JPH1012948A - 軸流型ガスレーザ装置およびその運転方法 - Google Patents

軸流型ガスレーザ装置およびその運転方法

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JPH1012948A
JPH1012948A JP17865596A JP17865596A JPH1012948A JP H1012948 A JPH1012948 A JP H1012948A JP 17865596 A JP17865596 A JP 17865596A JP 17865596 A JP17865596 A JP 17865596A JP H1012948 A JPH1012948 A JP H1012948A
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光司 松本
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多加夫 和田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 所要数の管状部を有する放電手段を接地され
ている保持金具により保持しているガスレーザ装置にお
ける異常放電が解消されてなるガスレーザ装置を提供す
る。 【解決手段】 本発明のガスレーザ装置Lは、管状部を
有する一方にカソード1が設けられ他方にミラー3が設
けられている放電手段10を所要数光学的に直列接続し
てなる軸流型ガスレーザ装置Lにおいて、各放電手段の
管状部外側のカソード1近傍に直流電源Sの陽極に接続
されている補助電極4を周回状に設けてなるものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は軸流型ガスレーザ装
置およびその運転方法に関する。さらに詳しくは、所要
数の管状部を有する放電手段を光学的に直列接続してな
る軸流型ガスレーザ装置における異常放電防止に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来より、図6に示すように、一方の端
部にカソード1が設けられ、中央部の突出している個所
にアノード2が設けられている変形T字状の放電管10
を所要数光学的に直列接続して高出力のガスレーザを発
生させる軸流型ガスレーザ装置(以下、特に誤解が生じ
ない場合には単にガスレーザ装置という)L´が知られ
ている。このガスレーザ装置L´は、限られたスペース
内に所要数の放電管10,10,10,…を配置しなけ
ればならないところから、図7および図8に示すよう
に、中央部に両端にカソード1,1が装着された中間ブ
ロック12を配置し、この中間ブロック12の各カソー
ド1に放電管10を装着し、さらにこの放電管10の他
端にミラー3が取付けられた反射ブロック14を装着
し、この反射ブロック14を利用して所要数の放電管1
0,10,10,…を並列状に配置し、放電管10の一
方の端部にレーザ光を折り返しさせて次の放電管10に
導入することがなされ、そしてこのようにしてエネルギ
ーが高められたレーザ光は、最終段の放電管10の出力
端に装着された出力ブロック16により放射されるよう
にされている。
【0003】しかしながら、このガスレーザ装置L´に
おいては、並列状に配設された放電管10,10,1
0,…、反射ブロック14,14,14,…および出力
ブロック16を所定の位置関係で保持しなければならな
いため、反射ブロック14,14相互および反射ブロッ
ク14と出力ブロック16とは、保持金具18により保
持されている。そして、この保持金具18およびミラー
3による感電事故を防止するため、この保持金具18お
よびミラー3は接地されている。そのため、アノード2
からカソード1への放電が起こらず、保持金具18がカ
ソード的に作用し、カソード1とは反対側の方のミラー
3あるいは保持金具18に向けてアノード1から放電が
なされることがある。いわゆる、異常放電がなされるこ
とがある。そのため、この従来のガスレーザ装置L´に
おいては、放電が不安定であるため加工機の性能低下や
部品を損傷するという問題があるとともに、エネルギ効
率を損なっているという問題もある。
【0004】なお、特開平1ー103889号公報に
は、図9に示すように、放電管51内にレーザガスを供
給し、放電管51内に少なくとも一対の主電極52,5
3を配置し、主電極間52,53を直流回路54に接続
し、主電極間52,53に直流回路54の電圧を印加
し、主電極間52,53にグロー放電を発生させ、グロ
ー放電によりレーザガスを励起し、レーザ光を発生する
装置において、前記一方の主電極側52、具体的にはア
ノード側の放電管51外側に補助電極55を設け、補助
電極55を他方側主電極53、具体的にはカソードと同
電位に接続することを特徴とするガスレーザ発生装置5
0が提案されている。
【0005】しかしながら、特開平1ー103889号
公報にかかるガスレーザ発生装置50においては、補助
電極55がカソード53と同電位とされているため、前
述したアノード52からカソード53とは反対方向の放
電、いわゆる異常放電は防止されない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、所要数の管状部
を有する放電手段を接地されている保持金具により保持
しているガスレーザ装置における異常放電が解消されて
なるガスレーザ装置およびその運転方法を提供すること
を目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のガスレーザ装置
は、管状部を有する一方にカソードが設けられ、他方に
ミラーが設けられている放電手段を所要数光学的に直列
接続してなる軸流型ガスレーザ装置において、各放電手
段の管状部外側のカソード近傍に直流電源の陽極に接続
されている補助電極を周回状に設けてなることを特徴と
する。
【0008】本発明のガスレーザ装置においては、前記
放電手段が保持部材により保持されている場合、補助電
極とカソードとの距離が、アノードに関しカソードとは
反対側に設けられている保持部材とアノードとの距離よ
りも短くされてなるのが好ましい。
【0009】また、本発明のガスレーザ装置において
は、前記補助電極の電源がアノードの電源とは独立に設
けられていてもよい。
【0010】一方、本発明の軸流型ガスレーザ装置の運
転方法は、管状部を有する一方にカソードが設けられ、
他方にミラーが設けられるとともに、アノードの電源と
独立した電源に接続されている補助電極を有する放電手
段を所要数光学的に直列接続してなる軸流型ガスレーザ
装置の運転方法であって、補助電極の電源を放電開始直
後の短時間だけオンとすることを特徴とする
【0011】
【作用】本発明の軸流型ガスレーザ装置は前記のごとく
構成されているので、放電は当初補助電極とカソードと
の間でなされる。そして、その放電によりアノードとカ
ソードと間のガスインピーダンスが低下するため、アノ
ードとカソードとの間の放電が円滑になされる。
【0012】また、補助電極への電源を独立に設けてい
るものにあっては、放電開始直後の短時間だけ補助電極
の電源をオンすることにより、補助電極を設けたことに
よる放電への悪影響が排除される。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明はかか
る実施の形態のみに限定されるものではない。
【0014】実施の形態1 本発明の実施の形態1に係る軸流型ガスレーザ装置Lの
概略図を図1に、同簡略回路図を図2に示し、このガス
レーザ装置Lは、図6〜図8に示すガスレーザ装置L´
を改変したものであって、T字型の放電管10のカソー
ド1側外周に周回状に補助電極4を配設し、その補助電
極4を直流電源Sのプラス側と接続してアノード2と同
電位としてなるものである。この場合、補助電極4とカ
ソード1との距離L1は、カソード1とは反対側の反射
ブロック14の保持金具18とアノード2との距離L2
より短くされている。例えば、アノード2とカソード1
との距離が300mm、反射ブロック14の保持金具1
8とアノード2との距離L2が140mmとされていれ
ば、補助電極4とカソード1との距離L1は、例えば1
35mmとされる。なお、図1および図2において、図
6と同一または類似の要素は同一の符号が付されてい
る。また、この実施の形態1においては、T字型の放電
管10、中間ブロック12、反射ブロック14および出
力ブロック16により放電手段が形成されている。
【0015】そして、補助電極4をかかる位置とするこ
とにより、放電開始時において見掛け上アノード2から
カソード1への放電抵抗(ガスインピーダンス)をアノ
ード2からミラー3側の反射ブロック14の保持金具1
8へのガスインピーダンスより小さくすることができる
ため、アノード2からカソード1へ確実に放電がなさ
れ、異常放電が防止される。
【0016】また、この補助電極4の放電管10への取
付けは、図1に示すように、ガラス製放電管10の外側
にリボン状の薄い銅板4aを巻付け、それをバンド状の
固定部材4bにより固定することによりなされる。この
ため、補助電極4とカソード1との間に一種のコンデン
サが形成される。
【0017】次に、図2および図3を参照しながら、か
かる構成とされているガスレーザ装置の動作について説
明する。
【0018】(1)スイッチ5がオンされると、その瞬
間は補助電極4からカソード1に電流i1が流れる。前
述したように、補助電極4とカソード1とは一種のコン
デンサを形成しているため、図3(c)に示すように、
補助電極4からカソード1への電流i1は、急激に増大
するが、最大値に到達した後急速に減少して消滅する。
【0019】(2)補助電極4からカソード1への電流
1が最大値に到達する時点においては、放電管10内
のアノード2・カソード1間の抵抗値が減少していると
ころから、この電流i1に誘導されるようにして、アノ
ード2からカソード1への電流i2が流れ始める(図3
(b),(c)参照)。
【0020】(3)アノード2からカソード1への電流
2は、印加電圧Vの過渡状態に対応した過渡状態を経
て定常状態に至る(図3(a),(b)参照)。
【0021】このように、この実施の形態1によれば、
放電管10外周に補助電極4を周回状に設け、スタート
時はこの補助電極4とカソード1間で放電させ、ついで
この補助電極4とカソード1との放電に誘導されるよう
にして、アノード2とカソード1間に放電させるように
しているので、アノード2からカソード1と反対側の保
持金具18やミラー3への放電、いわゆる異常放電が防
止される。そのため、異常放電に起因する加工機の性能
低下や部品の損傷が防止される。また、異常放電が解消
されるため、エネルギーロスも解消される。
【0022】実施の形態2 本発明の実施の形態2に係る軸流型ガスレーザ装置L1
の概略図を図4に示し、この軸流型ガスレーザ装置L1
は実施の形態1の軸流型ガスレーザ装置Lを改変し、ア
ノード2・カソード1間の主電源S1とは別に、補助電
極4に対して独立に電源(補助電極用電源)S2を設け
てなるものである。この補助電極用電源S2は、図6に
示すように、主電源S1と同時にオンされ、そしてアノ
ード2・カソード1間の放電が安定するとオフされるよ
うに制御されている。すなわち、放電開始直後の短時間
だけオンされるように制御されている。なお、図5中、
実線はアノード電圧を示し、点線は補助電極電圧を示
す。
【0023】このように、この実施の形態2においては
補助電極用電源S2により、放電開始直後の短時間だけ
補助電極4・カソード1間に通電するようにしているの
で、実施の形態1と同様に安定した放電が達成され、し
かも放電開始後における補助電極4の放電への影響を排
除できるという実施の形態1にはない効果も得らる。
【0024】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明において
は、一方にカソードが設けられ、他方にミラーが設けら
れている管状部を有する放電手段を所要数光学的に直列
接続してなる軸流型ガスレーザ装置において、管状部外
周にカソードと一種のコンデンサを形成するように補助
電極が周回状に設けられているので、放電開始は補助電
極とカソードとの間でなされ、それに誘導されてアノー
ドとカソードの放電がなされるところから、アノードか
らカソードと反対側にある保持部材やミラーに向けた放
電、つまり異常放電が防止されるという優れた効果が得
られる。その結果、レーザ加工機における加工性能が向
上されるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の軸流型ガスレーザ装置
の放電管の概略図である。
【図2】同放電管の簡略回路図である。
【図3】同放電管の特性を示すグラフであって、同
(a)は電圧波形を示し、同(b)はアノード・カソー
ド間電流を示し、同(c)は補助電極・カソード間電流
を示す。
【図4】本発明の実施の形態2の軸流型ガスレーザ装置
の概略図である。
【図5】同装置における放電管への印加電圧波形のグラ
フである。
【図6】従来の軸流型ガスレーザ装置の概略図である。
【図7】同装置の反射ブロック部近傍の断面図である。
【図8】同装置の中間ブロック部近傍の断面図である。
【図9】特開平1ー103889号公報の提案に係るガ
スレーザ装置の概略図である。
【符号の説明】
1 カソード 2 アノード 3 ミラー 4 補助電極 4a 銅板 4b 固定部材 5 スイッチ 10 放電管 12 中間ブロック 14 反射ブロック 16 出力ブロック 18 保持金具 L ガスレーザ装置 S 電源

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 管状部を有する一方にカソードが設けら
    れ、他方にミラーが設けられている放電手段を所要数光
    学的に直列接続してなる軸流型ガスレーザ装置におい
    て、 各放電手段の管状部外側のカソード近傍に直流電源の陽
    極に接続されている補助電極を周回状に設けてなること
    を特徴とする軸流型ガスレーザ装置。
  2. 【請求項2】 前記放電手段が保持部材により保持さ
    れ、補助電極とカソードとの距離が、アノードに関しカ
    ソードとは反対側に設けられている保持部材とアノード
    との距離よりも短くされてなることを特徴とする請求項
    1記載の軸流型ガスレーザ装置。
  3. 【請求項3】 前記補助電極の電源がアノードの電源と
    は独立に設けられてなることを特徴とする請求項1また
    は2記載の軸流型ガスレーザ装置。
  4. 【請求項4】 管状部を有する一方にカソードが設けら
    れ、他方にミラーが設けられるとともに、アノードの電
    源と独立した電源に接続されている補助電極を有する放
    電手段を所要数光学的に直列接続してなる軸流型ガスレ
    ーザ装置の運転方法であって、 補助電極の電源を放電開始直後の短時間だけオンとする
    ことを特徴とする軸流型ガスレーザ装置の運転方法。
JP8178655A 1996-06-18 1996-06-18 軸流型ガスレーザ装置 Expired - Lifetime JP2829385B2 (ja)

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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS554957A (en) * 1978-06-28 1980-01-14 Hitachi Ltd Gas type laser beam generator
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