JPS61128585A - レ−ザ発振装置 - Google Patents
レ−ザ発振装置Info
- Publication number
- JPS61128585A JPS61128585A JP24963184A JP24963184A JPS61128585A JP S61128585 A JPS61128585 A JP S61128585A JP 24963184 A JP24963184 A JP 24963184A JP 24963184 A JP24963184 A JP 24963184A JP S61128585 A JPS61128585 A JP S61128585A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser oscillation
- laser
- anode
- oscillation device
- cathode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/036—Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、レーザ発振装置、特に気体レーザ発振装置に
関する。
関する。
レーザ光を集束レンズによって集束し、被加工体に上記
レーザ光を照射しつつ加工を行なうレーザ加工装置は公
知であり広く利用されている。
レーザ光を照射しつつ加工を行なうレーザ加工装置は公
知であり広く利用されている。
上記レーザ加工装置のレーザ発振装置には、気体レーザ
、固体レーザ又は半導体レーザ等が使用されるが、その
うち特に気体レーザは固体レーザよりはるかに高い平均
出力を取り出すことができ、また、予備電離又は高速電
子ビーム注入等によって大容量の高圧気体に一様な放電
励起を行なうことが可能と成るにおよんで極めて高いピ
ーク出力を得ることが可能となった。また最近開発され
たフッ化水素（Ｉｌｌ’、叶）化学レーザは、高出力気
体レーザとして比較的小型のレーザから高い連続出力を
得ることができるので、レーザ加工の加工範囲がより拡
大した。
、固体レーザ又は半導体レーザ等が使用されるが、その
うち特に気体レーザは固体レーザよりはるかに高い平均
出力を取り出すことができ、また、予備電離又は高速電
子ビーム注入等によって大容量の高圧気体に一様な放電
励起を行なうことが可能と成るにおよんで極めて高いピ
ーク出力を得ることが可能となった。また最近開発され
たフッ化水素（Ｉｌｌ’、叶）化学レーザは、高出力気
体レーザとして比較的小型のレーザから高い連続出力を
得ることができるので、レーザ加工の加工範囲がより拡
大した。
然しなから、従来のレーザ発振装置は、発振時間が長く
なると集中放電が起り、このため発振出力が低下し、円
滑な加工が行なわれなく成っ゛てしまうと云う問題点が
あった。従って、長時間にわたる加工の際には一定の時
間毎にレーザ発振を停止させたり、更には管及び電極の
清掃をしたり又は電源装置を制御したり、更に気体レー
ザ発振装置に於てはレーザガスの混合比並びにレーザ管
内へのレーザガスの注入量及び圧力等の制御を行ないつ
つ加工を行なわなければならなかった。
なると集中放電が起り、このため発振出力が低下し、円
滑な加工が行なわれなく成っ゛てしまうと云う問題点が
あった。従って、長時間にわたる加工の際には一定の時
間毎にレーザ発振を停止させたり、更には管及び電極の
清掃をしたり又は電源装置を制御したり、更に気体レー
ザ発振装置に於てはレーザガスの混合比並びにレーザ管
内へのレーザガスの注入量及び圧力等の制御を行ないつ
つ加工を行なわなければならなかった。
本発明は叙上の観点に立ってなされたものであって、そ
の目的とするところは、集中放電が防止されると共に、
高いレーザ発振出力が得られ、長時間にわたって安定し
た発振を行なうことができるレーザ発振装置を提供しよ
うとするものである。
の目的とするところは、集中放電が防止されると共に、
高いレーザ発振出力が得られ、長時間にわたって安定し
た発振を行なうことができるレーザ発振装置を提供しよ
うとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
而して、上記の目的は、レーザ発振装置の電極の表面に
、レーザ発振電流に直交する方向に磁界を作用せしめる
電磁石と、上記電磁石にパルス電流を印加する電源装置
を設けることによって達成される。
、レーザ発振電流に直交する方向に磁界を作用せしめる
電磁石と、上記電磁石にパルス電流を印加する電源装置
を設けることによって達成される。
上記の如く構成することにより、レーザ発振装置の電極
を介してレーザ発振電流に直交する方向に磁界が作用す
るので、この磁界による放電点の移動や磁気吹き消し作
用の働きによって集中放電が防止され、高いレーザ発振
出力が得られると共に、長時間にわたる安定した発振が
可能となる。
を介してレーザ発振電流に直交する方向に磁界が作用す
るので、この磁界による放電点の移動や磁気吹き消し作
用の働きによって集中放電が防止され、高いレーザ発振
出力が得られると共に、長時間にわたる安定した発振が
可能となる。
以下、図面により本発明の詳細を具体的に説明する。
第１図は、本発明にがかるレーザ発振装置の一実施例を
示す説明図、第２図は、上記レーザ発振装置の電極及び
電磁石部分の一実施例の拡大説明図である。
示す説明図、第２図は、上記レーザ発振装置の電極及び
電磁石部分の一実施例の拡大説明図である。
第１図及び第２図中、１は直管１ａとウォータ・ジャケ
ット１ｂとから成るガラス製のレーザ管、２はガス導入
口、３はガス吸引口、４ば冷却水の供給口、５は冷却水
の排出口、６及び７は陽極及び陰極のリング状の電極、
８及び９は反射鏡、９ａは上記反射鏡９の中央部に形成
された出力取出孔、１０及び１１は上記反射鏡８の固定
板、１２及び１３は反射鏡９の調整板、１４．１４は調
整ねし、１５は０リング、１６ばＫＣＩ単結晶板の出力
取出窓、１７はＣＯ□−Ｎ２−１ｉｅの混合ｐ゛スが充
填されたガスボンベ、１８は減圧バルブ、１９はニード
ル・バルブ、２０は圧力計、２１はガス・フローバルブ
、２２は毛細管、詔は荒引バルブ、２４はリーク・バル
ブ、δはロータリ・ポンプ、２６及び２７は上記陽極６
及び陰極７に磁界を作用させる電磁石、２６ ａ及び２
７ ａは上記電磁石２６及び２７のコア、２６ ｂは上
記コア２６ ａに巻かれたコイル、２８は上記電磁石２
６及び２７にパルス電流を供給する電源装置、２９はそ
の制御装置である。
ット１ｂとから成るガラス製のレーザ管、２はガス導入
口、３はガス吸引口、４ば冷却水の供給口、５は冷却水
の排出口、６及び７は陽極及び陰極のリング状の電極、
８及び９は反射鏡、９ａは上記反射鏡９の中央部に形成
された出力取出孔、１０及び１１は上記反射鏡８の固定
板、１２及び１３は反射鏡９の調整板、１４．１４は調
整ねし、１５は０リング、１６ばＫＣＩ単結晶板の出力
取出窓、１７はＣＯ□−Ｎ２−１ｉｅの混合ｐ゛スが充
填されたガスボンベ、１８は減圧バルブ、１９はニード
ル・バルブ、２０は圧力計、２１はガス・フローバルブ
、２２は毛細管、詔は荒引バルブ、２４はリーク・バル
ブ、δはロータリ・ポンプ、２６及び２７は上記陽極６
及び陰極７に磁界を作用させる電磁石、２６ ａ及び２
７ ａは上記電磁石２６及び２７のコア、２６ ｂは上
記コア２６ ａに巻かれたコイル、２８は上記電磁石２
６及び２７にパルス電流を供給する電源装置、２９はそ
の制御装置である。
而して、直管１ａのプラズマ部分は冷却するためのウォ
ータ・ジャケット１ｂで覆われており、上記ウォータ・
ジャケット１ｂには冷却水が供給口４から給水され、排
出口５から排水される。
ータ・ジャケット１ｂで覆われており、上記ウォータ・
ジャケット１ｂには冷却水が供給口４から給水され、排
出口５から排水される。
直管１ａの内部には有効なプラズマを発生させるに必要
な陽極６及び陰極７が配置されると共に、上記陽極６及
び陰極７に磁界を作用せしめる電磁石２６及び２７がそ
れぞれの電極に近接して設けられている。なお、陽極６
及び陰極７に磁界を作用せしめる電磁石２６及び２７は
両方とも同じ構成であるので、説明に於ては陽極６に設
けられた電磁石２６について説明する。
な陽極６及び陰極７が配置されると共に、上記陽極６及
び陰極７に磁界を作用せしめる電磁石２６及び２７がそ
れぞれの電極に近接して設けられている。なお、陽極６
及び陰極７に磁界を作用せしめる電磁石２６及び２７は
両方とも同じ構成であるので、説明に於ては陽極６に設
けられた電磁石２６について説明する。
電磁石妬は、コア２６ ａと上記コア２６ａに所定回数
巻き付られたコイル２６ ｂとから構成されており、上
記コイル２６ ｂには電源装置２８から制御装置２９の
制御の下に、所定の持続時間τ（パルス幅）と電流振幅
値１ｐを有するパルス電流が供給される。また、コア２
６の陽極６と対向する部分は窄まった形状に形成されて
おり、磁界を効率的に上記陽極６へ作用せしめることが
できるように構成されている。
巻き付られたコイル２６ ｂとから構成されており、上
記コイル２６ ｂには電源装置２８から制御装置２９の
制御の下に、所定の持続時間τ（パルス幅）と電流振幅
値１ｐを有するパルス電流が供給される。また、コア２
６の陽極６と対向する部分は窄まった形状に形成されて
おり、磁界を効率的に上記陽極６へ作用せしめることが
できるように構成されている。
反射鏡８は固定板１０及び１１によって直管１ａに固定
され、他方の反射鏡９は内部ミラー形のものであり、調
整板１２及び１３を介して直管１ａに取り付けられ、調
整ねじ１４．１４を調整することによって動作状態に於
ても外部から調整が行なえるように構成されている。ま
た、レーザ光は、上記反射鏡９の中央部に形成された出
力取出孔９ａから出力取出窓１６を介して外部に取り出
される。
され、他方の反射鏡９は内部ミラー形のものであり、調
整板１２及び１３を介して直管１ａに取り付けられ、調
整ねじ１４．１４を調整することによって動作状態に於
ても外部から調整が行なえるように構成されている。ま
た、レーザ光は、上記反射鏡９の中央部に形成された出
力取出孔９ａから出力取出窓１６を介して外部に取り出
される。
而して、予め最適な条件、例えばｃｏ２： Ｎ２ 、：
ｌｉｅの混合ガスであれば、１１ニアの割合に混合され
たガスを圧入したガスボンベ１７から、減圧バルブ１８
を通してニードル・バルブ１９に導き、ここでガスの量
を関節しながら少しづづガス導入口２から直管ｌｅ内に
供給し、直管ｌｅ内に供給されたガスは上記直管ｌｅ内
を陰極７の方に向かって移動し、然る後、直管１ａのガ
ス吸引口３から荒引バルブ詔、ガス・フローバルブ２１
及び適切な排気抵抗を有する毛細管２２を通してロータ
リ・ポンプで吸引される。
ｌｉｅの混合ガスであれば、１１ニアの割合に混合され
たガスを圧入したガスボンベ１７から、減圧バルブ１８
を通してニードル・バルブ１９に導き、ここでガスの量
を関節しながら少しづづガス導入口２から直管ｌｅ内に
供給し、直管ｌｅ内に供給されたガスは上記直管ｌｅ内
を陰極７の方に向かって移動し、然る後、直管１ａのガ
ス吸引口３から荒引バルブ詔、ガス・フローバルブ２１
及び適切な排気抵抗を有する毛細管２２を通してロータ
リ・ポンプで吸引される。
而して、本発明にかかるレーザ発振装置に於てレーザ発
振が行なわれる際には、直管ｌｅ内にガスが導入され管
内の圧力が所定の圧力に保たれ、陽極６及び陰極７に所
定の値の直流電圧若しくば電圧パルス又は直流電圧に電
圧パルスが重畳した電圧が供給されると共に、上記陽極
６及び陰極７に電磁石２６及び２７から制御装置２９の
制御の下、必要時にパルス状に磁界が加えられつつレー
ザ発振が行なわれる。
振が行なわれる際には、直管ｌｅ内にガスが導入され管
内の圧力が所定の圧力に保たれ、陽極６及び陰極７に所
定の値の直流電圧若しくば電圧パルス又は直流電圧に電
圧パルスが重畳した電圧が供給されると共に、上記陽極
６及び陰極７に電磁石２６及び２７から制御装置２９の
制御の下、必要時にパルス状に磁界が加えられつつレー
ザ発振が行なわれる。
而して、陽極６及び陰極７に加えられた磁界は、上記陽
極６及び陰極７を介してレーザ発振電流に直交する方向
であり、磁界による陽極６及び陰極７表面上に於ける放
電点の移動及び集中放電発生時又はその発生前駆状態検
出時に制御装置２９を作動させて電源装置２Ｂによりコ
イル２６ ｂにパルス電流を供給して変化磁界を作用せ
しめ、磁気吹き消し作用が働くので、集中放電が防止さ
れ、長時間にわたる安定した発振が可能と成り、高いレ
ーザ発振出力が得られるものである。
極６及び陰極７を介してレーザ発振電流に直交する方向
であり、磁界による陽極６及び陰極７表面上に於ける放
電点の移動及び集中放電発生時又はその発生前駆状態検
出時に制御装置２９を作動させて電源装置２Ｂによりコ
イル２６ ｂにパルス電流を供給して変化磁界を作用せ
しめ、磁気吹き消し作用が働くので、集中放電が防止さ
れ、長時間にわたる安定した発振が可能と成り、高いレ
ーザ発振出力が得られるものである。
本発明にがかるレーザ発振装置に於て、Ｃ０，２：Ｎ２
：）ｌｅのガスを２：１ニアの割合で混合した混合ガス
を直管ｌｅ内に供給し、直管ｌｅ内の圧力を１５Ｔｏｒ
ｒに保つと共に、ピーク磁束密度が１．５ ＫＧに成る
ように陽極６及び陰極７に所定周期で、又は検出信号に
応じてパルス状磁界を加えつ＼レーザ発振を行なったと
ころ平均１．３に−の出力が得られた。
：）ｌｅのガスを２：１ニアの割合で混合した混合ガス
を直管ｌｅ内に供給し、直管ｌｅ内の圧力を１５Ｔｏｒ
ｒに保つと共に、ピーク磁束密度が１．５ ＫＧに成る
ように陽極６及び陰極７に所定周期で、又は検出信号に
応じてパルス状磁界を加えつ＼レーザ発振を行なったと
ころ平均１．３に−の出力が得られた。
これに対して、陽極６及び陰極７に磁界を作用させない
場合には平均６００ Ｗの出力しか得られなかった。
場合には平均６００ Ｗの出力しか得られなかった。
本発明は叙上の如く構成されるので、本発明によるとき
には、集中放電が防止されるので、高いレーザ発振出力
が得られると共に、長時間にわたって安定した発振を行
なうことが可能となるのである。
には、集中放電が防止されるので、高いレーザ発振出力
が得られると共に、長時間にわたって安定した発振を行
なうことが可能となるのである。
なお、本発明は叙上の実施例に限定されるものではない
。即ち、例えば、本実施例に於ては、Ｃ０２：Ｎ２：ｌ
（ｅの混合ガスレーザとしたが、Ｃ０２レーザ又は他の
公知の気体レーザ発振装置にも利用できる。又、電磁石
の磁極間に於て陽極及び陰極に、又は該電極表面に沿っ
て変化磁界が作用するように、上記陽極及び陰極はその
表面部が電極材から成り、その内部が磁性体又は磁石材
から成り、該磁性体等が対向磁極間に並らべられた構成
とされるよう等の工夫が適宜なされるものである。また
、電磁石を電極に近接して設けたが、上記電極に電磁石
を取り付けるように構成してもよい。その他、電磁石へ
のパルス電流の供給方法、直管ｌｅ内へのガスの供給の
仕方及び直管１ａのプラズマ部分の冷却方法等は本発明
の目的の範囲内で自由に設計変更できるものであって、
本発明はそれらの総てを包摂するものである。
。即ち、例えば、本実施例に於ては、Ｃ０２：Ｎ２：ｌ
（ｅの混合ガスレーザとしたが、Ｃ０２レーザ又は他の
公知の気体レーザ発振装置にも利用できる。又、電磁石
の磁極間に於て陽極及び陰極に、又は該電極表面に沿っ
て変化磁界が作用するように、上記陽極及び陰極はその
表面部が電極材から成り、その内部が磁性体又は磁石材
から成り、該磁性体等が対向磁極間に並らべられた構成
とされるよう等の工夫が適宜なされるものである。また
、電磁石を電極に近接して設けたが、上記電極に電磁石
を取り付けるように構成してもよい。その他、電磁石へ
のパルス電流の供給方法、直管ｌｅ内へのガスの供給の
仕方及び直管１ａのプラズマ部分の冷却方法等は本発明
の目的の範囲内で自由に設計変更できるものであって、
本発明はそれらの総てを包摂するものである。
第１図は、本発明にかかるレーザ発振装置の一実施例を
示す説明図、第２図は、上記レーザ発振装置の電極及び
電磁石部分の拡大説明図である。
示す説明図、第２図は、上記レーザ発振装置の電極及び
電磁石部分の拡大説明図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）レーザ発振装置の電極の表面に、レーザ発振電流に
直交する方向に磁界を作用せしめる電磁石と、上記電磁
石にパルス電流を印加する電源装置を設けたことを特徴
とするレーザ発振装置。 ２）上記レーザ発振装置が気体レーザ発振装置である特
許請求の範囲第１項記載のレーザ発振装置。 ３）上記レーザ発振装置のレーザ媒質がＣＯ＿２である
特許請求の範囲第１項又は第２項記載レーザ発振装置。 ４）上記レーザ発振装置のレーザ媒質がＣＯ＿２、Ｎ＿
２及びＨｅの混合気体である特許請求の範囲第１項又は
第２項記載のレーザ発振装置。 ５）上記混合気体の混合比がＣＯ＿２：Ｎ＿２：Ｈｅ＝
２：１：７である特許請求の範囲第４項記載のレーザ発
振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24963184A JPS61128585A (ja) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | レ−ザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24963184A JPS61128585A (ja) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | レ−ザ発振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61128585A true JPS61128585A (ja) | 1986-06-16 |
Family
ID=17195896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24963184A Pending JPS61128585A (ja) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | レ−ザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61128585A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5413960A (en) * | 1977-07-02 | 1979-02-01 | Fujitsu Ltd | Method of making solid electrolytic capacitor |
-
1984
- 1984-11-28 JP JP24963184A patent/JPS61128585A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5413960A (en) * | 1977-07-02 | 1979-02-01 | Fujitsu Ltd | Method of making solid electrolytic capacitor |
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