JPH11312837A - ガスレーザ発振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】マイクロ波空洞共振器のエネルギー損失を小さ
くし、放電の点弧性およびエネルギー効率を向上し、か
つ低価格なマイクロ波空洞共振器を有するガスレーザ発
振装置を提供する。 【解決手段】放電管と、この放電管内に放電を発生させ
るマイクロ波空洞共振器１とを備え、マイクロ波空洞共
振器１はその電流線２に沿った分割線により２分割した
部品１ａ、１ｂを組合せて形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ガスレーザ発振
装置に関するものであり、とくに放電管の軸方向と光軸
方向が一致し、かつマイクロ波を用いた励起方法による
ガスレーザ発振装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のガスレーザ発振装置は、図４に示
すものであった。この図において、１１はガラスなどの
誘電体よりなる放電管、１２は放電管１１の外部に設け
られたマイクロ波空洞共振器、１３は空洞共振器１２に
マイクロ波を出射するマグネトロン、１４はマグネトロ
ン１３にエネルギを供給するマグネトロン電源、１５は
マグネトロン電源１４を制御する制御回路、１６は複数
のマイクロ波空洞共振器１２で覆われた放電管１１内の
放電空間、１７は全反射鏡、１８は部分反射鏡である。
この全反射鏡１７と部分反射鏡１８は放電空間１６の両
端に固定配置され、光共振器を形成している。１９は部
分反射鏡１８より出力されるレーザビームである。２１
は放電管１１とともに循環路を形成するものでレーザガ
スが流れる送気管、２２，２３はそれぞれ放電空間１６
にて温度上昇したレーザガスの温度を下げるためのレー
ザガス冷却用熱交換器、２４は送気管２１の途中に設け
られたレーザガス循環用送風機である。矢印２０はレー
ザガスの流れる方向を示しており、軸流形レーザ装置の
中を循環している。マイクロ波発生装置は、マイクロ波
空洞共振器１２、マグネトロン１３、マグネトロン電源
１４、制御回路１５により構成している。

【０００３】すなわち、このガスレーザ発振装置は、レ
ーザガスが流れる送気管２１と、この送気管２１の途中
に設けられたレーザガス循環用送風機２４およびレーザ
ガス冷却用熱交換器２２、２３と、送気管２１に連結さ
れてレーザガスの循環路を形成する誘電体よりなる放電
管１１と、この放電管１１内に放電を発生させるマイク
ロ波空洞共振器１２とを備え、マイクロ波空洞共振器１
２は、電界の振動方向が異なる複数のマイクロ波を印加
する構成である。

【０００４】以上が従来の放電管１１の軸方向と光軸方
向が一致した、軸流形レーザ装置の構成であり、次にそ
の動作について説明する。まずマグネトロン１３から出
射したマイクロ波がマイクロ波空洞共振器１２内で定在
波を形成し、放電空間１６にグロー状の放電を発生させ
る。放電空間１６を通過するレーザガスは、この放電エ
ネルギーを得て励起され、その励起されたレーザガスは
全反射鏡１７および部分反射鏡１８により形成された光
共振器で共振状態となり、部分反射鏡１８からレーザビ
ーム１９が出力される。このレーザビーム１９がレーザ
加工等の用途に用いられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のマイクロ波励起
ガスレーザ発振装置では、マイクロ波空洞共振器１２の
エネルギー損失が大きいと、放電の点弧性が悪化したり
エネルギー効率が低くなる。また、マイクロ波空洞共振
器１２の構成によってはマイクロ波空洞共振器１２の製
造価格が高くなり、レーザ発振装置全体の価格が高くな
る。

【０００６】この発明は、上記問題を解決するもので、
マイクロ波空洞共振器のエネルギー損失を小さくし、放
電の点弧性およびエネルギー効率を向上し、かつ低価格
なマイクロ波空洞共振器を有するガスレーザ発振装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のガスレー
ザ発振装置は、放電管と、この放電管内に放電を発生さ
せるマイクロ波空洞共振器とを備え、前記マイクロ波空
洞共振器はその電流線に沿った分割線により２分割した
部品を組合せて形成したことを特徴とするものである。

【０００８】請求項１記載のガスレーザ発振装置によれ
ば、マイクロ波空洞共振器の電流線を分断しないためエ
ネルギー損失が少なく、放電の点弧性が良好となりエネ
ルギー効率が向上する。また、分割したマイクロ波空洞
共振器の各部品は鋳造で製造することができ、低価格化
が可能である。請求項２記載のガスレーザ発振装置は、
放電管と、この放電管内に放電を発生させるマイクロ波
空洞共振器とを備え、前記マイクロ波空洞共振器は、プ
ラスチック成型品に金属めっきしたものである。

【０００９】請求項２記載のガスレーザ発振装置によれ
ば、プラスチック成型品に金属めっきしたマイクロ波空
洞共振器を用いたため、マイクロ波空洞共振器の電流線
を分断しないのでエネルギー損失が少なく、放電の点弧
性が良好でエネルギー効率が向上する。また、プラスチ
ック成型品は容易に作成することができ低価格化が可能
である。

【００１０】請求項３記載のガスレーザ発振装置は、放
電管と、この放電管内に放電を発生させるマイクロ波空
洞共振器とを備え、前記マイクロ波空洞共振器は、プラ
スチック成型品に導電性塗料を塗布したものである。請
求項３記載のガスレーザ発振装置によれば、プラスチッ
ク成型品に導電性塗料を塗布したため、マイクロ波空洞
共振器の電流線を分断しないのでエネルギー損失が少な
く、放電の点弧性が良好でエネルギー効率が向上する。
また、プラスチック成型品は容易に作成することができ
低価格化が可能である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図１から図３を用いて説明する。 （第１の実施の形態）この発明の第１の実施の形態を図
１および図２により説明する。図１はＴＥ₁₀モードにお
けるマイクロ波空洞共振器の電流分布を示したものであ
り、１はマイクロ波空洞共振器で、その一部を示す。矢
印２はマイクロ波空洞共振器１の電流の流れである。こ
れにより、電流線に沿った分割線、例えばマイクロ波空
洞共振器１の軸の中央の分割線５で分割すると電流線を
分断することなくマイクロ波空洞共振器１を分割できる
ことがわかる。

【００１２】図２は、マイクロ波空洞共振器１の軸の中
央で電流線２に沿って分断したマイクロ波空洞共振器１
を示したものであり、２つの部品１ａ、１ｂを重ね合わ
せてマイクロ波空洞共振器１を構成している。すなわ
ち、このガスレーザ発振装置は、放電管と、この放電管
内に放電を発生させるマイクロ波空洞共振器１とを備
え、マイクロ波空洞共振器１はその電流線に沿った分割
線５により２分割した部品を組合せて形成しているもの
である。そして、マイクロ波空洞共振器１以外の他の具
体的な構成は図４および図４について説明する従来例と
同様であるので、図示および説明を省略している。

【００１３】この実施の形態によれば、マイクロ波空洞
共振器１の電流線を分断しないためエネルギー損失が少
なく、放電の点弧性が良好となりエネルギー効率が向上
する。また、分割したマイクロ波空洞共振器１の各部品
１ａ、１ｂは鋳造で製造することができ、低価格化が可
能である。なお、分割線は直線状の電流線のみに限ら
ず、蛇行状の電流線を分割線とすることも可能である。

【００１４】（第２の実施の形態）この発明の第２の実
施の形態を図３により説明する。図３はマイクロ波空洞
共振器１を示したものであり、３はプラスチック成型
品、４はプラスチック成形品３に施した金属めっき（斜
線部）であり、プラスチック成形品３に金属めっき４を
施すことによりマイクロ波空洞共振器１を構成してい
る。

【００１５】すなわち、このガスレーザ発振装置は、放
電管と、この放電管内に放電を発生させるマイクロ波空
洞共振器１とを備え、マイクロ波空洞共振器１は、プラ
スチック成型品に金属めっきしたものである。そして、
マイクロ波空洞共振器１以外の他の具体的な構成は図４
および図４について説明する従来例と同様であるので、
図示および説明を省略している。

【００１６】この実施の形態によれば、プラスチック成
型品３に金属めっき４したマイクロ波空洞共振器１を用
いたため、マイクロ波空洞共振器１の電流線を分断しな
いのでエネルギー損失が少なく、放電の点弧性が良好で
エネルギー効率が向上する。また、プラスチック成型品
は容易に作成することができ低価格化が可能である。 （第３の実施の形態）この発明の第３の実施の形態を図
３を用いて説明する。図３において、プラスチック成形
品３に金属めっき４を施す代わりに導電性の塗料を塗布
することによりマイクロ波空洞共振器１を構成してい
る。

【００１７】すなわち、このガスレーザ発振装置は、放
電管と、この放電管内に放電を発生させるマイクロ波空
洞共振器１とを備え、マイクロ波空洞共振器１は、プラ
スチック成型品３に導電性塗料を塗布したものである。
そして、マイクロ波空洞共振器１以外の他の具体的な構
成は図４および図４について説明する従来例と同様であ
るので、図示および説明を省略している。

【００１８】この実施の形態によれば、プラスチック成
型品３に導電性塗料を塗布したため、マイクロ波空洞共
振器１の電流線を分断しないのでエネルギー損失が少な
く、放電の点弧性が良好でエネルギー効率が向上する。
また、プラスチック成型品は容易に作成することができ
低価格化が可能である。なお、第２の実施の形態および
第３の実施の形態において、金属めっき４または導電性
塗料がプラスチック成形品３の内面に形成されたが、プ
ラスチック成形品３の外面に形成されてもよく、またプ
ラスチック成形品３の内面および外面の両方に形成され
てもよい。

【００１９】

【発明の効果】請求項１記載のガスレーザ発振装置によ
れば、マイクロ波空洞共振器の電流線を分断しないため
エネルギー損失が少なく、放電の点弧性が良好となりエ
ネルギー効率が向上する。また、分割したマイクロ波空
洞共振器の各部品は鋳造で製造することができ、低価格
化が可能である。

【００２０】請求項２記載のガスレーザ発振装置によれ
ば、プラスチック成型品に金属めっきしたマイクロ波空
洞共振器を用いたため、マイクロ波空洞共振器の電流線
を分断しないのでエネルギー損失が少なく、放電の点弧
性が良好でエネルギー効率が向上する。また、プラスチ
ック成型品は容易に作成することができ低価格化が可能
である。

【００２１】請求項３記載のガスレーザ発振装置によれ
ば、プラスチック成型品に導電性塗料を塗布したため、
マイクロ波空洞共振器の電流線を分断しないのでエネル
ギー損失が少なく、放電の点弧性が良好でエネルギー効
率が向上する。また、プラスチック成型品は容易に作成
することができ低価格化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態のＴＥ₁₀モードに
おけるマイクロ波空洞共振器の電流分布を説明する説明
図である。

【図２】第１の実施の形態におけるマイクロ波空洞共振
器を２分割した部品を示す斜視図である。

【図３】第２の実施の形態および第３の実施の形態にお
けるマイクロ波空洞共振器の構成を示す一部破断斜視図
である。

【図４】従来例のマイクロ波励起型のガスレーザ発振装
置の概略構成図である。

【符号の説明】

１ マイクロ波空洞共振器 １ａ、１ｂ 部品 ２ 電流線 ３ プラスチック成形品 ４ 金属めっきまたは導電性塗料 ５ 分割線 １１ 放電管 １２ マイクロ波空洞共振器 １３ マグネトロン １４ マグネトロン電源 １５ 制御回路 １６ 放電空間 １７ 全反射鏡 １８ 部分反射鏡 １９ レーザビーム ２０ レーザガス流 ２１ 送気管 ２２ レーザガス冷却用熱交換器 ２３ レーザガス冷却用熱交換器 ２４ レーザガス循環用送風機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 張 同慶 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放電管と、この放電管内に放電を発生さ
   せるマイクロ波空洞共振器とを備え、前記マイクロ波空
   洞共振器はその電流線に沿った分割線により２分割した
   部品を組合せて形成したことを特徴とするガスレーザ発
   振装置。
2. 【請求項２】 放電管と、この放電管内に放電を発生さ
   せるマイクロ波空洞共振器とを備え、前記マイクロ波空
   洞共振器は、プラスチック成型品に金属めっきしたもの
   であることを特徴とするガスレーザ発振装置。
3. 【請求項３】 放電管と、この放電管内に放電を発生さ
   せるマイクロ波空洞共振器とを備え、前記マイクロ波空
   洞共振器は、プラスチック成型品に導電性塗料を塗布し
   たものであることを特徴とするガスレーザ発振装置。