JPH05259552A - ガスレーザ発振装置 - Google Patents
ガスレーザ発振装置Info
- Publication number
- JPH05259552A JPH05259552A JP8748892A JP8748892A JPH05259552A JP H05259552 A JPH05259552 A JP H05259552A JP 8748892 A JP8748892 A JP 8748892A JP 8748892 A JP8748892 A JP 8748892A JP H05259552 A JPH05259552 A JP H05259552A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 レーザ発振の不良となる、レーザガス中の水
分を除去することができる。 【構成】 一対の板状の主電極１１，１２と、主電極１
１，１２の側端に沿って複数個配置された一対の補助電
極２１，２２と、主電極及び補助電極が収納されるチャ
ンバーを構成するチャンバー外壁４１と、外部よりレー
ザガスが供給されるガス供給管と、レーザビームを出射
させるための高反射ミラー５０及び高出射６０ミラー
と、チャンバー内のレーザガスを循環させるファン３０
と、ガス供給管の途中あるいはチャンバー内の水分吸着
機構７１，７２とよりなる。
分を除去することができる。 【構成】 一対の板状の主電極１１，１２と、主電極１
１，１２の側端に沿って複数個配置された一対の補助電
極２１，２２と、主電極及び補助電極が収納されるチャ
ンバーを構成するチャンバー外壁４１と、外部よりレー
ザガスが供給されるガス供給管と、レーザビームを出射
させるための高反射ミラー５０及び高出射６０ミラー
と、チャンバー内のレーザガスを循環させるファン３０
と、ガス供給管の途中あるいはチャンバー内の水分吸着
機構７１，７２とよりなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスレーザ発振装置に
関するものである。
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、種々の商品へのマーキングにおい
て、パルス発振するガスレーザ発振装置を利用すること
がすすめられている。半導体・電子部品、機構部分など
に、文字、商標、型式番号や製造年月日などを高速に鮮
明にマーキングする場合、マーキングと物品の移動との
タイミングがとりやすいためである。現在、この種のガ
スレーザ発振装置としては、ＴＥＡ−ＣＯ2 レーザ装置
がある。図３は、このような従来のガスレーザ発振装置
の概略説明図を示す。そして、図４は、図３に示されて
いるＢ−Ｂのところで切断した断面図を示す。まず最初
にガスレーザ発振装置の構成を説明する。11は主電極を
構成する陽極、12は主電極を構成する陰極、21は補助電
極を構成する一対の予備電離ピンのうちの陽極、22は補
助電極を構成する一対の予備電離ピンのうちの陰極、30
はレーザガスを放電空間40に送るファン、31はガスの流
れを整える整流板、50は高反射ミラー、60は出射ミラ
ー、41はチャンバー外壁、RGはレーザガスの圧力調節バ
ルブを示す。そしてガスボンベGBよりガス供給管90を介
して、レーザガス、例えば炭酸ガスがチャンバー内に供
給される。次に動作を説明する。まず、一対の予備電離
ピン21, 22間をスパーク放電させることにより紫外線を
発生させる。この紫外線によって放電空間40にあるレー
ザガスを予備電離させる。この状態で次に主電極間で放
電を起こさせるために陽極11及び陰極12間に高電圧を印
加すると、主電極間にグロー放電がおこる。予め予備電
離されたレーザガスは、このグロー放電により励起され
て、光を放出し、共振器を構成する高反射ミラー50及び
出射ミラー60によりレーザ装置が発振する。一方、放電
により加熱されたレーザガスを放電空間から除去して、
新鮮なレーザガスと交換するために、ファン30が陽極11
の長手方向にチャンバー外壁の内側に沿って複数個設け
られている。また整流板31を設けることにより、レーザ
ガスの流速分布が均一に保たれ、均一なグロー放電によ
り安定したレーザ発振が達成される。つまり、レーザガ
スは矢印で示すようにチャンバー内において、放電空間
40を通過するように循環している。
て、パルス発振するガスレーザ発振装置を利用すること
がすすめられている。半導体・電子部品、機構部分など
に、文字、商標、型式番号や製造年月日などを高速に鮮
明にマーキングする場合、マーキングと物品の移動との
タイミングがとりやすいためである。現在、この種のガ
スレーザ発振装置としては、ＴＥＡ−ＣＯ2 レーザ装置
がある。図３は、このような従来のガスレーザ発振装置
の概略説明図を示す。そして、図４は、図３に示されて
いるＢ−Ｂのところで切断した断面図を示す。まず最初
にガスレーザ発振装置の構成を説明する。11は主電極を
構成する陽極、12は主電極を構成する陰極、21は補助電
極を構成する一対の予備電離ピンのうちの陽極、22は補
助電極を構成する一対の予備電離ピンのうちの陰極、30
はレーザガスを放電空間40に送るファン、31はガスの流
れを整える整流板、50は高反射ミラー、60は出射ミラ
ー、41はチャンバー外壁、RGはレーザガスの圧力調節バ
ルブを示す。そしてガスボンベGBよりガス供給管90を介
して、レーザガス、例えば炭酸ガスがチャンバー内に供
給される。次に動作を説明する。まず、一対の予備電離
ピン21, 22間をスパーク放電させることにより紫外線を
発生させる。この紫外線によって放電空間40にあるレー
ザガスを予備電離させる。この状態で次に主電極間で放
電を起こさせるために陽極11及び陰極12間に高電圧を印
加すると、主電極間にグロー放電がおこる。予め予備電
離されたレーザガスは、このグロー放電により励起され
て、光を放出し、共振器を構成する高反射ミラー50及び
出射ミラー60によりレーザ装置が発振する。一方、放電
により加熱されたレーザガスを放電空間から除去して、
新鮮なレーザガスと交換するために、ファン30が陽極11
の長手方向にチャンバー外壁の内側に沿って複数個設け
られている。また整流板31を設けることにより、レーザ
ガスの流速分布が均一に保たれ、均一なグロー放電によ
り安定したレーザ発振が達成される。つまり、レーザガ
スは矢印で示すようにチャンバー内において、放電空間
40を通過するように循環している。
【０００３】しかしながら、上記のようにファンと整流
板を設けたにもかかわらずレーザ発振が不良となること
がある。したがって、マーキング装置として使用してい
る場合は、マークの附されていない物品が発生してしま
うことになり、物品のマーキング工程の自動化を阻害す
る原因ともなる。レーザ発振の不良とは、主電極間全体
に均一なグロー放電が起こらず、一箇所で集中的にアー
ク放電が起こることである。アーク放電が起こるという
ことは、主電極間で部分的に放電することなので、レー
ザの発振は非常に不安定でその出力も低いものになる。
この原因としてはレーザガス中に含まれる水分が考えら
れる。そのため、レーザガス中に含まれる水分の量と、
アーク放電の発生回数の関係を調べてみた。その結果を
図５に示す。同図において、横軸に放電空間内の水分の
量を、相対的に示す。同様に、縦軸はアーク放電の発生
回数を示す。この図より、水分の量がある値Ｐを越える
とアーク放電が急激に発生することがわかる。このよう
に、レーザガス中に含まれる水分が、主電極間の均一な
グロー放電を阻害しアーク放電を発生させる。ここにお
いて使用したＴＥＡ−ＣＯ2 レーザ装置の消費電力は６
０Ｗであり１発のパルスのエネルギーは６ジュールであ
る。そして、アーク発生回数の検出にはアークモニター
としてＣｄＳ検出器を使用し、アーク放電のために起こ
る強い光例えば紫外線を検出して行っている。
板を設けたにもかかわらずレーザ発振が不良となること
がある。したがって、マーキング装置として使用してい
る場合は、マークの附されていない物品が発生してしま
うことになり、物品のマーキング工程の自動化を阻害す
る原因ともなる。レーザ発振の不良とは、主電極間全体
に均一なグロー放電が起こらず、一箇所で集中的にアー
ク放電が起こることである。アーク放電が起こるという
ことは、主電極間で部分的に放電することなので、レー
ザの発振は非常に不安定でその出力も低いものになる。
この原因としてはレーザガス中に含まれる水分が考えら
れる。そのため、レーザガス中に含まれる水分の量と、
アーク放電の発生回数の関係を調べてみた。その結果を
図５に示す。同図において、横軸に放電空間内の水分の
量を、相対的に示す。同様に、縦軸はアーク放電の発生
回数を示す。この図より、水分の量がある値Ｐを越える
とアーク放電が急激に発生することがわかる。このよう
に、レーザガス中に含まれる水分が、主電極間の均一な
グロー放電を阻害しアーク放電を発生させる。ここにお
いて使用したＴＥＡ−ＣＯ2 レーザ装置の消費電力は６
０Ｗであり１発のパルスのエネルギーは６ジュールであ
る。そして、アーク発生回数の検出にはアークモニター
としてＣｄＳ検出器を使用し、アーク放電のために起こ
る強い光例えば紫外線を検出して行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、主電極間
の放電空間に水分が存在すると、アーク放電が生じやす
くなる。アーク放電が起きずグロー放電であっても、放
電空間に水分があると、そのレーザの出力は著しく低下
する。水分がレーザガス中に存在する原因として考えら
れることは、装置を組み立てた時の空気中の水分がチャ
ンバー内の構成部品の表面に残っていること、またレー
ザガス供給用のガスボンベを取り替える時に空気中の水
分が混入することなどである。さらには、装置を形成し
ているチャンバー外壁の樹脂等から水分が出ることなど
が考えられる。
の放電空間に水分が存在すると、アーク放電が生じやす
くなる。アーク放電が起きずグロー放電であっても、放
電空間に水分があると、そのレーザの出力は著しく低下
する。水分がレーザガス中に存在する原因として考えら
れることは、装置を組み立てた時の空気中の水分がチャ
ンバー内の構成部品の表面に残っていること、またレー
ザガス供給用のガスボンベを取り替える時に空気中の水
分が混入することなどである。さらには、装置を形成し
ているチャンバー外壁の樹脂等から水分が出ることなど
が考えられる。
【０００５】この発明はかかる従来の課題を解決するた
めになされたもので、レーザガス中の水分による発振不
良のないガスレーザ発振装置を提供することを目的とす
る。
めになされたもので、レーザガス中の水分による発振不
良のないガスレーザ発振装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決する手段】上記の目的を達成するために、
この発明のガスレーザ発振装置は、対向して配置された
一対の板状の主電極と、その主電極の側端に沿って複数
均等に並べて配置された一対の予備電離用の補助電極
と、主電極及び補助電極が収納されるチャンバーを構成
するチャンバー外壁と、前記チャンバー内で主電極によ
る放電が行われる放電空間に、外部よりレーザガスが供
給されるガス供給管と、レーザビームが出射するように
放電空間を挟むように配置された高反射ミラー及び出射
ミラーと、前記放電空間にレーザガスを循環させるファ
ンとよりなるガスレーザ発振装置において、前記チャン
バー内、或いは前記ガス供給管の途中に水分吸着機構を
設けたことを特徴とする。
この発明のガスレーザ発振装置は、対向して配置された
一対の板状の主電極と、その主電極の側端に沿って複数
均等に並べて配置された一対の予備電離用の補助電極
と、主電極及び補助電極が収納されるチャンバーを構成
するチャンバー外壁と、前記チャンバー内で主電極によ
る放電が行われる放電空間に、外部よりレーザガスが供
給されるガス供給管と、レーザビームが出射するように
放電空間を挟むように配置された高反射ミラー及び出射
ミラーと、前記放電空間にレーザガスを循環させるファ
ンとよりなるガスレーザ発振装置において、前記チャン
バー内、或いは前記ガス供給管の途中に水分吸着機構を
設けたことを特徴とする。
【０００７】
【作用】このような構成によれば、水分吸着機構によっ
てレーザガス中の水分を除去することができる。
てレーザガス中の水分を除去することができる。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明のー実施例であるガスレーザ
発振装置の概略説明図を示し、図２は図１に示されてい
るＡ−Ａのところで切断した断面図を示す。図中71, 72
は水分吸着ケースを示す。この水分吸着ケース71, 72は
プラスッチク製の箱であり、その側面にはガスが通過す
る通気口を有する。そして、水分吸着ケース71, 72の中
には、例えばモレキュラーシーブ（商品名）のような水
分吸着剤が入っている。81, 82は、チャンバー外壁に沿
って、液体窒素など冷却液が流れる冷却機構を示す。こ
の冷却機構は、水分吸着機構に出来るだけ近いところに
設けるのが良い。その他、図３、図４と同一符号は同一
部分を示す。又、レーザ発振の動作については、図３、
図４に示す従来のガスレーザ発振装置の場合と同じであ
るので説明を省略する。ガスボンベGBからガス供給管90
を介して、チャンバー内にレーザガスを供給する。チャ
ンバー内のガスは図中矢印のように、ファン30により循
環させられる。チャンバー内を循環するレーザガスは、
必ずこの水分吸着ケース71，72の中を通り抜けるように
する。つまり、ガスの循環経路上に水分吸着機構を設け
る。したがってレーザガス中に含まれる水分は、レーザ
ガスの循環中に水分吸着剤によって吸着される。又、冷
却機構81, 82に液体窒素など冷却液を流すと、レーザガ
ス中の水分は、循環中に冷却機構81，82の周辺でトラッ
プされることになり、より効果的に水分を吸着すること
ができる。
発振装置の概略説明図を示し、図２は図１に示されてい
るＡ−Ａのところで切断した断面図を示す。図中71, 72
は水分吸着ケースを示す。この水分吸着ケース71, 72は
プラスッチク製の箱であり、その側面にはガスが通過す
る通気口を有する。そして、水分吸着ケース71, 72の中
には、例えばモレキュラーシーブ（商品名）のような水
分吸着剤が入っている。81, 82は、チャンバー外壁に沿
って、液体窒素など冷却液が流れる冷却機構を示す。こ
の冷却機構は、水分吸着機構に出来るだけ近いところに
設けるのが良い。その他、図３、図４と同一符号は同一
部分を示す。又、レーザ発振の動作については、図３、
図４に示す従来のガスレーザ発振装置の場合と同じであ
るので説明を省略する。ガスボンベGBからガス供給管90
を介して、チャンバー内にレーザガスを供給する。チャ
ンバー内のガスは図中矢印のように、ファン30により循
環させられる。チャンバー内を循環するレーザガスは、
必ずこの水分吸着ケース71，72の中を通り抜けるように
する。つまり、ガスの循環経路上に水分吸着機構を設け
る。したがってレーザガス中に含まれる水分は、レーザ
ガスの循環中に水分吸着剤によって吸着される。又、冷
却機構81, 82に液体窒素など冷却液を流すと、レーザガ
ス中の水分は、循環中に冷却機構81，82の周辺でトラッ
プされることになり、より効果的に水分を吸着すること
ができる。
【０００９】尚、吸着剤が入った水分吸着ケースは、必
ずしもチャンバー内に存在しなくてもよく、ガスボンベ
GBとチャンバーをつなぐガス供給管の途中に設けること
もできる。
ずしもチャンバー内に存在しなくてもよく、ガスボンベ
GBとチャンバーをつなぐガス供給管の途中に設けること
もできる。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したとうり、レーザガスを循環
させるガスレーザ発振装置において、その循環経路中に
水分吸着機構を設けることによって、レーザガス中の水
分を装置を使用しながら除去することができるので、ア
ーク放電が発生したりレーザ出力の低下が生じたりしな
いガスレーザ発振装置を提供することが出来る。したが
って、マーキング装置としてすぐれた装置が提供出来
る。
させるガスレーザ発振装置において、その循環経路中に
水分吸着機構を設けることによって、レーザガス中の水
分を装置を使用しながら除去することができるので、ア
ーク放電が発生したりレーザ出力の低下が生じたりしな
いガスレーザ発振装置を提供することが出来る。したが
って、マーキング装置としてすぐれた装置が提供出来
る。
【図１】図１は本発明のレーザ発振装置の概略説明図を
示す。
示す。
【図２】図２は図１で示されているＡ−Ａのところで切
断した断面図を示す。
断した断面図を示す。
【図３】図３は従来のレーザ発振装置の概略説明図を示
す。
す。
【図４】図４は図３で示されているＢ−Ｂのところで切
断した断面図を示す。
断した断面図を示す。
【図５】放電空間内の相対的な水分量と、アーク放電の
発生回数を示した図である。
発生回数を示した図である。
１１ 主電極を構成する陽極 １２ 主電極を構成する陰極 ２１ 補助電極を構成する陽極 ２２ 補助電極を構成する陰極 ３０ ファン ３１ 整流板 ４０ 放電空間 ４１ チャンバー外壁 ５０ 高反射ミラー ６０ 出射ミラー ７１ 水分吸着ケース ７２ 水分吸着ケース ８１ 冷却機構 ８２ 冷却機構 ９０ ガス供給管
Claims (1)
- 【請求項１】 対向して配置された一対の板状の主電極
と、 その主電極の側端に沿って複数並べて配置された一対の
予備電離用の補助電極と、 主電極及び補助電極が収納されるチャンバーを構成する
チャンバー外壁と、 前記チャンバー内で主電極による放電が行われる放電空
間に、外部よりレーザガスが供給されるガス供給管と、 レーザビームが出射するように放電空間を挟むように配
置された高反射ミラー及び出射ミラーと、 前記放電空間にレーザガスを循環させるファンとよりな
るガスレーザ発振装置において、 前記チャンバー内、或いは前記ガス供給管の途中に水分
吸着機構を設けたことを特徴とするガスレーザ発振装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8748892A JPH05259552A (ja) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | ガスレーザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8748892A JPH05259552A (ja) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | ガスレーザ発振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05259552A true JPH05259552A (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=13916341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8748892A Pending JPH05259552A (ja) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | ガスレーザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05259552A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0696475A1 (en) | 1994-08-08 | 1996-02-14 | Hosokawa Micron Corporation | Pulverizer |
-
1992
- 1992-03-12 JP JP8748892A patent/JPH05259552A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0696475A1 (en) | 1994-08-08 | 1996-02-14 | Hosokawa Micron Corporation | Pulverizer |
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