JP2010177419A - Gas laser oscillator - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ガスレーザ発振器の筐体構造に関するものであり、特に、直交励起型ガスレーザ発振器に関する。 The present invention relates to a housing structure of a gas laser oscillator, and more particularly to an orthogonal excitation gas laser oscillator.
従来の直交励起型ガスレーザ発振器(以下、単にガスレーザ発振器とも称す)においては、CO2ガスなどのレーザ媒介ガスを封入した密閉構造の発振器筐体を有しており、該発振器筐体内に、レーザ媒介ガス放電励起用の放電電極、レーザ媒介ガスを冷却する熱交換器およびレーザ媒介ガスを循環させる送風機が備えられている。
また、発振器筐体の両端には、ガスレーザ発振器を構成するミラー光学系が配置されている。
CO2ガスレーザなどのガスレーザにおける連続発振では、レーザ光を放出するガス分子を誘導放出に必要なエネルギ準位に励起(ポンピング)するために、放電時の電子衝突によって励起する放電励起を用いることが一般的である。
この場合、安定した放電を得るためには、発振器筐体内部を30〜60torrの真空状態とする必要がある。
このため、ガスレーザ発振器の発振器筐体の構造は、真空状態を保持可能な気密性能を有する必要がある。
A conventional orthogonally pumped gas laser oscillator (hereinafter also simply referred to as a gas laser oscillator) has a hermetically sealed oscillator housing in which a laser-mediated gas such as CO 2 gas is enclosed. A discharge electrode for gas discharge excitation, a heat exchanger for cooling the laser-mediated gas, and a blower for circulating the laser-mediated gas are provided.
Further, mirror optical systems constituting a gas laser oscillator are arranged at both ends of the oscillator housing.
In continuous oscillation in a gas laser such as a CO 2 gas laser, in order to excite (pump) gas molecules emitting laser light to an energy level necessary for stimulated emission, it is necessary to use discharge excitation excited by electron collision during discharge. It is common.
In this case, in order to obtain a stable discharge, the inside of the oscillator housing needs to be in a vacuum state of 30 to 60 torr.
For this reason, the structure of the oscillator housing of the gas laser oscillator needs to have an airtight performance capable of maintaining a vacuum state.
また、発振器筐体の内部に搭載(配置)された放電電極、熱交換器、送風機およびミラー光学系などを定期的にメンテナンスする必要があるので、発振器筐体の外部からメンテナンス作業者が容易にアクセスできることが必要である。
このため、発振器筐体には、広い開口部を設けると共に、開口部を塞ぐための取り外しが可能な蓋部材が取り付けられている。
ガスレーザ発振器の蓋部材は、発振器筐体の内部を真空状態としたときの負荷(圧力)に耐え、真空状態を保持可能な気密性能を保持し、かつ、発振器筐体の内部機器を容易にメンテナンスできるように外形面積を広くする必要がある。
In addition, since it is necessary to periodically maintain the discharge electrode, heat exchanger, blower, and mirror optical system mounted (arranged) inside the oscillator housing, maintenance workers can easily operate from outside the oscillator housing. It needs to be accessible.
For this reason, the oscillator housing is provided with a wide opening and a removable lid member for closing the opening.
The lid member of the gas laser oscillator can withstand the load (pressure) when the inside of the oscillator housing is in a vacuum state, maintains airtight performance that can maintain the vacuum state, and easily maintains the internal equipment of the oscillator housing It is necessary to enlarge the outer area so that it can be done.
通常、発振器筐体の蓋部材としては、板厚の厚い平板形状のものや、あるいはリブ構造を持つものが採用されている。
例えば、特許文献1(特開2007−294807号公報)に示されるガスレーザ発振器は、発振器筐体と該発振器筐体を真空状態に保つための蓋部材で構成されており、蓋部材は、筐体内部側あるいは外部側に膨出したドーム形状部(局面部)と、該ドーム形状部と側壁との間の領域に形成され、前記ドーム形状部より小さい筐体内部側あるいは外部側に膨出した凸起部である三角形凸構造部と、蓋部材の端辺が筐体内部側あるいは外部側に折り曲げられ突出した側壁を設けている。
蓋部材は、このような構造を採用したことにより、その板厚を薄くしても真空状態時に受ける圧力に耐えることができる。
Usually, as a lid member of the oscillator casing, a plate having a thick plate or a rib structure is employed.
For example, a gas laser oscillator disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-294807) includes an oscillator housing and a lid member for keeping the oscillator housing in a vacuum state. Formed in the area between the dome-shaped part (slope part) that bulges to the inner side or the outer side and the dome-shaped part and the side wall, and bulges to the inner or outer side of the casing smaller than the dome-shaped part A triangular convex structure portion which is a protruding portion and a side wall where the end side of the lid member is bent and protruded toward the inside or outside of the housing are provided.
By adopting such a structure, the lid member can withstand the pressure received in a vacuum state even if the plate thickness is reduced.
特許文献1に示される従来のガスレーザ発振器では、発振器筐体と蓋部材の間の空間部(主としてドーム形状部で形成される空間)がレーザ媒介ガスの主たる流路となっているので、蓋部材の「ドーム形状部(曲面部)」または「凸起部(三角形凸構造部)」が筐体内部側に膨出している場合は、レーザ媒介ガスの流路を狭めることになる。 In the conventional gas laser oscillator disclosed in Patent Document 1, the space between the oscillator housing and the lid member (the space formed mainly by the dome-shaped portion) serves as the main flow path for the laser-mediated gas. When the “dome-shaped portion (curved surface portion)” or “protrusion portion (triangular convex structure portion)” of FIG. 2 swells toward the inside of the housing, the flow path of the laser-mediated gas is narrowed.
レーザ媒介ガスの流路が狭まると、圧力損失が増大して、レーザ媒介ガスの流量が減少する。レーザ媒介ガスの流量が減少すると、放電電極における「レーザ媒介ガスによる熱量の持去り量」が減少するため、放電電極でのレーザ媒介ガスの温度が上昇する。
放電電極でのレーザ媒介ガスの温度が上昇すると、誘導放出に無関係の低エネルギ準位にガス分子が励起され、本来の誘導放出に必要なエネルギ準位に励起するガス(レーザ媒介ガス)分子が減少する。そのため、レーザの出力が低下するという問題点がある。
なお、誘導放出とは、励起された電子・原子・分子などが他のエネルギ準位に移る際に、外部から加えられた電磁波などのエネルギと同位相・同周波数で電磁波を放出する現象のことである。
As the laser-mediated gas flow path narrows, the pressure loss increases and the laser-mediated gas flow rate decreases. When the flow rate of the laser-mediated gas is decreased, the “amount of heat carried away by the laser-mediated gas” at the discharge electrode is decreased, so that the temperature of the laser-mediated gas at the discharge electrode is increased.
When the temperature of the laser-mediated gas at the discharge electrode rises, the gas molecules are excited to a low energy level unrelated to stimulated emission, and the gas (laser-mediated gas) molecules that excite to the energy level necessary for the original stimulated emission are Decrease. Therefore, there is a problem that the output of the laser is reduced.
Stimulated emission is a phenomenon in which electromagnetic waves are emitted with the same phase and frequency as externally applied electromagnetic waves, etc., when excited electrons, atoms, molecules, etc. move to other energy levels. It is.
また、従来のガスレーザ発振器の蓋部材は、レーザ媒介ガス(以下、単に、「レーザガス」あるいは「ガス」とも称す)の交換や発振器筐体の内部機器のメンテナンスなどを繰り返して行うと、徐々に変形して筐体の気密性を確保できなくなるという問題点もある。 In addition, the lid member of the conventional gas laser oscillator is gradually deformed by repeatedly exchanging the laser-mediated gas (hereinafter, simply referred to as “laser gas” or “gas”) and maintaining the internal equipment of the oscillator housing. As a result, there is a problem that the airtightness of the casing cannot be secured.
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、ガスレーザ発振器筐体の基本構造を変更することなく、ガス流路幅を拡張できてレーザ出力を高めることができる共に、更に、レーザ媒介ガスの交換や内部機器のメンテナンスなどを繰り返し行っても、蓋部材の変形を抑制することが可能であり、筐体の機密性も確保できるガスレーザ発振器を提供することを目的とする。 The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and without changing the basic structure of the gas laser oscillator casing, the gas flow path width can be expanded to increase the laser output. An object of the present invention is to provide a gas laser oscillator that can suppress the deformation of the lid member and can ensure the confidentiality of the casing even when the laser-mediated gas is exchanged or the maintenance of the internal equipment is repeated.
この発明に係るガスレーザ発振器は、ガスレーザ発振器の構成機器を搭載する発振器筐体と、前記発振器筐体の機密性を保つための部材であって、前記発振器筐体の内部側または外部側に膨出する曲面部と端辺に形成されて前記発振器筐体の内部側または外部側に突出した側壁とを有する蓋部材と、前記発振器筐体と前記蓋部材の間に配置され、形成された開口部によってレーザ媒介ガスの流路幅を拡張するガス流路幅拡張部材と、前記ガス流路幅拡張部材を挟んで前記蓋部材を前記発振器筐体に固定する蓋押さえ部材を備えたものである。 A gas laser oscillator according to the present invention includes an oscillator housing on which gas laser oscillator components are mounted, and a member for maintaining confidentiality of the oscillator housing, and bulges to the inside or outside of the oscillator housing. A lid member having a curved surface portion and a side wall formed on an end side and projecting to the inner side or the outer side of the oscillator casing, and an opening formed between the oscillator casing and the lid member And a lid holding member for fixing the lid member to the oscillator casing with the gas channel width expanding member interposed therebetween.
本発明によれば、発振器筐体と蓋部材の間に配置され、形成された開口部によってレーザ媒介ガスの流路幅を拡張するガス流路幅拡張部材を備えたので、ガス流路幅が拡張し、圧力損失を低減することができ、レーザ媒介ガス流量が増加して放電電極における熱量持去り量が増加する。
その結果、ガスの放電電極での分布は、誘導放出に必要なエネルギ準位の分子数が多くなり、レーザ出力が上昇する。
更に、ガス流路幅拡張部材を挟んで蓋部材を発振器筐体に固定する蓋押さえ部材を備えたので、レーザ媒介ガスの交換や発振器筐体の内部機器のメンテナンスなどを繰り返しても蓋部材の変形を抑制することが可能であり、筐体の機密性を確保できる。
その結果、長期間にわたって筐体の気密を確保することも可能となる。
According to the present invention, the gas flow path width is provided between the oscillator housing and the lid member, and the gas flow path width extending member that extends the flow width of the laser-mediated gas by the formed opening is provided. The pressure loss can be expanded and the laser-mediated gas flow rate can be increased to increase the amount of heat removed from the discharge electrode.
As a result, the distribution of the gas at the discharge electrode increases the number of molecules at the energy level necessary for stimulated emission, and the laser output increases.
Furthermore, since the lid holding member that fixes the lid member to the oscillator housing with the gas flow path width expanding member interposed therebetween is provided, the lid member can be maintained even when the laser-mediated gas exchange or maintenance of the internal equipment of the oscillator housing is repeated. Deformation can be suppressed, and the confidentiality of the housing can be secured.
As a result, it is possible to ensure the hermeticity of the casing over a long period of time.
以下、図面に基づいて、本発明の一実施の形態例について説明する。
なお、各図間において、同一符号は、同一あるいは相当のものであることを表す。
実施の形態1.
図1は、本発明によるガスレーザ発振器の全体構成を示す斜視図である。
図1において、ガスレーザ発振器100は、発振器筐体主構造101、蓋部材200、発振器筐体主構造101と蓋部材200との間に挿入して配置されるガス流路幅拡張部材300、蓋押さえ部材400などによって構成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the drawings, the same reference numerals indicate the same or equivalent ones.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a gas laser oscillator according to the present invention.
In FIG. 1, a
発振器筐体主構造(以下、単に発振器筐体と略す)101は、放電電極102、熱交換器103、送風機104、およびミラー光学系(図示なし)などの「ガスレーザ発振器100を構成する機器」を搭載する構造物である。なお、発振器筐体101は、鉄鋼、ステンレスなどの金属板材を溶接接合して形成される。
また、光共振器105は、光(電磁波)の定在波を作るための光学ミラー装置であり、平行に配置された2枚のミラーの間を光(電磁波)が何度も往復できるように構成されている。
また、Oリング溝109およびネジ穴108が形成されたフランジ107、発振器筐体101の変形を抑制するためのリブ110および開口部支持部材111は、溶接あるいはねじ締結などの方法で発振器筐体101に接合されている。
An oscillator casing main structure (hereinafter simply referred to as an oscillator casing) 101 includes “devices constituting the
The
Further, the
発振器筐体101のフランジ107に形成したOリング溝109に、Oリング106を配置した後に、フランジ107と対向させてガス流路幅拡張部材300を配置する。
発振器筐体101のフランジ107にガス流路幅拡張部材300を配置後、ガス流路幅拡張部材300のOリング溝301にOリング305を配置し、その後、ガスレーザ発振器100の開口部を塞ぐように、蓋部材200を配置する。
その後、蓋部材200の外部側に蓋押さえ部材400を配置し、フランジ107に形成されたネジ穴108にボルト締結することによって、発振器筐体101とガス流路幅拡張部材300、蓋部材200、蓋押さえ部材400が接合(固着)される。
After the O-
After disposing the gas flow path
Thereafter, the
この際に、Oリング溝109に配置されているOリング106をフランジ107とガス流路幅拡張部材300とで挟んで潰し、更に、Oリング溝301に配置されているOリング305をガス流路幅拡張部材300と蓋部材200とで挟んで潰し、ガスレーザ発振器100の気密を確保する。
これにより、ガスレーザ発振器100の筐体は耐圧容器となる。
なお、蓋押さえ部材400は蓋部材200に溶接しても良い。
At this time, the O-
Thereby, the housing of the
The
ここで、蓋部材200の構造について説明する。
図2は、実施の形態1によるガスレーザ発振器100の蓋部材200の構造を示す図であり、図2(a)は正面図、図2(b)は側面図である。
なお、図2(b)は、図2(a)の矢印Aの方向から蓋部材200を見たときの側面図である。
蓋部材200は、ガスレーザ発振器100の気密を確保するために、発振器筐体101とガス流路幅拡張部材300の開口部を塞ぐものであり、外形が略四角形で、4つの端辺(側辺)を有する。
本実施の形態では、蓋部材200は、1枚の鉄鋼、アルミまたはステンレスなどの金属板材により形成されている。
この蓋部材200には、プレスなどの方法によって擬部分球面形状をしたドーム形状部201およびドーム形状部201の周囲4箇所に配置された三角形凸構造部202が形成されている。
Here, the structure of the
2A and 2B are diagrams showing the structure of the
FIG. 2B is a side view when the
The
In the present embodiment,
The
ドーム形状部201は、発振器筐体101の内部側に膨出した曲面部である。
ドーム形状部201は、耐圧容器として内部側が凸となるように形成され、ガス流路幅拡張部材300の開口部支持部材302との干渉を避けるために、左右の2箇所に配置されている。
三角形凸構造部202は、蓋部材200の4つの端辺とドーム形状部であるドーム形状部201との間の領域に形成され、発振器筐体101の内部側に突出した凸起部である。
三角形凸構造部202は、ドーム形状部201より小さい。
また、三角形凸構造部202は、ドーム形状部201と同様に、内部側が凸となるように形成されている。
なお、ドーム形状部201の周囲4箇所に配置された三角形凸構造部202の一部は、蓋部材200の四隅部分に形成されている。
The dome-shaped
The dome-shaped
The triangular
The triangular
Further, like the dome-shaped
Note that a part of the triangular
本実施の形態では、蓋部材200には2つのドーム形状部201が形成されおり、ドーム形状部201が形成されていない周辺の平面部にも三角形凸構造部202が形成されている。
図2に示すように、本実施の形態による蓋部材200では、三角形凸構造部202が8箇所に形成されている。
なお、三角形凸構造部202は、外側が凸となるように形成してもよい。
蓋部材200の4つの端辺には、発振器筐体101の筐体側とは反対側に突出した側壁203が形成されている。
蓋部材200の4つの端辺にこのような側壁203を設けることにより、蓋部材200の剛性を大きくし、蓋部材200の面積を大きくしても、発振器筐体101が真空状態の時に受ける応力を緩和することができる。
In the present embodiment, two dome-shaped
As shown in FIG. 2, in the
In addition, you may form the triangular
By providing
側壁203は、発振器筐体101の反対側(発振器筐体の外側)に向かって、蓋部材200の4つの端辺を90度折り曲げることによって形成されている。
なお、側壁203は、4つの端辺に金属部材をネジ締結または溶接接合することにより形成されてもよい。
また、側壁203は、蓋部材200の4つの端辺を発振器筐体101の側に折り曲げて形成しても良い。
なお、蓋部材200の外周部には、フランジ107に設けられたネジ穴108と同じピッチでボルト締結用のボルトを貫通する貫通穴204が形成されている。
The
The
The
A through
次に、発振器筐体101と蓋部材200との間に挿入するガス流路幅拡張部材300の構造について説明する。
図3は、本発明によるガス流路幅拡張部材300の構造を説明するための図であり、図3(a)は正面図、図3(b)は側面図である。
なお、図3(b)は、図3(a)の矢印Bの方向からガス流路幅拡張部材300を見たときの側面図である。
ガス流路幅拡張部材300は、発振器筐体101の開口部と蓋部材200の間に挿入(配置)されるものであり、その外形は、フランジ107や蓋部材200と同様に、略四角形で4つの端辺を有する。
本実施の形態では、ガス流路幅拡張部材300は、鉄鋼、アルミ、またはステンレスなどの1枚の金属材料により形成されている。
Next, the structure of the gas flow path
FIGS. 3A and 3B are views for explaining the structure of the gas flow path
FIG. 3B is a side view of the gas flow path
The gas flow path
In the present embodiment, the gas flow path
ガス流路幅拡張部材300は、圧延などの方法によって製作された所定の厚みを有した板材の片面側にのみ機械加工などの方法によりOリング溝301が形成されており、更に、プレス抜き、または機械加工などの方法により開口部304が形成されている。
ガス流路幅拡張部材300の開口部304により形成される空間部によって、ガス流路が拡張される。
また、ガス流路幅拡張部材300の中央部には開口部支持部材302があり、該開口部支持部材302は、ガス流路幅拡張部材300を発振器筐体101のフランジ107に設置した時に開口部支持部材111に重なる位置に設ける。
また、ガス流路幅拡張部材300の外周部には、フランジ107に設けられたネジ穴108と同じピッチでボルト締結用の貫通穴303が形成されている。
The gas flow path
The gas flow channel is expanded by the space formed by the
An
Further, through
最後に、本実施の形態における蓋押さえ部材400の構造について説明する。
図4は、蓋押さえ部材400の構造を示す図であり、図4(a)は正面図、図4(b)は側面図である。
なお、図4(b)は、図4(a)の矢印Cの方向から蓋押さえ部材400を見たときの側面図である。
蓋押さえ部材400の外形は、蓋部材200の外径と同様に、略四角形であり、4つの端辺を有する。
本実施の形態では、蓋押さえ部材400は、1枚の鉄鋼、アルミまたはステンレスなどの金属材料により形成された板材である。
Finally, the structure of the
4A and 4B are diagrams showing the structure of the
FIG. 4B is a side view when the
The outer shape of the
In the present embodiment,
蓋押さえ部材400の外周部には、フランジ107に設けられたネジ穴108と同じピッチでボルト締結用の貫通穴401が形成されている。
また、蓋押さえ部材400の中央部には、機械加工などの方法によって開口部402を設けている。
蓋押さえ部材400は、ガス流路幅拡張部材300とほぼ同様の形状をしているが、蓋押さえ部材400の表面(両側ともに)にはガス流路幅拡張部材300に形成されているOリング溝301のような溝は存在しない。
本実施の形態による蓋押さえ部材400は、蓋部材200の外周部を発振器筐体101に固定する一体構造の部材である。
なお、また、蓋押さえ部材400は蓋部材200に溶接などの方法で固定しても良い。
On the outer periphery of the
In addition, an
The
The
The
このような構成によって、本実施の形態によるガスレーザ発振器100では、ガス流路幅を拡張してガス流量を増加させ、放電電極102におけるガス温度を低下させることができ、ガス分子の励起分布を誘導放出のしやすい反転分布とすることが可能となる。
その結果、レーザ出力が上昇する。
また、蓋押さえ部材400で蓋部材200を発振器筐体101と共締めすることにより、蓋部材200の変形が抑制されるので、レーザ媒介ガスの交換や発振器筐体の内部機器のメンテナンスなどを繰り返しても、発振器筐体101の機密性が確保できる。
なお、蓋部材200が新しくて(即ち、レーザ媒介ガスの交換や発振器筐体の内部機器のメンテナンスなどの回数が少なくて)、蓋部材200が変形していない場合は、蓋押さえ部材400は取り付けなくてもガスレーザ発振器の運転は可能である。
With such a configuration, in the
As a result, the laser output increases.
In addition, since the
In addition, when the
以上説明したように、本実施の形態によるガスレーザ発振器は、ガスレーザ発振器の構成機器を搭載する発振器筐体101と、発振器筐体101の機密性を保つための部材であって、発振器筐体101の内部側または外部側に膨出する曲面部201と端辺に形成されて発振器筐体101の内部側または外部側に突出した側壁203とを有する蓋部材200と、発振器筐体101と蓋部材200の間に配置され、形成された開口部304によってレーザ媒介ガスの流路幅を拡張するガス流路幅拡張部材300と、ガス流路幅拡張部材300を挟んで蓋部材200を発振器筐体101に固定する蓋押さえ部材400を備えている。
従って、本実施の形態によれば、発振器筐体と蓋部材の間に配置され、形成された開口部によってレーザ媒介ガスの流路幅を拡張するガス流路幅拡張部材を備えているで、ガス流路幅が拡張して圧力損失を低減することができ、レーザ媒介ガス流量が増加して放電電極における熱量持去り量が増加する。
その結果、ガスの放電電極での分布は、誘導放出に必要なエネルギ準位の分子数が多くなり、レーザ出力が上昇する。
更に、ガス流路幅拡張部材を挟んで蓋部材を前記発振器筐体に固定する蓋押さえ部材を備えているで、レーザ媒介ガスの交換やメンテナンスなどのために筐体内を繰り返し真空状態にしても、蓋部材の変形を抑制することが可能であり、長期間にわたって筐体の気密性を確保することができる。
As described above, the gas laser oscillator according to the present embodiment is an
Therefore, according to the present embodiment, the gas flow path width extending member that is disposed between the oscillator housing and the lid member and extends the flow path width of the laser-mediated gas by the formed opening is provided. The gas flow path width can be expanded to reduce pressure loss, the laser-mediated gas flow rate is increased, and the amount of heat removed from the discharge electrode is increased.
As a result, the distribution of the gas at the discharge electrode increases the number of molecules at the energy level necessary for stimulated emission, and the laser output increases.
Furthermore, a lid pressing member is provided for fixing the lid member to the oscillator housing with the gas flow path width extending member interposed therebetween, and the inside of the housing is repeatedly evacuated for laser-mediated gas replacement or maintenance. The deformation of the lid member can be suppressed, and the airtightness of the housing can be ensured over a long period of time.
実施の形態2.
図5は、実施の形態2によるガスレーザ発振器の蓋押さえ部材500の構造を示す図であり、図5(a)は蓋押さえ部材500の正面図、図5(b)は側面図である。
なお、図5(b)は、図5(a)の矢印Dの方向から蓋押さえ部材500を見たときの側面図である。
前述した実施の形態1では、蓋押さえ部材400は一体構造で作成されたものであったが、本実施の形態では、蓋押さえ部材は、一体構造ではなく、分割されている点が異なっている。
図6は、本実施の形態における蓋押さえ部材500が蓋部材200の角部の四隅に配置されている様子を示している。
Embodiment 2. FIG.
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing the structure of the
FIG. 5B is a side view when the
In the first embodiment described above, the
FIG. 6 shows a state in which the
実施の形態1で使用する蓋部材400は、レーザ媒介ガスの交換やメンテナンスなどのために筐体内を繰り返し真空状態にして使用するため、蓋部材の対角線対称に、あるいは中心線対称に変形が生じる。そのため、蓋部材200の四隅の変形が一番大きい。
そこで、本実施の形態では、蓋押さえ部材は一体構造ではなく、分割して蓋部材200の角部の四隅にのみ設ける。
Since the
Therefore, in the present embodiment, the lid pressing member is not an integral structure, but is divided and provided only at the four corners of the
蓋押さえ部材500を使用する際の方法について説明する。
実施の形態1と同様に、まず、発振器筐体101のOリング溝109にOリング106を配置した後に、発振器筐体101のフランジ107にガス流路幅拡張部材300を配置する。
ガス流路幅拡張部材300を配置後、ガス流路幅拡張部材300のOリング溝301にOリング305を配置し、その後ガス流路幅拡張部材300の開口部304を塞ぐように蓋部材200を配置する。
蓋部材200を配置後、蓋部材200の四隅に蓋押さえ部材500を配置し、ボルトで共締めする。
A method for using the
As in the first embodiment, first, the O-
After disposing the gas flow path
After the
蓋押さえ部材500について説明する。蓋押さえ部材500は、アルミまたはステンレスなどの金属材料により形成されている。
4つの蓋押さえ部材500は、蓋部材200の四隅の形状にそれぞれ対応させて、図5に示すような形状をしており、フランジ107に設けられたネジ穴108と同じピッチでボルト締結用の貫通穴501が形成されている。
但し、貫通穴501は、フランジ107の四隅において、1辺に最低1箇所、フランジ107のネジ穴108と同じ位置に設けられている。
そして、蓋押さえ部材500は、蓋部材200の角部を発振器筐体101に固定できるように、蓋部材200の4つの角部(即ち、四隅)に配置される。
なお、蓋押さえ部材500を蓋部材200に固定する方法は、ボルトで共締めする方法の他に、溶接する方法などであってもよい。
The
The four
However, the through
The
The method of fixing the
以上説明したように、本実施の形態における蓋押さえ部材は、複数に分割されており、分割された複数の蓋押さえ部材500によって、蓋部材200の角部を発振器筐体101に固定する。
従って、本実施の形態によれば、分割された蓋押さえ部材500は、蓋部材200の4つの角部(即ち、四隅)のみに配置されるので、実施の形態1における一体形の蓋押さえ部材400と比較して、蓋押さえ部材の材料使用量を少なくすることが出来る。
As described above, the lid pressing member in the present embodiment is divided into a plurality of parts, and the corners of the
Therefore, according to the present embodiment, the divided
実施の形態3.
図7は、実施の形態3によるガスレーザ発振器の蓋押さえ部材600の概観を示す図であり、図7(a)は蓋押さえ部材600の正面図、図7(b)および図7(c)は側面図である。
なお、図7(b)は、図7(a)の矢印Eの方向から蓋押さえ部材600を見たときの側面図、図7(c)は、図7(a)の矢印Fの方向から蓋押さえ部材600を見たときの側面図である。
図において、601は、蓋押さえ部材600を蓋部材200に締結するための貫通穴である。
また、図8は、本実施の形態における蓋押さえ部材600が蓋部材200の角部の四隅に配置されている様子を示している。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 7 is a view showing an overview of the
7B is a side view when the
In the figure,
FIG. 8 shows a state in which the
前述したように、従来の蓋部材は、端辺の側壁が四隅で接合していないことにより、繰り返し使用すると、徐々に蓋部材が対角線に対称に、若しくは蓋部材中心線を対称に変形して、ガスレーザ発振器の気密を確保できなくなる。
しかし、本実施の形態では、側壁203同士の接合部に蓋押さえ部材600を配置することにより、蓋部材200の外周に4つある側壁203が連続した一体構造となり、この構造は、蓋部材200に対してリブ構造となっている。
なお、押さえ部材600は、図7に示すように、90度に折り曲げられたU字状の溝部を有した構造をしており、このU字状の溝部に側壁203の端部をはめ込んで、4つある側壁203を連続した一体構造としている。
As described above, since the conventional lid member is not joined at the four corners, the lid member gradually deforms symmetrically with respect to the diagonal line or symmetrically with respect to the center line of the lid member. The gas laser oscillator cannot be secured.
However, in the present embodiment, the
As shown in FIG. 7, the pressing
蓋押さえ部材600を使用する際の方法について説明する。
発振器筐体101のOリング溝109にOリング106を配置した後に、発振器筐体101のフランジ107にガス流路幅拡張部材300を配置する。
ガス流路幅拡張部材300を配置後、ガス流路幅拡張部材300のOリング溝301にOリング305を配置し、その後ガス流路幅拡張部材300の開口部304を塞ぐように蓋部材200を配置し、ボルトで筐体101と接合する。
蓋部材200を配置後、90度に折り曲げたU字状の溝部を有した蓋押さえ部材600を蓋部材200の四隅に取り付ける。
その際、蓋部材200の端部の側壁203は、蓋押さえ部材600のU字状の溝部にはめ込まれ、ボルトなどの締結具で蓋部材200と固定されている。これにより、蓋部材200の端部に形成された4つの側壁203を一体構造としている。
このような構成によって、蓋部材200の剛性を増大させて、蓋部材200の変形を抑制できると共に、図8からも判るように、蓋押さえ部材600は、蓋押さえ部材400、500と比較して材料使用量を更に少なくすることが出来る。
A method for using the
After the O-
After disposing the gas flow path
After placing the
At that time, the
With such a configuration, the rigidity of the
以上説明したように、本実施の形態における蓋押さえ部材600は、複数に分割されており、分割された前記蓋押さえ部材は、それぞれ90度に折り曲げられたU字状の溝部を有した構造をしており、この溝部に側壁203の端部をはめ込み、締結具で蓋部材200に締結することにより、4つある側壁203を一体構造としている。
従って、本実施の形態によれば、蓋部材200の剛性が更に増加するので、蓋部材200の変形を確実に抑制できると共に、複数の蓋押さえ部材600は、前述の実施の形態2における蓋押さえ部材500よりも材料使用量を更に低減することが出来る。
As described above, the
Therefore, according to the present embodiment, since the rigidity of the
実施の形態4.
図9は、実施の形態4によるガスレーザ発振器の全体の構成を示す斜視図である。
基本構成は実施の形態1とほぼ同じであるが、本実施の形態4は実施の形態1と比較して、発振器筐体101と発振器筐体101の開口部を塞ぐ蓋部材200の間にガス流路幅拡張部材300を複数枚挿入している点で異なる。
なお、蓋押さえ部材は、実施の形態1、2、3に記載している蓋押さえ部材400、500、600のいずれを使用しても良い。
FIG. 9 is a perspective view showing the overall configuration of the gas laser oscillator according to the fourth embodiment.
Although the basic configuration is substantially the same as that of the first embodiment, the fourth embodiment is different from the first embodiment in that gas is provided between the
Note that any of the
このような構成によって、本実施の形態では、実施の形態1の場合に較べてガス流路を更に拡張することができ、放電電極102でのガス流量が更に増加する。
ガス流量が更に増加すると、放電電極102における熱量持去り量が更に増加してガス温度が低下する。
ガス温度が更に低下すると分子分布がエネルギ準位の高い分子数が更に多くなる反転分布を形成する為レーザ出力が更に増加する。
若しくは、圧力損失が更に低減するため送風機の回転周波数を下げても、ガス流路幅拡張部材300を1枚挿入した時と同程度のガス流量を得ることが出来る。
その結果、送風機への入力電力を低減することが出来る。
With this configuration, in this embodiment, the gas flow path can be further expanded as compared with the case of Embodiment 1, and the gas flow rate at the
When the gas flow rate is further increased, the amount of heat removed from the
When the gas temperature further decreases, the laser output is further increased because an inversion distribution is formed in which the number of molecules having a high energy level in the molecular distribution is further increased.
Alternatively, since the pressure loss is further reduced, even if the rotational frequency of the blower is lowered, it is possible to obtain the same gas flow rate as when one gas flow path
As a result, input power to the blower can be reduced.
以上説明したように、本実施の形態によるガスレーザ発振器は、発振器筐体101の開口部と蓋部材200の間に複数のガス流路幅拡張部材300を挿入する。
従って、レーザ媒介ガスの流路を更に拡張してガス流量を増加することが可能となり、レーザ出力を増加させることができる。
As described above, in the gas laser oscillator according to the present embodiment, a plurality of gas flow path
Therefore, it is possible to further expand the flow path of the laser-mediated gas and increase the gas flow rate, thereby increasing the laser output.
この発明は、出力を増加できると共に発振器筐体の気密性も確保できるガスレーザ発振器の実現に有用である。 The present invention is useful for realizing a gas laser oscillator that can increase the output and secure the hermeticity of the oscillator housing.
100 ガスレーザ発振器 101 発振器筐体
102 放電電極 103 熱交換器
104 送風機 105 光共振器
106、305 Oリング 107 フランジ
108 ネジ穴 109、301 Oリング溝
110 リブ 111、302 開口部支持部材
200 蓋部材 201 曲面部(ドーム形状部
202 三角形凸構造部 203 側壁
204、203、303、401、501、601 貫通穴
300 ガス流路幅拡張部材
304、402 開口部
400、500、600 蓋押さえ部材
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記発振器筐体の機密性を保つための部材であって、前記発振器筐体の内部側または外部側に膨出する曲面部と、端辺に形成されて前記発振器筐体の内部側または外部側に突出した側壁とを有する蓋部材と、
前記発振器筐体と前記蓋部材の間に配置され、形成された開口部によってレーザ媒介ガスの流路幅を拡張するガス流路幅拡張部材と、
前記ガス流路幅拡張部材を挟んで前記蓋部材を前記発振器筐体に固定する蓋押さえ部材を備えたことを特徴とするガスレーザ発振器。 An oscillator housing on which gas laser oscillator components are mounted;
A member for maintaining confidentiality of the oscillator casing, wherein the oscillator casing is formed on the inner side or the outer side of the oscillator casing, and the inner side or the outer side of the oscillator casing. A lid member having a side wall protruding to
A gas channel width expanding member that is disposed between the oscillator housing and the lid member and expands the channel width of the laser-mediated gas by the formed opening;
A gas laser oscillator comprising a lid pressing member for fixing the lid member to the oscillator casing with the gas flow path width extending member interposed therebetween.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009018017A JP2010177419A (en) | 2009-01-29 | 2009-01-29 | Gas laser oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2009018017A JP2010177419A (en) | 2009-01-29 | 2009-01-29 | Gas laser oscillator |
Publications (1)
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JP2009018017A Pending JP2010177419A (en) | 2009-01-29 | 2009-01-29 | Gas laser oscillator |
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2009
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