JPH0444380A

JPH0444380A - 気体レーザ装置

Info

Publication number: JPH0444380A
Application number: JP2153239A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Sugiyama; 勤杉山; Hitoshi Motomiya; 均本宮; Masashi Onishi; 正史大西; Shuzo Yoshizumi; 吉住　修三; Akio Tanaka; 田中　昭男; Shigeki Yamane; 茂樹山根; Hidehiko Karasaki; 秀彦唐崎
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-06-12
Filing date: 1990-06-12
Publication date: 1992-02-14

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。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、炭酸ガスレーザ等の気体レーザ装置において
、特に高電圧電源の小型化を図るとともに出力電力の安
定化および大出力化を図ったレーザ装置に関する。

従来の技術従来の気体レーザ装置においては、気体レーザ媒質が、
出力鏡と全反射鏡とを取り付けたレーザ共振器内に送風
機により供給ダクトを通して供給され、放電電極による
放電により励起されてレーサ゛光を出力している。

レーザ光を発生させるための高電圧は、例えば２００Ｖ
商用電源を整流平滑して低電圧直流電源とし、その出力
を半導体スイッチ素子により断続して高周波の交流電圧
とし、これを昇圧トランスにより昇圧した上で整流回路
で整流し、平滑コンデンサで平滑してレーザ共振器の放
電電極に印加している。このような電源構成は、装置を
小型化できる利点がある。

発明が解決しようとする課題気体レーザ装置においては、気体レーザ媒質の放電を維
持するために、３０〜５０ｋＶの電圧を発生する必要が
あり、大出力化するためにはこの電圧をさらに高くする
必要がある。また、昇圧された高周波電圧を整流するた
めの整流回路は、平滑後の電流リプルを小さくするため
に整流ダイオードをフルブリッジ接続しているが、大出
力化するために昇圧トランスの出力端子間の電圧を上げ
て行くと、その出力電圧は高周波化されているため出力
端子間で絶縁破壊を起こしやすく、高電圧電源の出力が
不安定となり、信頼性が乏しくなる問題点があった。

本発明は、気体レーザ装置の高電圧電源を直流電圧を高
周波化することで小型化するとともに、高電圧化により
出力を高めてレーサ光出力の大出力化を図ることのでき
る気体レーザ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、前記目的を達成するために、高電圧電源を、
実効電圧を変化可能な低電圧交流電源と昇圧トランスと
整流回路とを含むように構成し、整流回路を２組の整流
ダイオードをフルブリッジ接続して各組の中間接続点を
昇圧トランスの２次コイルの出力端子に接続するととも
に、２組の整流ダイオードをそれぞれ別個の部材に実装
してトランス容器内の昇圧トランスの２次コイルの両側
に配置するようにしたものである。

作用本発明は、前記構成により、昇圧トランスの２次コイル
出力端子間が２次コイル両側に隔てられており、二の隔
てられた出力端子にフルブリッジ接続された２組の整流
ダイオードを接続したので、各整流ダイオード間での絶
縁破壊が起こりにくくなり、その結果、整流ダイオード
の絶縁破壊を防止して高電圧電源の大出力化を図ること
ができる。

実施例以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照して説明す
る。第３図は本発明の一実施例における気体レーザ装置
の概略構成を示している。第３図において、ｌはレーザ
共振器、２は出力鏡、３は全反射鏡である。４ａ、４ｂ
は放電電極、５はレーザ共振器ｌ内の気体レーザ媒質の
放電部、６は送風機、７は冷却器、８は給気ダクト、９
は排気ダクトである。また、１０は低電圧直流電源、１
１は低電圧交流電源となるインバータ回路であり、フル
ブリッジ接続された４個の半導体スイッチ素子からなる
。１２は１次コイルと２次コイルを同軸巻にして絶縁構
成とした昇圧トランスであり、その１次側にインバータ
回路１１が接続されている。１３は昇圧トランス１２の
２次側に接続された整流回路であり、フルブリッジ接続
された４個の整流ダイオード１３２〜１３ｄからなる。

１４は整流回路１３に並列に接続された平滑コンデンサ
であり、平滑コンデンサ１４の両端部１４ａ、１４ｂは
放電電極４ａ、４ｂにそれぞれ接続されている。

昇圧＋ランス１２は、第１図および第２図に示すように
、フェライトコア１５に１次／２次コイルを一方の脚部
１５ａに同軸巻したトランスコイル１６を備えており、
絶縁油１７を満たしたトランス容器１８内に、脚部１５
ａを水平方向にして両側部を絶縁物でできた一対のコア
保持具１９゜２０に挟持されてトランス取付台２１に固
定されている。フェライトコア１５の上部には、コンデ
ンサ保持具２２がコア保持具１９．２０の間に渡されて
取り付けられており、その上に平滑コンデンサ１４が固
定されている。また、コア保持具１９．２０のそれぞれ
の外側の面には、整流ダイオード１３２〜１３ｄが２組
に分けて実装されている。

一方のコア保持具１９には、１組の整流ダイオード１３
ａ、１３ｂが取り付けられて、その中間接続点２３で互
いに接続されている。この中間接続点２３は、トランス
コイル１６の２次出力端子の一端１２ａが接続され、整
流ダイオード１３ａ、１３ｂの他端部２４，２５はそれ
ぞれ平滑コンデンサ１４の正負の端子１４ａ、１４ｂに
接続されている。他方のコア保持具２０上に取り付けら
れた整流ダイオード１３ｃ、１３ｄにおいても同様に、
両者の中間接続点２６がトランスコイル１６の２次コイ
ル出力端子の他端１２ｂに接続され、整流ダイオード１
３ｃ、１３ｄの他端部２７．２８が平滑コンデンサ１４
の正負の端子１４ａ、１４ｂに接続されている。平滑コ
ンデンサ１４の正負の端子１４ａ、１４ｂは、それぞれ
トランス容器１８の天板２９上に設けられたセラミック
ス製の高圧碍子３０．３１に接続され、トランスコイル
１６の１次側は入力端子３２に接続されている。

次に前記実施例の動作について説明する。第３図におい
て、レーザ共振器１内へは、気体レーザ媒質が送風機６
により給気ダクト８を通して供給され、放電電極４ａ、
４ｂ間でグロー放電を起こすことにより励起されてレー
ザ光を発生する。発生されたレーザ光は、出力鏡２およ
び全反射鏡３の間を往復して増幅され、最後は出力鏡２
から外へ取り出される。レーザ共振器１内の温度上昇し
た気体レーザ媒質は、排気ダクト９を通じて回収され、
冷却器７により冷却されて再び送風機６により給気ダク
ト８を通じてレーザ共振器１内へ送られる。

低電圧直流電源１０の出力は、インバータ回路１１の半
導体スイッチ素子を交互に断続することにより交流電圧
を発生させ、その断続の周期により交流周波数を変え、
その接続時間により実効電圧を変化させている。昇圧ト
ランス１２で高電圧に昇圧された交流は、整流回路１３
の整流ダイオ−１”　１３２〜１３ｄにより整流され、
平滑コンデンサ１４により平滑されて高電圧の直流とな
ってレーザ共振器１内の放電電極４ａ、４ｂに印加され
る。

第１図および第２図において、トランス容器１８内の交
流電圧の中では、トランスコイル１６の２次コイル出力
端子１２２，１２ｂが最も高くなる。この２次コイル出
力端子１２ａ、１２ｂに接続された整流ダイオード１３
２〜１３’ｄは、トランスコイル１６の左右両端にそれ
ぞれ１組ずつ振り分けられているので、２次コイル出力
端子１２ａ、’１２ｂからの高周波出力電圧を絶縁する
ことができる。この結果、トランスコイル１６の出力を
上げた際に、２次コイル端子１２ａ、１２ｂ間で発生す
る絶縁破壊による整流ダイオード１３２〜１３ｄの損傷
を防止することができるので、低電圧交流電源であるイ
ンバータ回路１１の出力周波数を高めて昇圧トランス１
２を小型化することができ、大出力の信頼性の高い高電
圧電源が得られる。

発明の効果以上のように、本発明の気体レーザ装置によれば、高周
波電圧を整流するための整流回路を２組の整流ダイオー
ドをフルブリッジ接続して各組の中間接続点を昇圧トラ
ンスの２次コイルの出力端子に接続するとともに、２組
の整流グイオートをそれぞれ別個の部材に実装してトラ
ンス容器内の昇圧トランスの２次コイルの両側に配置し
たので、高電圧電源を小型化できるとともに、高電圧化
により出力を高めてレーザ光出力の大出力化を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の一実施例における昇圧トランスを示す
概略構成図、第２図は同昇圧トランスにおける整流ダイ
オード取付部を示す部分側面図、第３図は本発明の一実
施例を示す気体レーザ装置の概略構成図である。トレーザ共振器、２・・・出力鏡、３・・・全反射鏡、
４ａ、４ｂ・・・放電電極、５・・・気体レーザ媒質の
放電部、６・・・送風機、７・・・冷却器、８・・・給
気ダクト、９・・・排気ダクト、１０・・・低電圧直流
電源、１１・・・インバータ回路（低電圧交流電源）、
１２・・昇圧トランス、１２ａ、１２ｂ・・・昇圧トラ
ンス出力端子、１３・・・整流回路、１３ａ〜１３ｄ・
・・整流グイオート、１４・・・平滑コンデンサ、１４
ａ。１４ｂ・・・コンデンサ端子、１５・・・フェライトコ
ア、１６・・・トランスコイル、１７・・・絶縁油、１
８・・・トランス容器、１９．２０・・・コア保持具、
２１・・・トランス取付台、２２・・・コンデンサ保持
具、２３．２６・・・中間接続点、２４，２５，２７．
２８・・整流ダイオードの他端部、２９・・・天板、３
０゜３１・・・高圧碍子、３２・・・入力端子。代理人の氏名　　弁理士　蔵　合　正　博第３図

Claims

【特許請求の範囲】

レーザ共振器内の気体レーザ媒質を高電圧電源に接続さ
れた放電電極の放電により励起してレーザ光を発生させ
る気体レーザ装置において、前記高電圧電源が、実効電
圧を変化可能な低電圧交流電源と昇圧トランスと整流回
路とを含み、前記整流回路を２組の整流ダイオードをフ
ルブリッジ接続して各組の中間接続点を前記昇圧トラン
スの２次コイルの出力端子に接続するとともに、前記２
組の整流ダイオードをそれぞれ別個の部材に実装してト
ランス容器内の昇圧トランスの２次コイルの両側に配置
したことを特徴とする気体レーザ装置。