JP2006156634A - ガスレーザ発振器 - Google Patents

Abstract

【課題】 操作者の作業を伴うことなしに、放電点灯前にレーザガスの異常を判断することにより放電管が絶縁破壊により破損するのを防止する。
【解決手段】 放電点灯前における放電管の複数の放電管セグメント（６ａ〜６ｄ）毎の電圧を検出する電圧検出手段（４ａ〜４ｄ）と、電圧検出手段により検出された複数の放電管セグメントの電圧（Ｖｎ）に基づいて、複数の放電管セグメントのそれぞれを点灯するか否かを判定する放電管セグメント点灯判定手段（１）とを具備し、放電管セグメント点灯判定手段は、複数の放電管セグメントのうちの全ての放電管セグメントの電圧が所定の電圧（Ｖｂ）よりも小さい場合にのみ、複数の放電管セグメントの全てを点灯させるようにしたガスレーザ発振器（１０）が提供される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ガスレーザ発振器、特にレーザ加工機に用いられるガスレーザ発振器に関する。

一般的なガスレーザ発振器、例えば特許文献１に開示されるガスレーザ発振器は、放電管内に封入されたレーザガスを放電電極間の放電エネルギによって励起し、この励起状態のガスイオンが基底状態に戻るときに放出するエネルギ量に相当する発振波長のレーザ光を発生する。
特開平７−２２１３７８号公報

しかしながら、ガスレーザ発振器を長期間にわたって停止させた場合、放電管に供給されるレーザガスの源（ボンベ）が空になった場合、またはガスレーザ発振器内部を大気開放した場合などには、レーザガスを放電管内に循環させるのに用いられる送風機、つまりターボブロワの潤滑用オイルが気化して放電管内のレーザガスに混入する。気化した潤滑用オイルの量が多い場合には一部の潤滑用オイルが放電管の内壁に付着することもありうる。このような場合にはレーザガスに不純物分子、つまり潤滑用オイルの分子が混入してレーザガスが劣化する。レーザガスが劣化した状態でガスレーザ発振器を動作させると、放電が点灯し難くなり、放電点灯時における放電電圧はレーザガスが劣化していない場合と比較して大幅に上昇する。このような放電電圧の上昇によって、放電管の外部において絶縁破壊が発生し、放電管が破損する可能性がある。特に、近年においては、レーザ発振器の出力は一層増加する傾向にあるので、放電管が破損する可能性は高くなりつつある。

通常は、潤滑用オイルが放電管のレーザガスに混入した場合には、レーザガスを一旦入れ替えることにより、放電管内の不純物分子、例えば潤滑用オイルを排出し、放電管内をフレッシュなレーザガスのみで充填した後で暖機運転を行うようにしている。ところが、レーザガスが劣化しているか否かの判定は操作者自身が行う必要があるので操作者の負担は大きく、また操作者がレーザガスを入れ替えるのに要する手間および時間も無視できない程度に大きい。

また、特許文献１に開示されるガスレーザ発振器は、所定条件下で放電開始が検出されなかった場合および所定条件以外において放電開始が検出された場合に放電性負荷、つまりレーザヘッド内のレーザガスが異常であると判断している。特許文献１に開示されるレーザ発振装置においてレーザガスの異常を判断することはできるものの、異常判断されるまでには高い電圧が既に印加されているので、放電点灯前に生じうる放電管の破損を防止することまでは難しい。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、操作者の作業を伴うことなしに、放電点灯前にレーザガスの異常を判断することにより放電管が破損するのを防止できるガスレーザ発振器を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために１番目に記載の発明によれば、放電点灯前における放電管の複数の放電管セグメント毎の電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段により検出された前記複数の放電管セグメントの電圧に基づいて、前記複数の放電管セグメントのそれぞれを点灯するか否かを判定する放電管セグメント点灯判定手段とを具備し、前記放電管セグメント点灯判定手段は、前記複数の放電管セグメントのうちの全ての放電管セグメントの電圧が所定の電圧よりも小さい場合にのみ、前記複数の放電管セグメントの全てを点灯させるようにしたガスレーザ発振器が提供される。

すなわち１番目の発明においては、放電点灯前の各放電管セグメントの電圧を用いているので、レーザガスに異常があるか否かを放電点灯前に判定できる。そして、全ての放電管セグメントの電圧が所定の電圧よりも小さい場合、つまり全ての放電管セグメントで絶縁破壊が起こらない状態でこれら放電管セグメントを点灯しているので、絶縁破壊に基づく放電管の破損を防止することが可能となる。

２番目の発明によれば、１番目の発明において、さらに、前記放電管内のレーザガスを入替えて浄化するレーザガス浄化手段を具備し、前記放電管セグメント点灯判定手段は、前記複数の放電管セグメントのうちの全ての放電管セグメントの電圧が所定の電圧以上である場合には、前記複数の放電管セグメントのうちの全てを点灯停止し、前記レーザガス浄化手段によって前記放電管内のレーザガスを浄化するようにした。
すなわち２番目の発明においては、全ての放電管セグメントの電圧が所定の電圧以上である場合、つまり全ての放電管セグメントで絶縁破壊が起こりうる場合には、レーザガスの浄化を行うことによって、レーザガスの不純物分子を排出することができる。

３番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、前記放電管セグメント点灯判定手段は、前記複数の放電管セグメントのうちの一部の放電管セグメントの電圧が所定の電圧よりも小さい場合には、当該一部の放電管セグメントのみを点灯して暖機運転する。
複数の放電管セグメントを備えたガスレーザ発振器においては放電管および駆動電源の特性バラツキにより放電点特性が異なっているので、レーザガスが劣化した場合であっても絶縁破壊電圧以下の電圧で放電が点灯することがある。
従って、３番目の発明によれば、一部の放電管セグメントの電圧が所定の電圧よりも小さい場合、つまり一部の放電管セグメントで絶縁破壊が起こらない場合には、暖機運転を行うことによってレーザガス内の不純物分子を排出することができる。このように、暖機運転を行う場合には、レーザガスを入れ替える場合よりも短時間で不純物分子を排出することが可能となる。

４番目の発明によれば、２番目または３番目の発明において、前記レーザガス浄化後または前記暖機運転後において前記電圧検出手段によって前記複数の放電管セグメントの電圧を再度検出し、前記複数の放電管セグメントのうちの少なくとも一部の放電管セグメントの電圧が所定の電圧よりも小さい場合にはアラームを発する。
すなわち４番目の発明においては、アラームを発することにより操作者に注意を促すことができる。また、アラームの発令と共にガスレーザ発振器を強制的に停止させることにより、放電管の破損を事前に防止するようにしてもよい。

５番目の発明によれば、３番目または４番目の発明において、前記暖気運転時における前記放電管内のレーザガス圧および放電電圧は、前記ガスレーザ発振器の通常運転時におけるレーザガス圧および放電電圧とは異なるようにした。
すなわち５番目の発明においては、通常運転時とは異なるレーザガス圧および放電電圧で暖機運転することにより、放電管セグメントにおける絶縁破壊の発生をさらに防止している。なお、暖機運転時におけるレーザガス圧および放電電圧は通常運転時におけるレーザガス圧および放電電圧よりも小さい値であるのが好ましく、これにより絶縁破壊を回避しつつ暖機運転を行うことが可能となる。

各発明によれば、操作者の作業を伴うことなしに、放電点灯前にレーザガスの異常を判断することにより放電管が破損するのを防止できるという共通の効果を奏しうる。

さらに、２番目の発明によれば、レーザガスの不純物分子を排出することができるという効果を奏しうる。
さらに、３番目の発明によれば、暖機運転を行うことによってレーザガス内の不純物分子を短時間で排出することができるという効果を奏しうる。
さらに、４番目の発明によれば、操作者に注意を促すことができるという効果を奏しうる。
さらに、５番目の発明によれば、放電管セグメントにおける絶縁破壊の発生をさらに防止できるという効果を奏しうる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同一の部材には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は、本発明に基づく本発明に基づくガスレーザ発振器の概略図である。図１に示されるようにレーザ発振器１０は誘導放電励起型のガスレーザ発振器であり、レーザガス圧制御システム１８に接続された放電管セグメント６ａ〜６ｄを含んでいる。レーザガス圧制御システム１８は、放電管セグメント６ａ〜６ｄへのレーザガスの供給および放電管セグメント６ａ〜６ｄからのレーザガスの排出を行うことができる。図１に示されるように、レーザ発振器１０の一端には部分透過性を有しないリア鏡７（共振器内部ミラー）が設けられており、放電管９の他端には部分透過性を有する出力鏡８が設けられている。本実施形態においては、リア鏡７は反射率９９．５％のゲルマニウム製の鏡であり、出力鏡８は、反射率６５％のジンクセレン製の鏡である。

図示されるように、リア鏡７および出力鏡８の間の光共振空間内には複数、図１においては四つの放電管セグメント６ａ〜６ｄが略直線上に配置されている。また、図示されるようにレーザ発振器１０には送風機１４、例えばターボブロワが配置され、送風配管９内のレーザガスを矢印方向に循環させる。さらに、送風機の上流および下流には冷却器１２、１２'がそれぞれ配置されている。冷却器１２’は放電管セグメント６ａ〜６ｄにおいて高温にされたレーザガス１３を冷却するのに使用され、冷却器１２は送風機１４による圧縮熱を除去するのに使用される。

各放電管セグメント６ａ〜６ｄは放電管セグメント６ａ〜６ｄを挟むように配置された一対の放電電極５ａ〜５ｄをそれぞれ含んでいる。これら放電電極５ａ〜５ｄは同一寸法であって、コーティングが施されているものとする。図１に示されるように放電電極５ａは励起用電源３ａを介して電源制御回路２に接続されている。なお、放電電極５ｂ〜５ｄも対応する励起用電源３ｂ〜３ｄをそれぞれ介して電源制御回路２に接続されている。これら励起用電源３ａ〜３ｄは商用電源を整流した後、スイッチング動作を行って高周波電圧を発生し、電流指令値に応じた高周波電流を各放電管セグメント６ａ〜６ｄに供給する。

レーザ発振器１０のＣＰＵ（マイクロプロセッサ）１が双方向性バスによって電源制御回路２に接続されている。電源制御回路２は、ＣＰＵ１から出力された信号を電流指令信号に変換して出力するＡ／Ｄコンバータを具備している。また、図１に示されるように、電源制御回路２は励起用電源３ａ〜３ｄの印加電圧検出回路４ａ〜４ｄに接続されている。これら印加電圧検出回路４ａ〜４ｄは放電管セグメント６ａ〜６ｄにそれぞれ印加された電圧値を検出する役目を果たす。印加電圧検出回路４ａ〜４ｄは高周波の高電圧を直流の低電圧に変換し、印加電圧のモニタ値を電源制御回路２にフィードバックする。電源制御回路２はモニタ値を信号処理して、放電管の印加電圧が規定電圧以上となった場合には、放電電極５ａ〜５ｄへの電流指令を停止する。なお、図面には示さないものの、双方向性バスによってＣＰＵ１に互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）が存在しているものとする。

図１に示されるようにＣＰＵ１にはシャッタ制御回路１５が接続されている。シャッタ制御回路１５はＣＰＵ１からの指令に基づいて、出力鏡８の前方に配置されたシャッタ１１を開閉する。シャッタ１１は表面に金メッキが施された銅板より形成されている。また、ＣＰＵ１からの指令に基づいてアラームを発令するアラーム装置１６もＣＰＵ１に接続されている。

ガスレーザ発振器の動作時には、レーザガス圧制御システム１８によってレーザガスが放電管セグメント６ａ〜６ｄ内に供給される。次いで、送風機１４によってレーザガスは送風配管９からなる循環路を循環する。図１において矢印により示されるように、送風機１４から送り出されたレーザガスは圧縮熱を除去するための冷却器１２'を通過して各放電管セグメント６ａ〜６ｄに供給される。

励起用電源３ａ〜３ｄによって各放電管セグメント６ａ〜６ｄの放電電極５ａ、５ｂにおいて、所定の周波数および電圧、例えば数百ｋＨｚから数十ＭＨｚおよび数百ボルトから数十ｋＶの高周波電圧を印加すると、放電作用によりレーザガスが励起され、それにより、レーザ光が発生する。周知の原理により、レーザ光は光共振空間で増幅され、出力鏡８を通じてレーザ光が取り出される。図１から分かるように、シャッタ制御回路１５によってシャッタ１１が閉鎖しているときには、出力鏡８から出力されたレーザ光１７はシャッタ１１により反射されてビームアブソーバ１９に吸収される。一方、シャッタ１１が開放しているときには、出力鏡８からのレーザ光１７はそのままレーザ発振器１０外部、例えばレーザ加工機（図示しない）まで出力される。なお、放電作用により高温となったレーザガスは冷却器１２によって冷却され、送風機１４に再び戻るようになる。

ところで、図２（ａ）はレーザガスが正常状態であるレーザ発振器１０の放電管の放電が点灯する際の印加電圧および電流の関係を示す図である。図２（ａ）においては、縦軸は放電管に印加される電圧を示しており、横軸は放電管における電流を示している。また、図面の横軸に示される区間Ａは放電点灯前区間Ａを示しており、区間Ｂは放電点灯後区間Ｂを示している。なお、理解を容易にする目的で、図２（ａ）における一点鎖線は後述する図２（ｂ）の実線の挙動を示している。

図２（ａ）に示されるように、ＣＰＵ１によって放電起動動作が指令されると、放電管電流Ｉが増大する。放電管電圧Ｖは放電管電流Ｉの上昇に伴って増大する。そして、放電管電圧Ｖが電圧Ｖｃになると放電が点灯する。図示されるように、放電が点灯すると、放電管の等価インピーダンスの変化によって電圧Ｖは急激に低下し、電圧Ｖｄにおいて放電点灯動作が完了する。このときの電流Ｉは電流Ｉａである。なお、図２（ａ）における電圧Ｖａは絶縁破壊電圧Ｖａを示している。電圧Ｖｂは絶縁破壊を防止するために点灯動作を停止させる規定電圧Ｖｂを示しており、規定電圧Ｖｂは絶縁破壊電圧Ｖａよりもいくぶん低くなっている。図２（ａ）に示されるように、レーザガスに異常が無い場合には放電管の印加電圧は常に規定電圧Ｖｂよりも小さい領域に在る。つまり、放電点灯時電圧Ｖｃおよび放電点灯完了時電圧Ｖｄはいずれも規定電圧Ｖｂよりも小さい。

一方、図２（ｂ）はレーザガスに異常がある場合におけるレーザ発振器１０の放電管の放電が点灯する際の印加電圧および電流の関係を示す図２（ａ）と同様の図である。図２（ｂ）に示されるようなレーザガスに異常がある場合とは、例えばガスレーザ発振器を長期間にわたって停止させた場合、放電管に供給されるレーザガスの源（ボンベ）が空になった場合、またはガスレーザ発振器内部を大気開放した場合などにおいて、レーザガスを放電管内に流動させるのに用いられる送風機の潤滑用オイルが気化して放電管内のレーザガスに混入するような場合、すなわちレーザガス内に潤滑用オイルなどの不純物分子が混入し、レーザガスが劣化している場合を意味する。

図２（ｂ）に示される場合においては、ＣＰＵ１により放電起動動作が指令されると、放電管電流Ｉが増大する。しかしながら、レーザガスが劣化している場合には放電管セグメントの放電が点灯し難くなるので、図２（ｂ）における放電点灯時電圧Ｖｃ’は規定電圧Ｖｂおよび絶縁破壊電圧Ｖａを越えるようになる。その後、電圧Ｖは同様に急激に低下し、電圧Ｖｄ’において放電点灯動作が完了する。このときの電流Ｉは電流Ｉａ’である。放電点灯完了時電圧Ｖｄ’は図２（ａ）における放電点灯完了時電圧Ｖｄよりもかなり大きく、絶縁破壊電圧Ｖａを越えている。従って、このような場合には絶縁破壊が発生し、放電管、例えば放電管セグメント６ａ〜６ｄが破損する可能性がある。それゆえ、絶縁破壊を回避するためには、電圧Ｖを絶縁破壊電圧Ｖａよりも小さく、好ましくは規定電圧Ｖｂよりも小さくする必要がある。

本発明のガスレーザ発振器１０は図２（ａ）および図２（ｂ）に示される電圧と電流との間の関係を利用して、いずれの放電管セグメント６ａ〜６ｄにおいても絶縁破壊が生じないように動作するものである。図３および図４は本発明のガスレーザ発振器の一つの動作プログラムを示すフローチャートである。このプログラム１００は電源制御回路２のＲＯＭまたはＲＡＭに予め組み込まれており、ＣＰＵ１によって実行される。プログラム１００を実行する前には、ガスレーザ発振器１０の放電管９におけるレーザガス圧はほぼ大気圧に等しく、シャッタ１１は閉鎖状態にある。当然のことながら、この時点においては、放電管セグメント６ａ〜６ｄに放電は生じていない。

プログラム１００のステップ１０１においては、レーザガス圧制御システム１８を用いて放電管セグメント６ａ〜６ｄ内のレーザガス圧を所定のレーザガス圧Ｐ０まで上昇させる。次いで、送風機１４を駆動してレーザガスを送風配管９内に循環させる。ステップ１０２においては、励起用電源３ａ〜３ｄを通じて放電管セグメント６ａ〜６ｄに高周波電流が供給され、電流Ｉが徐々に増大される。次いで、ステップ１０３において、印加電圧検出回路４ａ〜４ｄを通じて放電管セグメント６ａ〜６ｄのそれぞれの電圧を検出する。以下、本願明細書においては、放電管セグメント６ａの電圧を電圧Ｖ１、放電管セグメント６ｂの電圧を電圧Ｖ２、放電管セグメント６ｃの電圧を電圧Ｖ３、放電管セグメント６ｄの電圧を電圧Ｖ４と呼ぶ。そして、これら電圧Ｖ１〜Ｖ４を代表して、電圧Ｖｎと呼ぶこととする。

次いで、ステップ１０４においては、これら放電管セグメント６ａ〜６ｄの全ての電圧∀Ｖｎ（＝Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４）が規定電圧Ｖｂ（図２を参照されたい）よりも小さいか否かを判定する。そして、全ての電圧∀Ｖｎが規定電圧Ｖｂよりも小さいと判定された場合にはステップ１０５に進む。ステップ１０５においては全ての放電管セグメント６ａ〜６ｄに異常が見られないために、これら放電管セグメント６ａ〜６ｄを全て点灯し、ガスレーザ発振器１０の立上げ処理を終了する。一方、全ての電圧∀Ｖｎが規定電圧Ｖｂよりも小さいわけではないと判定された場合、つまり電圧Ｖ１〜Ｖ４のうちの少なくとも一つの電圧が規定電圧Ｖｂよりも小さくないと判定された場合にはステップ１０６に進む。

ステップ１０６においては、ステップ１０３における電圧Ｖｎの検出がガスレーザ発振器１０の起動後において二回目の検出であったか否かが判定される。そして、二回目の検出であったと判定された場合には、後述するレーザガス入替えまたは暖機運転によってレーザガスの異常が解消されなかったと判断して、ステップ１０７に進む。ステップ１０７においては少なくとも一つの放電管セグメント６ａ〜６ｄにおいて容易に解消できないレーザガスの異常が発生していると判断してアラーム１６を発令する。これにより、操作者に注意を促すことができる。次いで、ステップ１０８に進んで、ガスレーザ発振器１０を自動的に立ち下げ、処理を終了し、絶縁破壊を事前に回避する。なお、ステップ１０６においては二回目に検出された電圧であるか否かを判定しているが、三回目またはそれ以上の回数であるか否かを判定するように変更してもよい。また、プログラム１００を簡易にする目的で、ステップ１０６から１０８を省略することもできる。

ステップ１０６において二回目の検出でないと判定された場合には、ステップ１０９に進む。ステップ１０９においては、放電管セグメント６ａ〜６ｄの全ての電圧∀Ｖｎが規定電圧Ｖｂ以上であるか否かを判定する。全ての電圧∀Ｖｎが規定電圧Ｖｂ以上であると判定された場合には、レーザガス内の不純物分子がかなり多量に混入しているために後述する暖機運転によってレーザガスの異常を解消しきれないと判断してステップ１１０に進む。ステップ１１０においては、図１に示されるレーザガス圧制御システム１８によって放電管セグメント６ａ〜６ｄ内のレーザガスを入れ替える。つまり、この場合には、送風配管９内を循環していたレーザガスが全て排出され、その後、新規のレーザガスが充填される。従って、放電管セグメント６ａ〜６ｄ内のレーザガスに混入していた全ての不純物分子もレーザガスと共に排出されるので、新規のレーザガスを充填した後は、放電管セグメント６ａ〜６ｄ内には不純物分子は存在しないようになる。

ステップ１０９において放電管セグメント６ａ〜６ｄの全ての電圧∀Ｖｎが規定電圧Ｖｂ以上でない、つまり電圧Ｖ１〜Ｖ４のうちの少なくとも一つの電圧が規定電圧Ｖｂより小さいと判定された場合にはステップ１１１に進む。ステップ１１１においては、放電管セグメント６ａ〜６ｄのうち、「Ｖｎ＜Ｖｂ」の関係を満たす電圧を有する放電管セグメントのみを点灯する。

次いで、ステップ１１２においてガスレーザ発振器１０の暖機運転を開始する。暖気運転時にはレーザガス圧Ｐ０を圧力Ｐ１（Ｐ１＜Ｐ０）まで低下させる。また、暖気運転時の放電電圧Ｖｚを通常運転時の放電電圧Ｖｅよりも低い（Ｖｚ＜Ｖｅ）ようにする。ステップ１１２においては、低圧力、低放電電圧で所定時間、例えば１５分間にわたって暖気運転を行い、それにより放電管セグメント６ａ〜６ｄに位置していた不純物分子が暖機運転によって排出されるようになる。その後、ステップ１１３において暖機運転および放電作用を停止する。

複数の放電管セグメント６ａ〜６ｄおよび励起用電源３ａ〜３ｄの特性バラツキにより各放電管セグメントにおける放電点灯特性は一定ではないので、レーザガスが劣化した場合であっても絶縁破壊電圧Ｖａ以下の電圧、例えば規定電圧Ｖｂよりも小さい電圧で放電が点灯することがある。このため、前述したステップ１１２においては通常の場合よりも低圧力、低放電電圧で暖機運転を行い、絶縁破壊の発生を防止している。そして、暖機運転を行う場合には、レーザガスの入れ替えを行う場合よりも短時間で不純物分子の排出を行うことが可能となる。

ステップ１１３における放電作用の停止およびステップ１１０におけるレーザガスの入れ替えが完了すると、ステップ１０２に進み、前述した処理を再び繰り返すものとする。ステップ１０２に再び進む場合には、暖機運転によってレーザガス内の不純物分子の一部が排出されているか、またはレーザガスの入れ替えによって全ての不純物分子が排出されているので、ステップ１０２によって放電管セグメント６ａ〜６ｄの電圧Ｖｎの全てが規定電圧Ｖｂよりも小さいと判定される可能性が増す。そして、ステップ１０６から１０８が設けられていない場合には、ステップ１０４において放電管セグメント６ａ〜６ｄの全ての電圧∀Ｖｎが規定電圧Ｖｂより小さいと判定されるまで処理を繰り返すようになる。

このように本発明においては、放電点灯前の各放電管セグメント６ａ〜６ｄの電圧Ｖｎを参照することにより、操作者の作業を伴うことなしに、各放電管セグメント６ａ〜６ｄ内のレーザガスに異常があるか否かを放電点灯前に判定している。そして、全ての放電管セグメント６ａ〜６ｄに異常が無い場合にのみ全ての放電管セグメント６ａ〜６ｄの放電点灯を行うようにしている。このため、レーザガスに異常がある場合、つまりレーザガス内に不純物分子が混入している場合に生じうる絶縁破壊によって放電管セグメント６ａ〜６ｄが破損するのを防止することができる。

さらに、本発明においては、放電管セグメント６ａ〜６ｄの少なくとも一つに異常が在る場合には暖機運転を行うかまたはレーザガスを入れ替えることによってレーザガス内の不純物分子を排出するようにしている。これにより、絶縁破壊が起こりうる状態を解消することができる。特に、放電管セグメント６ａ〜６ｄのうちの一部の放電管セグメントのみが異常である場合には、異常でない放電管セグメントのみを点灯して暖機運転により不純物分子を排出し、それにより、レーザガス入れ替えを行うよりも短時間で不純物分子を排出するようにしている。なお、図１においては四つの放電管セグメント６ａ〜６ｄを使用しているが、放電管セグメントの数が異なる場合であっても本発明の範囲に入るのは明らかである。

本発明に基づくガスレーザ発振器の概略図である。 （ａ）放電管の放電が点灯する際の印加電圧および電流の関係を示す図である。 （ｂ）放電管の放電が点灯する際の印加電圧および電流の関係を示す図である。 本発明のガスレーザ発振器の一つの動作プログラムを示すフローチャートである。 本発明のガスレーザ発振器の一つの動作プログラムを示すフローチャートである。

符号の説明

１ ＣＰＵ（点灯判定手段）
２ 電源制御回路
３ａ〜３ｄ 励起用電源
４ａ〜４ｄ 印加電圧検出回路
５ａ〜５ｄ 放電電極
６ａ〜６ｄ 放電管セグメント
７ リア鏡
８ 出力鏡
９ 送風配管
１０ ガスレーザ発振器
１１ シャッタ
１２’、１２ 冷却器
１３ レーザガス
１４ 送風機
１５ シャッタ制御回路
１６ アラーム装置
１７ レーザ光
１８ レーザガス圧制御システム
１９ ビームアブソーバ
Ｖａ 絶縁破壊電圧
Ｖｂ 規定電圧

Claims (5)

1. 放電点灯前における放電管の複数の放電管セグメント毎の電圧を検出する電圧検出手段と、
   前記電圧検出手段により検出された前記複数の放電管セグメントの電圧に基づいて、前記複数の放電管セグメントのそれぞれを点灯するか否かを判定する放電管セグメント点灯判定手段とを具備し、
   前記放電管セグメント点灯判定手段は、前記複数の放電管セグメントのうちの全ての放電管セグメントの電圧が所定の電圧よりも小さい場合にのみ、前記複数の放電管セグメントの全てを点灯させるようにしたガスレーザ発振器。
2. さらに、前記放電管内のレーザガスを入替えて浄化するレーザガス浄化手段を具備し、
   前記放電管セグメント点灯判定手段は、前記複数の放電管セグメントのうちの全ての放電管セグメントの電圧が所定の電圧以上である場合には、前記複数の放電管セグメントのうちの全てを点灯停止し、前記レーザガス浄化手段によって前記放電管内のレーザガスを浄化する請求項１に記載のガスレーザ発振器。
3. 前記放電管セグメント点灯判定手段は、前記複数の放電管セグメントのうちの一部の放電管セグメントの電圧が所定の電圧よりも小さい場合には、当該一部の放電管セグメントのみを点灯して暖機運転する請求項１に記載のガスレーザ発振器。
4. 前記レーザガス浄化後または前記暖機運転後において前記電圧検出手段によって前記複数の放電管セグメントの電圧を再度検出し、
   前記複数の放電管セグメントのうちの少なくとも一部の放電管セグメントの電圧が所定の電圧よりも小さい場合にはアラームを発する請求項２または３に記載のガスレーザ発振器。
5. 前記暖気運転時における前記放電管内のレーザガス圧および放電電圧は、前記ガスレーザ発振器の通常運転時におけるレーザガス圧および放電電圧とは異なるようにした請求項３または４に記載のガスレーザ発振器。

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