JPH0732275B2 - 折り重ね光線路炭酸ガス・レーザー - Google Patents
折り重ね光線路炭酸ガス・レーザーInfo
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- JPH0732275B2 JPH0732275B2 JP60131627A JP13162785A JPH0732275B2 JP H0732275 B2 JPH0732275 B2 JP H0732275B2 JP 60131627 A JP60131627 A JP 60131627A JP 13162785 A JP13162785 A JP 13162785A JP H0732275 B2 JPH0732275 B2 JP H0732275B2
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、主特許請求の範囲の上位概念に応じたレーザ
ーに関する。
ーに関する。
レーザーは、分子レーザーに属し、ほとんど常に連続的
に動作する。本発明のレーザーは代表的な名称としてCO
2レーザーと呼ばれるが、これには更に高いパーセンテ
ージをもつ例えばN2のような他の物質が含まれる。その
気体混合比は、例えば、CO210％，N220％とHe70％とす
ることができる。
に動作する。本発明のレーザーは代表的な名称としてCO
2レーザーと呼ばれるが、これには更に高いパーセンテ
ージをもつ例えばN2のような他の物質が含まれる。その
気体混合比は、例えば、CO210％，N220％とHe70％とす
ることができる。
CO2レーザーの効率は、約15％と比較的高い。その波長
は、10.6μｍ近傍にあり、大気の「窓」の領域に属す
る。このため、大気中で長い距離を減衰少なく導くこと
ができる。レーザー光線で厚いシートを切断しようとす
ると、現在の技術レベルでは酸素−大気中で切断しなけ
ればならない。というのは、補助金がなく利潤のある工
業製品として販売されるべきレーザーは連続出力として
KW領域のエネルギーを生み出すにすぎないからである。
は、10.6μｍ近傍にあり、大気の「窓」の領域に属す
る。このため、大気中で長い距離を減衰少なく導くこと
ができる。レーザー光線で厚いシートを切断しようとす
ると、現在の技術レベルでは酸素−大気中で切断しなけ
ればならない。というのは、補助金がなく利潤のある工
業製品として販売されるべきレーザーは連続出力として
KW領域のエネルギーを生み出すにすぎないからである。
切断の質にとって決定的なのは、レーザー光線の断面に
おけるエネルギー分布である。最も理想的なのは、ガウ
ス・モードとも呼ばれ、非常に同質なガウス分布にて特
徴づけられるゼロオーダーのモードである。このモード
はドリルやフライス等の加工工作機械の動作態様をも真
似るので、この点極度の思考転換を強制されることもな
い。
おけるエネルギー分布である。最も理想的なのは、ガウ
ス・モードとも呼ばれ、非常に同質なガウス分布にて特
徴づけられるゼロオーダーのモードである。このモード
はドリルやフライス等の加工工作機械の動作態様をも真
似るので、この点極度の思考転換を強制されることもな
い。
レーザー光線を鏡の移動に従って反射させ、加工すべき
材料上に形を描き、つまりこれを完全に切断できる。円
の反射は、複雑な形の反射よりも簡単に検査されるの
で、ここでもまた円形光線がより単純に利用される。
材料上に形を描き、つまりこれを完全に切断できる。円
の反射は、複雑な形の反射よりも簡単に検査されるの
で、ここでもまた円形光線がより単純に利用される。
同じエネルギーの場合ゼロオーダーのモードは、また更
に高いオーダのモードよりもより小さい断面を有する。
これによりまた例えば鏡もより小さくてすむ。ゼロオー
ダーのモードを反射する鏡の表面の挙動についての予測
もより容易である。
に高いオーダのモードよりもより小さい断面を有する。
これによりまた例えば鏡もより小さくてすむ。ゼロオー
ダーのモードを反射する鏡の表面の挙動についての予測
もより容易である。
ゼロオーダーのモードが近似的にまたは完全に達成され
るかどうかが共振に関与する鏡の間隔定数に依存する度
合は小さい。むしろ、実質上の判断基準は、幾何学的縦
軸に対する平行度からの反射偏位であることが多い。こ
の偏位は、複数の原因を有する。当然製作仕上げミスは
その一原因となる。また、レーザーの長さがメートル領
域であるのもその１原因となる。また重力による静的荷
重のたるみも１つの原因となり得る。さらに工作機械は
多様な振幅と周波数の各種振動にさらされる。それはレ
ーザーを装備した工作機械から発生することもあるし、
車などの乗物や起重機などの他の機械が振動発生源とな
ることもある。また、理想モードを達成してもそれから
の偏位は起り得る。なかんずく、損失エネルギーによる
幾何学的な軸からの湾曲偏位は問題である。これは次の
ような量的に依存した原因によって生じる。レーザーに
供給される電力を3KWとしよう。この電力が供給された
レーザーの有効出力は、500Wである。放射エネルギー
は、その量が2.5KWに達することになる。レーザーは投
入されると、まずモードが調整される。機械的支持装置
の温度上昇が増大する場合、モードは、常により高いオ
ーダーのモードとなる。このことは、かつては、おそら
く全く認識されていなかったことである。
るかどうかが共振に関与する鏡の間隔定数に依存する度
合は小さい。むしろ、実質上の判断基準は、幾何学的縦
軸に対する平行度からの反射偏位であることが多い。こ
の偏位は、複数の原因を有する。当然製作仕上げミスは
その一原因となる。また、レーザーの長さがメートル領
域であるのもその１原因となる。また重力による静的荷
重のたるみも１つの原因となり得る。さらに工作機械は
多様な振幅と周波数の各種振動にさらされる。それはレ
ーザーを装備した工作機械から発生することもあるし、
車などの乗物や起重機などの他の機械が振動発生源とな
ることもある。また、理想モードを達成してもそれから
の偏位は起り得る。なかんずく、損失エネルギーによる
幾何学的な軸からの湾曲偏位は問題である。これは次の
ような量的に依存した原因によって生じる。レーザーに
供給される電力を3KWとしよう。この電力が供給された
レーザーの有効出力は、500Wである。放射エネルギー
は、その量が2.5KWに達することになる。レーザーは投
入されると、まずモードが調整される。機械的支持装置
の温度上昇が増大する場合、モードは、常により高いオ
ーダーのモードとなる。このことは、かつては、おそら
く全く認識されていなかったことである。
現在のレーザーは、また、その構造原理のままではその
エネルギー容量を倍増できないという欠点を持つ。
エネルギー容量を倍増できないという欠点を持つ。
本発明の課題は、前述の技術のレーザーに次のようなこ
とを提供することである。すなわち、一定の外乱に対し
ても動的な外乱に対しても、そのモードを維持するこ
と、モジュール構成法によるのに拘らず加工問題での適
合性が可能であり、自由市場での競争条件下で利潤を得
ることのできる価格で製造できることを可能にすること
である。
とを提供することである。すなわち、一定の外乱に対し
ても動的な外乱に対しても、そのモードを維持するこ
と、モジュール構成法によるのに拘らず加工問題での適
合性が可能であり、自由市場での競争条件下で利潤を得
ることのできる価格で製造できることを可能にすること
である。
これらの課題は、特許請求の範囲第１項の特徴事項によ
って達成することができる。
って達成することができる。
幾何学的軸に対して対称にアレンジされ且つ端部フラン
ジに強固に固定された支持装置は、比較的簡単且つ軽量
にでき、しかも避けられない曲げに対しても鏡間の距離
が変わらない。単一パイプは、端部フランジ装置や中間
フランジ装置に単に対称的な力を加えること、放射熱を
対称的に放出すること、および流体（ガスまたは油）か
ら均等な作用を受けることを達成することができる。ま
たこれにより、端部フランジ装置と中間フランジ装置に
おける内部形状は明瞭に見通され、電力の供給が、組立
てや監視と同様、容易となる。また、冷却も余り複雑で
ない様式で行うことができる。
ジに強固に固定された支持装置は、比較的簡単且つ軽量
にでき、しかも避けられない曲げに対しても鏡間の距離
が変わらない。単一パイプは、端部フランジ装置や中間
フランジ装置に単に対称的な力を加えること、放射熱を
対称的に放出すること、および流体（ガスまたは油）か
ら均等な作用を受けることを達成することができる。ま
たこれにより、端部フランジ装置と中間フランジ装置に
おける内部形状は明瞭に見通され、電力の供給が、組立
てや監視と同様、容易となる。また、冷却も余り複雑で
ない様式で行うことができる。
単に支持装置をより長くし、且つ中間フランジ装置を３
個または相応する数に取り代えることによって、レーザ
ーへの供給電力を増加することができる。その場合、支
持装置を、新しい長さに有効に合致させるだけでよい。
個または相応する数に取り代えることによって、レーザ
ーへの供給電力を増加することができる。その場合、支
持装置を、新しい長さに有効に合致させるだけでよい。
単一パイプは無機ガラス製としたことにより、この単一
パイプ中の現象を観察することができる。誘電体として
のガラスは、内部および外部に存在する流体におかされ
ない。その膨張は小さい。ガラスは中空の円筒なので、
その特性は容易に予測できる。ガラスは、物理的に非常
に滑らかな表面をもち、従って熱的に浮動的な構成とい
う意味で偏位は生じない。というのは密封用のＯ−リン
グはガラスに対して容易に釣合って移動するからであ
る。
パイプ中の現象を観察することができる。誘電体として
のガラスは、内部および外部に存在する流体におかされ
ない。その膨張は小さい。ガラスは中空の円筒なので、
その特性は容易に予測できる。ガラスは、物理的に非常
に滑らかな表面をもち、従って熱的に浮動的な構成とい
う意味で偏位は生じない。というのは密封用のＯ−リン
グはガラスに対して容易に釣合って移動するからであ
る。
特許請求の範囲第２項の特徴によって、全く同じ単一パ
イプが所定位置に保持され、各単一パイプは、損失熱発
生，有効出力発生および膨張パラメーターに対して同じ
挙動を示すことが達成される。これは所望のエネルギー
に応じてレーザーのモジュール構成を特に助ける。
イプが所定位置に保持され、各単一パイプは、損失熱発
生，有効出力発生および膨張パラメーターに対して同じ
挙動を示すことが達成される。これは所望のエネルギー
に応じてレーザーのモジュール構成を特に助ける。
特許請求の範囲第３項の特徴によって、これらの特性は
更に最適化することができる。
更に最適化することができる。
特許請求の範囲第４項の特徴によって、端部フランジ装
置と中間フランジ装置間の系統立った（システマチック
な）役割の分離を達成することができる。さらにこれに
よって、端部フランジ装置は、高周波接続用開口部を持
つ必要がないので、端部フランジ装置はよりソリッドと
なる。高周波接続部が熱膨張量だけ移動できるかどうか
は重要ではない。
置と中間フランジ装置間の系統立った（システマチック
な）役割の分離を達成することができる。さらにこれに
よって、端部フランジ装置は、高周波接続用開口部を持
つ必要がないので、端部フランジ装置はよりソリッドと
なる。高周波接続部が熱膨張量だけ移動できるかどうか
は重要ではない。
特許請求の範囲第５項の特徴によって、組み立てを簡単
化し、均等なレーザー・エネルギー発生と熱放射を可能
とし、簡単な給電を可能とする。
化し、均等なレーザー・エネルギー発生と熱放射を可能
とし、簡単な給電を可能とする。
特許請求の範囲第６項の特徴によって、実質上全く均等
のエネルギー供給を容易にする。さらにこれらの構成
は、特許請求の範囲第７項の構成と同様にほとんど冷却
用流体の流れを乱さない。逆に、電極および／またはリ
ングを流体に対する案内板として利用できる。
のエネルギー供給を容易にする。さらにこれらの構成
は、特許請求の範囲第７項の構成と同様にほとんど冷却
用流体の流れを乱さない。逆に、電極および／またはリ
ングを流体に対する案内板として利用できる。
特許請求の範囲第７項の特徴によって、端部フランジ装
置またはゼロオーダーのモードを所定の時間に得ること
が容易に可能である輪郭形状に形成される。
置またはゼロオーダーのモードを所定の時間に得ること
が容易に可能である輪郭形状に形成される。
特許請求の範囲第８項になる中間フランジ装置効果につ
いても同様なことが言える。
いても同様なことが言える。
特許請求の範囲第９項の特徴によって、温度パラメータ
ーの変化にも拘らず長い時間に亘って望ましいモードが
保持される。尚、支持装置が例えばかごのように開かれ
ている場合でかつレーザーがデシ分（1/10分）領域での
み運転される場合は流体は必要でないことを示す。
ーの変化にも拘らず長い時間に亘って望ましいモードが
保持される。尚、支持装置が例えばかごのように開かれ
ている場合でかつレーザーがデシ分（1/10分）領域での
み運転される場合は流体は必要でないことを示す。
特許請求の範囲第10項の特徴によって、レーザーは軽く
なり、漏洩の問題も重要でなくなる。
なり、漏洩の問題も重要でなくなる。
特許請求の範囲第11項の特徴によって、スパーク（絶縁
破壊）フリーで、強力で均等な冷却を行うことができ
る。
破壊）フリーで、強力で均等な冷却を行うことができ
る。
特許請求の範囲第12項の特徴によって、最適に冷却で
き、流体は安価である。絶えず単一パイプ内部を観察で
きる。更に電気的シールドも達成できる。
き、流体は安価である。絶えず単一パイプ内部を観察で
きる。更に電気的シールドも達成できる。
特許請求の範囲第13項の特徴によって、簡単で、容易に
組立可能であり、安価かつ容易に入手でき、モードとモ
ジュール装置が簡単な構造となる。
組立可能であり、安価かつ容易に入手でき、モードとモ
ジュール装置が簡単な構造となる。
特許請求の範囲第14項の特徴によって、少しの許容誤差
の順守にも拘らず支持装置は静的に過度にテンションを
受けない。原理上、中間フランジ装置毎に電力を供給し
なければならず、ガス接続口、場合によっては冷却流体
用接続口を必要とする。これらの３つの供給接続口また
は排出接続口は３つのロッドの間の自由空間に容易に備
えることができる。
の順守にも拘らず支持装置は静的に過度にテンションを
受けない。原理上、中間フランジ装置毎に電力を供給し
なければならず、ガス接続口、場合によっては冷却流体
用接続口を必要とする。これらの３つの供給接続口また
は排出接続口は３つのロッドの間の自由空間に容易に備
えることができる。
特許請求の範囲第15項の特徴によって、上に述べた利点
を実施質上維持でき、直径上に対向して置かれた冷却流
体用の２つの接続口がある場合にもこれはあてはまる。
２つの直径上対向配置の接続口は非対称な熱作用を防止
する。
を実施質上維持でき、直径上に対向して置かれた冷却流
体用の２つの接続口がある場合にもこれはあてはまる。
２つの直径上対向配置の接続口は非対称な熱作用を防止
する。
特許請求の範囲第16項の特徴によって、特に曲げに対し
て剛体である支持装置を得る。支持装置内部は精密に仕
上げられているので、中間フランジ装置は周辺密封にも
拘らず十分に動くことができる。さらに少なくとも２つ
あるラジアル・フランジはパイプ中の中間フランジ装置
のあらゆる傾斜を防止する。
て剛体である支持装置を得る。支持装置内部は精密に仕
上げられているので、中間フランジ装置は周辺密封にも
拘らず十分に動くことができる。さらに少なくとも２つ
あるラジアル・フランジはパイプ中の中間フランジ装置
のあらゆる傾斜を防止する。
特許請求の範囲第17項の特徴によって、開口部を容易に
製作でき、熱応力に対しても非臨界的であり、パイプの
挙動もより良く予測できる。
製作でき、熱応力に対しても非臨界的であり、パイプの
挙動もより良く予測できる。
特許請求の範囲第18項の特徴によって、上記利点はより
効果的となる。
効果的となる。
特許請求の範囲第19項の特徴によって、所属する端部フ
ランジ装置をパイプ内に位置づけた後に、非常に小さな
パイプの開口部の場合は接続口をねじ締めすることがで
きる。
ランジ装置をパイプ内に位置づけた後に、非常に小さな
パイプの開口部の場合は接続口をねじ締めすることがで
きる。
特許請求の範囲第20項の特徴によって、パイプが定めら
れて角度部分において横断面的に不均等に弱くなること
を防止する。
れて角度部分において横断面的に不均等に弱くなること
を防止する。
特許請求の範囲第21項に応じた構成は、実際上非常に有
効である。
効である。
特許請求の範囲第22項の特徴によって、それぞれの領域
を冷却できる。
を冷却できる。
特許請求の範囲第23項の特徴によって、技術的要求なし
に安い価格の提供に著しく寄与することができる。その
ようなHydraulikrohr（水圧パイプ）は、例えば地面な
いし機械やホイスト等に利用されており、メートル製品
で購入でき、所望の長さに切断できる。このパイプは、
内側は常に滑らかに仕上げられており、ほとんどH7のフ
ィット度を持っている。
に安い価格の提供に著しく寄与することができる。その
ようなHydraulikrohr（水圧パイプ）は、例えば地面な
いし機械やホイスト等に利用されており、メートル製品
で購入でき、所望の長さに切断できる。このパイプは、
内側は常に滑らかに仕上げられており、ほとんどH7のフ
ィット度を持っている。
特許請求の範囲第24項の特徴によって、補足的に共振光
線路上のレーザー光線を容易に修正することができる。
線路上のレーザー光線を容易に修正することができる。
特許請求の範囲第25項の特徴によって、調整は特に容易
となる。何故なら常に少なくとも２つの45°勾配の対向
鏡をそれぞれ動かし、その結果一方を、例えば単に長さ
調整のみのため動かし、他方を傾斜調整のために動かせ
ばいいからであり、その際、どの鏡によって何を調整す
るかを選択できる。
となる。何故なら常に少なくとも２つの45°勾配の対向
鏡をそれぞれ動かし、その結果一方を、例えば単に長さ
調整のみのため動かし、他方を傾斜調整のために動かせ
ばいいからであり、その際、どの鏡によって何を調整す
るかを選択できる。
特許請求の範囲第26項の特徴によって調整は特に容易と
なる。
なる。
特許請求の範囲第27項の特徴によって支持物は特に容易
に構成できる。
に構成できる。
特許請求の範囲第28項の特徴によって、端部フランジ装
置用に前のようにアルミニウムまたは類似のものを利用
できる。それにも拘らず圧力部分で摩耗現象は生じな
い。
置用に前のようにアルミニウムまたは類似のものを利用
できる。それにも拘らず圧力部分で摩耗現象は生じな
い。
特許請求の範囲第29項の特徴によって調整の効果はより
明瞭となる。
明瞭となる。
特許請求の範囲第30項の特徴によって、広い調整範囲に
対して有効に特に簡単な支持物を備えることができる。
対して有効に特に簡単な支持物を備えることができる。
特許請求の範囲第31項の特徴によって、引張りばねが必
要な場合に付加構成要素を節約することができる。
要な場合に付加構成要素を節約することができる。
次に、本発明を好ましい実施例に基づいて説明する。
レーザー16は、左の端部フランジ装置17、右の端部フラ
ンジ装置18、支持装置19、支持装置中に備えられた中間
フランジ装置21,22,23ならびに区分的に配置されたパイ
プ装置24を含んでいる。レーザー16の構成にとって基準
となるのは、幾何学的長軸26である。
ンジ装置18、支持装置19、支持装置中に備えられた中間
フランジ装置21,22,23ならびに区分的に配置されたパイ
プ装置24を含んでいる。レーザー16の構成にとって基準
となるのは、幾何学的長軸26である。
端部フランジ装置17には、接続口27を通って冷却に使用
する変圧器油が供給され、この油は中間フランジ装置21
の接続口28から排出されるようになっている。
する変圧器油が供給され、この油は中間フランジ装置21
の接続口28から排出されるようになっている。
端部フランジ装置17には、接続口29を介してレーザーガ
スが供給され、このガスは端部フランジ装置17と中間フ
ランジ装置21の間にあるパイプ装置24のレーザーガス路
を通って流れるようになっている。熱せられたガスは、
２つの接続口31から排出される。この接続口は、１つは
第１図の紙面の上方へ、他は下方へ突出している。端部
フランジ装置17内には、２つの45°の鏡32,33と曲率半
径10mの凹面鏡34とが配設されており、第４図で原理的
に示すように、光線36は、これらの鏡によってパイプ装
置24内に反射される。
スが供給され、このガスは端部フランジ装置17と中間フ
ランジ装置21の間にあるパイプ装置24のレーザーガス路
を通って流れるようになっている。熱せられたガスは、
２つの接続口31から排出される。この接続口は、１つは
第１図の紙面の上方へ、他は下方へ突出している。端部
フランジ装置17内には、２つの45°の鏡32,33と曲率半
径10mの凹面鏡34とが配設されており、第４図で原理的
に示すように、光線36は、これらの鏡によってパイプ装
置24内に反射される。
中間フランジ装置21には、接続口37を通して13または27
MHzの高周波電力が供給される。この電力は、接続口37
で2.5〜6KWの容量をもつ。中間フランジ装置21は、左の
ラジアル・フランジ38と右のラジアル・フランジ39を有
している。これらのフランジ38,39によって、中間フラ
ンジ装置21は、幾何学的長軸26に対して支持装置19に位
置決めされる。但し、中間フランジ装置は、温度変化に
よって経路長さに対応して支持装置に沿って直線的に移
動可能である。そのような経路長さの変化は、その主因
とみなさねばならないのは、支持装置19がその長さを変
化することであろうし、また中間フランジ装置21がその
長さを変えることであり、またパイプ装置24の左にある
部分がその長さを変化することである。その外の中間フ
ランジ装置22と23は、中間フランジ装置21と同様に構成
され、レーザー16中に同様な空間的位置に配置される。
中間フランジ装置21,22,23は、鏡を有しない。中間フラ
ンジ装置22は、接続口41を介して、中間フランジ装置23
は、接続口42を介して同じ周波数の高周波電力が供給さ
れる。両方の接続口43にレーザーガスが供給され、接続
口44からレーザーガスが排出される。各接続口43から供
給されたレーザーガスの一部は接続口31から、また他の
一部は接続口44から排出される。中間フランジ装置22の
接続口46から冷却用油が供給され、この油の一部は中間
フランジ装置21の接続口28から、また他の一部は中間フ
ランジ装置23の接続口47から排出される。中間フランジ
装置22と23は、中間フランジ装置21と同様に支持装置19
に位置決めされる。すなわち、熱膨張量に応じて長手方
向に移動して熱膨張量を逃がすように、支持装置19に対
して浮動的に取付けられている。このような熱膨張にと
もなう移動量は、1/10mmの範囲にある。
MHzの高周波電力が供給される。この電力は、接続口37
で2.5〜6KWの容量をもつ。中間フランジ装置21は、左の
ラジアル・フランジ38と右のラジアル・フランジ39を有
している。これらのフランジ38,39によって、中間フラ
ンジ装置21は、幾何学的長軸26に対して支持装置19に位
置決めされる。但し、中間フランジ装置は、温度変化に
よって経路長さに対応して支持装置に沿って直線的に移
動可能である。そのような経路長さの変化は、その主因
とみなさねばならないのは、支持装置19がその長さを変
化することであろうし、また中間フランジ装置21がその
長さを変えることであり、またパイプ装置24の左にある
部分がその長さを変化することである。その外の中間フ
ランジ装置22と23は、中間フランジ装置21と同様に構成
され、レーザー16中に同様な空間的位置に配置される。
中間フランジ装置21,22,23は、鏡を有しない。中間フラ
ンジ装置22は、接続口41を介して、中間フランジ装置23
は、接続口42を介して同じ周波数の高周波電力が供給さ
れる。両方の接続口43にレーザーガスが供給され、接続
口44からレーザーガスが排出される。各接続口43から供
給されたレーザーガスの一部は接続口31から、また他の
一部は接続口44から排出される。中間フランジ装置22の
接続口46から冷却用油が供給され、この油の一部は中間
フランジ装置21の接続口28から、また他の一部は中間フ
ランジ装置23の接続口47から排出される。中間フランジ
装置22と23は、中間フランジ装置21と同様に支持装置19
に位置決めされる。すなわち、熱膨張量に応じて長手方
向に移動して熱膨張量を逃がすように、支持装置19に対
して浮動的に取付けられている。このような熱膨張にと
もなう移動量は、1/10mmの範囲にある。
端部フランジ装置18も、端部フランジ装置17のように支
持装置19とその右端部分に堅固に接続される。接続口48
を介して端部フランジ装置18に油が供給され、接続口47
から排出される。さらに接続口49を介してレーザーガス
が供給され、接続口44から排出される。端部フランジ装
置18内には２つの45°の鏡51と52とが配設されており、
第４図に示すようにレーザー光線を反射する。鏡53は、
平面であり、共振光線路中のレーザー光線の大部分を反
射し、光線の約20％を動作光線54として透過させるもの
である。
持装置19とその右端部分に堅固に接続される。接続口48
を介して端部フランジ装置18に油が供給され、接続口47
から排出される。さらに接続口49を介してレーザーガス
が供給され、接続口44から排出される。端部フランジ装
置18内には２つの45°の鏡51と52とが配設されており、
第４図に示すようにレーザー光線を反射する。鏡53は、
平面であり、共振光線路中のレーザー光線の大部分を反
射し、光線の約20％を動作光線54として透過させるもの
である。
鏡の表面における冷却ガスによる消耗は、加熱ガスによ
るよりも少なく、かつ端部フランジ装置17,18は鏡を有
しているので、端部フランジ装置17,18へ接続口29,49か
ら冷却ガスが供給され、冷却ガスが底になくなること
は、ほとんどない。またこの状態は、中間フランジ装置
が奇数個のみ設置可能であることを条件づける。よっ
て、中間フランジ装置の設置個数は１個、３個、５個ま
たは７個等となる。端部フランジ装置17,18は、後述す
るように中空室を備えており、アルミニウム合金製で軽
量なものである。中間フランジ装置21,22,23についても
原理上同様に適用できる。支持装置19は鋼製であり、レ
ーザー16の長さに対しての曲げを無視しうるものであっ
て、幾何学的長軸26を一定に維持しうるものである。す
なわち、この軸26は、熱的に種々の運転状態において
も、撓みのような静的荷重または種々の接続口への供給
物の重量，重力等に対しても一定に維持される。これに
よって、本装置の種々の鏡が一度調整された角度位置に
常に保持されることを保証する。その場合、動作光線54
の断面は、第２図の左上に示すようになり、第２図のそ
の他の３つの断面図に示すようなより高いオーダーの形
状は殆ど有しない。とりわけ核の部分がエネルギーが少
ないか、若しくはない場合には断面積は部分的に大きく
なり、動作光線54を切断に利用する限りでは、加工材料
の切断面は滑らかではなくなるといえる。僅かに図解的
な第３図には、左側の実質上、円形断面円筒状の端部フ
ランジ装置56と同様な、端部フランジ装置57及び中間フ
ランジ装置58が示されている。
るよりも少なく、かつ端部フランジ装置17,18は鏡を有
しているので、端部フランジ装置17,18へ接続口29,49か
ら冷却ガスが供給され、冷却ガスが底になくなること
は、ほとんどない。またこの状態は、中間フランジ装置
が奇数個のみ設置可能であることを条件づける。よっ
て、中間フランジ装置の設置個数は１個、３個、５個ま
たは７個等となる。端部フランジ装置17,18は、後述す
るように中空室を備えており、アルミニウム合金製で軽
量なものである。中間フランジ装置21,22,23についても
原理上同様に適用できる。支持装置19は鋼製であり、レ
ーザー16の長さに対しての曲げを無視しうるものであっ
て、幾何学的長軸26を一定に維持しうるものである。す
なわち、この軸26は、熱的に種々の運転状態において
も、撓みのような静的荷重または種々の接続口への供給
物の重量，重力等に対しても一定に維持される。これに
よって、本装置の種々の鏡が一度調整された角度位置に
常に保持されることを保証する。その場合、動作光線54
の断面は、第２図の左上に示すようになり、第２図のそ
の他の３つの断面図に示すようなより高いオーダーの形
状は殆ど有しない。とりわけ核の部分がエネルギーが少
ないか、若しくはない場合には断面積は部分的に大きく
なり、動作光線54を切断に利用する限りでは、加工材料
の切断面は滑らかではなくなるといえる。僅かに図解的
な第３図には、左側の実質上、円形断面円筒状の端部フ
ランジ装置56と同様な、端部フランジ装置57及び中間フ
ランジ装置58が示されている。
この場合周囲が空気であるから、端部フランジ装置56,5
7には熱を除去するための手段としての冷却油用接続口
のようなものは一切設けておらず、大気（空気）によっ
て冷却するようにしている。端部フランジ装置56,57
は、互いに対向している側の周辺に亘って突出し、幾何
学的長軸26に垂直である固定フランジ59,61を有してい
る。固定フランジ59,61は、その外部領域にそれぞれ90
°に互いにある縦軸方向に心合せされた通し穴を有して
いる。この穴に４つの円形断面円筒の金属棒62〜64が横
断通過し、その端部で固定フランジ59,61にねじ66によ
って堅固に固着されている。
7には熱を除去するための手段としての冷却油用接続口
のようなものは一切設けておらず、大気（空気）によっ
て冷却するようにしている。端部フランジ装置56,57
は、互いに対向している側の周辺に亘って突出し、幾何
学的長軸26に垂直である固定フランジ59,61を有してい
る。固定フランジ59,61は、その外部領域にそれぞれ90
°に互いにある縦軸方向に心合せされた通し穴を有して
いる。この穴に４つの円形断面円筒の金属棒62〜64が横
断通過し、その端部で固定フランジ59,61にねじ66によ
って堅固に固着されている。
運転時間が分領域のものについては、これらの金属棒は
中実のものでよい。より長い運転の場合は、金属棒をパ
イプ状のものに構成して、その熱膨張を一定に保持させ
るべく、その中空部に冷却流体を流さなければならな
い。金属棒62,63,64は、例えば鋼製または鉄，ニッケル
合金製のものである。
中実のものでよい。より長い運転の場合は、金属棒をパ
イプ状のものに構成して、その熱膨張を一定に保持させ
るべく、その中空部に冷却流体を流さなければならな
い。金属棒62,63,64は、例えば鋼製または鉄，ニッケル
合金製のものである。
固定フランジ59,61に対応して中間フランジ装置58は、
２つの同じ幅の外へ突出したラジアル固定フランジ67,6
8を有している。この固定フランジ67,68には、固定フラ
ンジ59,61中の穴と心合せされた真直な金属棒62,63,64
用の穴が設けられている。固定フランジ67,68における
穴と金属棒62,62,64の直径との間の嵌め合せは、幾何学
的長軸26に心合せされているように、かつ少なくとも熱
膨張に応じて中間フランジ装置58がガイドとしての金属
棒62,63,64によって軸線方向に移動せしめられうるよう
に設定してある。
２つの同じ幅の外へ突出したラジアル固定フランジ67,6
8を有している。この固定フランジ67,68には、固定フラ
ンジ59,61中の穴と心合せされた真直な金属棒62,63,64
用の穴が設けられている。固定フランジ67,68における
穴と金属棒62,62,64の直径との間の嵌め合せは、幾何学
的長軸26に心合せされているように、かつ少なくとも熱
膨張に応じて中間フランジ装置58がガイドとしての金属
棒62,63,64によって軸線方向に移動せしめられうるよう
に設定してある。
ガスは、端部フランジ装置56,57に接続口69,71を介して
供給され、２つの互いに直径上に対向配置の接続口72か
ら排出される。接続口72には可撓管または相応する形状
のチューブ73が接続されており、このチューブ73がガス
を引き取る。ガスは、第11図にすべての実施例における
好ましい構成として示されているパイプ装置24を通って
流れる。この構成の原理は、各々の共振光線路に直列接
続の単一パイプ74,76,77を割り当てていることである。
このため、折り重ね光線路は、一つの単一パイプ中に置
かれない。
供給され、２つの互いに直径上に対向配置の接続口72か
ら排出される。接続口72には可撓管または相応する形状
のチューブ73が接続されており、このチューブ73がガス
を引き取る。ガスは、第11図にすべての実施例における
好ましい構成として示されているパイプ装置24を通って
流れる。この構成の原理は、各々の共振光線路に直列接
続の単一パイプ74,76,77を割り当てていることである。
このため、折り重ね光線路は、一つの単一パイプ中に置
かれない。
単一パイプの３路の組合せは、また、端部フランジ装置
17,18に過度の機能を負わせないという利点がある。偶
数の単一パイプ構成の場合は、凹面鏡34のある端部フラ
ンジ装置18にレーザー光線の１部透過を許容する鏡53を
装備させておく必要がある。奇数構成の場合は、１端部
フランジ装置は、反射のみであり他の端部フランジ装置
は、反射と１部透過を受け持つことになる。
17,18に過度の機能を負わせないという利点がある。偶
数の単一パイプ構成の場合は、凹面鏡34のある端部フラ
ンジ装置18にレーザー光線の１部透過を許容する鏡53を
装備させておく必要がある。奇数構成の場合は、１端部
フランジ装置は、反射のみであり他の端部フランジ装置
は、反射と１部透過を受け持つことになる。
４路組み合わせの場合は、幾何学的軸長26は３路構成の
場合より損失容量を放出する実質上より多くの面に作用
される。
場合より損失容量を放出する実質上より多くの面に作用
される。
５路組み合せは、端部フランジ装置17,18での鏡の配置
については、好ましく簡単となるが、構造は組み合せ路
数に比例する以上に複雑となり、最小距離を維持しよう
とすると、直径はより大となる。これらの困難をいとわ
なければ、あらゆる折り重ね形式の製作が原理上可能で
ある。
については、好ましく簡単となるが、構造は組み合せ路
数に比例する以上に複雑となり、最小距離を維持しよう
とすると、直径はより大となる。これらの困難をいとわ
なければ、あらゆる折り重ね形式の製作が原理上可能で
ある。
第11図に、幾何学的長軸26に対して平行でかつ角度的に
対称に配置されたガラス製の単一パイプ74,76,77が示さ
れている。この単一パイプの外径は20mmで壁厚は2mmで
ある。第11図に示す如く、単一パイプ74は、銅板製の円
弧溝状電極78とその上部で接触するように配置され、電
極78は固定フランジ59と固定フランジ67の間で利用され
るようその間に拡がっている。当然のことながら、これ
らフランジは電極とは接触しない。単一パイプ74の幾何
学的長軸79からほぼ100°の拡がりで電極78は幅をも
ち、かつ軸26,79を通る中心面81へ対称的に配置されて
いる。
対称に配置されたガラス製の単一パイプ74,76,77が示さ
れている。この単一パイプの外径は20mmで壁厚は2mmで
ある。第11図に示す如く、単一パイプ74は、銅板製の円
弧溝状電極78とその上部で接触するように配置され、電
極78は固定フランジ59と固定フランジ67の間で利用され
るようその間に拡がっている。当然のことながら、これ
らフランジは電極とは接触しない。単一パイプ74の幾何
学的長軸79からほぼ100°の拡がりで電極78は幅をも
ち、かつ軸26,79を通る中心面81へ対称的に配置されて
いる。
単一パイプ74の下部には同じ電極82があり、同じ長さに
拡大し、中心面81へ対称に置かれ、ほぼ100°の角度の
幅で拡がっている。第11図から明らかなように、さらに
単一パイプ76,77に対応した中心面83,84がある。電極8
6,87,88,89については、上述の点から明らかであるの
で、その説明は省略する。
拡大し、中心面81へ対称に置かれ、ほぼ100°の角度の
幅で拡がっている。第11図から明らかなように、さらに
単一パイプ76,77に対応した中心面83,84がある。電極8
6,87,88,89については、上述の点から明らかであるの
で、その説明は省略する。
第11図に示すように、数cm幅の銅板製シートを折曲し
て、星形構造体91を成形する。この銅板製シート構造体
は、8mm厚みの３つの単一セグメントを含んでおり、そ
の円形断面側面部92によって電極82と接触し、同様に円
形断面側面部93は電極86と、円形断面側面部94は電極88
と接触する。各円形断面側面部92,93,94は、各々円弧状
湾曲部96,97,98によって相互に接続されている。図から
分るように、円形断面側面部92,93,94は、角度的に接触
対応電極82,86,88とほぼ同じ長さなので、広い十分な接
触が行われる。円弧状湾曲部96,97,98は、図に示すよう
に若干突出している。円弧湾曲部96は、パイプ装置24の
長さの中央にある。湾曲部から上方へ銅製接続部99が出
る。接続部99は、中間フランジ装置21へほぼ水平に伸び
ている銅板シート101とねじで接続され（解放可能）、
銅板シートは中間フランジ装置内で高周波用接続口37の
１極に接続される。
て、星形構造体91を成形する。この銅板製シート構造体
は、8mm厚みの３つの単一セグメントを含んでおり、そ
の円形断面側面部92によって電極82と接触し、同様に円
形断面側面部93は電極86と、円形断面側面部94は電極88
と接触する。各円形断面側面部92,93,94は、各々円弧状
湾曲部96,97,98によって相互に接続されている。図から
分るように、円形断面側面部92,93,94は、角度的に接触
対応電極82,86,88とほぼ同じ長さなので、広い十分な接
触が行われる。円弧状湾曲部96,97,98は、図に示すよう
に若干突出している。円弧湾曲部96は、パイプ装置24の
長さの中央にある。湾曲部から上方へ銅製接続部99が出
る。接続部99は、中間フランジ装置21へほぼ水平に伸び
ている銅板シート101とねじで接続され（解放可能）、
銅板シートは中間フランジ装置内で高周波用接続口37の
１極に接続される。
銅板シート101は、右方へ伸びて、同様な電極，星形構
造体や銅製接続部をもつ、パイプ装置24の単一パイプに
同様な方法で接続する。外側にある電極78,87,89は、第
11図のように、電極78,87,89の頂上部分で接している銅
板製リング102と接触している。リング102は、６時の方
向に銅製接続部103を備えている。その一方の下方に示
した端部は銅板シート104と金属的に接続される。接続
導体103は、第３図に示すようにパイプ装置24の左の領
域にあるので、漂遊容量または絶縁破壊を避けるべく接
続導体99,103は相互に十分離れた所にある。
造体や銅製接続部をもつ、パイプ装置24の単一パイプに
同様な方法で接続する。外側にある電極78,87,89は、第
11図のように、電極78,87,89の頂上部分で接している銅
板製リング102と接触している。リング102は、６時の方
向に銅製接続部103を備えている。その一方の下方に示
した端部は銅板シート104と金属的に接続される。接続
導体103は、第３図に示すようにパイプ装置24の左の領
域にあるので、漂遊容量または絶縁破壊を避けるべく接
続導体99,103は相互に十分離れた所にある。
銅板シート104は、また中間フランジ装置21から右方に
あるパイプ装置へ伸びて、同様な接続をパイプ装置へ行
う。中間フランジ装置21の内部で接続口37の他の極へ図
示はしていないが金属的に接続される。よって銅板シー
ト101,104に高周波電力が印加されると、パイプ装置の
単一パイプ中にあるレーザーガスは、電極78,82間、87,
86間及び89,88間に入り放電が生じる。２つのパイプ装
置24の場合、中間フランジ装置21の両側でこのような方
法で電気的に接続する。
あるパイプ装置へ伸びて、同様な接続をパイプ装置へ行
う。中間フランジ装置21の内部で接続口37の他の極へ図
示はしていないが金属的に接続される。よって銅板シー
ト101,104に高周波電力が印加されると、パイプ装置の
単一パイプ中にあるレーザーガスは、電極78,82間、87,
86間及び89,88間に入り放電が生じる。２つのパイプ装
置24の場合、中間フランジ装置21の両側でこのような方
法で電気的に接続する。
第１図のように３つの中間フランジ装置21,22,23がある
場合は次のような選択がある。例えば、すべての高周波
接続口37,41,42は高周波電圧を印加する。または、高周
波接続口41は高周波電圧を印加せず、接続口37,42のみ
印加する。この場合は、印加接続口から中間フランジ装
置21,23の左と右にあるパイプ装置24へ高周波電圧を加
える。さらに同じ効果のある他の接続法も可能である。
場合は次のような選択がある。例えば、すべての高周波
接続口37,41,42は高周波電圧を印加する。または、高周
波接続口41は高周波電圧を印加せず、接続口37,42のみ
印加する。この場合は、印加接続口から中間フランジ装
置21,23の左と右にあるパイプ装置24へ高周波電圧を加
える。さらに同じ効果のある他の接続法も可能である。
第３図の実施例では、第１図の実施例のように、端部フ
ランジ装置56,57は幾何学的長軸26に対して傾かないこ
とが保証される。それは、端部フランジ装置56,57中に
備えられた鏡は一度調整された位置に連続運転の場合で
も維持されるように、籠状に形成された金属棒62,63,64
によって保持されるからである。金属棒の端部は、固定
フランジ67,68を通り端部フランジ装置56,57とは堅固に
接続されることは必須である。連続運転の場合、金属棒
は温度変化に対して常に同じ長さを持つように配慮され
る。このことは例えば、金属棒62,63,64を常に同じ温度
に保つことによって行うことができ、種々の対策によっ
ても可能である。
ランジ装置56,57は幾何学的長軸26に対して傾かないこ
とが保証される。それは、端部フランジ装置56,57中に
備えられた鏡は一度調整された位置に連続運転の場合で
も維持されるように、籠状に形成された金属棒62,63,64
によって保持されるからである。金属棒の端部は、固定
フランジ67,68を通り端部フランジ装置56,57とは堅固に
接続されることは必須である。連続運転の場合、金属棒
は温度変化に対して常に同じ長さを持つように配慮され
る。このことは例えば、金属棒62,63,64を常に同じ温度
に保つことによって行うことができ、種々の対策によっ
ても可能である。
金属棒62,63,64は、課題解決の機能上、第１図で既に示
し、第５図における２つのパイプ装置24を持つレーザー
で示したように内面を持つパイプ105に置換えできる。
第１図に示すように端部フランジ装置17は、油用接続口
27とガス用接続口29を持つ。
し、第５図における２つのパイプ装置24を持つレーザー
で示したように内面を持つパイプ105に置換えできる。
第１図に示すように端部フランジ装置17は、油用接続口
27とガス用接続口29を持つ。
ガスは中空室106に達し、中空室には第５図で象徴的に
示すように45°の鏡32,33と凹面鏡34とが配設されてい
る。パイプ装置24内に収納された単一パイプ74,76,77
は、第５図の左の中空室106と連通する。その際、単一
パイプは、台107中の開口部に嵌め込まれる。台107は円
形断面円筒状穴108を持っている。円筒穴108中には、Ｏ
リング密封具109が嵌め込まれているので流体シール機
能を持っているが、熱膨張にともなう長さの変化に対す
る応答であるところの単一パイプ74,76,77に対しての台
107の相対変位は可能である。
示すように45°の鏡32,33と凹面鏡34とが配設されてい
る。パイプ装置24内に収納された単一パイプ74,76,77
は、第５図の左の中空室106と連通する。その際、単一
パイプは、台107中の開口部に嵌め込まれる。台107は円
形断面円筒状穴108を持っている。円筒穴108中には、Ｏ
リング密封具109が嵌め込まれているので流体シール機
能を持っているが、熱膨張にともなう長さの変化に対す
る応答であるところの単一パイプ74,76,77に対しての台
107の相対変位は可能である。
第６図に示すように、中空室106は、左方をガス密封の
ねじ締め付けプレート111によって閉鎖されているの
で、端部フランジ装置17は、台107やリング表面111と共
にソリッドで軸方向に短かい構造で形成される。台107
の右側部分は、右方へ拡径する漏斗形とされており、右
方へ開口した回転対象壁112へ変化する。ここに曲り穴1
13は右方へ屈曲して漏斗114中に開口し、接続口27に来
る油を右方へ導く。壁112は、円対称リングフランジ116
を持っており、第６図に示すように荷台117の左方位に
位置している。
ねじ締め付けプレート111によって閉鎖されているの
で、端部フランジ装置17は、台107やリング表面111と共
にソリッドで軸方向に短かい構造で形成される。台107
の右側部分は、右方へ拡径する漏斗形とされており、右
方へ開口した回転対象壁112へ変化する。ここに曲り穴1
13は右方へ屈曲して漏斗114中に開口し、接続口27に来
る油を右方へ導く。壁112は、円対称リングフランジ116
を持っており、第６図に示すように荷台117の左方位に
位置している。
漏斗部荷台117は円形断面円筒で同軸の周辺表面118を有
している。第６図に示すようにリングフランジ116の右
側のリング表面119は、幾何学的軸26に対して正確に放
射状にある。精密仕上げのパイプ105の内部表面121はそ
の左端部を場合によっては、付加密封具の中間挿入の下
に流体密封式に、周辺表面118上で支持する。パイプ105
の左前面122は、幾何学的長軸26に対して正確に放射状
にあり、リング表面119にその内側部分で接している。
それによって、ロックされた非常に良好な接続を端部フ
ランジ装置17とパイプ105の間で行う。パイプ105は、漏
斗部荷台117に外嵌されており、周辺溝123を有してい
る。この周辺溝には、２分割フランジリング126の内側
円形リング状突出124が係合される。第12図は、第６図
に示すフランジリングを右方から見た図である。
している。第６図に示すようにリングフランジ116の右
側のリング表面119は、幾何学的軸26に対して正確に放
射状にある。精密仕上げのパイプ105の内部表面121はそ
の左端部を場合によっては、付加密封具の中間挿入の下
に流体密封式に、周辺表面118上で支持する。パイプ105
の左前面122は、幾何学的長軸26に対して正確に放射状
にあり、リング表面119にその内側部分で接している。
それによって、ロックされた非常に良好な接続を端部フ
ランジ装置17とパイプ105の間で行う。パイプ105は、漏
斗部荷台117に外嵌されており、周辺溝123を有してい
る。この周辺溝には、２分割フランジリング126の内側
円形リング状突出124が係合される。第12図は、第６図
に示すフランジリングを右方から見た図である。
フランジリング126は、リング表面119とある距離をもっ
ている。フランジリングは通し穴127を有し、リングフ
ランジ116中の同様な通し穴128と心合せされる。その中
にボルトの軸がある。このボルトはナットと共に、フラ
ンジリング126をリングフランジ116に対して左方へ引き
つけ、同時に前面122はリング表面119へ引きつけられ
る。かくして、パイプ105と端部フランジ装置17との間
のロック形式の非常に良好な接続となる。
ている。フランジリングは通し穴127を有し、リングフ
ランジ116中の同様な通し穴128と心合せされる。その中
にボルトの軸がある。このボルトはナットと共に、フラ
ンジリング126をリングフランジ116に対して左方へ引き
つけ、同時に前面122はリング表面119へ引きつけられ
る。かくして、パイプ105と端部フランジ装置17との間
のロック形式の非常に良好な接続となる。
端部フランジ装置17には、鏡32,33,34が備えられてい
る。ゼロオーダーのモードを達成するためには、鏡の調
整は、初めから一致して同調をとらねばならない。そう
することは、種々の温度の場合も鏡が不正の状態に留ま
ることがないからである。構造的な処理は、１つの鏡す
なわち鏡32で十分に説明するが、それはまた他の鏡にも
同様に適用される。第６図に示すように、リング・ケー
シング111中に、大きい直径の方の外部リング壁131、軸
26へ平行な断面132、と小さい直径の方のリング壁133を
有している。
る。ゼロオーダーのモードを達成するためには、鏡の調
整は、初めから一致して同調をとらねばならない。そう
することは、種々の温度の場合も鏡が不正の状態に留ま
ることがないからである。構造的な処理は、１つの鏡す
なわち鏡32で十分に説明するが、それはまた他の鏡にも
同様に適用される。第６図に示すように、リング・ケー
シング111中に、大きい直径の方の外部リング壁131、軸
26へ平行な断面132、と小さい直径の方のリング壁133を
有している。
断面132の中に、第９図に示すような硬質合金製小板13
4,136,137が嵌め込まれている。これらの小板134,136,1
37の表面は心合せされ、放射平面138に対して垂直であ
る。リング壁133には、なお流体シールＯリング密封具1
39が備えられている。硬質合金小板134,136,137は、そ
れぞれ120°ほど相互に離れた所にある。この120°の角
を２等分する中間位置に、段面132中に内部ねじ山を持
った３つの盲端穴141が設けられている。
4,136,137が嵌め込まれている。これらの小板134,136,1
37の表面は心合せされ、放射平面138に対して垂直であ
る。リング壁133には、なお流体シールＯリング密封具1
39が備えられている。硬質合金小板134,136,137は、そ
れぞれ120°ほど相互に離れた所にある。この120°の角
を２等分する中間位置に、段面132中に内部ねじ山を持
った３つの盲端穴141が設けられている。
段階穴129中には、これを補うような形状の基礎台142が
あり、その断面132と向い合っているリング部分143中
に、ねじ山付通し穴144を有している。この通し穴は、
硬質合金製小板134,136,137上に当たる。通し穴144に
は、後端に六角溝を持つ止めねじ146が螺着されてお
り、その内部前表面は、硬質合金製小板134,136,137上
と接触している。その場合、第10図に示すように、硬質
合金製小板134に外方へ開いた溝147が形成されている。
対応する止めねじ146の前表面はこの溝内にあるので、
基礎台142がねじれるのを防止する安全手段となる。こ
れはほんの僅かのねじれにも有効となる。
あり、その断面132と向い合っているリング部分143中
に、ねじ山付通し穴144を有している。この通し穴は、
硬質合金製小板134,136,137上に当たる。通し穴144に
は、後端に六角溝を持つ止めねじ146が螺着されてお
り、その内部前表面は、硬質合金製小板134,136,137上
と接触している。その場合、第10図に示すように、硬質
合金製小板134に外方へ開いた溝147が形成されている。
対応する止めねじ146の前表面はこの溝内にあるので、
基礎台142がねじれるのを防止する安全手段となる。こ
れはほんの僅かのねじれにも有効となる。
盲端穴141には、頭付きボルト148のねじ軸147がねじ込
まれている。他の軸部分は、それぞれ通し段付穴149の
中にある。直径の大きい穴部分151は、圧縮スパイラル
ばね152用チャンバーとなり、このばねは１方は頭付ボ
ルト148の頭に他方は図に示す段面に支持される。これ
によって第６図に示すように、基礎台を上方に押し上
げ、この力によって止めねじ146の前面は硬質合金製小
板134,136,137へ押しつけられる。
まれている。他の軸部分は、それぞれ通し段付穴149の
中にある。直径の大きい穴部分151は、圧縮スパイラル
ばね152用チャンバーとなり、このばねは１方は頭付ボ
ルト148の頭に他方は図に示す段面に支持される。これ
によって第６図に示すように、基礎台を上方に押し上
げ、この力によって止めねじ146の前面は硬質合金製小
板134,136,137へ押しつけられる。
止めねじ146を均等にねじ込むことによって基礎台142は
線形的に外方へ動く。止めねじ146を緩めると、内側へ
線形的に動き、止めねじ146を不均等にねじこみ、およ
び／または緩めると基礎台142は傾斜運動を行う。両方
の動きは、また種々のねじによって、止めねじに重ね合
せることができる。
線形的に外方へ動く。止めねじ146を緩めると、内側へ
線形的に動き、止めねじ146を不均等にねじこみ、およ
び／または緩めると基礎台142は傾斜運動を行う。両方
の動きは、また種々のねじによって、止めねじに重ね合
せることができる。
鏡32は、基礎台142の小さい直径の方の高くなっている
部分の交換可能な連続体であり、中央ねじ153によって
接続されている。この中央ねじは、一方は基礎台142の
中央の段付き通し穴154中にあり、他方は、第７図に示
すように、鏡32のねじ山付き盲端穴156の中へねじ込ま
れている。両方の部分に突出したピン157は、ねじり防
止手段として働く。鏡32の下側は、精密仕上げされ、同
様に仕上げられた基礎台142の前面上に固定される。鏡1
58は、ダイヤモンド磨きされ、単一パイプ77の幾何学的
長軸79へ45°の角度にある。鏡表面158は外が尖ってい
る代りに、その辺部分を基本面159へ平行な表面161によ
って切取る。この表面161は、さもないと鋭く尖った面
のその頂上に仕上げ用ダイヤモンドから十分に圧力を加
えられなくて正確に平たい鏡表面158が保証されない恐
れを除く。
部分の交換可能な連続体であり、中央ねじ153によって
接続されている。この中央ねじは、一方は基礎台142の
中央の段付き通し穴154中にあり、他方は、第７図に示
すように、鏡32のねじ山付き盲端穴156の中へねじ込ま
れている。両方の部分に突出したピン157は、ねじり防
止手段として働く。鏡32の下側は、精密仕上げされ、同
様に仕上げられた基礎台142の前面上に固定される。鏡1
58は、ダイヤモンド磨きされ、単一パイプ77の幾何学的
長軸79へ45°の角度にある。鏡表面158は外が尖ってい
る代りに、その辺部分を基本面159へ平行な表面161によ
って切取る。この表面161は、さもないと鋭く尖った面
のその頂上に仕上げ用ダイヤモンドから十分に圧力を加
えられなくて正確に平たい鏡表面158が保証されない恐
れを除く。
第８図に示すように鏡32は、その周辺は円形である。上
述した構成によって、すべての鏡は、外部から補足的に
最も正確な精密調整を行うことができる。
述した構成によって、すべての鏡は、外部から補足的に
最も正確な精密調整を行うことができる。
第５図の端部フランジ装置17について詳しく説明したの
で端部フランジ装置18については説明しない。この端部
フランジ装置18内には、第４図に示すように、45°の鏡
51,52と一部を透過する鏡53とが配設されている。これ
らの鏡は、端部フランジ装置17の鏡と原理的に同様な方
法で調整できる。
で端部フランジ装置18については説明しない。この端部
フランジ装置18内には、第４図に示すように、45°の鏡
51,52と一部を透過する鏡53とが配設されている。これ
らの鏡は、端部フランジ装置17の鏡と原理的に同様な方
法で調整できる。
第１図に示すように、中間フランジ装置21は、上に示し
た高周波用接続口37を持っている。更に、１つは下へ向
いている２つの接続口31が備えられている。実際には、
第５図の図面に垂直に上下方へ突出する２つの接続口が
備えられている。第５図には、第１図から明らかな油接
続口28は示されていない。この接続口は、第５図の実施
例の場合、実際には、同様に下方へ突出し、内部室162
ともまた内部室163とも連絡しているので、接続口27,48
を通ってくる冷却用油は、接続口28から排出することが
できる。
た高周波用接続口37を持っている。更に、１つは下へ向
いている２つの接続口31が備えられている。実際には、
第５図の図面に垂直に上下方へ突出する２つの接続口が
備えられている。第５図には、第１図から明らかな油接
続口28は示されていない。この接続口は、第５図の実施
例の場合、実際には、同様に下方へ突出し、内部室162
ともまた内部室163とも連絡しているので、接続口27,48
を通ってくる冷却用油は、接続口28から排出することが
できる。
中空室164は、パイプ装置24の左端部または右端部との
み連結しているので、単一パイプ74,76,77からのガス
は、中空室164からガス出口としての接続口31に達す
る。中間フランジ装置21本体中の密封具166,167は、中
空室162,163から油が中空室164へ入るのを防止する。
み連結しているので、単一パイプ74,76,77からのガス
は、中空室164からガス出口としての接続口31に達す
る。中間フランジ装置21本体中の密封具166,167は、中
空室162,163から油が中空室164へ入るのを防止する。
密封具166,167は、Ｏリング密封具109と同等である。嵌
め合せと密封は、必要な場合に一方では単一パイプ74,7
6,77の間とこれらと中間フランジ装置21との間に熱膨張
に応じた十分な相対的移動を生じることがそこで出来る
ように同等である。
め合せと密封は、必要な場合に一方では単一パイプ74,7
6,77の間とこれらと中間フランジ装置21との間に熱膨張
に応じた十分な相対的移動を生じることがそこで出来る
ように同等である。
第５図から明らかなように、銅板シート101は、両側が
開かれた開口部168の中にある。これによって、例え接
続口27,48に種々の圧力の油を供給しなければならない
時でも中空室162,163で常に同じ圧力にする。当然、例
えば、水または空気のような他の流体の利用に対しても
同様に作用する。
開かれた開口部168の中にある。これによって、例え接
続口27,48に種々の圧力の油を供給しなければならない
時でも中空室162,163で常に同じ圧力にする。当然、例
えば、水または空気のような他の流体の利用に対しても
同様に作用する。
接続口31用に円形の開口部169が設けられている。この
開口部の直径は、接続口31のよりも大きく、従って接続
口と開口部は接触しない。中間フランジ装置21を正しい
位置に置いた後に、接続口31は中間フランジ装置21にね
じ締めされる。円形開口部171を横断する接続口37の場
合も同様である。第５図には示していない油用接続口28
の場合も同様である。
開口部の直径は、接続口31のよりも大きく、従って接続
口と開口部は接触しない。中間フランジ装置21を正しい
位置に置いた後に、接続口31は中間フランジ装置21にね
じ締めされる。円形開口部171を横断する接続口37の場
合も同様である。第５図には示していない油用接続口28
の場合も同様である。
中間フランジ装置21は、同軸で円形断面円筒状の外部ケ
ーシング170を有している。この外部ケーシングは、第
５図に示すようにその左端外側にリング状つば172と右
端に同様なリング状つば173を有している。リング状つ
ば172,173の円辺表面は、内部表面121と1/100mm領域に
ある極く僅かの距離を持っている。不正な金属と金属と
の接触によって、そこに良伝導の熱的な橋が生じること
はない。また、中間フランジ装置21は、熱膨張に応じた
相対量パイプ105中を軸方向に移転できる。
ーシング170を有している。この外部ケーシングは、第
５図に示すようにその左端外側にリング状つば172と右
端に同様なリング状つば173を有している。リング状つ
ば172,173の円辺表面は、内部表面121と1/100mm領域に
ある極く僅かの距離を持っている。不正な金属と金属と
の接触によって、そこに良伝導の熱的な橋が生じること
はない。また、中間フランジ装置21は、熱膨張に応じた
相対量パイプ105中を軸方向に移転できる。
中空室162,163中に依存する冷却用流体が外へ流れない
ように、外部リング状つば172,1173中に内側表面121と
密に接する密封具が挿入されている。そこで、中間フラ
ンジ装置21は、熱膨張長さに応じてパイプ105との結合
がとかれるのが認められるとともに、第３図の実施例の
中間フランジ装置58もまた同様な方法で金属棒62,63,64
との結合がとかれるのが分る。
ように、外部リング状つば172,1173中に内側表面121と
密に接する密封具が挿入されている。そこで、中間フラ
ンジ装置21は、熱膨張長さに応じてパイプ105との結合
がとかれるのが認められるとともに、第３図の実施例の
中間フランジ装置58もまた同様な方法で金属棒62,63,64
との結合がとかれるのが分る。
本発明によって卓越したモードが達成される場合、それ
はまた動作光線54のすぐれた集光性（Fokussierbarkei
t）が保持されることを意味する。もし、端部フランジ
装置17,18の相互的な傾斜例えば、RO PH-1モードになる
と、加工プロセスにとって最も重要な量である集光性は
▲√▼の係数ほど悪くなり、同時に平方センチメート
ル当りの出力は低下し、従って、加工速度も遅くなる。
取囲んでいるパイプ105は、パイプ105が単に流体用パイ
プと高周波のシールドとして機能するように第３図の固
定フランジ59,61,67,68の周りを取囲むこともできよ
う。その場合、剛体としての課題は全くまたは殆ど引受
けない。
はまた動作光線54のすぐれた集光性（Fokussierbarkei
t）が保持されることを意味する。もし、端部フランジ
装置17,18の相互的な傾斜例えば、RO PH-1モードになる
と、加工プロセスにとって最も重要な量である集光性は
▲√▼の係数ほど悪くなり、同時に平方センチメート
ル当りの出力は低下し、従って、加工速度も遅くなる。
取囲んでいるパイプ105は、パイプ105が単に流体用パイ
プと高周波のシールドとして機能するように第３図の固
定フランジ59,61,67,68の周りを取囲むこともできよ
う。その場合、剛体としての課題は全くまたは殆ど引受
けない。
第１図はモジュール構造をもつ本発明の非常に簡略化さ
れた正面図、第２図は望ましいモードを、若干の望まし
くないモードとともに示した図、第３図は実際に製作し
たレーザーを、単に２グループ放電回路を持ったものと
して示した第１図と同様図、第４図は第３図の装置の光
線路を、原理的に一面に描いた図、第５図は支持装置と
してパイプを使用した場合の第３図の装置の縦断面図、
第６図は第５図の左の領域を拡大して示した図、第７図
は第６図に示した鏡の一部の部分を示した図、第８図は
第７図の矢印の方から見た図、第９図は第６図の矢印の
方から見た図、第10図は第６図の左下部分の一部分を拡
大して示した図、第11図はパイプ装置の断面図、第12図
はフランジリングの正面図である。 16……レーザー、17,18,56,57……端部フランジ装置、1
9……支持装置、21,22,23,58……中間フランジ装置、24
……パイプ装置、26……幾何学的軸、29,43,49……ガス
接続口、32,33,34,51,52,53……鏡、74,76,77……単一
パイプ、106……中空室、107……フランジ台。
れた正面図、第２図は望ましいモードを、若干の望まし
くないモードとともに示した図、第３図は実際に製作し
たレーザーを、単に２グループ放電回路を持ったものと
して示した第１図と同様図、第４図は第３図の装置の光
線路を、原理的に一面に描いた図、第５図は支持装置と
してパイプを使用した場合の第３図の装置の縦断面図、
第６図は第５図の左の領域を拡大して示した図、第７図
は第６図に示した鏡の一部の部分を示した図、第８図は
第７図の矢印の方から見た図、第９図は第６図の矢印の
方から見た図、第10図は第６図の左下部分の一部分を拡
大して示した図、第11図はパイプ装置の断面図、第12図
はフランジリングの正面図である。 16……レーザー、17,18,56,57……端部フランジ装置、1
9……支持装置、21,22,23,58……中間フランジ装置、24
……パイプ装置、26……幾何学的軸、29,43,49……ガス
接続口、32,33,34,51,52,53……鏡、74,76,77……単一
パイプ、106……中空室、107……フランジ台。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−27083（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−73484（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−162084（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−202580（ＪＰ，Ａ) 実公 昭57−52918（ＪＰ，Ｙ２)
Claims (31)
- 【請求項１】少なくとも数百ワットの出力を備えた炭酸
ガス・レーザーであって、 ａ）幾何学的長軸、およびその中にCO2を含有する前記
長軸に平行な誘電体材料からなる真直ぐなパイプ装置を
備え、 ｂ）金属製の堅固な端部フランジ装置が前記パイプ装置
の端末部分に対応しており、且つ前記長軸にほぼ直角に
延びている端部フランジ装置のフランジ底部にパイプ装
置の端末部分のための開口が設けられており、 ｃ）ガス密的なシール装置が前記パイプ装置の端末部分
と前記フランジの底部との間に設けられており、 ｄ）各端部フランジ装置には中空スペースが設けられて
おり、且つこの中空スペースは前記パイプ装置と連通し
ているとともに、鏡を包含しており、 ｅ）各端部フランジ装置はガス接続開口を備え、且つこ
の開口は前記中空スペースを介してパイプ装置の内部と
連通しており、 ｆ）前記パイプ装置に沿って高周波電極が伸びており、 ｇ）前記各端部フランジ装置は機械的な支持装置により
互いに芯出しされており、 ｈ）前記パイプ装置は互いに平行になる如く芯出しされ
た単一パイプを包含し、この単一パイプの数はレーザー
光線の折り畳み光線路の数に合致し、且つこのようなパ
イプ装置の少なくとも２つが端部フランジ装置の間で前
後に整合する如く設置されており、 ｉ）前記パイプ装置の中にそれぞれ一つの中間フランジ
装置が設けられており、且つこの中間フランジ装置の中
に単一パイプの端末が把持されているとともに中空スペ
ースが形成されており、この中空スペースは接続された
単一パイプのみならず、前記ガス接続開口にも連通して
おり、且つガス密的なシール装置が中間フランジ装置と
その中に把持されている単一パイプとの間に設けられて
いること、 をもって長軸方向の流れを持つ折り重ね光線路炭酸ガス
・レーザーにおいて、 ｋ）前記支持装置（19;62,63,64;105）は曲げ剛性を持
ち、前記幾何学的長軸（26）に平行且つ対称的に伸び、
且つ間隙を有さない状態で２つの端部フランジ装置（1
7,18;56,57）に、強固に且つ曲げ剛性の作用する如く固
定されており、 ｌ）前記中間フランジ装置（21;58）が前記支持装置に
より支持され、 ｍ）前記単一パイプ（74,76,77）は無機ガラス製であ
り、且つ端部フランジ装置および中間フランジ装置に、
それぞれ前記シール装置たるＯリング密封具を介して、
相対的に熱膨張量を逃がすために移動し得る如く把持さ
れている、 ことを特徴とする炭酸ガス・レーザー。 - 【請求項２】各単一パイプは同一長さであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の炭酸ガス・レーザ
ー。 - 【請求項３】各単一パイプは同じ内径と外径をもち、同
じ材料からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の炭酸ガス・レーザー。 - 【請求項４】中間フランジ装置は高周波接続口を有し、
この接続口には該中間フランジ装置から高周波電極への
接続線が通されていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の炭酸ガス・レーザー。 - 【請求項５】高周波電極は、幾何学的長軸を通る面に対
して対称に配置され、少なくとも３個の単一パイプの場
合、各単一パイプのそれぞれの外部電極は球通の外部リ
ングによって一方の接続線と定常電流的に接続され、か
つまたそれぞれの内部電極は共通の内部リングによって
他方の接続線に接続されていることを特徴とする特許請
求の範囲第４項記載の炭酸ガス・レーザー。 - 【請求項６】共通内部リングは、関連する単一パイプに
応じた数の光線をもつ星形として重ねられ、この場合、
光線端部は隣接するパイプ間にあり、光線側面は内部電
極の円形断面に沿うことを特徴とする特許請求の範囲第
５項記載の炭酸ガス・レーザー。 - 【請求項７】端部フランジ装置の外形は幾何学的長軸に
対してほぼ円筒状であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の炭酸ガス・レーザー。 - 【請求項８】中間フランジ装置の外形は幾何学的長軸に
対してほぼ円筒状であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の炭酸ガス・レーザー。 - 【請求項９】支持装置は一定温度の流体によって設定温
度に保持されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の炭酸ガス・レーザー。 - 【請求項１０】流体は空気であることを特徴とする特許
請求の範囲第９項記載の炭酸ガス・レーザー。 - 【請求項１１】流体は変圧器油であることを特徴とする
特許請求の範囲第９項記載の炭酸ガス・レーザー。 - 【請求項１２】流体は水であることを特徴とする特許請
求の範囲第９項記載の炭酸ガス・レーザー。 - 【請求項１３】支持装置は、複数の円筒形の同心ロッド
であり、該ロッドはその端部を端部フランジ装置に堅固
に固着され、該ロッドは相互に全く等しい角度を有し、
かつまた該ロッドは中間フランジ装置の離れて対向して
いる２つの半径方向カラー部を傾斜状に通ることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の炭酸ガス・レーザ
ー。 - 【請求項１４】ロッドは３本であることを特徴とする特
許請求の範囲第13項記載の炭酸ガス・レーザー。 - 【請求項１５】ロッドは４本であることを特徴とする特
許請求の範囲第13項記載の炭酸ガス・レーザー。 - 【請求項１６】支持装置は、内側を精密仕上げしたパイ
プで、その端部は端部フランジ装置に堅固に固着されて
おり、該パイプは中間フランジ装置の接続用の開口部を
有し、かつまた中間フランジ装置は半径方向によって該
パイプ中に支持されていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の炭酸ガス・レーザー。 - 【請求項１７】開口部は丸いことを特徴とする特許請求
の範囲第16項記載の炭酸ガス・レーザー。 - 【請求項１８】開口部は真円形であることを特徴とする
特許請求の範囲第17項記載の炭酸ガス・レーザー。 - 【請求項１９】中間フランジ装置は円形の接続口をもっ
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の炭
酸ガス・レーザー。 - 【請求項２０】接続口は等しい角度で設けられているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第19項記載の炭酸ガス・
レーザー。 - 【請求項２１】直径上の２つのレーザーガス用接続口と
１つの高周波接続口とを有していることを特徴とする特
許請求の範囲第19項または第20項記載の炭酸ガス・レー
ザー。 - 【請求項２２】さらに１つの流体用接続口を有している
ことを特徴とする特許請求の範囲第21項記載の炭酸ガス
・レーザー。 - 【請求項２３】パイプは通常の流体パイプであることを
特徴とする特許請求の範囲第16項記載の炭酸ガス・レー
ザー。 - 【請求項２４】端部フランジ装置内に備えられた少なく
とも２つの鏡は、該端部フランジ装置の壁を通るベース
を有し、このベースはせり台としての壁のついた各鏡毎
に調整装置を有していることを特徴とする特許請求の範
囲第17項記載の炭酸ガス・レーザー。 - 【請求項２５】調整装置は傾斜調整装置でもあり、長さ
調整装置でもあることを特徴とする特許請求の範囲第24
項記載の炭酸ガス・レーザー。 - 【請求項２６】調整装置はベースの中心の周りに配置さ
れた３個の調整ねじを有していることを特徴とする特許
請求の範囲第25項記載の炭酸ガス・レーザー。 - 【請求項２７】調整ねじは押しねじであることを特徴と
する特許請求の範囲第26項記載の炭酸ガス・レーザー。 - 【請求項２８】押しねじは、端部フランジ装置の軟質金
属中に埋込まれている硬質合金小板上にその前面が位置
することを特徴とする特許請求の範囲第27項記載の炭酸
ガス・レーザー。 - 【請求項２９】調整ねじは等しい角度分布でベースの中
心の周りに配置されていることを特徴とする特許請求の
範囲第26項記載の炭酸ガス・レーザー。 - 【請求項３０】調整装置は調整ねじの作用方向に対して
働くばね−圧縮装置を有していることを特徴とする特許
請求の範囲第25項記載の炭酸ガス・レーザー。 - 【請求項３１】ばね−圧縮装置は、一方はボルト頭に、
他方は穴台に支持されている圧縮ばねを持っていること
を特徴とする特許請求の範囲第30項記載の炭酸ガス・レ
ーザー。
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