JPH05110183A - ガスレーザ発振器 - Google Patents

ガスレーザ発振器

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Publication number
JPH05110183A
JPH05110183A JP3264747A JP26474791A JPH05110183A JP H05110183 A JPH05110183 A JP H05110183A JP 3264747 A JP3264747 A JP 3264747A JP 26474791 A JP26474791 A JP 26474791A JP H05110183 A JPH05110183 A JP H05110183A
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JP
Japan
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gas
medium gas
laser
laser medium
housing
Prior art date
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Pending
Application number
JP3264747A
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English (en)
Inventor
Shuji Ogawa
周治 小川
Akihiro Otani
昭博 大谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザ媒質ガスの消費量が低減するとともに
ランニングコストが低くなるガスレーザ発振器を得るこ
と。 【構成】 放電電極2a,2bに供給される電力量また
は電流値の信号を出力する高電圧電源3aによりその信
号値を制御装置15に取り入れ、積分処理して放電電極
2a,2bに供給される電力量または電流値に見合った
分だけ排気側の電磁バルブ12aを開してレーザ媒質ガ
スを筐体1から排気し、排気された分だけ新しいレーザ
媒質ガスを、圧力センサ13と比較器14と電磁バルブ
10を用いてボンベ9から筐体1内に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ媒質ガスの交換
量を有効に制御することのできるガスレーザ発振器に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】図3は例えば特開昭63ー78584号
公報に開示された従来の三軸直交形の炭酸ガスレーザ発
振器のガス交換装置の一例を示す構成図、図4はそのA
ーA断面図である。1は内部にレーザ媒質ガスが封入さ
れた筐体である。この筐体1内のレーザ媒質ガスは、一
般にCO2 ,N2 ,Heからなる混合ガスで、筐体1内
に数十Torr〜数百Torrの負圧状態で封入されて
いる。2a,2bは一対の放電電極、3は放電電極2
a,2b間に高電圧を印加する高電圧電源、4はレーザ
媒質ガスを循環させるブロワ、5はブロア4により循環
されたレーザ媒質ガスを冷却するための熱交換器であ
る。6,7は放電電極2a,2bの間に設けられた空間
の長手両方向に位置する全反射鏡及び部分反射鏡で、こ
れらにより光共振器が構成されている。8はレーザビー
ムである。
【0003】9は新しいレーザ媒質ガスを筐体1内に供
給するボンベで、炭酸ガスレーザである場合は筐体1内
のレーザ媒質ガスの成分と同様に、CO2 ,N2 ,He
からなる混合ガスが充填されている。10はボンベ9と
筐体1の間に設けられた電磁バルブで、ボンベ9内から
筐体1内に供給する新しいレーザ媒質ガスの供給量を調
整する。11は筐体1内の古くなったレーザ媒質ガスを
排気する真空ポンプ、12は排気量を調整する調整バル
ブである。13は筐体1内のガス圧力を測定する圧力セ
ンサ、14は設定されたガス圧力に対して筐体1内の媒
質ガスの圧力が設定値になるように電磁弁10を開閉す
る比較器である。
【0004】次に、上記のように構成した従来の炭酸ガ
スレーザ発振器のガス交換装置の作用を説明する。高電
圧電源3から放電電極2a,2b間に高電圧を印加する
と、放電電極2a,2b間の空間に放電が発生する。こ
の放電により放電電極2a,2b間の空間にあるレーザ
媒質ガスが励起状態となる。励起状態となったレーザ媒
質ガスは安定状態のエネルギーレベルに移動し、このと
き発生する10.6μmの光のみが全反射鏡6と部分反
射鏡7の間を往復して増幅され、その一部分がレーザビ
ーム8となって外部に取り出される。このレーザビーム
8のエネルギーは、放電電極2a,2bに投入されるエ
ネルギーの10%〜20%程度で、残りの80%〜90
%は熱エネルギーとしてレーザ媒質ガスの温度を上昇さ
せる。このため、放電後のレーザ媒質ガスはブロア4に
より熱交換器5に送られて冷却され、再び放電電極2
a,2b間の空間に循環される。
【0005】しかしこのレーザ媒質ガスは、放電エネル
ギーにより、CO2→CO+O2 のように解離され、循
環されるレーザ媒質ガス内のCO2 濃度が低下するた
め、放電エネルギーに対して取り出されるレーザビーム
8の割合が低下するので、古くなったレーザ媒質ガスを
新しいレーザ媒質ガスに順次入れ替えなければならな
い。このため、調整バルブ12と真空ポンプ11によ
り、筐体1内のレーザ媒質ガスが排気される。この結
果、筐体1内のガス圧力を測定している圧力センサ13
の出力電圧が低下するので、比較器14は設定されたガ
ス圧力に対して筐体1内の媒質ガスの圧力が設定値にな
るように電磁バルブ10を開き、筐体1内に媒質ガスを
供給して筐体1内の媒質ガス圧力を設定されたガス圧力
値にする。このようにして、常に新しいレーザ媒質ガス
が所定量だけ筐体1内に供給され、古いレーザ媒質ガス
と交換されて、安定したレーザビームが連続して取り出
される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成した
従来の炭酸ガスレーザ発振器のガス交換装置(特開昭6
3ー78584号公報)では、炭酸ガスレーザ発振器の
稼動状態に関係なくレーザ媒質ガスの交換がおこなわれ
るので、レーザ媒質ガスの消費量が非常に多くなり、ラ
ンニングコストが高くなるという問題があった。また上
記従来例とは別に、特開昭60ー52081号公報にも
従来の炭酸ガスレーザ発振器のガス交換装置が開示され
ているが、この装置は真空容器中の混合ガスを連続的に
吸引するもので、稼動状態に合わせて適正に交換するも
のではなく、従って上記の問題点を十分に解決するもの
ではない。
【0007】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、ガスレーザ発振器の稼動状態に合わせてレ
ーザ媒質ガスを適正に交換でき、レーザ媒質ガスの消費
量が低減するとともにランニングコストが低くなるガス
交換装置を備えたガスレーザ発振器を得ることを目的と
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明にかかるガスレー
ザ発振器は、高電圧電源から放電電極へ供給される電力
量または電流値を検出し、その検出量に応じてレーザ媒
質ガスのガス交換装置を制御するようにしたものであ
る。
【0009】
【作用】ガスレーザ発振器の放電電力量または電流値を
検出してガスレーザ発振器の稼動状態を知り、それに併
せてレーザ媒質ガスを適正に交換する。
【0010】
【実施例】実施例 1 図1は本発明の実施例を示す構成図である。なお、図3
で示した従来例と同一または相当部分には同じ符号を付
し、説明を省略する。図は、放電方向とガス流方向とレ
ーザビームの方向が互いに直交する三軸直交形の炭酸ガ
スレーザ発振器で、3aは放電電極2a,2bに高電圧
を印加するとともに、放電電極2a,2bに供給する電
力量または電流値の状態を検出する機能を有する高電圧
電源である。15は高電圧電源3aにより検出された供
給電力量の状態を電気信号として受けとり、その信号値
の時間的積分をおこなう制御装置、12aは制御装置1
5からの指令により開閉する電磁バルブである。
【0011】次に、上記のように構成した第1の実施例
の作用を説明する。なお、炭酸ガスレーザ発振器の発振
動作、レーザ媒質ガス内のCO2 濃度の減少については
従来例で述べたのと同様なので説明を省略する。高電圧
電源3aは放電電極2a,2bに電圧を印加するが、同
時に放電電極2a,2bに供給した電力量または電流値
を検出する。その状態を示す電気信号は制御装置15に
伝えられ、その電気信号値の時間的な積分がおこなわれ
る。制御装置15からは電磁バルブ12aに制御信号が
送られ、放電電極2a,2bに供給した電力量または電
流値に見合った分だけ電磁バルブ12aは開放され、真
空ポンプ11でレーザ媒質ガスが排気される。この結
果、筐体1内のガス圧力を測定している圧力センサ13
の出力電圧が低下するので、比較器14は、設定された
ガス圧力に対して筐体1内の媒質ガスの圧力が設定値に
なるように電磁弁10を開き、筐体1内の媒質ガス圧力
を設定されたガス圧力値にする。こうして、常に新しい
レーザ媒質ガスが所定量だけ筐体1内に供給され、古い
レーザ媒質ガスと交換されて安定したレーザビームが連
続して取り出される。
【0012】上記の第1の実施例では、電気信号値の時
間的な積分がおこなわれるが、連続レーザ発振で定格値
をレーザ出力している場合の放電電力量または電流値を
100%とした場合、例えば50%のON,OFF発振
で使用された場合は電気信号値の時間的な積分値は50
%となり、電磁バルブ12aに伝えられるONーOFF
信号は50%ON、50%OFFとなるため、連続で使
用される場合に比べて真空ポンプ11で排気されるレー
ザ媒質ガスは2分の1となる。すなわち、筐体1内のガ
ス圧力が一定となるように圧力センサー13と比較器1
4により制御される電磁弁10のONーOFFの割合も
2分の1となり、レーザ媒質ガスのボンベ9から供給さ
れる新しいレーザ媒質ガスも2分の1となる。
【0013】ところで、ガスレーザ発振器は主としてレ
ーザ加工機のレーザ発生源に利用される。この場合、レ
ーザ加工機はレーザビームを集光させて被加工物に照射
し、被加工物を切断したり熔接したりする。被加工物に
レーザビームが照射されている時間は一般に50%程度
であり、またガスレーザ発振器の定格出力値に対して8
0%位しか使用されていない。このことから、第1の実
施例の制御手段を用いることにより、ガスレーザ発振器
の媒質ガス消費量は50%×80%=40%となり、6
0%のレーザ媒質ガスが節約できる。
【0014】実施例 2 図2は本発明の第2の実施例を示す構成図である。10
aは制御装置15からの指令により開閉する電磁バル
ブ、12bは比較器14からの信号により開閉する排気
側に設けられた電磁バルブである。
【0015】次に上記のように構成した第2の実施例の
作用を説明する。高電圧電源3aは放電電極2a,2b
に電圧を印加するが、同時に放電電極2a,2bに供給
した電力量または電流値を検出する。その状態を示す電
気信号は制御装置15に伝えられ、その電気信号値の時
間的な積分がおこなわれる。制御装置15からは電磁バ
ルブ10aに信号が送られ、電磁バルブ10aが開かれ
て新しいレーザ媒質ガスが筐体1内に供給される。一
方、筐体1内のガス圧力を測定している圧力センサ13
が筐体1内のガス圧力の上昇を感知して比較器14に信
号を送り、比較器14は設定されたガス圧力に対して筐
体1内の媒質ガスの圧力が設定値になるように電磁弁1
2bを開き、真空ポンプ11でレーザ媒質ガスを排気
し、筐体1内の媒質ガス圧力を設定されたガス圧力値に
する。こうして、常に新しいレーザ媒質ガスが所定量だ
け筐体1内に供給され、古いレーザ媒質ガスと交換され
て安定したレーザビームが連続して取り出される。
【0016】なお、第1,第2の実施例では、放電方向
とガス流方向とレーザビームの方向が互いに直交する三
軸直交形の炭酸ガスガスレーザ発振器に就いて説明した
が、本発明はこれに限定するものではなく、他の方式の
レーザ発振器であってもよい。
【0017】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、ガスレーザ発振器のレーザ媒質ガス交換装置を、高
圧電源から放電電極に供給される電力量または電流値に
より制御するようにしたので、ガスレーザ発振器で消費
されるレーザ媒質ガスの量がガスレーザ発振器の稼動状
態に見合ったものとなり、レーザ媒質ガスが節約でき
る。また、レーザ媒質ガス交換装置の全体を制御するの
ではなく、検出された信号により排気側の電磁バルブま
たは供給側の電磁バルブを制御することで、容易にレー
ザ媒質ガスを節約できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す構成図である。
【図2】本発明の第2の実施例を示す構成図である。
【図3】従来のガスレーザ発振器の一例を示す構成図で
ある。
【図4】図3のAーA断面図である。
【符号の説明】
11 筐体 2a,2b 放電電極 3a 高電圧電源 4 ブロワ 5 熱交換器 6 全反射鏡 7 部分反射鏡 8 レーザビーム 9 ボンベ 10,10a,12a,12b 電磁バルブ 11 真空ポンプ 13 圧力センサ 14 比較器 15 制御装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の放電電極間にエネルギーを供給し
    て放電を起こさせる高電圧電源と、前記放電により励起
    されたレーザ媒質ガスからレーザエネルギーを取り出す
    光共振器と、前記レーザ媒質ガスを入れ替えるガス交換
    装置等を備えたガスレーザ発振器において、 前記高電圧電源から前記放電電極へ供給される電力量ま
    たは電流値を検出する手段と、その検出量に応じて前記
    レーザ媒質ガスのガス交換装置を制御する手段とを備え
    たことを特徴とするガスレーザ発振器。
JP3264747A 1991-10-14 1991-10-14 ガスレーザ発振器 Pending JPH05110183A (ja)

Priority Applications (1)

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JP3264747A JPH05110183A (ja) 1991-10-14 1991-10-14 ガスレーザ発振器

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JP3264747A JPH05110183A (ja) 1991-10-14 1991-10-14 ガスレーザ発振器

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JPH05110183A true JPH05110183A (ja) 1993-04-30

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ID=17407623

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JP (1) JPH05110183A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9147994B2 (en) 2014-01-24 2015-09-29 Fanuc Corporation Gas laser system capable of maintaining laser gas state during power supply cutoff
CN120839311A (zh) * 2025-09-22 2025-10-28 奔腾激光(浙江)股份有限公司 一种具有内嵌电气柜的激光切割机

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