JPH045875A - 金属蒸気レーザ装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は金属蒸気レーザ装置に係り、特にレーザ発振過
程での放電状態の良否判定を行い、効率的な運用を図っ
た金属蒸気レーザ装置に関する。

（従来の技術） 従来の金属蒸気レーザ装置は、例えば第２図に示すよう
に構成されている。すなわち、同図においてレーザ発振
装置１は、金属蒸気を生成する金属蒸気源２が配置され
た放電管３と、この放電管３内に設けられた断熱材４と
、放電管３の両端に設置された一対の電極５，６と、こ
の電極５゜６を支持しブリュスタ管を兼用する電極支持
フランジ７．８と、この電極支持フランジ７．８間の電
気的絶縁を行う絶縁円筒９とから構成されている。

また、放電管３内に高電圧で放電を行わせるための電気
回路は、高電圧電源１１からの高電圧を有効に供給する
スイッチング素子としてのサイラトロン］−２と、充電
抵抗１３、ピーキングコンデンサ１４、充電コンデンサ
１５、パルスドライブ電源１６、ダイオードＤおよびコ
イルしにより構成される。

このように構成された金属蒸気レーザ装置は、レーザ発
振に至る過程で放電管３内の放電状態を一様にする必要
があることから、常に放電管３内をオペレータが目視に
より監視し、放電状態が悪いようであれば、印加してい
る高電圧を遮断し放電管３内の不純物を排気し、再度立
上げ等の操作を行っている。つまり、放電の妨げの原因
は主に不純物の混入であり、これは放電管３を構成する
部材の有している不純物が放電による温度上昇によって
放電管３内に発生してくるためで、放電管３等のメンテ
ナンス（部品交換等）を行った場合は、状況に応じて数
置の排気、再立上げ等の操作が必要となる。

（発明が解決しようとする課題） しかし、目視による放電状態の確認はオペレータが現場
で遮光メガネ等を装着して行う必要があるため、煩雑で
あるとともに十分な注意が必要であった。また、従来は
放電状態の良否の判断をオペレータが行っていたため、
その判断に個人差があり、必ずしも適切な判断とは言え
ないところがあり、運転操作の面から信頼性に欠けると
いう問題点があった。

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、放電状態の確認を現場での目視確認に
よらず、電気的な判断に基づいて行い、信頼性を向上さ
せるとともに、省力化および自動化の図れる金属蒸気レ
ーザ装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明にあっては、両端
部に電極を有する放電管と、この放電管内に配置され金
属蒸気を生成する金属蒸気源とを有し、上記電極間に高
電圧を印加して放電を行わせるように構成した金属蒸気
レーザ装置において、上記電極間に取付けた抵抗器と、
この抵抗器に流れる電流の変化を検出する検知手段と、
この検出手段の結果に基づいて上記放電管の放電状態の
良否を判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。

（作用） 上記の構成を有する本発明においては、抵抗器に流れる
電流の変化を検出手段で検出し、この結果に基づいて放
電管の放電状態の良否を判定するようにしたので、目視
による確認動作を不要とし、集中的に多数の装置をマン
パワーをかけることなく操作可能となる。これにより、
放電状態の良否の判定が適切となり信頼性が向上する。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１−図を参照して説明する
。

従来の金属蒸気レーザ装置の構成と同一または対応する
部分には第２図と同一の符号を用いて説明を省略する。

第１−図において、レーザ発振管１には金属蒸気を生成
する金属蒸気源２が配置された放電管３が設けられ、こ
の放電管３の両側部には一対の電極５．６が対向して設
けられている。これらの電極５．６間でパルスニ次放電
が行われる。放電管３内には断熱材４が配置されている
。電極５，６はブリュスタ管を兼用する電極支持フラン
ジ７．８で支持され、この支持フランジ７．８間には絶
縁円筒９を介在させて電気的な絶縁を行っている。

前述したパルスニ極放電は、電極支持フランジ７．８に
接続されたパルス高圧電源回路１０によりなされる。こ
のパルス高圧電源回路１０は、高電圧電源１−１．サイ
ラトロン１２．充電抵抗１−３、ピーキングコンデンサ
１４．充電コンデンサ１５、パルスドライブ電源１６、
ダイオードＤおよびコイルしによって構成されている。

このパルス高圧電源回路１−Ｏは、充電コンデンサ１５
に充電された電荷がサイラトロン１２を点弧することに
より、はぼ１０’秒以下の立上り時間で放電電流を発生
するようにされている。サイラトロン１２はパルス放電
スイッチング素子である。パルス高圧電源回路１０で発
生したパルス高電圧は、電圧が数ＫＶ〜１０数ＫＶ、繰
返し周波数が数Ｋｔ（ｚ〜数１１］　Ｋ　Ｈ２である。

ところで、本実施例では充電抵抗１−３の近傍に電流の
変化を検出する検出手段としての電流検出器２０を配置
し、電流検出器２０が充電抵抗子３に流れる電流値の変
化を検出し、この検出信号は判定手段としての判定装置
２１に送出される。そして、判定装置２１は検出信号に
基づいて放電の正常か異常かの判別を行い、この判別結
果を高電圧電源１−１などの金属蒸気レーザ装置の制御
盤（図示せず）にフィードバックさせるように構成して
いる。

次に作用を説明する。

まず、高電圧電源１１から直流高電圧が印加されると、
コイルしおよび充電コンデンサ１５．充電抵抗１１より
なる回路より、コイルしおよび充電コンデンサ１５によ
って決定される時定数でさらに高電圧となり充電コンデ
ンサ１５に充電される。この状態でパルスドライブ電源
１６よりサイラトロン１２のグリッドＧに数Ｋ）ｌｚの
繰返し周波数でパルスが印加されると、サイラトロン１
２は繰返し周波数に同期して導通状態となり、充電コン
デンサ１５に蓄積されたエネルギーがレーザ発振装置１
の放電管３に印加され放電が始まる。

次いで、放電管３は放電が起こると、抵抗的には少な（
なるため上記エネルギーはそのほとんどを放電管３で消
費することになるが、放電管３内に不純物等があり異常
放電となると、レーザ発振装置１と並列に接続された充
電抵抗１−３にその一部が流れることになる。本実施例
はこの充電抵抗１３に流れる電流値の変化を電流検出器
２０により検出し、この検出信号に基づいて判定装置２
１により正・異常放電の判別を行い、この判別結果を高
電圧電源１１にフィードバックさせて、装置の起動、停
止等の運転を自動的に行わせるようにしている。

このように本実施例によれば、充電抵抗１３に流れる電
流値の変化を電流検出器２０で検出し、この電流値の変
化で放電管３の放電状態の良否を判定し、この判別結果
に基づいて遠隔操作で運転するようにしたので、目視に
よる確認動作を不要とし、集中的に多数の装置をマンパ
ワーをかけることなく操作可能となる。これにより、放
電状態の良否の判定が適切となり信頼性が向上する。

なお、本発明は上記実施例に限らず種々の変形が可能で
ある。例えば、上記実施例において電流検出器２０によ
り検出する電流の変化は電流値であったが、電流波形で
もよく、特に限定するものではない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、放電の状態を目
視により監視する必要がなくなり、多数の装置であって
も集中的に操作が可能になって、省力化と自動化が図れ
る。また、今までオペレータの判断に依存していた放電
状態の良否判断を画一的に判定できることから、信頼性
の向上が図れるという効果を奏する。

電管、５，６・・・電極、１１・・・高電圧電源、１３
・・・充電抵抗（抵抗器）、２０・・・電流検出器（検
出手段）、２１・・・判定装置（判定手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　両端部に電極を有する放電管と、この放電管内に配置
   され金属蒸気を生成する金属蒸気源とを有し、上記電極
   間に高電圧を印加して放電を行わせるように構成した金
   属蒸気レーザ装置において、上記電極間に取付けた抵抗
   器と、この抵抗器に流れる電流の変化を検出する検出手
   段と、この検出手段の結果に基づいて上記放電管の放電
   状態の良否を判定する判定手段とを備えたことを特徴と
   する金属蒸気レーザ装置。