DE2816659A1

DE2816659A1 - Verfahren zur steigerung der wiederholungsfrequenz der impulse eines lasers

Info

Publication number: DE2816659A1
Application number: DE19782816659
Authority: DE
Inventors: Gianfranco Cirri
Original assignee: VALFIVRE SpA
Current assignee: VALFIVRE SpA
Priority date: 1977-04-19
Filing date: 1978-04-17
Publication date: 1978-10-26
Also published as: US4230993A; FR2388425A1; GB1601835A; CH624507A5; IT1096353B; NL7804140A; FR2388425B3

Description

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VALgIVRE S.p.A., Via Panciatichi 70, Firenze, Italien

Verfahren zur Steigerung der Wiederholungsfrequenz der Impulse eines Lasersο

Die vorliegende Erfindung "bezieht sich auf ein Verfahren zur Steigerung der Wiederholungsfrequenz der Impulse eines Lasers und insbesondere eines Lasers mit COp» welcher zur Beschriftung bzw_o Gravur von keramischen Unterlagen für glatte Module dient.

Bekanntlich weist ein Laser—System der Ausbildung mit Gas maßgeblich Entladungsröhren, ein Hochspannungs-Versorgungsaggregat, einen Impulsgenerator zur Steuerung der Entladung der Röhren und ein Schaltaggregat bzwo eine Schalttafel auf.

Das zu gravierende Stück, beispielsweise eine keramische Unterschicht, wird auf einem motorisierten Tisch X-Y angeordnet, welcher mittels einer Hummernsteuerung gemäß einem vorgegebenen Programm gesteuert wird.

Die Verstellgeschwindigkeit und die Wiederholungsfrequenz der Laserimpulse werden derart gewählt, daß 4- — Impulse pro Millimeter Ver-Stellung der keramischen Unterschicht erhalten werden.

Es ist offensichtlich, daß, wenn die Geschwindigkeit des Tisches 10 mm pro Sekunde beträgt, die Wiederholungsfrequenz 50 Hz betragen wird, wenn 100 mm/sec dieselbe 500 Hz betragen wird und wenn 200 mm/sec erhalten werden sollen, eine Wiederholungsfrequenz von 1000 Hz erforderlich ist.

Bekanntlich fällt jedoch die im Impuls vorhandene Energie rasch ab und wird daher ungenügend um die Gravur durchzuführen.

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Mittels der "bekannten Geräte wird es daher unmöglich., gewisse Gravurgeschwindigkeiten zu erhalten, auch wenn die Leistung des Lasers gesteigert wird und dies daher, weil die Gasmischung innerhalb der Röhren zeitlich nicht mehr aufladbar ist, wenn die Steuerimpulsgeschwindigkeit der Entladung einen gewissen Wert übersteigt.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines neuen Steuergeräts für die Entladung der Röhren, welches erlaubt, die Wiederholungsfrequenz der Laserimpulse zu steigern, ohne daß die Leistung des Lasers selbst erhöht werden muß, und derart, daß hohe Gravurgeschwindigkeiten und damit eine größere Leistungsfähigkeit erhalten werden.

Erfindungsgemäß besteht das neue Schalt- bzw. Steuersystem in der Steuerung gemäß einer vorgegebenen Frequenz der Entladung der einzelnen Röhren oder Röhrengruppen, welche das Lasergerät bilden, derart, daß jede Röhre oder Röhrengruppe wieder erregt wird, wenn deren Ladung wieder hergestellt ist.

Gemäß einem bevorzugten Ausbildungsbeispiel weist die Einrichtung zum Betrieb des Systems einen an einen Impulsgeber angeschlossenen Oszillator auf, welcher gemäß einer vorgegebenen Frequenz die Entladung der Röhren über elektronische Tore steuert.

Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der anliegenden Zeichnungen beispielsweise erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Lasergerät mit zwei erfindungsgemäß geschalteten Entladungsröhren}

Fig. 2 den Verlauf der Impulse am Ausgang des Lasers;

Fig. 3 ein Lasergerät mit vier erfindungsgemäß geschalteten. Ent-1adungsröhren j

Fig. 4· den Verlauf der Impulse am Ausgang des Geräts gemäß Fig. 5» falls die Röhren paarweise erregt sind.

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In Fig. 1 weist das Lasergerät zwei Entladungsröhren A, B auf, ein dochspannungs-Versorgungsaggregat, eine kleine elektronische Zentrale 2 zur Bildung von Steuerimpulsen, einen motorbewegten Tisch 3, auf welchen das zu gravierende Teil aufgelegt wird und ein Schaltaggregat oder eine Schalttafel 4.

In bekannter Weise sind die Röhren A und B in Serie miteinander geschaltet und enthalten ein entsprechendes Gasgemische Das Versorgungsaggregat 1 ist an den Positivpol der gemeinsamen Anode 5 angeschlossen und der Tisch 3 wird gemäß einem vorgegebenen Programm verstellt.

Der Übersichtlichkeit halber sind in der Zeichnung keine weiteren Geräte sowie sonstiger Zubehör der Apparatur dargestellt, welche der Versorgung und Schaltung des Lasergemisches dienen, z.B. zur Regulierung der Spannung etc..

Erfindungsgemäß ist die kleine elektronische Zentrale 2 außer der Bildung der Impulse zu deren abwechselnden Abgabe an die Anoden 6 und 7 der Röhren A und B dazu bestimmt, daß jede Röhre genügend Zeit zu ihrer Wiederaufladung hat, während sich die andere entlädt.

Gemäß einem grundsätzlichen Konzept der Erfindung gestattet die abwechselnde Erregung der Röhren die Erhöhung der Impulsfrequenzen am Ausgang U des Gerätsο

In Fig. 2 ist mit a. und b der Verlauf der von den jeweiligen Röhren A und B erzeugten Impulse angegeben und mit a + b_ der Verlauf der Impulse am Ausgang U, deren Frequenz doppelt als diejenige der einzelnen _a und b ist_o

Zum Erhalt der Schaltimpulse weist die kleine Zentrale 2 gemäß einem einfachen Ausbildungsbeispiel der Erfindung als Impuls-Generator einen Schwinger 0 auf, der mit einem Impulsverteiler DI gekuppelt ist, welcher abwechselnd die Entladung der Röhre A oder B jeweils

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über die in den Kathodenkreis 6 und den Kathodenkreis 7 eingesetzten Ventile 8 und 9 steuert.

Die Frequenz des Oszillators 0 ist offensichtlich diejenige, welche die Wiederholungsfrequenz der Impulse am Ausgang U bestimmt.

Im Gerät gemäß Fig. 3 sind die in Serie gesclaLteten vier Röhren

A, B, C und D und demgemäß versorgt das Aggregat 1 außer der Anode auch die Anode 5¹ und die kleine elektronische Zentrale 2 weist einen Impulsverteiler DI¹ auf, welcher vier Ventile 8, 9, 10 und 11 schalten kann, wobei die ersten zwei, wie im Gerät gemäß Fig. 1, an die Kathoden 6 und 7 und die beiden anderen 10 und 11 jeweils an die Kathode 6' der Röhre D und an die Kathode 7¹ der Röhre C angeschlossen sind.

In Fig. 4- ist angenommen, daß der Verteiler DI¹ gleichzeitig die Röhren A und B über die Ventile 8 und 9 und nacheinander die Röhren D und C über die Ventile 10 und 11 schaltet. In diesem Falle stellen ja¹ + b_' und c_· + d' den Verlauf der gesondert von dem Rohrpaar AB und CD hergestellten Impulse und .a'+b'+c.'+d' die Impulse am Ausgang U des Geräts dar. Bemerkenswert ist, daß hinsichtlich der paarweisen Schaltung der Röhren die G_röße der Impulse a'+b¹ und c'+d¹, wie auch der Impulse am Ausgang U doppelt so groß ist als diejenige der ähnlichen Impulse der Fig. 2. Die Abgabe der Impulse seitens DI^f kann gemäß einer beliebigen, vorgegebenen Frequenz erfolgen.

So könnten beispielsweise die Impulse nacheinander an die vier Ventile 8 bis 11 abgegeben werden, um die Entladung der vier Röhren A,

B, C, D nacheinander zu erhalten, wie auch die Röhren gemäß anderer Kombinationen geschaltet werden könnten.

Aus den vorsteheneden Ausführungen ist klar ersichtlich, daß die Erfindung die Vervielfältigung der Laserfrequenz erlaubt und daher aufrecht erhalten bleibt, wie auch die Anzahl der Entladungsröhren sein mag, mit welchen das Lasergerät ausgerüstet ist. E₃ ist offen-

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sichtlicn, daß die Ausbildung des Impulsverteilers wie auch die Art und das Verteilungsgesetz der Impulse den besonderen Erfordernissen angepaßt werden können.

Es ist offensichtlich daß anstatt der Ventile 8, 9i 10 und 11 auch Halbleitergeräte oder andere Vorrichtungen benutzt werden können, vorausgesetzt, daß dieselben als elektronische auf vom Verteiler der Impulse ansprechende Tore ausgebildet sind.

Ansprüche

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Claims

Patentansprüche

( ΛJ Verfahren zur Steigerung der Wiederholungsfrequenz der Impulse eines Lasergeräts und insbesondere eines Lasers mit Gas zum Gravieren von keramischen Unterlagen bzw. Schichten, aufweisend mindestens zwei in Serie geschaltete Entladungsröhren, ein Versorgungsaggregat und einen Impulsgenerator zur Schaltung der Entladungen der Röhren, dadurch gekennzeichnet, daß die fraglichen Impulse gemäß einer vorgegebenen Frequenz die Entladung der einzelnen Röhren oder Röhrenaggregate derart steuern, daß jede Röhre oder G_ruppe Röhren wieder erregt wird, wenn deren Ladung wieder hergestellt ist.
2. Gerät zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator aus einem mit einem Impulsverteiler gekuppelten Oszillator besteht, welcher die Entladung der Röhren über elektronische Tore schaltet.
3. Gerät gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Tore aus Ventilen oder Halbleitervorrichtungen bestehen, welche in die Schaltung des Entladungsrohrs eingesetzt werden.

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