JPH042187A - ガスレーザ発振装置 - Google Patents
ガスレーザ発振装置Info
- Publication number
- JPH042187A JPH042187A JP2101621A JP10162190A JPH042187A JP H042187 A JPH042187 A JP H042187A JP 2101621 A JP2101621 A JP 2101621A JP 10162190 A JP10162190 A JP 10162190A JP H042187 A JPH042187 A JP H042187A
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- JP
- Japan
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- high voltage
- power supply
- oscillation device
- frequency
- laser
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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）
本発明は、ガスレーザ発振装置に関し、運転騒音の減少
と、発振出力の安定性と、効率化を向上させてランニン
グコストの低減を図るものである。
と、発振出力の安定性と、効率化を向上させてランニン
グコストの低減を図るものである。
（従来の技術）
第４図は従来の、軸流型ガスレーザ発振装置と呼ばれる
、絶縁体からなる放電管の光軸方向にレーザガスを流し
、放電管の両端に設けた電極間に高電圧を印加して放電
管内にレーザビームを発生させる、ガスレーザ発振装置
の構成を示す図である。１はガラス等の誘電体からなる
放電管、２゜３は放電管１の内部に配置された電極、４
はそれら電極２，３に接続された高電圧電源部であり、
たとえば３０ｋＶの高圧を上記画電極２および３の間に
印加している。５は電極２および３の間のレーザ放電空
間、６はレーザの全反射鏡、７は同じく部分反射鏡であ
り、これらは上記レーザ放電空間５を介して対向配置さ
れて光共振器を構成している。
、絶縁体からなる放電管の光軸方向にレーザガスを流し
、放電管の両端に設けた電極間に高電圧を印加して放電
管内にレーザビームを発生させる、ガスレーザ発振装置
の構成を示す図である。１はガラス等の誘電体からなる
放電管、２゜３は放電管１の内部に配置された電極、４
はそれら電極２，３に接続された高電圧電源部であり、
たとえば３０ｋＶの高圧を上記画電極２および３の間に
印加している。５は電極２および３の間のレーザ放電空
間、６はレーザの全反射鏡、７は同じく部分反射鏡であ
り、これらは上記レーザ放電空間５を介して対向配置さ
れて光共振器を構成している。
また、８は上記の部分反射鏡７から出力されるレーザビ
ームを表わし、矢印９はレーザガスの流れの方向で、レ
ーザガスは軸流型に形成されたレーザ装置の中を循環し
ている。１０は送気管、１１゜１２は上記レーザ放電空
間５における放電、および送風機により上昇するレーザ
ガスの温度を低減させるための熱交換器、そして１３は
送風機であり、通常、レーザ発振のためにはレーザ放電
空間５において、約１００ ｍ ／ｓｅｅ程度のガス流
が得られるように送風される。
ームを表わし、矢印９はレーザガスの流れの方向で、レ
ーザガスは軸流型に形成されたレーザ装置の中を循環し
ている。１０は送気管、１１゜１２は上記レーザ放電空
間５における放電、および送風機により上昇するレーザ
ガスの温度を低減させるための熱交換器、そして１３は
送風機であり、通常、レーザ発振のためにはレーザ放電
空間５において、約１００ ｍ ／ｓｅｅ程度のガス流
が得られるように送風される。
従来の軸流型ガスレーザ発振装置は上記のように構成さ
れ、まず電極２および３に高電圧電源部４から高電圧を
印加し、レーザ放電空間５にグロー放電を発生させる。
れ、まず電極２および３に高電圧電源部４から高電圧を
印加し、レーザ放電空間５にグロー放電を発生させる。
レーザ放電空間５を通過するレーザガスは、上記グロー
放電の放電エネルギーにより発振が励起され、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
より構成された光共振器により共振状態となって１部分
反射鏡７からレーザビーム８として出力され、それはレ
ーザ加工等に用いられる。
放電の放電エネルギーにより発振が励起され、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
より構成された光共振器により共振状態となって１部分
反射鏡７からレーザビーム８として出力され、それはレ
ーザ加工等に用いられる。
第５図は上記、高電圧電源部４の構成を示し、その入力
には通常、３相２００ｖの商用交流電源が印加され、そ
の交流入力を直流平滑回路工４により整流した直流電圧
を、スイッチング制御回路１５によって制御される高周
波スイッチング素子１６に加えて、その断続により高電
圧高周波トランス１７の一次巻線に入力する直流電圧を
断続させ、それにより二次巻線に昇圧された高周波電圧
を誘起させ、それを高電圧整流平滑回路１８により直流
高電圧の約３０ｋＶとして出力させる。なお、上記スイ
ッチング制御回路１５は高周波スイッチング素子１６を
。
には通常、３相２００ｖの商用交流電源が印加され、そ
の交流入力を直流平滑回路工４により整流した直流電圧
を、スイッチング制御回路１５によって制御される高周
波スイッチング素子１６に加えて、その断続により高電
圧高周波トランス１７の一次巻線に入力する直流電圧を
断続させ、それにより二次巻線に昇圧された高周波電圧
を誘起させ、それを高電圧整流平滑回路１８により直流
高電圧の約３０ｋＶとして出力させる。なお、上記スイ
ッチング制御回路１５は高周波スイッチング素子１６を
。
レーザ出力に対応する５ｋＨｚないし５０ｋＨｚ間の任
意のスイッチング周波数で動作するように制御している
。また、高周波スイッチング素子１６は主にトランジス
タかサイリスタが使用される。
意のスイッチング周波数で動作するように制御している
。また、高周波スイッチング素子１６は主にトランジス
タかサイリスタが使用される。
（発明が解決しようとする課題）
上述したようなガスレーザ発振装置は、高電圧高周波ト
ランス１７からスイッチング周波数の２倍の周波数の電
磁音が発生することが知られている。
ランス１７からスイッチング周波数の２倍の周波数の電
磁音が発生することが知られている。
スイッチング素子のトランジスタまたはサイリスタは素
子の特性からスイッチング周波数は最大４０ｋＨｚまで
となる。そのためスイッチング周波数は最大５ｋＨｚな
いし３０ｋＨｚとされており、運転時に、その２倍の１
０ ｋ Ｈｚないし６０ ｋ Ｈｚの騒音が発生し、可
聴域での騒音が大きくなっており、かつ、出力高電圧の
リップルはスイッチング周波数の２倍となり、時間とし
て１００μｓないし１７ｔ１ｓとなるが、１００ｍ／ｓ
ｅｅの流速のガス流に対しては相対的に、時間が長く、
レーザビームが変動するという問題があった。
子の特性からスイッチング周波数は最大４０ｋＨｚまで
となる。そのためスイッチング周波数は最大５ｋＨｚな
いし３０ｋＨｚとされており、運転時に、その２倍の１
０ ｋ Ｈｚないし６０ ｋ Ｈｚの騒音が発生し、可
聴域での騒音が大きくなっており、かつ、出力高電圧の
リップルはスイッチング周波数の２倍となり、時間とし
て１００μｓないし１７ｔ１ｓとなるが、１００ｍ／ｓ
ｅｅの流速のガス流に対しては相対的に、時間が長く、
レーザビームが変動するという問題があった。
本発明は、上述の従来の問題点に鑑み高電圧電源部から
の騒音を低減し、かつ、安定したレーザビームを効率よ
くとり出し、ランニングコストを低減させるガスレーザ
発振器の提供を目的とする。
の騒音を低減し、かつ、安定したレーザビームを効率よ
くとり出し、ランニングコストを低減させるガスレーザ
発振器の提供を目的とする。
（課題を解決するための手段）
本発明は上記の目的を、電極を両端に設けた放電管内に
レーザガスを流送し、高電圧電源部から上記電極に高電
圧を印加して放電させ、放電管の軸方向にレーザビーム
を発生させる、軸流型ガスレーザ発振装置において、上
記、高電圧電源部を。
レーザガスを流送し、高電圧電源部から上記電極に高電
圧を印加して放電させ、放電管の軸方向にレーザビーム
を発生させる、軸流型ガスレーザ発振装置において、上
記、高電圧電源部を。
商用交流電源を直流化する直流平滑回路と、その出力を
断続させる高周波スイッチング素子と、高電圧高周波ト
ランスと、および高電圧整流平滑回路とにより構成し、
上記、高周波スイッチング素子をＭＯＳ−ＦＥＴ、Ｂｉ
−ＭＯＳ−ＦＥＴの何れかにより構成させ、かつ、スイ
ッチング周波数を１０ｋＨｚないし１００ｋＨｚの間に
選定することにより達成する。
断続させる高周波スイッチング素子と、高電圧高周波ト
ランスと、および高電圧整流平滑回路とにより構成し、
上記、高周波スイッチング素子をＭＯＳ−ＦＥＴ、Ｂｉ
−ＭＯＳ−ＦＥＴの何れかにより構成させ、かつ、スイ
ッチング周波数を１０ｋＨｚないし１００ｋＨｚの間に
選定することにより達成する。
（作 用）
本発明によれば、高電圧電源部からの可聴域での騒音が
なくなり、かつ、出力高電圧のリップルが減少し、安定
したレーザビームを効率良く取り出すことができ、ラン
ニングコストが軽減される。
なくなり、かつ、出力高電圧のリップルが減少し、安定
したレーザビームを効率良く取り出すことができ、ラン
ニングコストが軽減される。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
第１図は本発明の一実施例要部の高電圧電源部を示すブ
ロック図であり、レーザ発振部は第４図の構成と同じで
あるから、詳細な説明を省略する。
ロック図であり、レーザ発振部は第４図の構成と同じで
あるから、詳細な説明を省略する。
第１図において第５図と同一符号は、同じ、または同一
機能のものである。すなわち、高電圧電源部４の入力に
は通常、３相２００ｖの商用交流電源が使用され、その
交流入力を直流平滑回路Ｉ４により整流した直流電圧を
、スイッチング動作がスイッチング制御回路１５によっ
てレーザ出力に対応する１０ｋ）Ｌｘないし１００ ｋ
Ｈｚ間に制御される高周波スイッチング素子１６に加
え、高電圧高周波トランス１７の一次巻線に、断続する
直流電圧を入力し。
機能のものである。すなわち、高電圧電源部４の入力に
は通常、３相２００ｖの商用交流電源が使用され、その
交流入力を直流平滑回路Ｉ４により整流した直流電圧を
、スイッチング動作がスイッチング制御回路１５によっ
てレーザ出力に対応する１０ｋ）Ｌｘないし１００ ｋ
Ｈｚ間に制御される高周波スイッチング素子１６に加
え、高電圧高周波トランス１７の一次巻線に、断続する
直流電圧を入力し。
それにより二次巻線に昇圧した高周波電圧を誘起させ、
その出力が高電圧整流平滑回路１８を経て直流高電圧３
０ｋＶが出力されて、レーザ出力を可能にしている。こ
こで、高周波スイッチング素子１６は、ＭＯＳ −ＦＥ
Ｔか、Ｂｉ−ＭＯＳ−ＦＥＴが使用される。
その出力が高電圧整流平滑回路１８を経て直流高電圧３
０ｋＶが出力されて、レーザ出力を可能にしている。こ
こで、高周波スイッチング素子１６は、ＭＯＳ −ＦＥ
Ｔか、Ｂｉ−ＭＯＳ−ＦＥＴが使用される。
ＭＯＳ −ＦＥＴまたは、Ｂｉ−ＭＯＳ−ＦＥＴは素子
の特性からスイッチング周波数が５００ ｋ Ｈｚまで
可能なことが知られており、そのためスイッチング周波
数を１０ｋＨｚ以上とすれば５高電圧高周波トランス１
７から発生する電磁騒音は可聴域外となり運転時の騒音
は聞こえないことになる。しかしながら、スイッチング
周波数によってロスが発生する。
の特性からスイッチング周波数が５００ ｋ Ｈｚまで
可能なことが知られており、そのためスイッチング周波
数を１０ｋＨｚ以上とすれば５高電圧高周波トランス１
７から発生する電磁騒音は可聴域外となり運転時の騒音
は聞こえないことになる。しかしながら、スイッチング
周波数によってロスが発生する。
第２図はそのスイッチングロスとゲートロスを示すもの
である。前述のようにスイッチング周波数を高めていく
と、スイッチングロス（ｓ）、ゲートロス（ｇ）ともに
スイッチング周波数（横軸）に比例して増加することに
なる。ｔは総合のロスを表わしている。
である。前述のようにスイッチング周波数を高めていく
と、スイッチングロス（ｓ）、ゲートロス（ｇ）ともに
スイッチング周波数（横軸）に比例して増加することに
なる。ｔは総合のロスを表わしている。
第３図は、ガス流速におけるスイッチング周波数（＝１
／２Ｘ高電圧のリップル周波数）とレーザビームの振動
率の測定結果を示すもので、スイッチング周波数が１０
０ ｋ Ｈｚ以上ではレーザビームの安定性は殆ど変化
しないことが判る。
／２Ｘ高電圧のリップル周波数）とレーザビームの振動
率の測定結果を示すもので、スイッチング周波数が１０
０ ｋ Ｈｚ以上ではレーザビームの安定性は殆ど変化
しないことが判る。
以上、本発明を説明して判る通り、高電圧電源部を直流
平滑回路及び高周波スイッチング素子、高電圧高周波ト
ランス、高電圧整流平滑回路で構成し、スイッチング素
子のスイッチング周波数を１０ｋＨｚないし１００ ｋ
Ｈｚ間の任意のスイッチング周波数で動作するように
制御すれば、運転時に高電圧電源部からの可聴域での騒
音が無くなり、安定したレーザビームを発生させ、かつ
ランニングコストの低廉化が可能になる。
平滑回路及び高周波スイッチング素子、高電圧高周波ト
ランス、高電圧整流平滑回路で構成し、スイッチング素
子のスイッチング周波数を１０ｋＨｚないし１００ ｋ
Ｈｚ間の任意のスイッチング周波数で動作するように
制御すれば、運転時に高電圧電源部からの可聴域での騒
音が無くなり、安定したレーザビームを発生させ、かつ
ランニングコストの低廉化が可能になる。
以上第２図、第３図から判るように、高周波スイッチン
グ素子のスイッチング周波数を１０ｋＨｚないし１００
ｋ ＆とすれば、ロスも小さく運転時に高電圧電源部
からの可聴騒音は排除されることになり、安定したレー
ザビームを発生し、かつ、ランニングコストの低源なレ
ーザビーム発振装置となる。
グ素子のスイッチング周波数を１０ｋＨｚないし１００
ｋ ＆とすれば、ロスも小さく運転時に高電圧電源部
からの可聴騒音は排除されることになり、安定したレー
ザビームを発生し、かつ、ランニングコストの低源なレ
ーザビーム発振装置となる。
（発明の効果）
以上説明して明らかなように本発明は、ガスレーザ発振
装置の高電圧電源部を、直流平滑回路。
装置の高電圧電源部を、直流平滑回路。
高周波スイッチング素子、高電圧高周波トランス、及び
高電圧整流平滑回路により構成し、前記高周波スイッチ
ング素子のスイッチング周波数を１０に七ないし１００
ｋ Ｈｚ間の任意の周波数とすることにより、運転時
に高電圧電源部から可聴できる騒音が無い安定したレー
ザビームを発生する。ランニングコストの低廉化が可能
なガスレーザ発振装置であるから用いて益するところが
ある。
高電圧整流平滑回路により構成し、前記高周波スイッチ
ング素子のスイッチング周波数を１０に七ないし１００
ｋ Ｈｚ間の任意の周波数とすることにより、運転時
に高電圧電源部から可聴できる騒音が無い安定したレー
ザビームを発生する。ランニングコストの低廉化が可能
なガスレーザ発振装置であるから用いて益するところが
ある。
第１図は本発明のガスレーザ発振装置の一実施例要部の
高電圧電源部の構成を示すブロック図、第２図、第３図
は説明補助の特性図、第４図は従来のガスレーザ発振装
置の構成図、第５図は第４図を起動する高電圧電源部の
ブロック図である。 １・・・放電管、 ２，３・・・電極、 ４・・・高電
圧電源部、 ５・・・レーザ放電空間、６・・・全反射
鏡、 ７・・・部分反射鏡、 ８・・−レーザビーム、
１０・・・送気管、 １１゜１２・・・熱交換器、
１３・・・送風機、 １４・・・直流平滑回路、１５
・・・スイッチング制御回路、１６・・・高周波スイッ
チング素子、１７・・・高電圧高周波トランス、 １８
・・・高電圧整流平滑回路。 特許出願人 松下電器産業株式会社
高電圧電源部の構成を示すブロック図、第２図、第３図
は説明補助の特性図、第４図は従来のガスレーザ発振装
置の構成図、第５図は第４図を起動する高電圧電源部の
ブロック図である。 １・・・放電管、 ２，３・・・電極、 ４・・・高電
圧電源部、 ５・・・レーザ放電空間、６・・・全反射
鏡、 ７・・・部分反射鏡、 ８・・−レーザビーム、
１０・・・送気管、 １１゜１２・・・熱交換器、
１３・・・送風機、 １４・・・直流平滑回路、１５
・・・スイッチング制御回路、１６・・・高周波スイッ
チング素子、１７・・・高電圧高周波トランス、 １８
・・・高電圧整流平滑回路。 特許出願人 松下電器産業株式会社
Claims (2)
- （１）電極を両端に設けた放電管内にレーザガスを流送
し、高電圧電源部から上記電極に高電圧を印加して放電
させ、放電管の軸方向にレーザビームを発生させる、軸
流型ガスレーザ発振装置において、上記、高電圧電源部
を、商用交流電源を直流化する直流平滑回路と、その出
力を断続させる高周波スイッチング素子と、高電圧高周
波トランスと、および高電圧整流平滑回路とにより構成
し上記、高周波スイッチング素子のスイッチング周波数
を、１０ｋＨｚないし１００ｋＨｚの間に選定すること
を特徴とするガスレーザ発振装置。 - （２）高周波スイッチング素子がＭＯＳ・ＦＥＴ、Ｂｉ
−ＭＯＳ・ＦＥＴの何れかにより構成されていることを
特徴とする請求項（１）記載のガスレーザ発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2101621A JPH042187A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | ガスレーザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2101621A JPH042187A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | ガスレーザ発振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH042187A true JPH042187A (ja) | 1992-01-07 |
Family
ID=14305473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2101621A Pending JPH042187A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | ガスレーザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH042187A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1986291A3 (en) * | 2007-04-26 | 2010-09-15 | Fanuc Ltd | Laser having a ground fault protection device |
-
1990
- 1990-04-19 JP JP2101621A patent/JPH042187A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1986291A3 (en) * | 2007-04-26 | 2010-09-15 | Fanuc Ltd | Laser having a ground fault protection device |
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