JPS62200780A - 高速軸流型ガスレ−ザ装置 - Google Patents
高速軸流型ガスレ−ザ装置Info
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- JPS62200780A JPS62200780A JP4158586A JP4158586A JPS62200780A JP S62200780 A JPS62200780 A JP S62200780A JP 4158586 A JP4158586 A JP 4158586A JP 4158586 A JP4158586 A JP 4158586A JP S62200780 A JPS62200780 A JP S62200780A
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- Japan
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- discharge
- gas
- laser device
- speed axial
- flow
- Prior art date
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- Granted
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-
- 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
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- Electromagnetism (AREA)
- Lasers (AREA)
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (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〕
この発明はレーザ出力及びビームモードの短時間変動の
安定化に関するものである−６〔従来の技術〕 第３図は例えば特開昭５５−３０８１７号公報に示され
た従来の高速軸流型レーザ装置であり、図において放電
管本体（１）は通常内径１０数閣の細管よりなる放電管
（２）、陽ｔｌｉ （３１およびこれに対応して配設さ
れた陰極（４）から構成されている。放電管（２）の一
端は曲管（５）及び絶縁管（６）を通じてブロア（７）
に連通し、他端は曲管（８）及び熱交換器（９）に連通
し、全体としてガス流路を形成する。曲管（５１，（８
１の一部にはそれぞれ反射鏡（１０） 、 （１１）が
配設されており、反射鏡（１１）は後述するレーザ光の
一部を外部へ透過する。放電管本体（１）内に充填され
たＣＯ□。
安定化に関するものである−６〔従来の技術〕 第３図は例えば特開昭５５−３０８１７号公報に示され
た従来の高速軸流型レーザ装置であり、図において放電
管本体（１）は通常内径１０数閣の細管よりなる放電管
（２）、陽ｔｌｉ （３１およびこれに対応して配設さ
れた陰極（４）から構成されている。放電管（２）の一
端は曲管（５）及び絶縁管（６）を通じてブロア（７）
に連通し、他端は曲管（８）及び熱交換器（９）に連通
し、全体としてガス流路を形成する。曲管（５１，（８
１の一部にはそれぞれ反射鏡（１０） 、 （１１）が
配設されており、反射鏡（１１）は後述するレーザ光の
一部を外部へ透過する。放電管本体（１）内に充填され
たＣＯ□。
Ｎ、、Ｈｅ等のガス媒体（１２）をブロア（７）により
矢印（１３）方向に循環して、冷却、再使用する。（１
４）は直流電源で、陽極（３）および安定抵抗（１５）
を通じて陰極（４）に接続されている。
矢印（１３）方向に循環して、冷却、再使用する。（１
４）は直流電源で、陽極（３）および安定抵抗（１５）
を通じて陰極（４）に接続されている。
とのレーザ装置の作用について説明すると、直流電圧の
印加によって陽極（３）、陰極（４）間（すなわちガス
流方向）に生ずるグロー放電のエネルギーにより、ＣＯ
２ガスは反転分布状態となリレーザ光を発生する。乙の
レーザ光は反射１１ｊ （１０１、（１１１間で往復反
射し、その一部は一方の反射鏡を透過して外部にとり出
され、たとえば鉄板を穿孔する。
印加によって陽極（３）、陰極（４）間（すなわちガス
流方向）に生ずるグロー放電のエネルギーにより、ＣＯ
２ガスは反転分布状態となリレーザ光を発生する。乙の
レーザ光は反射１１ｊ （１０１、（１１１間で往復反
射し、その一部は一方の反射鏡を透過して外部にとり出
され、たとえば鉄板を穿孔する。
グロー放電によりガス媒体（１２）の温度が上昇し、反
転分布状態が失われるのを防ぐためにブロア（７）を駆
動して、ガス媒体（１２）を矢印方向（１３）に循環さ
せて、熱交換器（９）により冷却している。
転分布状態が失われるのを防ぐためにブロア（７）を駆
動して、ガス媒体（１２）を矢印方向（１３）に循環さ
せて、熱交換器（９）により冷却している。
ところで、一般の高速軸流型では第３図に示す如くガス
流方向に放電を行うため、放電安定の指針であるＰｄ
（Ｐ： ガス圧力ｊＴｏｒｒｌ、 ｄ ：ギャップ長１
ｃｍ１）ば１０００Ｔｏｒｒ−Ｃｍ以上という大きな領
域（放電不安定領域）で使用せねばならず、放電は管中
央部に集中しやすい。そこで放電管のガス入口部に乱流
発生装置を押入し、ガスを乱流化して放電を均質化する
必要がある。
流方向に放電を行うため、放電安定の指針であるＰｄ
（Ｐ： ガス圧力ｊＴｏｒｒｌ、 ｄ ：ギャップ長１
ｃｍ１）ば１０００Ｔｏｒｒ−Ｃｍ以上という大きな領
域（放電不安定領域）で使用せねばならず、放電は管中
央部に集中しやすい。そこで放電管のガス入口部に乱流
発生装置を押入し、ガスを乱流化して放電を均質化する
必要がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の高速軸流型装置は以上のように構成されているの
で、ガス流の乱れがレーザ出力及びビームモードが数Ｈ
ｚ〜数百Ｈｚの周波数程度の短時間変動を引き起こし、
加工精度（特に面積度）が著しく低下するなどの問題が
あった。
で、ガス流の乱れがレーザ出力及びビームモードが数Ｈ
ｚ〜数百Ｈｚの周波数程度の短時間変動を引き起こし、
加工精度（特に面積度）が著しく低下するなどの問題が
あった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たものでレーザ出力及びビームモードの短時間変動を抑
え、加工精度の高いレーザ装置を１与ることを目的とす
る。
たものでレーザ出力及びビームモードの短時間変動を抑
え、加工精度の高いレーザ装置を１与ることを目的とす
る。
この発明に係るガスレーザ装置は放電方向をガス流に対
して横方向とする手段を設けると共に、放電管出口の管
路断面を徐々に拡げたいわゆる“ディフューザ″を設け
たものである。
して横方向とする手段を設けると共に、放電管出口の管
路断面を徐々に拡げたいわゆる“ディフューザ″を設け
たものである。
この発明におけるガスレーザ装置では、放電ギャップ長
ｄが小さくできるため放電は安定し、ガスを乱流化して
放電を安定化させる必要がなくなる。そこで、従来とは
逆の思想で放電部出口に“ディフューザ°を設けてガス
流を安定化させたことにより、レーザ出力及びビームモ
ードの短時間変動が激減される。
ｄが小さくできるため放電は安定し、ガスを乱流化して
放電を安定化させる必要がなくなる。そこで、従来とは
逆の思想で放電部出口に“ディフューザ°を設けてガス
流を安定化させたことにより、レーザ出力及びビームモ
ードの短時間変動が激減される。
以下この発明の一実施例を無声放電励起Ｃ０２レーザの
場合を例にとって図に従って説明する。
場合を例にとって図に従って説明する。
第１図において、（ｎ）は装置全体、（ｂ）は放電部の
拡大断面図である。放電管本体（１ａ）部具外は第３図
と同様であるため説明を省略する。第１図において放ｆ
Ｗ管（２ａ）の外周に金属電極（３０）。
拡大断面図である。放電管本体（１ａ）部具外は第３図
と同様であるため説明を省略する。第１図において放ｆ
Ｗ管（２ａ）の外周に金属電極（３０）。
（４０）が交流電源（１００Ｋ Ｈｚ程度） （１４０
）を介して接続されており、放電管（２）内で無声放電
が発生しレーザ媒質を励起する。また、ガス流を安定化
させるため放電管出口部にはディフューザ（１００）が
配設されている。
）を介して接続されており、放電管（２）内で無声放電
が発生しレーザ媒質を励起する。また、ガス流を安定化
させるため放電管出口部にはディフューザ（１００）が
配設されている。
本実施例ではガス流に対し横方向に放電するためギャッ
プ長ｄは１０数−程度であり、放電安定性の指標もある
ｐｄ８１は１００ ｉＴｏｒｒ−ａｍ ｌ程度と従来の
１７１０以下にて構成されているため放電は非常に安定
であり、ガスの乱流化の必要は全くない。
プ長ｄは１０数−程度であり、放電安定性の指標もある
ｐｄ８１は１００ ｉＴｏｒｒ−ａｍ ｌ程度と従来の
１７１０以下にて構成されているため放電は非常に安定
であり、ガスの乱流化の必要は全くない。
そこでガスの流れの状態を変化すべくディフューザの拡
がり角を変化させてレーザ出力及びビームモードの短時
間変動を調べたものが第２図である。
がり角を変化させてレーザ出力及びビームモードの短時
間変動を調べたものが第２図である。
図においてディフューザを用いない場合（第２図（ａ）
、１８０’拡大）はレーザ出力及びビームモードは従来
装置と同様大きな変動を示しその変動率は３０数程度で
ある。第２図（ｂ）、（ｃ）。
、１８０’拡大）はレーザ出力及びビームモードは従来
装置と同様大きな変動を示しその変動率は３０数程度で
ある。第２図（ｂ）、（ｃ）。
（ｄ）より明らかなように、ディフューザの拡り角の減
少（３０°→２０°→１０°）とともにこれらの変動は
減少する傾向にあり、特にディツユ−上角１０°以内で
は非常に安定した出力ビーム゛ が得られることが判明
している。
少（３０°→２０°→１０°）とともにこれらの変動は
減少する傾向にあり、特にディツユ−上角１０°以内で
は非常に安定した出力ビーム゛ が得られることが判明
している。
なお、上記実施例では無声放電励起Ｇｏ、レーザの場合
について示したが他の放電励起（ＤＣグロー放電、ＲＦ
放電マイクロ波放電）でも同様の効果を奏し、また他の
レーザ（たとえばＣＯレーザ）でも同様である。
について示したが他の放電励起（ＤＣグロー放電、ＲＦ
放電マイクロ波放電）でも同様の効果を奏し、また他の
レーザ（たとえばＣＯレーザ）でも同様である。
以上のように、この発明によればガス流に対し横方向に
放電させることにより放電を安定化せしめ、かつ放電部
出口にディフューザを設置することによりガス流を安定
化させたため、レーザ出力及びビームモードの短時間変
動は激減され、加工精度の高いレーザ発振器が得られろ
という効果が得られている。
放電させることにより放電を安定化せしめ、かつ放電部
出口にディフューザを設置することによりガス流を安定
化させたため、レーザ出力及びビームモードの短時間変
動は激減され、加工精度の高いレーザ発振器が得られろ
という効果が得られている。
第１図（ａ）、（ｂ）はこの発明の一実施例による無声
放電励起ＣＯ２レーザ発振器及び放電部を示す拡大断面
側面図、第２図はディフューザの影響について示した説
明図、第３図は従来の高速軸流型発振器を示す図である
。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 （１ａ）放電管本体、（２ａ）・放電管、（３０） 、
（４０）・・金属電極、（１００）−・ディフューザ
。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第 （ａ） ３０．４０：企萬電謹 ９：烈交濾器 １０１１： １３：ｎ”スジ糺方頗 １ｏＯ：テ°イフユープ゛′ １図 第 （ａ）１８０° （ｂ） ３０’ ｔ １ ２図 肩怖帽的９品喰 □ −１−ｔ （特許法第１７条の２ 手続補正書 １、事件の表示 特願昭６１−０４１５８５号 ２、発明の名称 高速軸流型ガスレーザ装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 （ＧＯＩ）三菱電機株式会社４、代理人 住 所 東京都港区虎の門五丁目８番６号５、補正の
対象 明細書の［特ｉｉ’Ｆ ＋ｊｊ’ｊ求の範囲」及び「発
明の詳細な説明」の各欄 ６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。 （２）明細書第２頁第１２行の「安定抵抗」を、「安定
化抵抗」に訂正する。 （３）明細書第４頁第４行の「放電方向・・・」から第
５行の「・・・共に」までを、削除する。 （４）明細書第４頁第９行の「放電・・・」から第１２
行の「・・・逆の思想で」までを、削除する。 （５）明細書第６頁第１１行の「ガス流・・・」から第
１３行の「・・・かつ」までを、削除する。 別 紙 特許請求の範囲 （１）光軸方向とガスの流れ方向が一致し、放電管内を
１００ ｍ／ｓ以上の高速でガスを循環させる高速軸流
型レーザ装置において、旌に放電管の終端部に、断面を
徐々に拡げた放電聞出口を設けたことを特徴とする高速
軸流型ガスレーザ装置。 （２）放電部出口見拡大角が１０°以内であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の高速軸流型ガスレ
ーザ装置。
放電励起ＣＯ２レーザ発振器及び放電部を示す拡大断面
側面図、第２図はディフューザの影響について示した説
明図、第３図は従来の高速軸流型発振器を示す図である
。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 （１ａ）放電管本体、（２ａ）・放電管、（３０） 、
（４０）・・金属電極、（１００）−・ディフューザ
。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第 （ａ） ３０．４０：企萬電謹 ９：烈交濾器 １０１１： １３：ｎ”スジ糺方頗 １ｏＯ：テ°イフユープ゛′ １図 第 （ａ）１８０° （ｂ） ３０’ ｔ １ ２図 肩怖帽的９品喰 □ −１−ｔ （特許法第１７条の２ 手続補正書 １、事件の表示 特願昭６１−０４１５８５号 ２、発明の名称 高速軸流型ガスレーザ装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 （ＧＯＩ）三菱電機株式会社４、代理人 住 所 東京都港区虎の門五丁目８番６号５、補正の
対象 明細書の［特ｉｉ’Ｆ ＋ｊｊ’ｊ求の範囲」及び「発
明の詳細な説明」の各欄 ６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。 （２）明細書第２頁第１２行の「安定抵抗」を、「安定
化抵抗」に訂正する。 （３）明細書第４頁第４行の「放電方向・・・」から第
５行の「・・・共に」までを、削除する。 （４）明細書第４頁第９行の「放電・・・」から第１２
行の「・・・逆の思想で」までを、削除する。 （５）明細書第６頁第１１行の「ガス流・・・」から第
１３行の「・・・かつ」までを、削除する。 別 紙 特許請求の範囲 （１）光軸方向とガスの流れ方向が一致し、放電管内を
１００ ｍ／ｓ以上の高速でガスを循環させる高速軸流
型レーザ装置において、旌に放電管の終端部に、断面を
徐々に拡げた放電聞出口を設けたことを特徴とする高速
軸流型ガスレーザ装置。 （２）放電部出口見拡大角が１０°以内であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の高速軸流型ガスレ
ーザ装置。
Claims (2)
- （１）光軸方向とガスの流れ方向が一致し、放電管内を
１００ｍ／ｓ以上の高速でガスを循環させる高速軸流型
レーザ装置において、ガス流に対し横方向に放電励起さ
せる手段を設けると共に、放電部出口の管路断面を徐々
に拡げた放電部出口を設けたことを特徴とする高速軸流
型ガスレーザ装置。 - （２）放電部出口の拡大角が１０°以内であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の高速軸流型ガスレ
ーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4158586A JPS62200780A (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 高速軸流型ガスレ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4158586A JPS62200780A (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 高速軸流型ガスレ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62200780A true JPS62200780A (ja) | 1987-09-04 |
| JPH0335837B2 JPH0335837B2 (ja) | 1991-05-29 |
Family
ID=12612509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4158586A Granted JPS62200780A (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 高速軸流型ガスレ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62200780A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7865979B2 (en) * | 2007-07-10 | 2011-01-11 | Hand Douglas P | Flush valve structure for a toilet tank |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3492597A (en) * | 1966-08-01 | 1970-01-27 | Trw Inc | Ceramic tube for gas ion laser |
| JPS57159076A (en) * | 1981-02-25 | 1982-10-01 | Rekuseru Corp | Laser device |
| JPS60178681A (ja) * | 1984-02-24 | 1985-09-12 | Mitsubishi Electric Corp | ガスレ−ザ装置 |
| JPS61201361U (ja) * | 1985-06-04 | 1986-12-17 |
-
1986
- 1986-02-28 JP JP4158586A patent/JPS62200780A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3492597A (en) * | 1966-08-01 | 1970-01-27 | Trw Inc | Ceramic tube for gas ion laser |
| JPS57159076A (en) * | 1981-02-25 | 1982-10-01 | Rekuseru Corp | Laser device |
| JPS60178681A (ja) * | 1984-02-24 | 1985-09-12 | Mitsubishi Electric Corp | ガスレ−ザ装置 |
| JPS61201361U (ja) * | 1985-06-04 | 1986-12-17 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0335837B2 (ja) | 1991-05-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |