JPH0666050U - 固体レーザ用励起ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］陽極と陰極の区別がつかなくてもランプ取付け
を間違えないようにし、ランプ機能・ランプ寿命の安定
化、レーザ出力特性の信頼性向上を図る。 ［構成］石英ガラス製の円筒状放電管１０の両端部の内
側に設けられた陽極１２および陰極１４は、放電管１０
の両端から軸方向に外へ突出するロッド形電極端子２
０，２２にそれぞれ内部導電部材１６，１８を介して接
続されている。これらのロッド形電極端子２０，２２の
ロッド径は相違し、たとえば陽極１２側の電極端子２０
のロッド径が陰極１４の電極端子２２のロッド径よりも
一回り大きな径に選ばれている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、固体レーザ用の励起ランプに関し、特にランプ取付部の改善に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

レーザ加工によく使われるＹＡＧレーザやガラスレーザ等の固体レーザでは、 励起ランプを発光（点灯）させて、その光エネルギをＹＡＧロッドやガラスロッ ド等のレーザロッド（レーザ媒質）に照射してレーザロッドをレーザ発振させ、 レーザロッドの両端面よりレーザ光を発生させるようにしている。一般に、この 種の励起ランプは、石英ガラス製の透明管の中にキセノンもしくはクリプトン等 の希ガスを封入し、管の両端内部に一対の電極すなわち陽極（アノード）および 陰極（カソード）を設け、それらの電極と電気的に接続している電極端子を管の 両端より外へ突出または延在させてなるランプ構造を有している。レーザ発振器 において、励起ランプの管はレーザロッドと平行に配置され、励起ランプの両電 極端子はランプ用ホルダ等の外部接続端子に接続される。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来の固体レーザ用励起ランプでは、陽極の電極端子と陰極の電極端子とが同 一形状かつ同一サイズであることから、作業員が間違ってそれらの電極端子を逆 の外部接続端子に接続して取付する場合があった。そうすると、本来（正しい極 性配置で取付されたとき）は陽極側から陰極側に流れるランプ電流が、この場合 （逆さの極性配置で取付されたとき）は陰極側から陽極側に流れることになる。 一般に、陽極も陰極もタングステンからなるが、陰極には電子放出力を高めタン グステンの飛散を防止するためにバリウム等のエミッション材料が含有されてお り、両電極の材質ないし特性は同一ではない。したがって、ランプ電流が逆方向 に流れると、一応ランプは点灯するものの、正常なランプ動作ではなく、陽極側 で電子を放出するためにタングステンが飛散してしまう。

【０００４】 ランプ管は透明で内部が見え、陽極と陰極は形状が異なるので、知っている者 には極性の区別がつくのであるが、知らない者には区別がつかないので、加工現 場では往々にして上記のような取付の間違いが起こりやすい。このため、従来の 固体レーザ用励起ランプは、ランプ寿命を短くしたり、レーザ出力特性の変動ひ いてはレーザ加工品質の低下を来す等の不具合があった。

【０００５】 本考案は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、陽極と陰極の区別が つかなくてもランプ取付けを間違えないようにして、ランプ機能ないしランプ寿 命の安定化をはかりレーザ出力特性の信頼性を保証する固体レーザ用励起ランプ を提供することを目的とする。

【０００６】

【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、本考案の第１の固体レーザ用励起ランプは、形 状またはサイズの相違する陽極側および陰極側の電極端子を有する構成とした。

【０００７】 本考案の第２の固体レーザ用励起ランプは、ロッド形の陽極側および陰極側の 電極端子を有する固体レーザ用励起ランプにおいて、前記陽極側および陰極側の 電極端子のそれぞれのロッド径が相違する構成とした。

【０００８】 本考案の第３の固体レーザ用励起ランプは、リード線付きの陽極側および陰極 側の電極端子を有する固体レーザ用励起ランプにおいて、前記陽極側および陰極 側の電極端子のそれぞれのリード線の長さが相違する構成とした。

【０００９】 本考案の第４の固体レーザ用励起ランプは、穴付き接続端子付きの陽極側およ び陰極側の電極端子を有する固体レーザ用励起ランプにおいて、前記陽極側およ び陰極側の電極端子のそれぞれの穴付き接続端子の穴径が相違する構成とした。

【００１０】 本考案の第５の固体レーザ用励起ランプは、ピン形接続端子付きの陽極側およ び陰極側の電極端子を有する固体レーザ用励起ランプにおいて前記陽極側および 陰極側の電極端子のそれぞれのピン形接続端子のピン径が相違する構成とした。

【００１１】

【作用】

本考案では、陽極側の電極端子と陰極側の電極端子とは形状またはサイズが相 違するため、ランプ取付を行う際に、極性を違えてランプを配置すると、陽極側 の電極端子または陰極側の電極端子の少なくとも一方が外部接続端子に装着また は接続不能となり、ランプ取付が不可能となる。正しい極性の向きでランプが配 置されたときのみ、ランプ取付が可能となる。

【００１２】

【実施例】

以下、添付図を参照して本考案の実施例を説明する。

【００１３】 図１は、本考案の第１の実施例による固体レーザ用励起ランプの全体構造を示 す。石英ガラス製の円筒状放電管１０の中には、キセノンまたはクリプトン等の 希ガスが管１０の径に応じた所定のガス圧で封入されている。放電管１０の両端 部の内側には、各々前面部が丸められた円柱形状の陽極１２および陰極が互いに 向き合うようにして入れられている。陽極１２は純タングステンからなり、陰極 １４は適当なエミッション材料を含むポーラスタングステンからなる。このよう に、放電管１０は透明管で内部が見え、陽極１２と陰極１４は形状およびサイズ が相違するので、知っている者には両電極の区別がつくが、知らない者には区別 がつかない。しかし、後述するように、本実施例によれば、両電極１２，１４の 区別がつかなくても、あるいは極性を確かめなくても、ランプ取付を間違えない ようになっている。

【００１４】 両電極１２，１４は、放電管１０の両端から軸方向に外へ突出するロッド形電 極端子２０，２２にそれぞれ内部導電部材１６，１８を介して接続されている。 これらのロッド形電極端子２０，２２のロッド長はほぼ等しいが、ロッド径が相 違し、たとえば、図１に示すように、陽極１２側の電極端子２０のロッド径が陰 極１４の電極端子２２のロッド径よりも一回り大きな径に選ばれている。

【００１５】 図２および図３は、この実施例における電極端子２０，２２がそれぞれ励起ラ ンプ用ホルダ２４Ａ，２４Ｂに装着されている状態を示す。図２の(A) および図 ３の(A) が陽極１２側の電極端子２０の装着状態を示す一部断面正面図であり、 図２の(B) および図３の(B) が陰極１４側の電極端子２２の装着状態を示す一部 断面側面図である。

【００１６】 図２および図３において、ホルダ２４Ａ，２４Ｂは、ＳＵＳからなる上部保持 板（２６Ａ，２６Ｂ）と下部保持板（２８Ａ，２８Ｂ）を有し、それらの保持板 の相対向する面の中央部に設けた断面半円形の凹部（３０Ａ，３０Ｂ），（３２ Ａ，３２Ｂ）で上側および下側から包むようにして電極端子（２０，２２）を保 持する。ホルダ２４Ａの凹部３０Ａ，３２Ａの径は陽極１２側の電極端子２０の ロッド径に対応し、ホルダ２４Ｂの凹部３０Ｂ，３２Ｂの径は陰極１４側の電極 端子２２のロッド径に対応している。これにより、陽極１２側の電極端子２０は ホルダ２４Ｂの凹部３０Ｂ，３２Ｂに対しては装入不可能になっており、陰極１ ４側の電極端子２２はホルダ２４Ａの凹部３０Ａ，３２Ａに対しては挟着不可能 になっている。したがって、ランプの取付は、陽極１２側の電極端子２０がホル ダ２４Ａに装着され、陰極１４側の電極端子２２がホルダ２４Ｂに装着される形 態でしか行い得ず、ランプが極性を逆にして取付されるおそれはない。

【００１７】 なお、ホルダ２４Ａ，２４Ｂにおいて、凹部（３０Ａ，３０Ｂ），（３２Ａ， ３２Ｂ）の両側にてネジ（３４Ａ，３４Ｂ），（３６Ａ，３６Ｂ）が、上部保持 板（２６Ａ，２６Ｂ）を貫通し、バネ（３８Ａ，３８Ｂ），（４０Ａ，４０Ｂ） の弾性力に抗して下部保持板（２８Ａ，２８Ｂ）にねじ込まれる。これにより、 電極端子（２０，２２）と下部保持板（２８Ａ，２８Ｂ）との間に適度な加圧で 電気的接触が得られる。下部保持板（２８Ａ，２８Ｂ）の下面には、たとえばＳ ＵＳからなる板バネ（４２Ａ，４２Ｂ）の一端部が接続されており、板バネ（４ ２Ａ，４２Ｂ）の他端部は抑え板（４４Ａ，４４Ｂ）を介してネジ（４６Ａ，４ ６Ｂ）により電極板（４８Ａ，４８Ｂ）に固定されている。

【００１８】 図４は、本考案の第２の実施例による固体レーザ用励起ランプの全体構造を示 す。図中、上記第１実施例のものと同様の構成・機能を有する部分には同一の符 号が付されている。この実施例における励起ランプは、リード線５４，５６の付 いた可撓性の電極端子５０，５２を有している。リード線５０，５２は導電材た とえば銅線やニッケル線からなり、絶縁材たとえばシリコンのスリーブ５８，６ ０で被覆されている。リード線５０，５２の先端には穴付き接続端子６２，６４ が取付されている。陽極１２側の電極端子５０のリード線５０と陰極１４側の電 極端子５２のリード線５２とは長さが相違し、たとえば、図４に示すように、リ ード線５０のほうがリード線５２よりも格段に長い線に選ばれている。

【００１９】 図５は、この第２の実施例による励起ランプがレーザ発振器に取付されている 状態を示す。励起ランプ６６は、支持台６８上に配設されたチャンバ７０の中で レーザロッドたとえばＹＡＧロッドと平行に配設され、ランプ６６の電極端子５ ０，５２はチャンバ７０の外でそれぞれ付近に立設された接続端子棒７４，７６ に着脱可能に接続される。符号７２は、レーザ光を通すための貫通孔を有するロ ッド支持部材を示す。この例では、陽極１２側の電極端子５０に対応する接続端 子棒７４は比較的長く、その先端部つまり端子接続部７４ａは比較的低い位置に ある。他方、陰極１４側の電極端子５２に対応する接続端子棒７６は比較的短い 棒で、その先端部つまり端子接続部７６ａは比較的高い位置にある。そして、短 いほうの電極端子５０のリード線５６は、高いほうの接続端子棒７６の端子接続 部７６ａにようやく届くほどの長さに設定されている。

【００２０】 図５に示すように、陽極１２側の電極端子５０が接続端子棒７４側に位置し、 陰極１４側の電極端子５２が接続端子棒７６側に位置する向き（つまり正しい向 き）で励起ランプ６６が配置された場合は、両電極端子５０，５２の先端の穴付 き接続端子６２，６４がそれぞれ接続端子棒７４，７６の端子接続部７４ａ，７ ６ａに届くため、ランプ取付が可能となっている。しかし、励起ランプ６６が逆 向きに配置された場合は、リード線の長いほうの電極端子５０はその付近の接続 端子棒７６に長すぎるくらいの余裕をもって届く反面、リード線の短いほうの電 極端子５２はその付近の端子接続部７４には届かないため、ランプ取付が不可能 となる。したがって、この第２の実施例でも、励起ランプの取付は、正しい向き でしか取付されず、逆向きで（極性を逆にして）取付されるおそれはない。

【００２１】 図６は、第３の実施例の要部の構成を示す。この実施例は、リード線の先端に 穴付き接続端子を取付した電極端子を有する固体レーザ用励起ランプにおいて、 陽極側の電極端子と陰極側の電極端子のそれぞれの穴付き接続端子の穴径を相違 させたものである。たとえば、図６に示すように、陽極側の電極端子８０の穴付 き接続端子８２の穴径ＨA を、陰極側の電極端子８４の穴付き接続端子８６の穴 径ＨB よりも一回り大きくしている。そして、図６の(A) に示すように陽極側の 電極端子８０と接続すべき接続端子棒８８の雄ネジ部８８ａは穴付き接続端子８ ２の穴径ＨA に対応した外径を有し、図６の(B) に示すように陰極側の電極端子 ８２と接続すべき接続端子棒９０の雄ネジ部９０ａは穴付き接続端子８６の穴径 ＨB に対応した外径を有している。したがって、励起ランプが正しい向きで配置 された場合は、陽極側の電極端子８０の穴付き接続端子８２は接続端子棒８８の 雄ネジ部８８ａに装着され、陰極側の電極端子８４の穴付き接続端子８６は接続 端子棒９０の雄ネジ部９０ａに装着されるので、ランプ取付が可能である。しか し、励起ランプが間違った向きで配置された場合は、陰極側の電極端子８４の穴 付き接続端子８６は接続端子棒８８の雄ネジ部８８ａに嵌合または装着され得な いため、ランプ取付は不可能となる。このように、この第３の実施例でも、励起 ランプの取付は、正しい向きでしか取付されず、逆向きで（極性を逆にして）取 付されるおそれはない。

【００２２】 図７は、第４の実施例による電極端子の接続端子構造を示す。この実施例は、 リード線の先端にピン形接続端子を取付した電極端子を有する固体レーザ用励起 ランプにおいて、陽極側の電極端子と陰極側の電極端子のそれぞれのピン形接続 端子のピン径を相違させたものである。図７の例では、陽極側の電極端子９２の ピン形接続端子９４のピン径ＰA を、陰極側の電極端子９６のピン形接続端子９ ８の穴径ＰB よりも一回り大きくしている。この場合、両ピン形接続端子９４， ９８を受けるソケット形外部接続端子（図示せず）のソケット穴の径はそれぞれ ピン径ＰA ，ＰB に対応した径に選ばれる。したがって、励起ランプが間違った 向きで配置された場合、陽極側の電極端子９６のピン形接続端子９８は、陰極側 の電極端子９６のピン形接続端子９８に対応するソケット形外部接続端子と対向 または近接し、そのソケット形外部接続端子には挿入され得ないので、ランプ取 付は不可能となる。このように、この第４の実施例でも、励起ランプの取付は、 正しい向きでしか取付されず、逆向きで（極性を逆にして）取付されるおそれは ない。

【００２３】 以上、幾つかの実施例について説明したが、本考案はそれらの実施例の形状に 限定されるものではなく、本考案の技術的思想の範囲内で電極端子を任意の形状 およびサイズに選ぶことが可能である。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、陽極側の電極端子と陰極側の電極端子 とは形状またはサイズを相違させることによって、陽極と陰極の区別がつかなく とも、あるいは極性を確認しなくても、確実に正しいランプ取付が行えるので、 ランプ機能ないしランプ寿命の安定化がはかられ、レーザ出力特性の信頼性も保 証される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例による固体レーザ用励起
ランプの全体構造を示す側面図である。

【図２】第１の実施例における電極端子がそれぞれ励起
ランプ用ホルダに装着されている状態を示す一部断面正
面図である。

【図３】第１の実施例における電極端子がそれぞれ励起
ランプ用ホルダに装着されている状態を示す一部断面側
面図である。

【図４】本考案の第２の実施例による固体レーザ用励起
ランプの全体構造を示す側面図である。

【図５】第２の実施例による励起ランプがレーザ発振器
に取付されている状態を示す斜視図である。

【図６】本考案の第３の実施例の要部の構成を示す斜視
図である。

【図７】本考案の第４の実施例による電極端子の接続端
子構造を示す略平面図である。

【符号の説明】

１０ 励起ランプ放電管 １２ 陽極 １４ 陰極 ２０，５０，８０，９２ 陽極側の電極端子 ２２，５２，８４，９６ 陰極側の電極端子 ５４，５６ リード線 ８２，８６ 穴付き接続端子 ９４，９８ ピン形接続端子

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 形状またはサイズの相違する陽極側およ
   び陰極側の電極端子を有することを特徴とする固体レー
   ザ用励起ランプ。
2. 【請求項２】 ロッド形の陽極側および陰極側の電極端
   子を有する固体レーザ用励起ランプにおいて、前記陽極
   側および陰極側の電極端子のそれぞれのロッド径が相違
   することを特徴とする固体レーザ用励起ランプ。
3. 【請求項３】 リード線付きの陽極側および陰極側の電
   極端子を有する固体レーザ用励起ランプにおいて、前記
   陽極側および陰極側の電極端子のそれぞれのリード線の
   長さが相違することを特徴とする固体レーザ用励起ラン
   プ。
4. 【請求項４】 穴付き接続端子付きの陽極側および陰極
   側の電極端子を有する固体レーザ用励起ランプにおいて
   前記陽極側および陰極側の電極端子のそれぞれの穴付き
   接続端子の穴径が相違することを特徴とする固体レーザ
   用励起ランプ。
5. 【請求項５】 ピン形接続端子付きの陽極側および陰極
   側の電極端子を有する固体レーザ用励起ランプにおい
   て、前記陽極側および陰極側の電極端子のそれぞれのピ
   ン形接続端子のピン径が相違することを特徴とする固体
   レーザ用励起ランプ。