JPH1146028A - 気体レーザ発振装置 - Google Patents
気体レーザ発振装置Info
- Publication number
- JPH1146028A JPH1146028A JP9201263A JP20126397A JPH1146028A JP H1146028 A JPH1146028 A JP H1146028A JP 9201263 A JP9201263 A JP 9201263A JP 20126397 A JP20126397 A JP 20126397A JP H1146028 A JPH1146028 A JP H1146028A
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- Japan
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- laser
- gas laser
- high voltage
- power supply
- laser oscillation
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安定したレーザビーム出力を得ることができ
加工品質の悪化を防止できる気体レーザ発振装置を提供
することを目的とする。 【解決手段】 気体レーザ媒質１の放電部に高電圧電源
２を接続した気体レーザ発振装置であって、高電圧リー
クを検出する検出手段１５と、その検出信号により表示
して、レーザ発振を停止する制御回路１３ａを設けた気
体レーザ発振装置。
加工品質の悪化を防止できる気体レーザ発振装置を提供
することを目的とする。 【解決手段】 気体レーザ媒質１の放電部に高電圧電源
２を接続した気体レーザ発振装置であって、高電圧リー
クを検出する検出手段１５と、その検出信号により表示
して、レーザ発振を停止する制御回路１３ａを設けた気
体レーザ発振装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は気体レーザ媒質を循
環させて放電励起させ、光増幅用ミラーで光増幅したレ
ーザビームを発生するレーザ共振器の気体レーザ媒質の
放電部に高電圧電源を接続した気体レーザ発振装置に関
するものである。
環させて放電励起させ、光増幅用ミラーで光増幅したレ
ーザビームを発生するレーザ共振器の気体レーザ媒質の
放電部に高電圧電源を接続した気体レーザ発振装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】以下、従来の気体レーザ発振装置を図２
に沿って説明する。図２において、１は循環する気体レ
ーザ媒質、２は放電を発生させるための高電圧電源、３
ａ、３ｂは前記高電圧電源に接続された放電電極、４は
部分透過型反射ミラー（光増幅用ミラー）、５は全反射
ミラー（光増幅用ミラー）、６はレーザ管、７は気体レ
ーザ媒質１を循環させる送風機、８ａ、８ｂは光増幅用
ミラー４、５を保持するフランジ、９ａ、９ｂは高電圧
電源２と放電電極３ａ、３ｂを接続するケーブル、１０
ａ、１０ｂは気体レーザ媒質１が通過するレーザ媒質循
環経路、１１はレーザ発振装置の筺体、１２は前記筺体
１１を接地するためのアース、１３は高電圧電源２の制
御部である。
に沿って説明する。図２において、１は循環する気体レ
ーザ媒質、２は放電を発生させるための高電圧電源、３
ａ、３ｂは前記高電圧電源に接続された放電電極、４は
部分透過型反射ミラー（光増幅用ミラー）、５は全反射
ミラー（光増幅用ミラー）、６はレーザ管、７は気体レ
ーザ媒質１を循環させる送風機、８ａ、８ｂは光増幅用
ミラー４、５を保持するフランジ、９ａ、９ｂは高電圧
電源２と放電電極３ａ、３ｂを接続するケーブル、１０
ａ、１０ｂは気体レーザ媒質１が通過するレーザ媒質循
環経路、１１はレーザ発振装置の筺体、１２は前記筺体
１１を接地するためのアース、１３は高電圧電源２の制
御部である。
【０００３】上記従来の気体レーザ発振装置について、
各構成要素の関係と動作を説明する。
各構成要素の関係と動作を説明する。
【０００４】レーザ管６の両端にフランジ８ａ、８ｂを
用いて光増幅用ミラー４、５をそれぞれ取り付け、レー
ザ媒質循環経路１０ａ、１０ｂを介してレーザ管６に送
風機７を接続することにより、気体レーザ発振装置のレ
ーザ共振器を構成した。
用いて光増幅用ミラー４、５をそれぞれ取り付け、レー
ザ媒質循環経路１０ａ、１０ｂを介してレーザ管６に送
風機７を接続することにより、気体レーザ発振装置のレ
ーザ共振器を構成した。
【０００５】この構成により気体レーザ媒質１は送風機
７によりレーザ管６内を循環し、高電圧電源２によりケ
ーブル９ａ、９ｂ、放電電極３ａ、３ｂを介して気体レ
ーザ媒質１に高電圧が印加されグロー放電が発生する。
このとき制御部１３によってレーザ出力の指令値に対応
した一定の放電電流が流れるように高電圧電源２を制御
している。このグロー放電により気体レーザ媒質１が励
起されレーザ発振が発生する。発振されたレーザビーム
は光増幅用ミラー４、５の間を往復しながら増幅され、
その一部が部分透過型反射ミラー４より外部へ取出され
る。また、レーザ発振装置の筺体１１は人体に触れる可
能性があるため、安全上の理由により接地１２されてい
た。またケーブル９ａ、９ｂは前記筺体１１の内面に沿
って這わされているため、被覆付きのものを用い筺体１
１と電気的に絶縁されていた。
７によりレーザ管６内を循環し、高電圧電源２によりケ
ーブル９ａ、９ｂ、放電電極３ａ、３ｂを介して気体レ
ーザ媒質１に高電圧が印加されグロー放電が発生する。
このとき制御部１３によってレーザ出力の指令値に対応
した一定の放電電流が流れるように高電圧電源２を制御
している。このグロー放電により気体レーザ媒質１が励
起されレーザ発振が発生する。発振されたレーザビーム
は光増幅用ミラー４、５の間を往復しながら増幅され、
その一部が部分透過型反射ミラー４より外部へ取出され
る。また、レーザ発振装置の筺体１１は人体に触れる可
能性があるため、安全上の理由により接地１２されてい
た。またケーブル９ａ、９ｂは前記筺体１１の内面に沿
って這わされているため、被覆付きのものを用い筺体１
１と電気的に絶縁されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の気体レーザ
発振装置は、ケーブル９ａ、９ｂの途中に損傷が生じる
などにより高電圧がリークした場合において、レーザ管
６内における放電電流のリップルが増加してビーム品質
が悪化しレーザ加工に悪影響を及ぼすという問題があっ
た。すなわち、高電圧リーク電流とレーザ管６内放電電
流の関係を図３より説明すると、高電圧リーク電流（ｍ
Ａ）が増加するとレーザ管６の放電電流（ｍＡ）は減少
する。また、リーク電流は時間的に不規則に変動するた
め、リーク電流が発生するとレーザ管６の放電電流のリ
ップルが増加していた。さらに、レーザ管６の放電電流
リップルとレーザビーム出力リップルは比例関係にある
ため（図４）、放電電流リップルの増加がレーザビーム
出力リップルの増加をもたらしていた。さらにレーザビ
ーム出力は加工ワークの切断面荒さに直接関係してお
り、両者は図５のように示される。すなわち、図５より
レーザビーム出力リップル（％）の増加が加工ワークの
切断面荒さ（μｍ）の増加を引起こし加工品質を悪化さ
せていた。高電圧リーク電流に気づかずそのまま放置し
ていると加工品質の悪化が長期間にわたって続き、被加
工物の寸法精度の低下などにより不良率が上昇し、結果
としてコストが増大するという問題点が存在した。
発振装置は、ケーブル９ａ、９ｂの途中に損傷が生じる
などにより高電圧がリークした場合において、レーザ管
６内における放電電流のリップルが増加してビーム品質
が悪化しレーザ加工に悪影響を及ぼすという問題があっ
た。すなわち、高電圧リーク電流とレーザ管６内放電電
流の関係を図３より説明すると、高電圧リーク電流（ｍ
Ａ）が増加するとレーザ管６の放電電流（ｍＡ）は減少
する。また、リーク電流は時間的に不規則に変動するた
め、リーク電流が発生するとレーザ管６の放電電流のリ
ップルが増加していた。さらに、レーザ管６の放電電流
リップルとレーザビーム出力リップルは比例関係にある
ため（図４）、放電電流リップルの増加がレーザビーム
出力リップルの増加をもたらしていた。さらにレーザビ
ーム出力は加工ワークの切断面荒さに直接関係してお
り、両者は図５のように示される。すなわち、図５より
レーザビーム出力リップル（％）の増加が加工ワークの
切断面荒さ（μｍ）の増加を引起こし加工品質を悪化さ
せていた。高電圧リーク電流に気づかずそのまま放置し
ていると加工品質の悪化が長期間にわたって続き、被加
工物の寸法精度の低下などにより不良率が上昇し、結果
としてコストが増大するという問題点が存在した。
【０００７】以上のように、高電圧リークが発生する
と、レーザ加工に悪影響を及ぼす問題点を有していた。
本発明は前記従来の問題点を解消することを目的とする
ものである。
と、レーザ加工に悪影響を及ぼす問題点を有していた。
本発明は前記従来の問題点を解消することを目的とする
ものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は気体レーザ媒質を循環させて放電励起さ
せ、光増幅用ミラーで光増幅したレーザビームを発生す
るレーザ共振器の気体レーザ媒質の放電部に高電圧電源
を接続した気体レーザ発振装置であって、高電圧リーク
を検出する検出手段と、この検出手段からの検出信号に
より高電圧リークの発生を表示して、レーザ発振を停止
する制御回路を設けたものである。
に、本発明は気体レーザ媒質を循環させて放電励起さ
せ、光増幅用ミラーで光増幅したレーザビームを発生す
るレーザ共振器の気体レーザ媒質の放電部に高電圧電源
を接続した気体レーザ発振装置であって、高電圧リーク
を検出する検出手段と、この検出手段からの検出信号に
より高電圧リークの発生を表示して、レーザ発振を停止
する制御回路を設けたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】上記構成によれば、高電圧リーク
を検出する検出手段は高電圧がリークするとレーザ発振
用高電圧回路内での放電電流が減少することから高電圧
リークを検出するものや高電圧がリークするとそのリー
ク箇所から電磁ノイズが発生することからこのノイズを
検出することにより高電圧リークを検出するものや高電
圧がリークするとリーク箇所において放電が発生するた
め、その放電音または放電光を検出することにより高電
圧リークを検出するものなどのいずれかを用いることが
できる。
を検出する検出手段は高電圧がリークするとレーザ発振
用高電圧回路内での放電電流が減少することから高電圧
リークを検出するものや高電圧がリークするとそのリー
ク箇所から電磁ノイズが発生することからこのノイズを
検出することにより高電圧リークを検出するものや高電
圧がリークするとリーク箇所において放電が発生するた
め、その放電音または放電光を検出することにより高電
圧リークを検出するものなどのいずれかを用いることが
できる。
【００１０】そして、その検出手段によって的確に高電
圧リークを速やかに検出し表示するとともにレーザ発振
を停止することができる。
圧リークを速やかに検出し表示するとともにレーザ発振
を停止することができる。
【００１１】以下、本発明の実施の形態について図１に
沿って説明する。なお従来の構成と同じ部分は同一の符
号を付しその説明を省略する。
沿って説明する。なお従来の構成と同じ部分は同一の符
号を付しその説明を省略する。
【００１２】１４はレーザ管６の軸心よりも少なくとも
外方向に配置されたレーザ光遮蔽板であり、フォトダイ
オード、フォトトランジスタ、Ｃｄｓなどの光検出素子
（検出手段）１５にレーザ管６からのレーザ光が入らな
いように構成している。そして光検出素子１５の出力を
検出回路１６に入力して通常運転時の出力と比して変動
のある場合に高電圧リークが発生したものとして制御回
路１３ａへ信号を出力しレーザ発振を停止するとともに
作業者へ表示器１７を介して報知する。そして、前記表
示器１７により作業者は前記高電圧リークの原因を調
査、対処して復旧後、再加工を開始するものである。な
お、レーザ光遮蔽板１４は、光検出素子１５が定常時に
レーザ管６から入射される光による出力をしきい値とし
て用い、そのしきい値に対する変化から高電圧リークを
検出する場合には必ずしも必要ではない。
外方向に配置されたレーザ光遮蔽板であり、フォトダイ
オード、フォトトランジスタ、Ｃｄｓなどの光検出素子
（検出手段）１５にレーザ管６からのレーザ光が入らな
いように構成している。そして光検出素子１５の出力を
検出回路１６に入力して通常運転時の出力と比して変動
のある場合に高電圧リークが発生したものとして制御回
路１３ａへ信号を出力しレーザ発振を停止するとともに
作業者へ表示器１７を介して報知する。そして、前記表
示器１７により作業者は前記高電圧リークの原因を調
査、対処して復旧後、再加工を開始するものである。な
お、レーザ光遮蔽板１４は、光検出素子１５が定常時に
レーザ管６から入射される光による出力をしきい値とし
て用い、そのしきい値に対する変化から高電圧リークを
検出する場合には必ずしも必要ではない。
【００１３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、気体レー
ザ媒質を循環させて放電励起させ、光増幅用ミラーで光
増幅したレーザビームを発生するレーザ共振器の気体レ
ーザ媒質の放電部に高電圧電源を接続した気体レーザ発
振装置であって、高電圧がリークしたことを検出する検
出手段と、その検出信号により高電圧リークを表示し
て、レーザ発振を停止する制御回路を設けたもので、高
電圧リークを速やかに検出して対処することができ、安
定したレーザビーム出力を得ることができ加工品質の悪
化を防止できる優れた効果を奏するものである。
ザ媒質を循環させて放電励起させ、光増幅用ミラーで光
増幅したレーザビームを発生するレーザ共振器の気体レ
ーザ媒質の放電部に高電圧電源を接続した気体レーザ発
振装置であって、高電圧がリークしたことを検出する検
出手段と、その検出信号により高電圧リークを表示し
て、レーザ発振を停止する制御回路を設けたもので、高
電圧リークを速やかに検出して対処することができ、安
定したレーザビーム出力を得ることができ加工品質の悪
化を防止できる優れた効果を奏するものである。
【図１】本発明の実施の形態における気体レーザ発振装
置の要部ブロック構成図
置の要部ブロック構成図
【図２】従来の気体レーザ発振装置の概略ブロック構成
図
図
【図３】高電圧リーク電流とレーザ管内放電電流の関係
を示す特性図
を示す特性図
【図４】レーザ管内放電電流リップルとレーザビーム出
力リップルの関係を示す特性図
力リップルの関係を示す特性図
【図５】レーザビーム出力リップルと加工ワーク切断面
荒さの関係を示す特性図
荒さの関係を示す特性図
２ 高電圧電源 ９ａ ケーブル ９ｂ ケーブル １３ａ 制御回路 １５ 光検出素子（検出手段） １７ 制御回路
Claims (1)
- 【請求項１】 気体レーザ媒質を循環させて放電励起さ
せ、光増幅用ミラーで光増幅したレーザビームを発生す
るレーザ共振器の気体レーザ媒質の放電部に高電圧電源
を接続した気体レーザ発振装置であって、高電圧電源に
よる電源が高電圧電源に接続されたケーブルとレーザ発
振装置の筺体の間に発生する高電圧リークを検出する検
出手段と、その検出信号により高電圧リークの発生を表
示してレーザ発振を停止する制御回路を設けた気体レー
ザ発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9201263A JPH1146028A (ja) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | 気体レーザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9201263A JPH1146028A (ja) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | 気体レーザ発振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1146028A true JPH1146028A (ja) | 1999-02-16 |
Family
ID=16438056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9201263A Pending JPH1146028A (ja) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | 気体レーザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1146028A (ja) |
-
1997
- 1997-07-28 JP JP9201263A patent/JPH1146028A/ja active Pending
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