JPH03173485A - Co2 gas laser oscillator - Google Patents
Co2 gas laser oscillatorInfo
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- JPH03173485A JPH03173485A JP1310764A JP31076489A JPH03173485A JP H03173485 A JPH03173485 A JP H03173485A JP 1310764 A JP1310764 A JP 1310764A JP 31076489 A JP31076489 A JP 31076489A JP H03173485 A JPH03173485 A JP H03173485A
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- 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
- H01S3/038—Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
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Abstract
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CO2
ガスレーザ発振装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention is directed to CO2 in which the axial direction of the discharge tube coincides with the optical axis direction.
This invention relates to a gas laser oscillation device.
(従来の技術)
第4図は、従来のCO2ガスレーザ発振装置を示す構成
図であり、1はガラスなどの絶縁材よりなる放電管であ
り、2,3は前記放電管1の内部に設けられた金属電極
で、4は金属電極2,3に接続された高電圧電源であり
、例えば30kVの電圧を両金属電極2,3間に印加し
ている。5は金属電極2,3間に挟まれた放電管1内の
放電空間、6は全反射鏡、7は部分反射鏡であり、この
全反射鏡6、部分反射鏡7は前記放電空間5の両端に固
定して配置され、光共振器を形成している。8は前記部
分反射鏡7より出力されるレーザビームである。矢印9
はレーザガスの流れる方向を示しており、軸流型レーザ
装置の中を循環している。(Prior Art) FIG. 4 is a configuration diagram showing a conventional CO2 gas laser oscillation device, in which 1 is a discharge tube made of an insulating material such as glass, and 2 and 3 are provided inside the discharge tube 1. 4 is a high voltage power supply connected to the metal electrodes 2 and 3, and applies a voltage of, for example, 30 kV between the metal electrodes 2 and 3. 5 is a discharge space in the discharge tube 1 sandwiched between the metal electrodes 2 and 3, 6 is a total reflection mirror, and 7 is a partial reflection mirror. They are fixedly arranged at both ends to form an optical resonator. Reference numeral 8 denotes a laser beam output from the partial reflecting mirror 7. arrow 9
indicates the flow direction of the laser gas, which circulates inside the axial flow laser device.
10は送気管、11.12は前記放電空間5で放電及び
後述する送風機の動作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、13はレーザガスを循環
させるための送風機である。この送風機13により放電
空間5で約100 m / sac程度のガス流を得る
。10 is an air pipe, 11 and 12 are heat exchangers for lowering the temperature of the laser gas whose temperature has risen due to discharge in the discharge space 5 and operation of a blower to be described later, and 13 is a blower for circulating the laser gas. A gas flow of about 100 m/sac is obtained in the discharge space 5 by this blower 13.
同図において、まず一対の金属電極2,3に高電圧電源
4により高電圧を印加し、放電空間5にグロー状の放電
を発生させる。放電空間5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6および部分反射鏡7により形成され
た光共振器で共振状態となり、部分反射鏡7からレーザ
ビーム8が出力される。このレーザビーム8がレーザ加
工等の用途に用いられる。In the figure, first, a high voltage is applied to a pair of metal electrodes 2 and 3 by a high voltage power source 4 to generate a glow-like discharge in a discharge space 5. The laser gas passing through the discharge space 5 is excited by obtaining this discharge energy, and the excited laser gas enters a resonant state in the optical resonator formed by the total reflection mirror 6 and the partial reflection mirror 7, and is emitted from the partial reflection mirror 7. A laser beam 8 is output. This laser beam 8 is used for purposes such as laser processing.
第5図は、金属電極2,3の表面の詳細図である。金属
電極2.3の材料としては、タングステン(W)と銅(
Cu)などの焼結合金が用いられている。この焼結合金
を用いる理由は、タングステン(W)と銅(Cu)の酸
化皮膜の厚さの違いにより、均一かつ選択的に放電が分
散されるので、放電エネルギーを増加した時でも放電が
アークに移行せず安定したグロー放電が得られるためで
ある。FIG. 5 is a detailed view of the surfaces of the metal electrodes 2 and 3. The materials for the metal electrode 2.3 include tungsten (W) and copper (
Sintered alloys such as Cu) are used. The reason for using this sintered alloy is that due to the difference in the thickness of the oxide films of tungsten (W) and copper (Cu), the discharge is uniformly and selectively dispersed, so even when the discharge energy is increased, the discharge does not arc. This is because stable glow discharge can be obtained without transitioning to .
(発明が解決しようとする課題)
上記の従来装置では、長時間、金属電極2,3を使用す
ると、第5図のように、タングステン(W)の酸化物1
4が成長し、かつ積層することによって銅(Cu )の
表面を覆い、電子(−e)の放出面の劣化が生じて放電
が困難になり、かつ酸化物14が飛散し、放電管1の内
部を汚染したりすることにより、安定したグロー放電が
得られないという問題があった。(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional device described above, when the metal electrodes 2 and 3 are used for a long time, as shown in FIG.
4 grows and stacks up, covering the surface of the copper (Cu), deteriorating the electron (-e) emitting surface and making it difficult to discharge, and causing the oxide 14 to scatter, causing damage to the discharge tube 1. There was a problem in that stable glow discharge could not be obtained due to internal contamination.
本発明の目的は、長期にわたり安定したレーザビームが
得られるCO2ガスレーザ発振装置を提供することにあ
る。An object of the present invention is to provide a CO2 gas laser oscillation device that can provide a stable laser beam over a long period of time.
(課題を解決するための手段)
上記の目的を達成するため、本発明は、絶縁材よりなる
放電管内の光軸方向に送風機によりレーザガスを流し、
前記放電管内の両端に設けられた金属電極間に高電圧を
印加し、放電管内に放電を発生させ、この放電をレーザ
励起源として放電管の軸方向にレーザビームを発生する
CO2ガスレーザ発振装置において、前記金属電極を、
主に窒化チタンからなる焼結金属によって形成したこと
を特徴とする。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides a method for flowing laser gas in the optical axis direction within a discharge tube made of an insulating material using a blower.
In a CO2 gas laser oscillation device, a high voltage is applied between metal electrodes provided at both ends of the discharge tube to generate a discharge within the discharge tube, and the discharge is used as a laser excitation source to generate a laser beam in the axial direction of the discharge tube. , the metal electrode,
It is characterized by being formed from sintered metal mainly consisting of titanium nitride.
(作 用)
上記の手段を採用したため、金属電極の酸化が抑制され
、金属電極により長時間にわたり均一なグロー放電が得
られ、安定したレーザビームが発生する。(Function) Since the above means is employed, oxidation of the metal electrode is suppressed, a uniform glow discharge is obtained over a long period of time by the metal electrode, and a stable laser beam is generated.
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
第1図は本発明のCO2ガスレーザ発振装置の一実施例
を示す構成図であって、第4図で説明した部材と対応す
る部材には同一符号を付した。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a CO2 gas laser oscillation device of the present invention, and members corresponding to those explained in FIG. 4 are given the same reference numerals.
第1図の実施例において、第4図の従来例と異なる点は
、放電管1の内部に設けられた金属電極20、21を、
主として窒化チタン(TiN)からなる焼結金属によっ
て形成した構成である。The embodiment shown in FIG. 1 differs from the conventional example shown in FIG. 4 in that the metal electrodes 20 and 21 provided inside the discharge tube 1 are
The structure is made of sintered metal mainly made of titanium nitride (TiN).
第2図は本実施例の金属電極20.21の表面の詳細図
であり、上述のように窒化チタン(T i N )の粒
子から金属電極20.21が形成されている。FIG. 2 is a detailed view of the surface of the metal electrode 20.21 of this example, and the metal electrode 20.21 is formed from titanium nitride (T i N ) particles as described above.
同図において、CO,ガスは放電により、COと02に
分散される。一般に、金属電極20.21の表面は、前
記02と結合して酸化物を形成するが、窒化チタン(T
iN)の場合、以下の3つの理由によって酸化が抑制さ
れる。In the figure, CO and gas are dispersed into CO and 02 by discharge. Generally, the surface of the metal electrode 20.21 combines with the 02 to form an oxide, but the surface of the metal electrode 20.21 is titanium nitride (T
iN), oxidation is suppressed for the following three reasons.
第一に、窒化チタン(TiN)は、導電性物質であるた
め、電子(−e)の放出が容易である。First, since titanium nitride (TiN) is a conductive material, it easily emits electrons (-e).
第二に、窒化チタン(TiN)の窒素とチタンの結合が
強く、02との反応による分散酸化が少ない。Secondly, the bond between nitrogen and titanium in titanium nitride (TiN) is strong, and there is little dispersion oxidation due to reaction with 02.
第三に、チタンそのものが、第2図のように。Thirdly, the titanium itself, as shown in Figure 2.
薄い酸化膜22シか形成しないことにより酸化進行が継
続されず酸化物の飛散が少ない。したがって、長期にわ
たり電子(−e)の放出面の劣化が少なく、放電は極め
て安定する。Since only a thin oxide film 22 is formed, oxidation progress is not continued and oxide scattering is reduced. Therefore, there is little deterioration of the electron (-e) emitting surface over a long period of time, and the discharge is extremely stable.
第3図は、従来例と本実施例とのレーザの出力特性を示
した特性図である。第3図から明かなように、従来例の
特性線Bが出力低下を示しているのに対し、本実施例の
特性線Aは、平坦であり、長時間にわたってまったく出
力の低下がみられない。FIG. 3 is a characteristic diagram showing the laser output characteristics of the conventional example and the present example. As is clear from FIG. 3, the characteristic line B of the conventional example shows a decrease in output, whereas the characteristic line A of this example is flat and shows no decrease in output over a long period of time. .
(発明の効果)
本発明によれば、金属電極を窒化チタンからなる焼結合
金とすることで、長期にわたって金属電極の劣化を抑制
でき、安定したレーザビームを発生し、信頼性の向上が
図れるガスレーザ発振装置を提供できる。(Effects of the Invention) According to the present invention, by using the metal electrode as a sintered alloy made of titanium nitride, deterioration of the metal electrode can be suppressed over a long period of time, a stable laser beam can be generated, and reliability can be improved. A gas laser oscillation device can be provided.
第1図は本発明のCO2ガスレーザ発振装置の一実施例
を示す構成図、第2図は第1図の実施例の金属電極の表
面の詳細図、第3図はレーザの出力特性を示す特性図、
第4図は従来のCO2ガスレーザ発振装置を示す構成図
、第5図は従来の金属電極の表面の詳細図である。
1 ・・・放電管、 4 ・・・高電圧電源、 5・・
・放電空間、 6 ・・・全反射鏡、 7部分反射鏡、
8 ・・・ レーザビーム、 9・・ レーザガス流
、10・・・送気管、11゜12・・・熱交換器、13
・・・送風機、20゜21・・・金属電極。Fig. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the CO2 gas laser oscillation device of the present invention, Fig. 2 is a detailed view of the surface of the metal electrode in the embodiment of Fig. 1, and Fig. 3 is a characteristic showing the output characteristics of the laser. figure,
FIG. 4 is a configuration diagram showing a conventional CO2 gas laser oscillation device, and FIG. 5 is a detailed diagram of the surface of a conventional metal electrode. 1...discharge tube, 4...high voltage power supply, 5...
・Discharge space, 6 ... total reflection mirror, 7 partial reflection mirror,
8...Laser beam, 9...Laser gas flow, 10...Air pipe, 11°12...Heat exchanger, 13
...Blower, 20°21...Metal electrode.
Claims (1)
ザガスを流し、前記放電管内の両端に設けられた金属電
極間に高電圧を印加し、放電管内に放電を発生させ、こ
の放電をレーザ励起源として放電管の軸方向にレーザビ
ームを発生するCO_2ガスレーザ発振装置において、
前記金属電極を、主に窒化チタンからなる焼結金属によ
って形成したことを特徴とするCO_2ガスレーザ発振
装置。Laser gas is flowed by a blower in the optical axis direction within a discharge tube made of an insulating material, and a high voltage is applied between metal electrodes provided at both ends of the discharge tube to generate a discharge within the discharge tube, which is used as a laser excitation source. In a CO_2 gas laser oscillation device that generates a laser beam in the axial direction of a discharge tube,
A CO_2 gas laser oscillation device, characterized in that the metal electrode is formed of a sintered metal mainly made of titanium nitride.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1310764A JPH03173485A (en) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | Co2 gas laser oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1310764A JPH03173485A (en) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | Co2 gas laser oscillator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03173485A true JPH03173485A (en) | 1991-07-26 |
Family
ID=18009193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1310764A Pending JPH03173485A (en) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | Co2 gas laser oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03173485A (en) |
-
1989
- 1989-12-01 JP JP1310764A patent/JPH03173485A/en active Pending
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