JP2001111139A - レーザ発振装置 - Google Patents
レーザ発振装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 放電管内のレーザガス流を均一化すること
で、放電を安定化させ、大幅なレーザ出力の増大を実現
できるレーザ発振装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 放電管とレーザガス導入部の間またはレ
ーザガス導入部の放電管との接続部分近傍に配置された
オリフィスを備え、湾曲部を設けるか放電管に対して略
直角に配置されたレーザガス流路に放電管内のレーザガ
スの流れる方向に対して同方向か逆方向に平行にレーザ
ガスが流れる部分を設け、オリフィスをレーザガスの流
れを阻害する部分とレーザガスを通す複数の穴から構成
し、少なくとも前記穴の一つを中心からずらして配置
し、オリフィスに設けられた複数の穴の面積を足し合わ
せた穴の総面積が放電管の断面積に対して０．５〜０．
８の割合になる、あるいはオリフィスと複数の穴が共に
円形で、かつオリフィスの半径よりも各穴の直径が小さ
いレーザ発振装置。
で、放電を安定化させ、大幅なレーザ出力の増大を実現
できるレーザ発振装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 放電管とレーザガス導入部の間またはレ
ーザガス導入部の放電管との接続部分近傍に配置された
オリフィスを備え、湾曲部を設けるか放電管に対して略
直角に配置されたレーザガス流路に放電管内のレーザガ
スの流れる方向に対して同方向か逆方向に平行にレーザ
ガスが流れる部分を設け、オリフィスをレーザガスの流
れを阻害する部分とレーザガスを通す複数の穴から構成
し、少なくとも前記穴の一つを中心からずらして配置
し、オリフィスに設けられた複数の穴の面積を足し合わ
せた穴の総面積が放電管の断面積に対して０．５〜０．
８の割合になる、あるいはオリフィスと複数の穴が共に
円形で、かつオリフィスの半径よりも各穴の直径が小さ
いレーザ発振装置。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザガスを放電管
内に流す軸流型のガスレーザ発振装置に関する。
内に流す軸流型のガスレーザ発振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１０に従来の軸流型ガスレーザ発振装
置の要部を一部破断した概略構成の一例を示す。以下、
図１０を参照しながら従来例を説明する。
置の要部を一部破断した概略構成の一例を示す。以下、
図１０を参照しながら従来例を説明する。
【０００３】この図に於いて、１はガラスなどの誘導体
よりなる放電管であり、２、３は前記放電管１周辺に設
けられた電極である。４は前記電極２、３に接続された
電源である。５は前記電極２、３間に挟まれた放電管１
内の放電空間である。６は全反射鏡、７は部分反射鏡で
あり、この全反射鏡６、部分反射鏡７は前記放電空間５
の両端に固定配置され、光共振器を形成している。８は
前記部分反射鏡７より出力されるレーザビームである。
矢印９はレーザガスの流れる方向を示しており、軸流型
ガスレーザ発振装置の中を循環している。１０はレーザ
ガス流路であり、１１および１２は放電空間５における
放電と送風機の運転により温度上昇したレーザガスの温
度を下げるための熱交換器、１３はレーザガスを循環さ
せるための送風機であり、この送風機１３により放電空
間５にて約１００ｍ／ｓｅｃ程度のガス流を得ている。
レーザガス流路１０と放電管１は、レーザガス導入部１
４で接続されている。
よりなる放電管であり、２、３は前記放電管１周辺に設
けられた電極である。４は前記電極２、３に接続された
電源である。５は前記電極２、３間に挟まれた放電管１
内の放電空間である。６は全反射鏡、７は部分反射鏡で
あり、この全反射鏡６、部分反射鏡７は前記放電空間５
の両端に固定配置され、光共振器を形成している。８は
前記部分反射鏡７より出力されるレーザビームである。
矢印９はレーザガスの流れる方向を示しており、軸流型
ガスレーザ発振装置の中を循環している。１０はレーザ
ガス流路であり、１１および１２は放電空間５における
放電と送風機の運転により温度上昇したレーザガスの温
度を下げるための熱交換器、１３はレーザガスを循環さ
せるための送風機であり、この送風機１３により放電空
間５にて約１００ｍ／ｓｅｃ程度のガス流を得ている。
レーザガス流路１０と放電管１は、レーザガス導入部１
４で接続されている。
【０００４】以上が従来のガスレーザ発振装置の構成で
あり、次にその動作について説明する。
あり、次にその動作について説明する。
【０００５】送風機１３より送り出されたレーザガス
は、レーザガス流路１０を通り、レーザガス導入部１４
より放電管１内へ導入される。この状態で電源４に接続
された電極２、３から放電空間５に放電を発生させる。
放電空間５内のレーザガスは、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６お
よび部分反射鏡７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７からレーザビーム８が出力され
る。このレーザビーム８がレーザ加工等の用途に用いら
れる。
は、レーザガス流路１０を通り、レーザガス導入部１４
より放電管１内へ導入される。この状態で電源４に接続
された電極２、３から放電空間５に放電を発生させる。
放電空間５内のレーザガスは、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６お
よび部分反射鏡７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７からレーザビーム８が出力され
る。このレーザビーム８がレーザ加工等の用途に用いら
れる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この様な従来の軸流型
ガスレーザ発振装置は、下記の課題を有している。
ガスレーザ発振装置は、下記の課題を有している。
【０００７】ガスレーザ装置においては、放電管１内で
のレーザガスの流れは、放電管内にガスが導入されてか
ら排出されるまで、可能な限りガス流れ方向に対して均
一である事が望ましい。ガス流が均一であれば、放電状
態が安定し、放電管に注入された電気入力に対して、効
率良くレーザ出力を取り出すことが出来るからである。
しかし軸流型ガスレーザ発振装置の構成上、放電管１に
対してレーザガス導入部１４を同軸に設けることは構成
上複雑になるため、実際には要部を破断した図１１
（（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ方向から見た図）のようにレ
ーザガス導入部１４は放電管１に対して略直角に配置さ
れるケースが一般的である。このため図中に示すよう
に、放電管１内の、特にガス導入部１４近傍において、
ガス流中に渦巻き１８が発生してしまい、放電管内のガ
ス流が乱されてしまっていた。
のレーザガスの流れは、放電管内にガスが導入されてか
ら排出されるまで、可能な限りガス流れ方向に対して均
一である事が望ましい。ガス流が均一であれば、放電状
態が安定し、放電管に注入された電気入力に対して、効
率良くレーザ出力を取り出すことが出来るからである。
しかし軸流型ガスレーザ発振装置の構成上、放電管１に
対してレーザガス導入部１４を同軸に設けることは構成
上複雑になるため、実際には要部を破断した図１１
（（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ方向から見た図）のようにレ
ーザガス導入部１４は放電管１に対して略直角に配置さ
れるケースが一般的である。このため図中に示すよう
に、放電管１内の、特にガス導入部１４近傍において、
ガス流中に渦巻き１８が発生してしまい、放電管内のガ
ス流が乱されてしまっていた。
【０００８】これに対して例えば特開平７−１４２７８
７には、ガスを一旦貯めておくチャンバーを設け、これ
をレーザガス導入部と接続する構成が示されており、こ
れはレーザガス導入部へ入るレーザガスの方向性を無く
すことによって、放電管内でのガス流の偏りを無くす事
を狙ったものであるが、結局レーザ導入部から放電管内
へガスが入る際に、どうしてもガス流の偏りが発生し、
各所に渦巻きが出来てしまっていた。
７には、ガスを一旦貯めておくチャンバーを設け、これ
をレーザガス導入部と接続する構成が示されており、こ
れはレーザガス導入部へ入るレーザガスの方向性を無く
すことによって、放電管内でのガス流の偏りを無くす事
を狙ったものであるが、結局レーザ導入部から放電管内
へガスが入る際に、どうしてもガス流の偏りが発生し、
各所に渦巻きが出来てしまっていた。
【０００９】またレーザガス導入部を、放電管に対して
環状に配置する事で、レーザガス導入部を放電管を同軸
に配置するという試みもなされたが、放電管内でのレー
ザガス流が、放電管の中心部あるいは外周部のどちらか
に偏ってしまう傾向があり、結局均一なガス流は実現出
来ていなかった。
環状に配置する事で、レーザガス導入部を放電管を同軸
に配置するという試みもなされたが、放電管内でのレー
ザガス流が、放電管の中心部あるいは外周部のどちらか
に偏ってしまう傾向があり、結局均一なガス流は実現出
来ていなかった。
【００１０】また、要部を破断した図１２（（ａ）は
（ｂ）のＡ−Ａ方向から見た図）に示すように放電管１
とレーザガス導入部１４の間またはレーザガス導入部１
４の放電管１との接続部分近傍にオリフィス１５を配置
し、前記オリフィス１５をレーザガスの流れを阻害する
部分とレーザガスを通す１個の穴１６から構成し、前記
穴１６を中心からずらして配置する構成も取られた。こ
の場合もガス導入部１４近傍における渦巻き１８の発生
の抑制に若干の効果はあったものの、結局は放電管１内
のガス流が乱されてしまっていた。
（ｂ）のＡ−Ａ方向から見た図）に示すように放電管１
とレーザガス導入部１４の間またはレーザガス導入部１
４の放電管１との接続部分近傍にオリフィス１５を配置
し、前記オリフィス１５をレーザガスの流れを阻害する
部分とレーザガスを通す１個の穴１６から構成し、前記
穴１６を中心からずらして配置する構成も取られた。こ
の場合もガス導入部１４近傍における渦巻き１８の発生
の抑制に若干の効果はあったものの、結局は放電管１内
のガス流が乱されてしまっていた。
【００１１】本発明は上述のごとき問題を鑑みてなされ
たものである。
たものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、内部にレーザガスを流すとともにレー
ザガスを励起させる放電管と、前記放電管に接続され、
レーザガスを放電管へ導入するレーザガス導入部と、前
記レーザガス導入部へレーザガスを供給するレーザガス
流路と、前記放電管とレーザガス導入部の間またはレー
ザガス導入部の放電管との接続部分近傍に配置されたオ
リフィスを備え、前記レーザガス流路に前記放電管内の
レーザガスの流れる方向に対して平行にレーザガスが流
れる部分を設け、前記オリフィスをレーザガスの流れを
阻害する部分とレーザガスを通す複数の穴から構成し、
少なくとも前記穴の一つを中心からずらして配置したも
のである。
解決するために、内部にレーザガスを流すとともにレー
ザガスを励起させる放電管と、前記放電管に接続され、
レーザガスを放電管へ導入するレーザガス導入部と、前
記レーザガス導入部へレーザガスを供給するレーザガス
流路と、前記放電管とレーザガス導入部の間またはレー
ザガス導入部の放電管との接続部分近傍に配置されたオ
リフィスを備え、前記レーザガス流路に前記放電管内の
レーザガスの流れる方向に対して平行にレーザガスが流
れる部分を設け、前記オリフィスをレーザガスの流れを
阻害する部分とレーザガスを通す複数の穴から構成し、
少なくとも前記穴の一つを中心からずらして配置したも
のである。
【００１３】また、前記レーザガス流路に前記放電管内
のレーザガスの流れる方向に対して平行かつ同じ方向に
レーザガスが流れる部分を設け、前記オリフィスをレー
ザガスの流れを阻害する部分とレーザガスを通す複数の
穴から構成し、少なくとも前記穴の一つを中心からずら
して配置したものである。
のレーザガスの流れる方向に対して平行かつ同じ方向に
レーザガスが流れる部分を設け、前記オリフィスをレー
ザガスの流れを阻害する部分とレーザガスを通す複数の
穴から構成し、少なくとも前記穴の一つを中心からずら
して配置したものである。
【００１４】また、前記レーザガス流路に前記放電管内
のレーザガスの流れる方向に対して平行かつ逆の方向に
レーザガスが流れる部分を設け、前記オリフィスをレー
ザガスの流れを阻害する部分とレーザガスを通す複数の
穴から構成し、少なくとも前記穴の一つを中心からずら
して配置したものである。
のレーザガスの流れる方向に対して平行かつ逆の方向に
レーザガスが流れる部分を設け、前記オリフィスをレー
ザガスの流れを阻害する部分とレーザガスを通す複数の
穴から構成し、少なくとも前記穴の一つを中心からずら
して配置したものである。
【００１５】さらに、レーザガス流路の形状として、レ
ーザガス導入部へ続く湾曲部を設けた、あるいはレーザ
ガス導入部は放電管に対して略直角に配置されたレーザ
ガスの流路を有し、前記オリフィスに設けられた複数の
穴の面積を足し合わせた穴の総面積が放電管の断面積に
対して０．５〜０．８の割合になる、あるいはオリフィ
スと複数の穴が共に円形で、かつオリフィスの半径より
も各穴の直径が小さいものである。
ーザガス導入部へ続く湾曲部を設けた、あるいはレーザ
ガス導入部は放電管に対して略直角に配置されたレーザ
ガスの流路を有し、前記オリフィスに設けられた複数の
穴の面積を足し合わせた穴の総面積が放電管の断面積に
対して０．５〜０．８の割合になる、あるいはオリフィ
スと複数の穴が共に円形で、かつオリフィスの半径より
も各穴の直径が小さいものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
によって説明する。なお、レーザ発振装置としての構成
のうち、レーザガス導入部、オリフィス、レーザガス流
路の構成以外の部分については、図１０に示す構成と同
じなので、その説明を省略する。図１、図２、図３、図
４は本発明の実施の形態例におけるレーザ発振装置の放
電管およびレーザガス流路とオリフィスの要部を破断し
てレーザガスの流れを示した模式図で、（ａ）は（ｂ）
のＡ−Ａ方向から見た図である。図１〜４共、レーザガ
ス流路は放電管内のレーザガスの流れる方向に対して平
行かつ逆方向にレーザガスが流れる部分を有している。
によって説明する。なお、レーザ発振装置としての構成
のうち、レーザガス導入部、オリフィス、レーザガス流
路の構成以外の部分については、図１０に示す構成と同
じなので、その説明を省略する。図１、図２、図３、図
４は本発明の実施の形態例におけるレーザ発振装置の放
電管およびレーザガス流路とオリフィスの要部を破断し
てレーザガスの流れを示した模式図で、（ａ）は（ｂ）
のＡ−Ａ方向から見た図である。図１〜４共、レーザガ
ス流路は放電管内のレーザガスの流れる方向に対して平
行かつ逆方向にレーザガスが流れる部分を有している。
【００１７】図１〜４共、レーザガス流路１０ａを矢印
９ｂ方向に流れてきたレーザガスは、図中に示すように
レーザガス導入部１４の壁面に当った後、流れ方向が矢
印９ａ方向に反転して、放電管１内を流れ、結果的にレ
ーザガス流路１０ａから放電管１内へと大きなＲを持っ
た流線が形成され、放電管１内でのレーザガス流分布は
ほぼ全体的に均一に形成される。
９ｂ方向に流れてきたレーザガスは、図中に示すように
レーザガス導入部１４の壁面に当った後、流れ方向が矢
印９ａ方向に反転して、放電管１内を流れ、結果的にレ
ーザガス流路１０ａから放電管１内へと大きなＲを持っ
た流線が形成され、放電管１内でのレーザガス流分布は
ほぼ全体的に均一に形成される。
【００１８】これに加えて、オリフィス１５ａ、１５
ｂ、１５ｃ、１５ｄに設けられた複数個の穴１６ａ、１
６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅにより、一層のガス流分
布の均一化が得られる。以下図１〜４のそれぞれについ
て、具体的に説明する。
ｂ、１５ｃ、１５ｄに設けられた複数個の穴１６ａ、１
６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅにより、一層のガス流分
布の均一化が得られる。以下図１〜４のそれぞれについ
て、具体的に説明する。
【００１９】図１においては、オリフィス１５ａに、中
心からずれた位置に２個の穴１６ａがレーザガス流れ方
向に平行に配置されており、各穴１６ａよりそれぞれ放
電管１内へとレーザガスが導入される。この構成を取る
とき、各穴１６ａを通過したレーザガスの流線は、互い
の不均一を補完し合う形で合流し、結果的に放電管内で
均一なガス流分布が得られる。
心からずれた位置に２個の穴１６ａがレーザガス流れ方
向に平行に配置されており、各穴１６ａよりそれぞれ放
電管１内へとレーザガスが導入される。この構成を取る
とき、各穴１６ａを通過したレーザガスの流線は、互い
の不均一を補完し合う形で合流し、結果的に放電管内で
均一なガス流分布が得られる。
【００２０】図２においては、図１の構成に加え、レー
ザガス流れ方向に垂直に２個の穴１６ｂが配置され、合
計４個の穴１６ａ、１６ｂがオリフィス１５ｂ上に設け
られている。この構成においては、４個の穴１６ａ、１
６ｂそれぞれより放電管１内へと導入されたレーザガス
の流線がバランスを取り合うため、図１の構成にくらべ
より一層均一なガス流分布が得られる。
ザガス流れ方向に垂直に２個の穴１６ｂが配置され、合
計４個の穴１６ａ、１６ｂがオリフィス１５ｂ上に設け
られている。この構成においては、４個の穴１６ａ、１
６ｂそれぞれより放電管１内へと導入されたレーザガス
の流線がバランスを取り合うため、図１の構成にくらべ
より一層均一なガス流分布が得られる。
【００２１】また図３のように、オリフィス１５ｃ上に
図１、図２に比べより多くの穴１６ｃを設けることで、
より一層ガス流分布の均一化を図る事も可能である。
図１、図２に比べより多くの穴１６ｃを設けることで、
より一層ガス流分布の均一化を図る事も可能である。
【００２２】図４は図１の構成をアレンジしたもので、
オリフィス１５ｄ上の２個の穴のうち、放電管から見て
レーザガス流の上流側の穴１６ｄを小さく、下流側の穴
１６ｅを大きく取った構成となっている。
オリフィス１５ｄ上の２個の穴のうち、放電管から見て
レーザガス流の上流側の穴１６ｄを小さく、下流側の穴
１６ｅを大きく取った構成となっている。
【００２３】レーザガス流の上流側の穴１６ｄを通過す
るガス流の方が、下流側の穴１６ｅを通過するガス流に
比べ、遠心力の影響で流速が速くなるため、その分穴径
を小さくする事で、二つの穴の流量バランスをとること
が出来、より一層ガス流分布の均一化を図ることが出来
る。
るガス流の方が、下流側の穴１６ｅを通過するガス流に
比べ、遠心力の影響で流速が速くなるため、その分穴径
を小さくする事で、二つの穴の流量バランスをとること
が出来、より一層ガス流分布の均一化を図ることが出来
る。
【００２４】また図５は本発明の他の実施の形態例にお
けるレーザ発振装置の放電管およびレーザガス流路とオ
リフィスの要部を破断してレーザガスの流れを示した模
式図であり、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ方向から見た図
で、レーザガス流路１０ｂは放電管１内のレーザガスの
流れる方向に対して平行かつ同じ方向にレーザガスが流
れる部分を有している。
けるレーザ発振装置の放電管およびレーザガス流路とオ
リフィスの要部を破断してレーザガスの流れを示した模
式図であり、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ方向から見た図
で、レーザガス流路１０ｂは放電管１内のレーザガスの
流れる方向に対して平行かつ同じ方向にレーザガスが流
れる部分を有している。
【００２５】図５において、レーザガス流路１０ｂを矢
印９ｂ方向に流れてきたレーザガスは、図中に示すよう
にレーザガス導入部１４をスムーズに通過し、結果的に
レーザガス流路１０ｂから放電管１内へとなだらかな流
線が形成され、放電管１内でのレーザガス流分布はほぼ
全体的に均一に形成される。図５においてはオリフィス
部１５ａは図１と同様構成のものを示しているが、オリ
フィス形状が図２〜４と同様構成の場合も、同等の効果
が得られる。
印９ｂ方向に流れてきたレーザガスは、図中に示すよう
にレーザガス導入部１４をスムーズに通過し、結果的に
レーザガス流路１０ｂから放電管１内へとなだらかな流
線が形成され、放電管１内でのレーザガス流分布はほぼ
全体的に均一に形成される。図５においてはオリフィス
部１５ａは図１と同様構成のものを示しているが、オリ
フィス形状が図２〜４と同様構成の場合も、同等の効果
が得られる。
【００２６】このように従来例では、極めて不均一であ
った放電管内でレーザガス流分布が、本発明の実施の形
態例においては、非常に安定した均一なものとなる。こ
れによって放電分布は非常に安定したものとなり、大幅
なレーザ出力増大を実現できる。
った放電管内でレーザガス流分布が、本発明の実施の形
態例においては、非常に安定した均一なものとなる。こ
れによって放電分布は非常に安定したものとなり、大幅
なレーザ出力増大を実現できる。
【００２７】図６、図７は本発明の他の実施の形態例に
おける放電管およびレーザガス流路とオリフィスの要部
を破断してレーザガスの流線を示した模式図である。こ
のようにレーザガス流路を形成することで、より一層ス
ムーズな流線を形成することが出来、効果を増すことが
出来る。
おける放電管およびレーザガス流路とオリフィスの要部
を破断してレーザガスの流線を示した模式図である。こ
のようにレーザガス流路を形成することで、より一層ス
ムーズな流線を形成することが出来、効果を増すことが
出来る。
【００２８】図８は本発明の実施の形態例における放電
管の断面積に対する、オリフィスに設けられた複数の穴
の面積を足し合わせた穴の総面積の比率と、レーザ出力
との相関を示した図である。放電管の断面積をＡ、オリ
フィスに設けられた複数の穴の面積を足し合わせた穴の
総面積をＢとした時、Ｂ／Ａが０．５から０．８の範囲
において、安定したガス流が得られ、放電状態も良好で
あり、レーザ出力が増大する。この範囲を外れるとガス
流が不安定になり、放電状態が悪化し、レーザ出力が低
下する。よってＢ／Ａは、０．５〜０．８が最適値であ
ることが判る。
管の断面積に対する、オリフィスに設けられた複数の穴
の面積を足し合わせた穴の総面積の比率と、レーザ出力
との相関を示した図である。放電管の断面積をＡ、オリ
フィスに設けられた複数の穴の面積を足し合わせた穴の
総面積をＢとした時、Ｂ／Ａが０．５から０．８の範囲
において、安定したガス流が得られ、放電状態も良好で
あり、レーザ出力が増大する。この範囲を外れるとガス
流が不安定になり、放電状態が悪化し、レーザ出力が低
下する。よってＢ／Ａは、０．５〜０．８が最適値であ
ることが判る。
【００２９】また図１から図３の例において、それぞれ
の穴は、方形よりも円形の方が、よりガス流が安定する
傾向が見られる。また円形の複数穴を設ける場合、オリ
フィスの半径よりも大きな穴と、それ以外の小さい穴を
設けるよりも、むしろすべての穴直径がオリフィス半径
より小さい場合の方が、ガス流の安定化に効果がある。
の穴は、方形よりも円形の方が、よりガス流が安定する
傾向が見られる。また円形の複数穴を設ける場合、オリ
フィスの半径よりも大きな穴と、それ以外の小さい穴を
設けるよりも、むしろすべての穴直径がオリフィス半径
より小さい場合の方が、ガス流の安定化に効果がある。
【００３０】図９は本発明の実施の形態例と従来例とで
の、放電管への電気入力に対して取り出されるレーザ出
力の差を示したものであり、横軸に放電電気入力、縦軸
にレーザ出力を表している。本図に示すように、本発明
の実施例においては、レーザガス流改善効果により、従
来例に比べ大幅なレーザ出力の増大が実現出来ている。
の、放電管への電気入力に対して取り出されるレーザ出
力の差を示したものであり、横軸に放電電気入力、縦軸
にレーザ出力を表している。本図に示すように、本発明
の実施例においては、レーザガス流改善効果により、従
来例に比べ大幅なレーザ出力の増大が実現出来ている。
【００３１】
【発明の効果】本発明により、放電管内のレーザガス流
を均一化することができ、大幅なレーザ出力の増大を実
現できるレーザ発振装置を提供することが出来る。
を均一化することができ、大幅なレーザ出力の増大を実
現できるレーザ発振装置を提供することが出来る。
【図１】本発明の実施の形態例におけるレーザ発振装置
の放電管近傍を破断してレーザガスの流れを示した図
の放電管近傍を破断してレーザガスの流れを示した図
【図２】本発明の実施の形態例におけるレーザ発振装置
の放電管近傍を破断してレーザガスの流れを示した図
の放電管近傍を破断してレーザガスの流れを示した図
【図３】本発明の実施の形態例におけるレーザ発振装置
の放電管近傍を破断してレーザガスの流れを示した図
の放電管近傍を破断してレーザガスの流れを示した図
【図４】本発明の実施の形態例におけるレーザ発振装置
の放電管近傍を破断してレーザガスの流れを示した図
の放電管近傍を破断してレーザガスの流れを示した図
【図５】本発明の実施の形態例におけるレーザ発振装置
の放電管近傍を破断してレーザガスの流れを示した図
の放電管近傍を破断してレーザガスの流れを示した図
【図６】本発明の実施の形態例における放電管およびレ
ーザガス流路の要部を破断してレーザガスの流線を示し
た模式図
ーザガス流路の要部を破断してレーザガスの流線を示し
た模式図
【図７】本発明の実施の形態例における放電管およびレ
ーザガス流路の要部を破断してレーザガスの流線を示し
た模式図
ーザガス流路の要部を破断してレーザガスの流線を示し
た模式図
【図８】本発明の実施の形態例に関する放電管の断面積
とオリフィスに設けられた複数の穴の面積を足し合わせ
た穴の総面積の比率とレーザ出力との相関を示した図
とオリフィスに設けられた複数の穴の面積を足し合わせ
た穴の総面積の比率とレーザ出力との相関を示した図
【図９】本発明の実施の形態例と従来例とでのレーザ出
力の差を示した図
力の差を示した図
【図１０】従来の軸流型ガスレーザ発振装置の概略構成
図
図
【図１１】従来例におけるレーザガス導入部および放電
管の配置およびレーザガスの流れを示した図
管の配置およびレーザガスの流れを示した図
【図１２】従来例におけるレーザガス導入部と放電管お
よびオリフィスの配置およびレーザガスの流れを示した
図
よびオリフィスの配置およびレーザガスの流れを示した
図
１ 放電管 ２ 電極 ３ 電極 ４ 電源 ５ 放電空間 ６ 全反射鏡 ７ 部分反射鏡 ８ レーザビーム ９ レーザガスの流れる方向 ９ａ 放電管内のレーザガスの流れる方向 ９ｂ レーザガス流路内のレーザガスの流れる方向 １０ａ、ｂ レーザガス流路 １１ 熱交換器 １２ 熱交換器 １３ 送風機 １４ レーザガス導入部 １５ａ、ｂ、ｃ、ｄ オリフィス １６ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ 穴 １７ レーザガス流速分布 １８ ガス流中の渦巻き
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 哲二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5F071 EE02 JJ04 JJ05
Claims (7)
- 【請求項１】 内部にレーザガスを流すとともにレーザ
ガスを励起させる放電管と、前記放電管に接続され、レ
ーザガスを放電管へ導入するレーザガス導入部と、前記
レーザガス導入部へレーザガスを供給するレーザガス流
路と、前記放電管とレーザガス導入部の間またはレーザ
ガス導入部の放電管との接続部分近傍に配置されたオリ
フィスを備え、前記レーザガス流路に前記放電管内のレ
ーザガスの流れる方向に対して平行にレーザガスが流れ
る部分を設け、前記オリフィスをレーザガスの流れを阻
害する部分とレーザガスを通す複数の穴から構成し、少
なくとも前記穴の一つを中心からずらして配置したレー
ザ発振装置。 - 【請求項２】 内部にレーザガスを流すとともにレーザ
ガスを励起させる放電管と、前記放電管に接続され、レ
ーザガスを放電管へ導入するレーザガス導入部と、前記
レーザガス導入部へレーザガスを供給するレーザガス流
路と、前記放電管とレーザガス導入部の間またはレーザ
ガス導入部の放電管との接続部分近傍に配置されたオリ
フィスを備え、前記レーザガス流路に前記放電管内のレ
ーザガスの流れる方向に対して平行かつ同じ方向にレー
ザガスが流れる部分を設け、前記オリフィスをレーザガ
スの流れを阻害する部分とレーザガスを通す複数の穴か
ら構成し、少なくとも前記穴の一つを中心からずらして
配置したレーザ発振装置。 - 【請求項３】 内部にレーザガスを流すとともにレーザ
ガスを励起させる放電管と、前記放電管に接続され、レ
ーザガスを放電管へ導入するレーザガス導入部と、前記
レーザガス導入部へレーザガスを供給するレーザガス流
路と、前記放電管とレーザガス導入部の間またはレーザ
ガス導入部の放電管との接続部分近傍に配置されたオリ
フィスを備え、前記レーザガス流路に前記放電管内のレ
ーザガスの流れる方向に対して平行かつ逆の方向にレー
ザガスが流れる部分を設け、前記オリフィスをレーザガ
スの流れを阻害する部分とレーザガスを通す複数の穴か
ら構成し、少なくとも前記穴の一つを中心からずらして
配置したレーザ発振装置。 - 【請求項４】 レーザガス流路の形状として、レーザガ
ス導入部へ続く湾曲部を設けた請求項１から３の何れか
に記載のレーザ発振装置。 - 【請求項５】 レーザガス導入部は放電管に対して略直
角に配置されたレーザガスの流路を有する請求項１から
４の何れかに記載のレーザ発振装置。 - 【請求項６】 複数の穴の面積を足し合わせた穴の総面
積が放電管の断面積に対して０．５〜０．８の割合にな
る請求項１〜５の何れかに記載のレーザ発振装置。 - 【請求項７】 オリフィスと複数の穴が共に円形で、か
つオリフィスの半径よりも各穴の直径が小さい請求項１
〜６の何れかに記載のレーザ発振装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28954999A JP3785876B2 (ja) | 1999-10-12 | 1999-10-12 | レーザ発振装置 |
| US09/689,072 US6580742B1 (en) | 1999-10-12 | 2000-10-12 | Laser oscillating apparatus |
| DE10050603A DE10050603B4 (de) | 1999-10-12 | 2000-10-12 | Laseroszillatorvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28954999A JP3785876B2 (ja) | 1999-10-12 | 1999-10-12 | レーザ発振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001111139A true JP2001111139A (ja) | 2001-04-20 |
| JP3785876B2 JP3785876B2 (ja) | 2006-06-14 |
Family
ID=17744692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28954999A Expired - Fee Related JP3785876B2 (ja) | 1999-10-12 | 1999-10-12 | レーザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3785876B2 (ja) |
-
1999
- 1999-10-12 JP JP28954999A patent/JP3785876B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3785876B2 (ja) | 2006-06-14 |
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