JPH03155683A - ガスレーザ発振装置 - Google Patents
ガスレーザ発振装置Info
- Publication number
- JPH03155683A JPH03155683A JP1295883A JP29588389A JPH03155683A JP H03155683 A JPH03155683 A JP H03155683A JP 1295883 A JP1295883 A JP 1295883A JP 29588389 A JP29588389 A JP 29588389A JP H03155683 A JPH03155683 A JP H03155683A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge tube
- electrodes
- pair
- high frequency
- laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
- H01S3/0975—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser using inductive or capacitive excitation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (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、放電管の軸方向と光軸方向が一致した特に効
率よ（レーザ出力を取り出し、ランニングコストを低減
したガスレーザ発振装置に関するものである。
率よ（レーザ出力を取り出し、ランニングコストを低減
したガスレーザ発振装置に関するものである。
従来の技術
従来のガスレーザ発振装置は、第５図に示すような構成
であった。この図において、１はガラスなどの誘電体よ
りなる放電管であり、２，３は放電管１の外周面に密着
して設けられた金属よりなる一対の電極である。４は高
周波電源であり、５は電極２．３と高周波電源４の間に
設けられているマツチング回路である。６は電極２，３
の間にはさまれた放電管１内の放電空間である。７は全
反射鏡、８は部分反射鏡であり、この全反射鏡７、部分
反射鏡８は放電空間６の両端に固定配置され、光共振器
を形成している。９は部分反射鏡８より出力されるレー
ザビームである。矢印１゜はレーザガスの流れる方向を
示しており、第５図に示すような軸流型レーザ装置の中
を循環している。１１は送気管であり、１２．１３は放
電空間６にて放電および送風機により温度上昇したレー
ザガスの温度を下げるための熱交換器、１４は１ノーザ
ガスを循環させるための送風機である。
であった。この図において、１はガラスなどの誘電体よ
りなる放電管であり、２，３は放電管１の外周面に密着
して設けられた金属よりなる一対の電極である。４は高
周波電源であり、５は電極２．３と高周波電源４の間に
設けられているマツチング回路である。６は電極２，３
の間にはさまれた放電管１内の放電空間である。７は全
反射鏡、８は部分反射鏡であり、この全反射鏡７、部分
反射鏡８は放電空間６の両端に固定配置され、光共振器
を形成している。９は部分反射鏡８より出力されるレー
ザビームである。矢印１゜はレーザガスの流れる方向を
示しており、第５図に示すような軸流型レーザ装置の中
を循環している。１１は送気管であり、１２．１３は放
電空間６にて放電および送風機により温度上昇したレー
ザガスの温度を下げるための熱交換器、１４は１ノーザ
ガスを循環させるための送風機である。
なお、送風機１４により放電空間６にて約１００ｍ／ｓ
ｅｅ程度ガス流を得る必要がある。
ｅｅ程度ガス流を得る必要がある。
第６図は、第５図の放電空間６部分の放電管１および一
対の電極２，３の断面を示す図である。
対の電極２，３の断面を示す図である。
以上が従来の軸流型レーザ装置の構成であり、次にその
動作について説明する。
動作について説明する。
高周波電源４からの高周波高電圧を放電空間６に効率よ
（伝達するため、マツチング回路５により、高周波電源
４の出力インピーダンス（Ｚｏ）と、負荷インピーダン
ス（この場合、放電管１の外周の電極２．３間の放電空
間６のインピーダンス（ＺＬ）を整合させている。その
ため、高周波電源４からの高周波高電圧を印加すれば、
放電空間６にグロー状の放電が発生する。放電空間６を
通過するレーザガスは、この放電エネルギーを得て励起
され、その励起されたレーザガスは全反射鏡７および部
分反射鏡８により形成された光共振器で共据状態となり
、部分反射鏡８からレーザビーム９が出力される。この
レーザビーム９がレーザ加工等の用途に用いられること
になる。
（伝達するため、マツチング回路５により、高周波電源
４の出力インピーダンス（Ｚｏ）と、負荷インピーダン
ス（この場合、放電管１の外周の電極２．３間の放電空
間６のインピーダンス（ＺＬ）を整合させている。その
ため、高周波電源４からの高周波高電圧を印加すれば、
放電空間６にグロー状の放電が発生する。放電空間６を
通過するレーザガスは、この放電エネルギーを得て励起
され、その励起されたレーザガスは全反射鏡７および部
分反射鏡８により形成された光共振器で共据状態となり
、部分反射鏡８からレーザビーム９が出力される。この
レーザビーム９がレーザ加工等の用途に用いられること
になる。
上記のように、一対の電極２，３間に高周波高電圧を印
加してレーザビーム９を得る場合、放電空間６のインピ
ーダンス（Ｚｔ＝ＲｊＣ）は、第７図に示す通り電気入
力量により変化することが知られている。
加してレーザビーム９を得る場合、放電空間６のインピ
ーダンス（Ｚｔ＝ＲｊＣ）は、第７図に示す通り電気入
力量により変化することが知られている。
そのため各電気注入量に対して最適なマツチング定数が
存在するが、電気入力に対してマツチング定数を変化さ
せることは困難であるため、第８図に示す通り、ある特
定の電気入力値で整合が取れるようにマツチング定数を
決定している。そのため整合時以外の電気入力時には、
電源から出力する電力に進行波）がすべて負荷で消費さ
れず反射電力を発生させて使用されていた。
存在するが、電気入力に対してマツチング定数を変化さ
せることは困難であるため、第８図に示す通り、ある特
定の電気入力値で整合が取れるようにマツチング定数を
決定している。そのため整合時以外の電気入力時には、
電源から出力する電力に進行波）がすべて負荷で消費さ
れず反射電力を発生させて使用されていた。
発明が解決しようとする課題
しかし、通常反射電力は電源に帰還され熱ロスとはなら
ないが、高周波電源の場合、電源構成上、反射電力は、
電源に帰還されずに熱ロスになり、効率を低下させるこ
とが知られている。したがって、従来レーザ出力を得る
場合、レーザを出力させるために必要とする負荷電力以
外に反射電力も必要電力となっていた。そのため、効率
が悪い状態で使用されており、ランニングコストの低減
が図れないという課題があった。
ないが、高周波電源の場合、電源構成上、反射電力は、
電源に帰還されずに熱ロスになり、効率を低下させるこ
とが知られている。したがって、従来レーザ出力を得る
場合、レーザを出力させるために必要とする負荷電力以
外に反射電力も必要電力となっていた。そのため、効率
が悪い状態で使用されており、ランニングコストの低減
が図れないという課題があった。
この発明は、かかる課題を解決するためになされたもの
で、使用電力範囲での反射電力の発生を最小にし、効率
を向上させ、ランニングコストの低減を図るガスレーザ
発振装置を提供することを目的とする。
で、使用電力範囲での反射電力の発生を最小にし、効率
を向上させ、ランニングコストの低減を図るガスレーザ
発振装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明は、上記課題を解決するために放電管外壁の電極
を平行平板電極とし、前記電極の幅を前記放電管の外径
の１．５〜４倍としたガスレーザ発振装置である。
を平行平板電極とし、前記電極の幅を前記放電管の外径
の１．５〜４倍としたガスレーザ発振装置である。
作用
この発明における放電管外壁の電極を平行平板電極とし
、前記電極の幅を前記放電管の外径の１．５〜４倍とす
ることにより、使用電力範囲において、反射電力を最小
とし、レーザビームを最も効率よく取り出し、ランニン
グコストを低減することができる。
、前記電極の幅を前記放電管の外径の１．５〜４倍とす
ることにより、使用電力範囲において、反射電力を最小
とし、レーザビームを最も効率よく取り出し、ランニン
グコストを低減することができる。
実施例
第１図は、本発明の実施例である。第５図における部分
と同一部分には同一番号を付し、説明を省略して相違す
る部分について説明する。放電管１の外壁に金属からな
る一対の平行平板電極１５゜１６を設け、かつ前記電極
１５．１６の幅を放電管１の外径の１．５〜４倍とした
ものである。
と同一部分には同一番号を付し、説明を省略して相違す
る部分について説明する。放電管１の外壁に金属からな
る一対の平行平板電極１５゜１６を設け、かつ前記電極
１５．１６の幅を放電管１の外径の１．５〜４倍とした
ものである。
第２図は、第１図の放電管１の外径の１．５〜４倍とし
た電極１５．１６を設けた場合の放電空間の断面図であ
る。
た電極１５．１６を設けた場合の放電空間の断面図であ
る。
放電部の面積に対して電極１５．１６の面積が大きいた
め、第７図のように放電部室間のインピーダンスが変化
しても電極部として並列にあるインピーダンス（漂遊キ
ャパシタンス）が大きいために第３図のように電気入力
を変化させてもマツチング回路に対する負荷インピーダ
ンスはあまり変化しないことになる。一対の電極１５゜
１６の幅は大きければ大きいほどインピーダンスの変化
は小さ（なるが、放電管１の外径の１．５倍以上あれば
同じであり、実際上の構成を考えると４倍までとなる。
め、第７図のように放電部室間のインピーダンスが変化
しても電極部として並列にあるインピーダンス（漂遊キ
ャパシタンス）が大きいために第３図のように電気入力
を変化させてもマツチング回路に対する負荷インピーダ
ンスはあまり変化しないことになる。一対の電極１５゜
１６の幅は大きければ大きいほどインピーダンスの変化
は小さ（なるが、放電管１の外径の１．５倍以上あれば
同じであり、実際上の構成を考えると４倍までとなる。
第４図に、本電極１５．１６を用いた場合の電気入力−
反射電力の特性図を示す。
反射電力の特性図を示す。
この第４図かられかるように、放電空間インピーダンス
の変化が少ないため反射電力の発生が少なく、レーザ出
力を効率よ（取り出すことができ、ランニングコストの
低減が図れることがわかる。
の変化が少ないため反射電力の発生が少なく、レーザ出
力を効率よ（取り出すことができ、ランニングコストの
低減が図れることがわかる。
発明の効果
以上のようにこの発明によれば、放電管の外周面に設け
られた一対の電極を平行平板とし、かつ前記平行平板電
極の幅を前記放電管の外径の１．５〜４倍とすることに
より、ランニングコストの安い経済的なレーザ加工に優
れたガスレーザ発振装置を提供できることになる。
られた一対の電極を平行平板とし、かつ前記平行平板電
極の幅を前記放電管の外径の１．５〜４倍とすることに
より、ランニングコストの安い経済的なレーザ加工に優
れたガスレーザ発振装置を提供できることになる。
第１図は本発明による一実施例のガスレーザ発振装置の
断面図、第２図は本発明による平行平板電極の幅を放電
管の外径の１．５〜４倍とした放電空間の断面図、第３
図は本発明による平行平板電極を設けた場合の電気人力
−負荷インピーダンス変化の特性図、第４図は本発明に
よる電気入力−反射電力の特性図、第５図は従来のガス
レーザ発振装置の断面図、第６図は第５図の装置におけ
る放電空間部分く放電管および電極）の断面図、第７図
は従来の装置における電気人力−放電空間のインピーダ
ンスの変化の特性図、第８図は従来の装置における電気
入力−反射電力の特性図である。 １・・・・・・放電管、４・・・・・・高周波電源、５
・・・・・・マツチング回路、１４・・・・・・送風機
、１５．１６・・・・・・−対の平行平板電極。
断面図、第２図は本発明による平行平板電極の幅を放電
管の外径の１．５〜４倍とした放電空間の断面図、第３
図は本発明による平行平板電極を設けた場合の電気人力
−負荷インピーダンス変化の特性図、第４図は本発明に
よる電気入力−反射電力の特性図、第５図は従来のガス
レーザ発振装置の断面図、第６図は第５図の装置におけ
る放電空間部分く放電管および電極）の断面図、第７図
は従来の装置における電気人力−放電空間のインピーダ
ンスの変化の特性図、第８図は従来の装置における電気
入力−反射電力の特性図である。 １・・・・・・放電管、４・・・・・・高周波電源、５
・・・・・・マツチング回路、１４・・・・・・送風機
、１５．１６・・・・・・−対の平行平板電極。
Claims (1)
- 誘電体よりなる放電管と、その放電管内の光軸方向にレ
ーザガスを流す送風機と、前記放電管の外周面に設けら
れた一対の電極と、その一対の電極間に高周波電圧を印
加するための高周波電源と、その高周波電源と前記一対
の電極の間に設けられたマッチング回路とを備え、前記
放電管の外周面に設けられた一対の電極を平行平板とし
、かつその平行平板電極の幅を前記放電管の外径の１．
５〜４倍としたガスレーザ発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1295883A JPH03155683A (ja) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | ガスレーザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1295883A JPH03155683A (ja) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | ガスレーザ発振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03155683A true JPH03155683A (ja) | 1991-07-03 |
Family
ID=17826408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1295883A Pending JPH03155683A (ja) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | ガスレーザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03155683A (ja) |
-
1989
- 1989-11-14 JP JP1295883A patent/JPH03155683A/ja active Pending
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