JPH0424974A - laser oscillator - Google Patents
laser oscillatorInfo
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- JPH0424974A JPH0424974A JP2125012A JP12501290A JPH0424974A JP H0424974 A JPH0424974 A JP H0424974A JP 2125012 A JP2125012 A JP 2125012A JP 12501290 A JP12501290 A JP 12501290A JP H0424974 A JPH0424974 A JP H0424974A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は切断、溶接、熱処理などを行うためにレーザ光
を発生させる信頼性に優れたガスレーザ発振器に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a highly reliable gas laser oscillator that generates laser light for cutting, welding, heat treatment, and the like.
従来の技術
一般的なガスレーザ発振器の構成について第6図を参照
して説明する。1または複数の放電管からなる放電管群
1には、各放電管ごとに陽極21L。2. Description of the Related Art The configuration of a typical gas laser oscillator will be explained with reference to FIG. A discharge tube group 1 consisting of one or more discharge tubes includes an anode 21L for each discharge tube.
2bと陰極aa、abからなる各1組の放電電極が具備
されて第6図の例では2組の放電管を形成し、2組の放
電管は対称に配置されて放電管群1が形成され、それぞ
れに高電圧電源4から電力が供給される。−!た、放電
管群1の両端には出力ミラー6.終端ミラー6が配設さ
れて光共振器を形成している。さらに、放電管群10両
端部分の陰極を極31L、3b近傍と中央部の陽極電極
21L。In the example of FIG. 6, two sets of discharge tubes are formed, and the two sets of discharge tubes are arranged symmetrically to form discharge tube group 1. and power is supplied to each from the high voltage power supply 4. -! In addition, output mirrors 6. are provided at both ends of the discharge tube group 1. A termination mirror 6 is arranged to form an optical resonator. Furthermore, the cathodes at both ends of the discharge tube group 10 are used as electrodes 31L, and the anode electrodes 21L are placed near 3b and in the center.
2b間はほぼX字形の循環管体子により接続されてガス
循環路が形成され、この循環管体7にはガスを循環させ
る送風機8や、ガスを冷却する複数個の熱交換器9が配
設されている。また、前記放電管群1には放電管ごとに
前記陽極2a、2bと陰極3!L 、3bの間にある放
電管の外周に陽極22L2bまたは陰極3a、3bと電
気的に接続された放電開始補助リング102L、10b
が設けられている。2b are connected by an approximately X-shaped circulation tube to form a gas circulation path, and this circulation tube 7 is equipped with a blower 8 for circulating gas and a plurality of heat exchangers 9 for cooling the gas. It is set up. Further, the discharge tube group 1 includes the anodes 2a, 2b and the cathode 3 for each discharge tube! A discharge starting auxiliary ring 102L, 10b electrically connected to the anode 22L2b or the cathode 3a, 3b on the outer periphery of the discharge tube between L and 3b.
is provided.
次に第7図にはパルス発振時(パルス列状の周期的な断
続出力の状態)の着火ミスを防止するために用いられて
きた従来例における放電開始補助リング10&近傍の拡
大図を示した。図は放電管群における左半分だけを示し
ている。この第7図からも明らかなように前記放電開始
補助リング10aは放電管に直接取り付けられている。Next, FIG. 7 shows an enlarged view of the discharge starting auxiliary ring 10 and its vicinity in a conventional example used to prevent ignition errors during pulse oscillation (state of periodic intermittent output in the form of a pulse train). The figure shows only the left half of the discharge tube group. As is clear from FIG. 7, the discharge starting auxiliary ring 10a is directly attached to the discharge tube.
さらに第8図には、前記放電開始補助リング101Lと
陽極2aの従来の接続の状態を示している。この第8図
からも明らかなように前記放電開始補助リング101L
と陽極2aまたは陰極3aとの間は電気伝導体11a、
11bを放電管表面のごく近傍を通して接続されている
。Further, FIG. 8 shows a conventional connection state between the discharge starting auxiliary ring 101L and the anode 2a. As is clear from FIG. 8, the discharge starting auxiliary ring 101L
and an electric conductor 11a between the anode 2a or the cathode 3a,
11b is connected through the vicinity of the surface of the discharge tube.
このように構成されて−るレーザ発振器は、ガス流方向
と放電方向とレーザ光の発振軸が同軸であるため光軸方
向から見たときに、その放電およびその放電によって形
成されるゲイン分布が同心で対称性がよい。したがって
、出力されるレーザ光を用いて加工を行う場合加工性能
が良いとされている。In a laser oscillator configured in this way, the gas flow direction, the discharge direction, and the oscillation axis of the laser beam are coaxial, so when viewed from the optical axis direction, the discharge and the gain distribution formed by the discharge are Concentric and symmetrical. Therefore, it is said that the machining performance is good when machining is performed using the output laser light.
発明が解決しようとする課題
しかしながら、パルス発振時の着火ミヌを防止するため
陽極2aと陰極3aとの間および陽極2bと陰極3bと
の間に取付けられ、陽極2a。Problems to be Solved by the Invention However, in order to prevent ignition during pulse oscillation, the anode 2a is installed between the anode 2a and the cathode 3a and between the anode 2b and the cathode 3b.
2bまたは陰極3a、abと電気的に接続された前記放
電開始補助リング10!L、10bは放電開始補助リン
グ10!L、10b周辺に電界を発生し、その電界の影
響で放電が収縮して放電開始補助リング10a、10b
付近の放電領域中央部にストリーマを形成する。そして
、放電電流の変動を増長し、レーザ出力リプルが増加し
て加工面品質が悪くなるという第1の課題があった。さ
らに陽極2a、2bと陰413m、3bの間に取り付け
られた前記放電開始補助リング10a、10bと陽極2
a、2bまたは陰極3a、3bと電気的に接続する電気
伝導体111L、11bが放電管表面より2ミリ以下の
放電管表面を通して接続されると、電気導体111L、
11bから発生する電界の影響で放電が収縮して電気伝
導体111L、11b側に引き寄せられ、放電電流の変
動を増長し、レーザ出力リプルが増加して加工面粗度が
粗くなるという第2の課題があった。2b or the cathode 3a, ab, the discharge starting auxiliary ring 10! L, 10b is the discharge start auxiliary ring 10! An electric field is generated around L and 10b, and the discharge contracts due to the influence of the electric field, causing discharge starting auxiliary rings 10a and 10b.
A streamer is formed in the center of the nearby discharge area. The first problem is that fluctuations in discharge current increase, laser output ripple increases, and machined surface quality deteriorates. Further, the discharge starting auxiliary rings 10a, 10b and the anode 2 are attached between the anodes 2a, 2b and the negatives 413m, 3b.
When the electric conductors 111L and 11b that are electrically connected to the cathodes 3a and 3b are connected through the discharge tube surface which is 2 mm or less from the discharge tube surface, the electric conductors 111L,
The second problem is that the discharge contracts under the influence of the electric field generated from 11b and is drawn toward the electrical conductors 111L and 11b, increasing fluctuations in the discharge current, increasing laser output ripple, and roughening the machined surface. There was an issue.
課題を解決するための手段
本発明は第1の課題を解決するために、前記陽極と陰極
の間にある放電管の外周に、陽極または陰極と電気伝導
体で接続された放電開始補助リングを取り付け、かつ前
記放電開始補助リングを放電管の外周に厚みが2ff〜
2offの電気絶縁物12を介して取り付けたものであ
る。Means for Solving the Problems In order to solve the first problem, the present invention provides a discharge starting auxiliary ring connected to the anode or the cathode with an electric conductor on the outer periphery of the discharge tube between the anode and the cathode. Attach the discharge starting auxiliary ring to the outer periphery of the discharge tube with a thickness of 2ff~
It is attached via a 2off electrical insulator 12.
さらに本発明は第2の課題を解決するために、前記陽極
と陰極の間にある放電管の外周に取り付けられた放電開
始補助リングと陽極または陰極の間を接続する電気伝導
体を放電管表面から2mm以上の間隙を介して配置した
ものである。Furthermore, in order to solve the second problem, the present invention provides an electric conductor that connects between the anode or the cathode and a discharge starting auxiliary ring attached to the outer periphery of the discharge tube between the anode and the cathode. They are arranged with a gap of 2 mm or more between them.
作用
したがって本発明によれば放電管外壁との間に211f
f〜2Qflの厚みを持つ電気絶縁物を介して放電開始
補助リングを取付けるため、放電電流リプル率が低下し
加工品質が向上する。Therefore, according to the present invention, there is a gap between 211f and the outer wall of the discharge tube.
Since the discharge starting auxiliary ring is attached via an electrical insulator having a thickness of f~2Qfl, the discharge current ripple rate is reduced and the machining quality is improved.
さらに陰極または陽極と放電開始補助リングを結合する
電気伝導体を、放電管表面から2問以上の間隙を介して
配置することにより、放電電流リプル率が低下し加工品
質が向上する。Furthermore, by arranging the electrical conductor that connects the cathode or anode and the discharge starting auxiliary ring with two or more gaps from the surface of the discharge tube, the discharge current ripple rate is reduced and the machining quality is improved.
実施例
以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the accompanying drawings.
第1図は放電管群の左半分を示しており本発明における
放電開始補助リング101Lの取付は方法に関する一実
施例を、第2図に同じく左側を例に放電開始補助リング
10aと陽極2aの電気伝導体112Lによる接続方法
の一実施例を示している。FIG. 1 shows the left half of the discharge tube group, and shows an example of how to install the discharge starting auxiliary ring 101L in the present invention, and FIG. An example of a connection method using an electric conductor 112L is shown.
第1図で12は電気絶縁物であり、放電開始補助リング
10&のスペーサの役割をしている。第7図と比較する
と明らかなように、本発明では放電開始補助リング10
a、1obを放電管て厚さ2MM以上の電気絶縁物12
を介して取り付け、放電開始補助リング1oa、101
)から発生する電界の影響を弱めることで、放電電流リ
プル率を低減し、レーザ出力をより一層安定化させてい
る。In FIG. 1, 12 is an electrical insulator, which serves as a spacer for the discharge starting auxiliary ring 10&. As is clear from a comparison with FIG. 7, in the present invention, the discharge starting auxiliary ring 10
a. Electric insulator 12 with a thickness of 2MM or more using 1ob as a discharge tube
Attached via, discharge start auxiliary ring 1OA, 101
) By weakening the influence of the electric field generated by the laser, the discharge current ripple rate is reduced and the laser output is further stabilized.
第3図に電気絶縁物12の厚さと放電電流リプル率の関
係を示しており、!気絶綴物12の厚みが2H以上にな
ると電気絶縁物12の厚みが増加するにしたがい放電電
流リプル率が低下することが判かる。また、第5図は放
電電流リプル率と加工面粗度の関係を示しており、放電
電流リプル率の増加に伴い加工面粗度が上り加工面品質
が悪くなることが判る。上記てより、放電開始補助リン
グ10!L、10bを厚み2MM以上の電気絶縁物12
を介して放電管に取付けることにより、放電電流リプル
率を低下させ加工面品質を向上させることが可能である
。Figure 3 shows the relationship between the thickness of the electrical insulator 12 and the discharge current ripple rate. It can be seen that when the thickness of the faint binding material 12 becomes 2H or more, the discharge current ripple rate decreases as the thickness of the electrical insulator 12 increases. Further, FIG. 5 shows the relationship between the discharge current ripple rate and the machined surface roughness, and it can be seen that as the discharge current ripple rate increases, the machined surface roughness increases and the machined surface quality deteriorates. From the above, discharge start auxiliary ring 10! L, 10b is an electrical insulator 12 with a thickness of 2 mm or more
By attaching the discharge tube to the discharge tube via the wire, it is possible to reduce the discharge current ripple rate and improve the machined surface quality.
ただし、電気絶縁物の厚みが20酊を超えると、放電開
始電圧が上り、放電開始補助リングの効果が失われて着
火ミスが起るようになるので、電気絶縁物の厚みの上限
は2(Iffとなる。However, if the thickness of the electrical insulator exceeds 20 mm, the discharge starting voltage will increase, the effect of the discharge starting auxiliary ring will be lost, and ignition errors will occur, so the upper limit for the thickness of the electrical insulator is 2 ( It becomes If.
第2図では、第8図と比較すると明らかなように放電開
始補助リング10aと前記陽極2または陰極3とを接続
する電気伝導体11aの放電管表面からの間隙は第8図
に示す従来の構造に比較してたいへん大きいことがわか
る。このように放電開始補助リング1oILと前記陽極
2aまたは陰極3aとを接続する電気伝導体11aの放
電管表面からの間隙距離を2M以上離して配置すること
で、放電電流リプル率を低減することができ、レーザ出
力をより一層安定化させることができる。In FIG. 2, as is clear from a comparison with FIG. 8, the gap from the surface of the discharge tube of the electric conductor 11a connecting the discharge starting auxiliary ring 10a and the anode 2 or the cathode 3 is smaller than that of the conventional one shown in FIG. It can be seen that it is very large compared to the structure. By arranging the electrical conductor 11a connecting the discharge starting auxiliary ring 1oIL and the anode 2a or the cathode 3a with a gap distance of 2M or more from the surface of the discharge tube, the discharge current ripple rate can be reduced. This makes it possible to further stabilize the laser output.
第4図に接続伝導体と放電管表面との間隙距離と放電電
流リプル率との関係を示しており、接続伝導体11m、
11bと放電管の表面との間隙距離を2ff以上にする
ことにより、放電電流リプル率を低下させることが可能
であり、第5図に示す放電電流リプルと加工面粗度の関
係から、加工品質を向上させることが可能であることが
明らかである。Figure 4 shows the relationship between the gap distance between the connecting conductor and the surface of the discharge tube and the discharge current ripple rate.
By setting the gap distance between 11b and the surface of the discharge tube to 2ff or more, it is possible to reduce the discharge current ripple rate, and from the relationship between discharge current ripple and machined surface roughness shown in Fig. 5, the machining quality can be improved. It is clear that it is possible to improve
なお、放電電流リプル率は次式で表される発明の効果
以上のように本発明によれば、放電開始補助リングを厚
み2羽〜20+!ffの電気絶縁物を介して放電管に取
付けること、および放電開始補助リングと陽極または陰
極を接続する電気伝導体を放電管表面から21R’j1
以上離すこと、のいずれも放電電流リプルを低減させ、
加工品質を向上させることができる。In addition, according to the present invention, the discharge current ripple rate is expressed by the following formula.As described above, according to the present invention, the thickness of the discharge starting auxiliary ring is 2 to 20+! ff to the discharge tube via an electrical insulator, and the electric conductor connecting the discharge starting auxiliary ring and the anode or cathode to the discharge tube surface 21R'j1
Both of these methods reduce discharge current ripple,
Processing quality can be improved.
第1図は本発明の一実施例における放電開始補助リング
の放電管への取付は部の構成を示す断面略図、第2図は
本発明の一実施例における放電開始補助リングと陽極ま
たは陰極を接続する電気伝導体の配置の状態を示す断面
略図、第3図は放電第4図は放電開始補助リングと陽極
または陰極を接続する電気伝導体と放電管表面との距離
と放電電流との関係を示すグラフ、第5図は放電電流リ
プルと加工面粗度を示すグラフ、第6図は従来のガスレ
ーザ発振器の構成図、第7図は従来例における放電開始
補助リングの放電管への取付部の状態を示す断面略図、
第8図は従来例における放電開始補助リングと陽極また
は陰極との接続の状態を示す断面略図である。
1・・・・・・放置管群、2a、2b・・・・・・陽極
、31L。
3b・・・・・・陰極、4・・・・・・高電圧電源、6
・・・・・・出力ミラー、6・・・・・・終端ミラー、
7・・・・・・循環管体、8・・・・・・送風機、9・
・・・・・熱交換器、10a、10b・・・・・・放電
開始補助リング、11a、11b・・・・・・電気伝導
体、12・・・・・・絶縁体。
代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか1名第
図
/−一蚊電VZV
2L−拠棒
/Z −胞縛I木
第
図
第
図
1・−枚覧當詳
第
図
+!気絶蝙θ物の厚さ繭帆)
第
図
電、気μ云噂A柊と牧童1L浜面tの関狩■丘l[(e
s帆)第
図
e
於」1t5既リプル卑(%)
/−−一旗」11F料
ム、2b・・−喝糧
3L、3b・−櫨操
4・−・高を氏」15原
5−・−巳オミラー
6− 終端ミラー
7− 徒デ員Ill俸
8− 珪1L夛覧
9− 熱交キ央i
?Fig. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the discharge starting auxiliary ring and the anode or cathode in one embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the discharging starting auxiliary ring and the anode or cathode in one embodiment of the present invention. A schematic cross-sectional view showing the arrangement of the electrical conductors to be connected. Figure 3 shows the discharge. Figure 4 shows the relationship between the distance between the electrical conductor connecting the discharge starting auxiliary ring and the anode or cathode and the surface of the discharge tube and the discharge current. Figure 5 is a graph showing discharge current ripple and machined surface roughness, Figure 6 is a configuration diagram of a conventional gas laser oscillator, and Figure 7 is a conventional example where the discharge starting auxiliary ring is attached to the discharge tube. A schematic cross-sectional diagram showing the state of
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the state of connection between the discharge starting auxiliary ring and the anode or cathode in a conventional example. 1...Leave tube group, 2a, 2b...Anode, 31L. 3b...Cathode, 4...High voltage power supply, 6
...Output mirror, 6...Terminal mirror,
7...Circulation pipe body, 8...Blower, 9.
... Heat exchanger, 10a, 10b ... Discharge start auxiliary ring, 11a, 11b ... Electric conductor, 12 ... Insulator. Name of agent: Patent attorney Shigetaka Awano and 1 other person Figure / - 1 Mosquito Electric VZV 2L - Base / Z - Cell Binding I Tree Figure Figure 1 - View detailed diagram +! Thickness of the unconscious bat
s sail) Fig. e 1t5 Ripple base (%) /--One flag 11F fee, 2b...-3L of food, 3b--Kisou 4--Mr. Takao'' 15 original 5-・-Mirror 6- Terminal mirror 7- Ill salary 8- 1L collection 9- Heat exchanger I?
Claims (2)
を有する1または複数の放電管からなる放電管群と、こ
の放電管群の両端に配備されるレーザ共振用のミラーと
前記放電電極の近傍で前記放電管群に接続されこの放電
管群とともにガス循環路を構成する循環管体と、前記ガ
ス循環路にレーザ媒質としてのガスを循環させる送風装
置とからなり、前記陽極と陰極とからなる放電電極の間
にある放電管の外周に陽極または陰極と電気的に接続さ
れた放電開始補助リングを有し、前記放電開始補助リン
グを放電管の外周に2mm〜20mmの厚みの電気絶縁
物を介して取付けることを特徴とするレーザ発振器。(1) A discharge tube group consisting of one or more discharge tubes having at least one pair of discharge electrodes consisting of an anode and a cathode, a mirror for laser resonance disposed at both ends of this discharge tube group, and the vicinity of the discharge electrode. A circulation pipe body connected to the discharge tube group and forming a gas circulation path together with the discharge tube group, and a blower device for circulating gas as a laser medium in the gas circulation path, and consisting of the anode and the cathode. A discharge starting auxiliary ring electrically connected to an anode or a cathode is provided on the outer periphery of the discharge tube located between the discharge electrodes, and the discharge starting auxiliary ring is provided with an electrical insulator having a thickness of 2 mm to 20 mm around the outer periphery of the discharge tube. A laser oscillator characterized by being installed through the
電気伝導体を放電管表面から2mm以上の間隙を介して
配置していることを特徴とする請求項1記載のレーザ発
振器。(2) The laser oscillator according to claim 1, wherein the electric conductor connecting the discharge starting auxiliary ring and the anode or the cathode is arranged with a gap of 2 mm or more from the surface of the discharge tube.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2125012A JPH0424974A (en) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | laser oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2125012A JPH0424974A (en) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | laser oscillator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0424974A true JPH0424974A (en) | 1992-01-28 |
Family
ID=14899679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2125012A Pending JPH0424974A (en) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | laser oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0424974A (en) |
-
1990
- 1990-05-15 JP JP2125012A patent/JPH0424974A/en active Pending
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