JPH0456370A - ガスレーザ発振装置 - Google Patents

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、放電管の軸方向と光軸方向とが一致した軸流
型ガスレーザ発振装置に関するものであり、特に出力特
性のばらつきの少ない信頼性の高いガスレーザ発振装置
に関するものである。

従来の技術 従来の軸流型ガスレーザ発振装置の一例を第４図に示す
。第４図において、１はガラスなどの誘電体からなる放
電管であり、２．３は放電管１の内部に設けられた電極
である。４は電極２，３に接続された高電圧電源であり
、たとえば約３０ｋＶの電圧を画電極２，３間に印加し
ている。５は電極２，３間に形成された放電管１内の放
電空間である。６は全反射鏡、７は部分反射鏡であり、
これら全反射鏡６および部分反射鏡７は放電空間５の両
端に固定配置され、光共振器を構成している。８は部分
反射鏡７から放電管１の軸方向に出力されるレーザビー
ムである。９はレーザガスを放電管１へ供給するための
送気管であり、レーザガスはこのガスレーザ装置の中を
矢印１０方向に循環している。１１．１２は放電管１内
部の放電空間５において放電等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である。１３はレ
ーザガスを循環させるための送風機であり、放電空間５
に約Ｉ　Ｑ　Ｑ＋ｌ／Ｓｅｅ程度のガス流を発生させる
。

次に前記従来の軸流型ガスレーザ発振装置の動作につい
て説明する。まず一対の電極２．３に高電圧電源４から
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。

第５図は、前記ガスレーザ発生装置における高電圧電源
４の構成を示す概略ブロック図である。

第５図において、１４は商用電源、１５は整流器、１６
は平滑コンデンサ、１７はスイッチング電源、１８は高
周波トランス、１９は高圧直流平滑回路である。

次に前記従来の高電圧電源の動作について説明する。商
用電源１４から送られてきた３相２００Ｖの交流電圧は
、整流器１５で整流され、平滑コンデンサで平滑された
後、スイッチング電源１７で高周波交流電圧に変換され
、高周波トランス１８に入力される。高周波トランス１
８では、１次側に人力された低電圧交流を高電圧交流に
変換して２次側に出力し、高電圧交流は高圧直流平滑回
路１９で整流平滑されて、放電管１の電極２，３に入力
される。

通常、ガスレーザ発振装置の放電管は複数個備えられて
おり、第５図の回路構成では、各放電管につきそれぞれ
高周波トランス１８が必要になるが、スイッチング電源
１７は高周波トランス１８の１次側に接続されるので、
複数個の高周波トランス１８を１個のスイッチング電源
１７で共用することが可能となり、装置の小型化を図る
ことができる。

第６図は前記高周波トランス１８の概略断面を示してお
り、１次側巻線１８ａの外周に２次側巻線１８ｂが１次
側巻線１８ａと同軸に数千ターン以上巻かれており、２
次側巻線１８ｂは乱巻構造となっている。コアにはコ字
形の１組のフェライトコア２０を用いており、フェライ
トコア２０の突き合わせ面２０ａは互いに密着している
。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来のこのようなガスレーザ発振装置で
は、ガスレーザを動作させたときに多量の熱が発生した
り、ガスレーザの放電管の負荷とトランスの出力特性（
電圧／電流特性）との関係が良好でないため、ガスレー
ザ発振装置の出力が安定しないという問題点があった。

本発明は、このような従来の問題点を解決するものであ
り、出力特性のばらつきの少ない信頼性の高いガスレー
ザ発振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、高電圧を発生さ
せるための高電圧電源の出力トランスを高周波トランス
とし、その１次側巻線の巻数を３０から４５ターンとし
、２次側巻線の巻数を２０００から４０００ターンとし
たものである。

作用 本発明は、前記構成により、高周波トランスの出力特性
のばらつきが少なくなるので、ガスレーザ発振装置の出
力を安定させることができる。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明するが、
本発明が従来例と異なるのは、高電圧電源の高周波トラ
ンスの構造だけなので、以下に高周波トランスの構造に
ついてのみ説明する。

第１図は、本発明の一実施例におけるガスレーザ発振装
置の高周波トランスの概略断面図である。第１図におい
て、２１は高周波トランスであり、２２は１次側巻線で
あり、２３は１次側巻線２２の上に絶縁距離を置いて同
軸巻にされた２次側巻線である。２４．２５はコ字形に
形成された１組のフェライトコアであり、互いに突き合
わされて一体化されている。１次側巻線２２の巻数は３
０から４５ターンの範囲内から選ばれ、２次側巻線２３
の巻数は２０００から４０００ターンの範囲内から選ば
れている。

１次側巻線２２および２次側巻線２３は、フ工ライトコ
ア２４，２５の脚部と同径の軸に予め同軸巻にされ、そ
の後、その軸を取り除いた穴にフェライトコア２４，２
５の一方の脚部を通して内部で突き合わせ、図示されな
いコア保持具により互いに内向きに押圧されて固定され
る。

第２図（Ａ）、（Ｂ）は、高周波トランスの出力特性の
ばらつきと１次側巻数および２次側巻数との関係を示し
ている。１次側巻数が３０から４５ターンの場合、およ
び２次側巻数が２０００から４０００ターンの場合に、
高周波トランスの出力特性のばらつきが小さくなってい
ることが分かる。

一方、第３図（Ａ）、（Ｂ）は、高周波トランスの発熱
量と１次側巻数および２次側巻数との関係を示している
。１次側巻数が３０から４５ターンの場合、および２次
側巻数が２０００から４０００ターンの場合に、高周波
トランスの発熱量が小さくなっていることが分かる。

前記実施例では、高周波トランス２１のフェライトコア
２４，２５の１次側巻線２２の巻数を３０から４５ター
ンの範囲内から選び、２次側巻線２３の巻数を２０００
から４０００ターンの範囲内から選んだので、巻数によ
る高周波トランスの出力特性のばらつきを最小限に抑え
ることができるとともに、発熱による出力特性のばらつ
きをも最小限に抑えることができ、カスレーザ発振装置
を安定的に動作させることができる。

発明の効果 以上のように、本発明のガスレーザ発振装置は、高電圧
を発生させる高電圧電源の出力トランスを高周波トラン
スとし、その１次側巻線の巻数を３０から４５ターンと
し、２次側巻線の巻数を２０００から４０００ターンと
したので、高周波トランスの出力特性のばらつきを抑え
ることができ、信頼性の高いガスレーザ発振装置を実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるガスレーザ発振装置
の高周波トランスの概略断面図、第２図（Ａ）、（Ｂ）
は高周波トランスにおける出力特性のばらつきと１次側
巻数および２次側巻数との関係を示すグラフ、第３図（
Ａ）、（Ｂ）は高周波トランスにおける発熱量と１次側
巻数および２次側巻数との関係を示すグラフ、第４図は
従来のガスレーザ発振装置の一例を示す概略構成図、第
５図は同ガスレーザ発振装置における高電圧電源の概略
ブロック図、第６図は従来の高周波トランスの概略断面
図である。 １・・・放電管、２，３・・・電極、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・・・送気管、１
０・・・レーザガスの流れ方向、１１．１２・・・熱交
換器、１３・・・送風機、１４・・・商用電源、１５・
・・整流器、１６・・・平滑コンデンサ、１７・・・ス
イッチング電源、１８・・・高周波トランス、１８ａ・
・・１次側巻線、１８ｂ・・・２次側巻線、１９・・・
高圧直流平滑回路、２０・・・フェライトコア、２０ａ
・・・突き合わせ面、２１・・・高周波トランス、２２
・・・１次側巻線、２３・・・２次側巻線、２４．２５
・・・フェライトコア。 フエライトコア 第２図 １次側巻数（ターフ） （Ｂ） ２次側巻数（ターフ） 第４図 第５図 １７スイツチシク電源 １９高圧直流平滑回路 第３図 （Ａ） １次側巻数（ターフ） （Ｂ） ２次側巻数（ターフ） 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 絶縁体からなる放電管内を光軸方向に送風機によりレー
   ザガスを流し、前記放電管の両端に設けられた電極間に
   高電圧電源を接続し、前記放電管内に放電を発生させ、
   前記放電をレーザ励起源として前記放電管の軸方向にレ
   ーザビームを発生するガスレーザ発振装置において、前
   記高電圧電源の出力トランスを高周波トランスとし、そ
   の１次側巻線の巻数を３０から４５ターンとし、２次側
   巻線の巻数を２０００から４０００ターンとしたことを
   特徴とするガスレーザ発振装置。