JPH0424974A - レーザ発振器 - Google Patents
レーザ発振器Info
- Publication number
- 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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- Japan
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- discharge
- discharge tube
- anode
- cathode
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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
。
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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
。
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。
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。
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。
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。
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
。
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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 ？
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 ？
Claims (2)
- （１）陽極と陰極とからなる少なくとも一対の放電電極
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。 - （２）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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2125012A JPH0424974A (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | レーザ発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2125012A JPH0424974A (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | レーザ発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0424974A true JPH0424974A (ja) | 1992-01-28 |
Family
ID=14899679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2125012A Pending JPH0424974A (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | レーザ発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0424974A (ja) |
-
1990
- 1990-05-15 JP JP2125012A patent/JPH0424974A/ja active Pending
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