！”（Ｐ＋ｚ
＊）が生成される。このＩ”（Ｐ＋／ｚ）がレーザ媒質
となり、波長１．３１５μｍのレーザ光を発生する。こ
こで最も重要なことは、ボンピング源であるＯｘ”（’
Δ）をいかに効率よく発生させるか、ということである
、現在知られている最も効率のよい方法は、次式で示す
過酸化水素の分解反応である。
速いため、効率よくボンピングが行われ、！”（Ｐ＋ｚ
＊）が生成される。このＩ”（Ｐ＋／ｚ）がレーザ媒質
となり、波長１．３１５μｍのレーザ光を発生する。こ
こで最も重要なことは、ボンピング源であるＯｘ”（’
Δ）をいかに効率よく発生させるか、ということである
、現在知られている最も効率のよい方法は、次式で示す
過酸化水素の分解反応である。
ＨｚＯｚ＋２ＮａＯＨ＋Ｃ１ｇ−＋Ｏｚ”＋２８ｚＯ＋
２８ａＣ１−（２）この反応は、高濃度過酸化水素水溶
液に水酸化ナトリウム水溶液を加えてアルカリ性にし、
この混合溶液中に塩素ガスをバブリングすることによっ
て行うことができ、０？ＣΔ）が容易に発生する。
２８ａＣ１−（２）この反応は、高濃度過酸化水素水溶
液に水酸化ナトリウム水溶液を加えてアルカリ性にし、
この混合溶液中に塩素ガスをバブリングすることによっ
て行うことができ、０？ＣΔ）が容易に発生する。
またこの発明においては、共振器から取り出したレーザ
光を被加工部位の近傍まで導くために光ファイバを使用
する。これによって共振器から被加工部位までの距離が
長い場合でも、エネルギの伝達損失を最小限に抑えるこ
とができる。
光を被加工部位の近傍まで導くために光ファイバを使用
する。これによって共振器から被加工部位までの距離が
長い場合でも、エネルギの伝達損失を最小限に抑えるこ
とができる。
以下に図面を参照して、この発明のレーザ加工方法を船
体の補修に適用した一実施例を説明する。
体の補修に適用した一実施例を説明する。
図において、符号１はヨウ素レーザ発生装置を示し、こ
れは、アルカリ性過酸化水素水溶液に塩素または塩素化
合物を接触させて励起酸素を発生させる酸素発生器と、
この励起酸素を導入してその中にヨウ素を添加し、励起
酸素からヨウ素へのエネルギ移乗反応によりヨウ素を励
起してレーザ発振を得るレーザ共振器とを主要構成要素
としている。このヨウ素レーザ発生装置１の構成および
動作は通常のものと同じであるので、その詳細な説明を
省略する。
れは、アルカリ性過酸化水素水溶液に塩素または塩素化
合物を接触させて励起酸素を発生させる酸素発生器と、
この励起酸素を導入してその中にヨウ素を添加し、励起
酸素からヨウ素へのエネルギ移乗反応によりヨウ素を励
起してレーザ発振を得るレーザ共振器とを主要構成要素
としている。このヨウ素レーザ発生装置１の構成および
動作は通常のものと同じであるので、その詳細な説明を
省略する。
ヨウ素レーザ発生装置ｌのレーザ光出力端には、適当な
カプラー（図示せず）を介して光ファイバ２の一端が接
続されている。この光ファイバ２は、ヨウ素レーザ発生
装置ｌから、加工対象である船体３の被加工部位までの
距離よりも十分に長いもので、その先端には、所望の加
工を行うのに適した集束装置４が取り付けられている。
カプラー（図示せず）を介して光ファイバ２の一端が接
続されている。この光ファイバ２は、ヨウ素レーザ発生
装置ｌから、加工対象である船体３の被加工部位までの
距離よりも十分に長いもので、その先端には、所望の加
工を行うのに適した集束装置４が取り付けられている。
この集束装置４は、適当な支持装置によって船体３の被
加工部位に対して所定の位置に保持されてもよく、ある
いは潜水作業員によって保持されてもよい。なお加工の
種類によっては集束装置４を省略できる場合がある。こ
の発明方法によって行われる加工とは、穴あけ、切断、
溶接、あるいは熱処理などの、ヨウ素レーザ光によって
行うことができるすべての加工を包含する。
加工部位に対して所定の位置に保持されてもよく、ある
いは潜水作業員によって保持されてもよい。なお加工の
種類によっては集束装置４を省略できる場合がある。こ
の発明方法によって行われる加工とは、穴あけ、切断、
溶接、あるいは熱処理などの、ヨウ素レーザ光によって
行うことができるすべての加工を包含する。
加工作業は、集束装置４を船体３の被加工部位に対して
所定の位置に保持した状態で、ヨウ素レーザ発生装置１
からのレーザ光を光ファイバ２、集束装置４を介してレ
ーザ光を照射することによって行われる。
所定の位置に保持した状態で、ヨウ素レーザ発生装置１
からのレーザ光を光ファイバ２、集束装置４を介してレ
ーザ光を照射することによって行われる。
以上に説明したようにこの発明によれば、水による吸収
の影響を受けることが少ないヨウ素レーザ光を使用し、
これを光ファイバによって被加工部位に導いている。し
たがって所望の加工を能率的に行うことができる。また
ヨウ素レーザ発生装置はＣＯ，レーザなどの他のレーザ
光の発生装置と比較して構造が簡単で小型化が容易なの
で、広い範囲にわたる被加工部位に沿って自由に移動さ
せることができ、簡便に作業することが可能となる。
の影響を受けることが少ないヨウ素レーザ光を使用し、
これを光ファイバによって被加工部位に導いている。し
たがって所望の加工を能率的に行うことができる。また
ヨウ素レーザ発生装置はＣＯ，レーザなどの他のレーザ
光の発生装置と比較して構造が簡単で小型化が容易なの
で、広い範囲にわたる被加工部位に沿って自由に移動さ
せることができ、簡便に作業することが可能となる。
図面はこの発明方法にしたがって船体を加工する状態を
示す説明図である。 図において、１はヨウ素レーザ発生装置、２は光ファイ
バ、３は船体、４は集束装置をそれぞれ示す。
示す説明図である。 図において、１はヨウ素レーザ発生装置、２は光ファイ
バ、３は船体、４は集束装置をそれぞれ示す。
Claims (1)
- 水中もしくは湿潤雰囲気中に置かれた物体の被加工部位
に、ヨウ素レーザ装置から取り出したヨウ素レーザ光を
、光ファイバを通して導くことによって前記被加工部位
に所望のレーザ加工を施すことを特徴とするレーザ加工
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1248879A JPH03110093A (ja) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | レーザ加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1248879A JPH03110093A (ja) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | レーザ加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03110093A true JPH03110093A (ja) | 1991-05-10 |
Family
ID=17184793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1248879A Pending JPH03110093A (ja) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | レーザ加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03110093A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5977515A (en) * | 1994-10-05 | 1999-11-02 | Hitachi, Ltd. | Underwater laser processing device including chamber with partitioning wall |
| US6084202A (en) * | 1995-01-31 | 2000-07-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Underwater laser processing method and apparatus |
-
1989
- 1989-09-25 JP JP1248879A patent/JPH03110093A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5977515A (en) * | 1994-10-05 | 1999-11-02 | Hitachi, Ltd. | Underwater laser processing device including chamber with partitioning wall |
| US6084202A (en) * | 1995-01-31 | 2000-07-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Underwater laser processing method and apparatus |
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