JP2862058B2 - Laser oscillator - Google Patents

Laser oscillator

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JP2862058B2
JP2862058B2 JP13335093A JP13335093A JP2862058B2 JP 2862058 B2 JP2862058 B2 JP 2862058B2 JP 13335093 A JP13335093 A JP 13335093A JP 13335093 A JP13335093 A JP 13335093A JP 2862058 B2 JP2862058 B2 JP 2862058B2
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discharge
electrode
laser
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electrodes
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聡 西田
昭博 大谷
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ガスレーザ発振器に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas laser oscillator.

【0002】[0002]

【従来の技術】図14は特開昭60−254684号公
報に示された従来の三軸直交形レーザ発振器の代表的構
成を示す斜視図である。また、図15は図14のレーザ
発振器を上から見た断面図である。図において、1はレ
ーザ光、2はレーザ光の光軸、3はレーザ媒質ガス、4
は放電電極、6はブロア、7はレーザ媒質ガスの流れ、
8は熱交換器、11はレーザ媒質ガス3が循環するため
のダクト、12a,12b,12c,12dはレーザ光
反射手段であり、レーザ媒質ガス3、放電電極4、ブロ
ア6、熱交換器8、ダクト11は筐体10の内部に構成
されている。
2. Description of the Related Art FIG. 14 is a perspective view showing a typical configuration of a conventional three-axis orthogonal laser oscillator disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-254684. FIG. 15 is a cross-sectional view of the laser oscillator of FIG. 14 as viewed from above. In the figure, 1 is a laser beam, 2 is an optical axis of the laser beam, 3 is a laser medium gas, 4
Is a discharge electrode, 6 is a blower, 7 is a flow of a laser medium gas,
Reference numeral 8 denotes a heat exchanger, 11 denotes a duct for circulating the laser medium gas 3, and 12a, 12b, 12c, and 12d denote laser light reflecting means. The laser medium gas 3, the discharge electrode 4, the blower 6, the heat exchanger 8 , The duct 11 is formed inside the housing 10.

【0003】図16は従来の放電電極4を示す一部断面
の斜視図である。13は誘電体、14は誘電体13に覆
われた金属電極、15は金属電極14の内部を流れ、放
電電極4を冷却する冷却水の通路、16は金属電極14
を覆う絶縁体であり、以上のように放電電極4が構成さ
れている。5は金属電極14に印加する交流電圧電源、
9は誘電体13間で発生する放電である。
FIG. 16 is a perspective view of a partial cross section showing a conventional discharge electrode 4. 13 is a dielectric, 14 is a metal electrode covered with the dielectric 13, 15 is a passage of cooling water flowing inside the metal electrode 14 and cooling the discharge electrode 4, and 16 is a metal electrode 14
And the discharge electrode 4 is configured as described above. 5 is an AC voltage power supply applied to the metal electrode 14,
Reference numeral 9 denotes a discharge generated between the dielectrics 13.

【0004】次に動作について説明する。筐体10内に
はレーザ媒質ガス3が充填されており、ブロア6によっ
て1対の放電電極4の間を通るように循環されている。
レーザ媒質ガス3は、例えば炭酸ガスレーザの場合は、
二酸化炭素、窒素、ヘリウムを含む混合ガスが一般的で
ある。放電電極4間には交流電圧を印加することによっ
て放電9が発生し、レーザ媒質ガス3を励起し、いわゆ
る原子のエネルギの高い準位の分布密度を低い準位の分
布密度より大きくした反転分布を生成する。反転分布が
発生したレーザ媒質ガスは光を放出し、レーザ反射手段
12a,12b,12c,12dによって反射、増幅さ
れる。特にレーザ光反射手段12aは透過もするように
構成されている。図14ではZ型折り返しタイプのレー
ザ発振器でレーザ光反射手段を4枚使用しているが、他
の共振器構成(レーザ光反射手段数が2以上)である場
合もある。増幅された光はレーザ反射手段12aから外
にレーザ光1として取り出される。励起された高温のレ
ーザ媒質ガス3は、熱交換器8を通り、冷却され再び循
環される。
Next, the operation will be described. The casing 10 is filled with a laser medium gas 3 and circulated by a blower 6 so as to pass between a pair of discharge electrodes 4.
The laser medium gas 3 is, for example, in the case of a carbon dioxide laser,
A mixed gas containing carbon dioxide, nitrogen and helium is common. A discharge 9 is generated between the discharge electrodes 4 by applying an AC voltage to excite the laser medium gas 3, and a population inversion in which the distribution density of so-called high energy levels of atoms is larger than that of low energy levels. Generate The laser medium gas in which the population inversion has occurred emits light and is reflected and amplified by the laser reflecting means 12a, 12b, 12c and 12d. In particular, the laser beam reflecting means 12a is configured to transmit light. In FIG. 14, four laser light reflecting means are used in a Z-type folded type laser oscillator, but another resonator configuration (the number of laser light reflecting means is two or more) may be adopted. The amplified light is taken out as laser light 1 from the laser reflecting means 12a. The excited high-temperature laser medium gas 3 passes through the heat exchanger 8 and is cooled and circulated again.

【0005】放電電極4は、レーザ媒質ガスの流れ7を
挟み、流れ方向と垂直に放電が形成されるように設置さ
れている。誘電体13は、例えばガラスやセラミクスな
どの高誘電体である。金属電極14に交流電圧5が印加
されると、対向する放電電極4の誘電体13間で誘電体
放電9が発生する。絶縁体16は誘電体13の放電面側
表面の一部を露出したまま、誘電体13を覆うように形
成され、周辺の部材(例えば筐体10)との放電を抑制
するために使用している。絶縁体16は、例えばシリコ
ン系あるいはテフロン系樹脂であり、誘電体13に比べ
て低い誘電率を持つ。誘電体13表面は励起によって、
高温になったレーザ媒質ガス7が循環しているため、金
属電極14に冷却水15を流して間接的に誘電体13を
冷却している。図中詳細には記述していないが、冷却水
の通路15には冷却水が流れ、ファンクーラーやコンプ
レッサー等を介して循環するように構成されている。
[0005] The discharge electrode 4 is disposed so that a discharge is formed perpendicularly to the flow direction with the laser medium gas flow 7 interposed therebetween. The dielectric 13 is a high dielectric such as glass or ceramics. When the AC voltage 5 is applied to the metal electrode 14, a dielectric discharge 9 is generated between the dielectrics 13 of the opposing discharge electrodes 4. The insulator 16 is formed so as to cover the dielectric 13 with a part of the surface on the discharge surface side of the dielectric 13 being exposed, and is used to suppress discharge with peripheral members (for example, the housing 10). I have. The insulator 16 is, for example, a silicon-based or Teflon-based resin, and has a lower dielectric constant than the dielectric 13. The surface of the dielectric 13 is excited,
Since the high-temperature laser medium gas 7 is circulating, the cooling water 15 flows through the metal electrode 14 to indirectly cool the dielectric 13. Although not described in detail in the figure, the cooling water flows through the cooling water passage 15 and is configured to circulate through a fan cooler, a compressor, or the like.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来のレーザ発振器は
上記のように構成されており、レーザ媒質ガス3が放電
9によって励起されるため、レーザ媒質ガスの流れ7方
向に図17のような温度勾配が生じる。一般に屈折率は
温度の関数であるため、前記温度勾配が屈折率分布を生
じる。光は屈折率の高い方向に進む性質があるので、あ
たかも共振器内にプリズムが挿入されたのと同一の状況
が生じ、設定された光軸2と違った発振軸にて光は共振
しはじめる。また、温度勾配は放電電力に比例するた
め、レーザ光の発振出力を上げると放電電力が上昇し、
温度勾配も大きくなる。前記変化の結果、レーザ光反射
手段を固定していると、図18のa→b→cのように発
振軸が変化する。ここで断っておくが、光軸とは温度勾
配がない場合で図18中のaであり、通常それぞれのレ
ーザ反射手段の中心を結んだ軸を示し、発振軸とは実際
にレーザ光が共振、増幅する軸である。上述のような変
化のため、レーザ出力を変化させる加工や測定を行う場
合に位置ずれや角度ずれが生じ、正確な測定や精度の良
い加工が困難であるという問題があった。
The conventional laser oscillator is constructed as described above. Since the laser medium gas 3 is excited by the discharge 9, the laser medium gas flows in the direction 7 of the laser medium gas as shown in FIG. A gradient occurs. Since the refractive index is generally a function of temperature, the temperature gradient produces a refractive index distribution. Since light travels in the direction of higher refractive index, the same situation occurs as if a prism was inserted into the resonator, and light starts to resonate at an oscillation axis different from the set optical axis 2. . Also, since the temperature gradient is proportional to the discharge power, increasing the laser beam oscillation output increases the discharge power,
The temperature gradient also increases. As a result of the change, when the laser light reflecting means is fixed, the oscillation axis changes as shown in FIG. Here, it should be noted that the optical axis is a in FIG. 18 when there is no temperature gradient, and generally indicates an axis connecting the centers of the respective laser reflecting means. , The axis to amplify. Due to the above-mentioned change, there is a problem that when processing or measurement for changing the laser output is performed, a position shift or an angle shift occurs, and it is difficult to perform accurate measurement or accurate processing.

【0007】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、レーザ出力の変化によってレ
ーザビームの特性が変化しない安定なレーザ発振器を得
ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to obtain a stable laser oscillator in which the characteristics of a laser beam do not change due to a change in laser output.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明に係るレーザ発
振器は、放電電極は、放電を生成するための交流電圧を
印加する電極管と放電電極を冷却する冷却通路を有する
と共に、レーザ光の光軸方向に分割して配置され、分割
された放電電極間を通るレーザ媒質ガスの流れは、各々
の放電電極間で対向流になるようにし、各々の電極管は
冷却通路を1本化する冷却通路接続手段と交流電圧を共
有化するための配線によって結び付けられ、1本化され
た放電電極を有し、各々の放電電極のレーザ媒質ガスの
上流端をレーザ光の光軸を挟んで交互に反対側に形成し
たものである。
In a laser oscillator according to the present invention, a discharge electrode has an electrode tube for applying an AC voltage for generating a discharge, a cooling passage for cooling the discharge electrode, and a laser light beam. The laser medium gas is divided in the axial direction and flows between the divided discharge electrodes so that the flow of the laser medium gas becomes a counterflow between the respective discharge electrodes, and each electrode tube has a single cooling passage. It has a single discharge electrode which is connected to the passage connecting means and a wiring for sharing an AC voltage, and has a single discharge electrode, and the upstream end of the laser medium gas of each discharge electrode is alternately arranged with the optical axis of the laser light interposed therebetween. It is formed on the opposite side.

【0009】また、放電電極は、放電を生成する電極管
と、上記電極を冷却する冷却通路を有し、上記放電電極
の電極管はレーザ媒質ガスの流れを分割するために電極
管の中心軸を平行にシフトした屈曲部を有し、上記媒質
ガスの流れは上記電極管の屈曲部において互いに対向流
になるようにしたものである。
The discharge electrode has an electrode tube for generating a discharge and a cooling passage for cooling the electrode, and the electrode tube of the discharge electrode has a central axis for dividing a flow of the laser medium gas. Are bent in parallel with each other, so that the flow of the medium gas is opposed to each other at the bent portion of the electrode tube.

【0010】また、電極管の屈曲部は絶縁体で覆われて
おり、放電を生成する放電部の電極管より細く構成され
ているものである。
Further, the bent portion of the electrode tube is covered with an insulator, and is configured to be thinner than the electrode tube of the discharge portion for generating a discharge.

【0011】また、放電電極は、放電を生成する電極管
を有し、上記電極管は放電面に突出部を有し、上記突出
部はレーザ光の光軸方向に分割して配置され、分割され
た放電電極の突出部の間を通るレーザ媒質ガスの流れ
は、各々の突出部の間で互いに対向流になるように形成
され、上記電極管の突出部以外は絶縁体で覆われる構成
にしたものである。
The discharge electrode has an electrode tube for generating a discharge, the electrode tube has a projection on a discharge surface, and the projection is divided and arranged in the optical axis direction of the laser beam. The flow of the laser medium gas passing between the projected portions of the discharge electrodes is formed so as to be opposed to each other between the projected portions, and the portion other than the projected portion of the electrode tube is covered with an insulator. It was done.

【0012】また、放電電極は放電を生成するように放
電発生側の裏面に導電体を配置した誘電体を有し、上記
導電体はレーザ光の光軸方向に分割して配置され、分割
された導電体に対応する放電電極の間を通るレーザ媒質
ガスの流れは、各々の導電体の間で互いに対向流になる
ようにしたものである。
Further, the discharge electrode has a dielectric material having a conductor disposed on the back surface on the discharge generating side so as to generate a discharge, and the conductor is divided in the optical axis direction of the laser beam, and is divided. The flow of the laser medium gas passing between the discharge electrodes corresponding to the conductors is such that the conductors are opposed to each other.

【0013】[0013]

【作用】この発明におけるレーザ発振器は、レーザ媒質
ガスの温度勾配によって生じる発振軸のずれを補正する
ように構成されているので、放電電力の強さによって生
じていたレーザビームの位置ずれを補正できる。
Since the laser oscillator according to the present invention is configured to correct the deviation of the oscillation axis caused by the temperature gradient of the laser medium gas, it is possible to correct the positional deviation of the laser beam caused by the intensity of the discharge power. .

【0014】また、放電電力の強さによって生じていた
レーザビームの位置ずれを補正できると共に放電電極を
一体化して放電を分割できるように構成されているので
筐体内部での配管や配線が増加せず信頼性の高いレーザ
発振器が得られる。
[0014] Further, since it is configured so that the displacement of the laser beam caused by the strength of the discharge power can be corrected and the discharge can be divided by integrating the discharge electrodes, the number of pipes and wirings inside the housing increases. Without this, a highly reliable laser oscillator can be obtained.

【0015】また、放電電極の放電領域で交差するガス
流によって生じるレーザ媒質ガスの乱流や渦巻がレーザ
ビームに及ぼす悪影響を取り除き、放電電力によって生
じていたレーザビームの位置ずれを補正できる。
Further, the turbulence and swirl of the laser medium gas caused by the gas flow intersecting in the discharge region of the discharge electrode can remove the adverse effect on the laser beam, and can correct the displacement of the laser beam caused by the discharge power.

【0016】また、ユニットの組み合わせ方によってレ
ーザ媒質ガスによって生じる発振軸のずれを補正できる
と共に、レーザ媒質ガスの軸方向と放電の軸方向に発生
していたレーザビームの異方性が改善され、方向性のな
い均質なビームを生成することができる。
In addition, the deviation of the oscillation axis caused by the laser medium gas can be corrected by the combination of the units, and the anisotropy of the laser beam generated in the axial direction of the laser medium gas and the axial direction of the discharge is improved. A uniform beam with no directivity can be generated.

【0017】[0017]

【実施例】実施例1. 以下、この発明の一実施例を図について説明する。図1
はこの発明の一実施例によるレーザ発振器を示す斜視図
である。また、図2は図1のレーザ発振器を上からみた
断面図である。従来のレーザ発振器と異なる点は放電電
極4と、ブロア6a,6bおよび熱交換器8a,8bお
よびダクト11a,11bを筐体10の光軸方向の中心
において分割して光軸に対して左右反対に配置して、レ
ーザ媒質ガス7a,7bは互いに対向するように流して
いることである。他の構成については従来のレーザ発振
器と同じであるので省略する。放電電極4によって生成
される放電9a,9bは前記ブロア等が分割された位置
にて分割されて生成され、レーザ発振が生成される光軸
位置2がそれぞれの放電9a,9bの下流側に位置する
ように放電電極4は一体化されて構成されている。
[Embodiment 1] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG.
1 is a perspective view showing a laser oscillator according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view of the laser oscillator of FIG. 1 as viewed from above. The difference from the conventional laser oscillator is that the discharge electrode 4, the blowers 6a and 6b, the heat exchangers 8a and 8b, and the ducts 11a and 11b are divided at the center of the casing 10 in the optical axis direction and left and right opposite to the optical axis. And the laser medium gases 7a and 7b are flowing so as to face each other. The other configuration is the same as that of the conventional laser oscillator, and will not be described. The discharges 9a and 9b generated by the discharge electrode 4 are generated by being divided at positions where the blower and the like are divided, and the optical axis position 2 where laser oscillation is generated is located downstream of the respective discharges 9a and 9b. As a result, the discharge electrode 4 is integrally formed.

【0018】図3は図1で示した放電電極4を示す一部
断面で表示した詳細図である。図において13a,13
bは、レーザ発振光軸方向で少なくとも2分割してガス
流方向にシフトさせた誘電体である。シフトする量は放
電の上流端から光軸までの距離が同一となるように形成
されている。誘電体13a,13bは各々の相対する誘
電体と向き合うように設置されている。9a,9bは交
流電圧5を電極管に印加することによって生成される放
電である。誘電体13a,13bによって覆われた金属
電極14、絶縁体16は従来と同じ構成であるので説明
を省略する。
FIG. 3 is a detailed view showing a partial cross section of the discharge electrode 4 shown in FIG. In the figure, 13a, 13
“b” is a dielectric that is divided at least into two in the laser oscillation optical axis direction and shifted in the gas flow direction. The shift amount is formed so that the distance from the upstream end of the discharge to the optical axis is the same. The dielectrics 13a and 13b are provided so as to face the respective dielectrics. 9a and 9b are discharges generated by applying an AC voltage 5 to the electrode tube. Since the metal electrode 14 and the insulator 16 covered by the dielectrics 13a and 13b have the same configuration as the conventional one, the description is omitted.

【0019】次に、実施例1の動作について説明する。
レーザ発振器の動作については従来と同じであるから、
ここでは省略する。図1、図2に示すようにブロア6
a,6b、熱交換器8a,8b、ダクト11a,11b
は放電電極4に対して2つに分割され、左右対称に配置
されているので、放電電極4によって生成される放電空
間において対向流にレーザ媒質ガス7a,7bが流れ
る。放電空間内ではレーザ媒質ガスの流れ方向に温度分
布が生成されるが、対向流になったところでこの温度分
布の傾斜は反転する。温度分布によって生じる屈折率の
分布によりレーザ光の発振軸が曲がってゆくことは従来
技術の課題で説明したが、傾斜が反転することによって
発振軸の曲がりが逆転し、発振軸の位置ずれを補正する
ことが可能である。
Next, the operation of the first embodiment will be described.
Since the operation of the laser oscillator is the same as before,
Here, it is omitted. As shown in FIG. 1 and FIG.
a, 6b, heat exchangers 8a, 8b, ducts 11a, 11b
Are divided into two with respect to the discharge electrode 4 and are arranged symmetrically to each other, so that the laser medium gases 7a and 7b flow in the counterflow in the discharge space generated by the discharge electrode 4. In the discharge space, a temperature distribution is generated in the flow direction of the laser medium gas, but the gradient of the temperature distribution reverses when the flow becomes countercurrent. The problem of the laser beam oscillation axis being bent by the distribution of the refractive index caused by the temperature distribution was explained in the problem of the prior art, but the reversal of the inclination reverses the bending of the oscillation axis and corrects the displacement of the oscillation axis. It is possible to

【0020】上記のように、放電ゾーンを2分割する例
を述べたが、放電ゾーンを多分割する場合も同じ効果を
奏する。すなわち、レーザ発振軸の曲がりは、レーザ光
反射手段12a,12b,12c,12dの曲率の形状
によって平行に移動する成分と角度の成分とに分解する
ことができるが、平行に移動する成分は、分割数を偶数
にすることで打ち消すことが可能である。また、角度の
成分は分割数が多ければ多いほどなくなる。図1、図2
のように折り返し回数が3回の場合、放電の分割数が2
つでも光軸の分割数は6つとなり、角度成分も無視でき
るほど小さくなる。図4には2分割の場合、レーザ出力
を上げた場合(温度勾配を大きくした場合)の発振軸変
化を2a→2b→2cのように示す。図中では発振軸の
変化はその差が認識できるように大きく記載してある
が、実際は平行ずれ量は非常に少なく、実使用では問題
にならない量である。角度ずれ量が従来例(図18)に
比べて格段に少なくなるので長距離伝搬させてもビーム
の位置ずれが非常に少なくなる。
As described above, the example in which the discharge zone is divided into two sections has been described. However, the same effect can be obtained when the discharge zone is divided into multiple sections. That is, the bending of the laser oscillation axis can be decomposed into a component that moves in parallel and a component of the angle depending on the shape of the curvature of the laser light reflecting means 12a, 12b, 12c, and 12d. It is possible to cancel by setting the number of divisions to an even number. The angle component disappears as the number of divisions increases. 1 and 2
When the number of turns is three as shown in FIG.
In any case, the number of divisions of the optical axis is six, and the angle component is so small that it can be ignored. FIG. 4 shows changes in the oscillation axis when the laser output is increased (when the temperature gradient is increased) in the case of two divisions, as indicated by 2a → 2b → 2c. In the figure, the change of the oscillation axis is greatly described so that the difference can be recognized. However, in practice, the amount of parallel deviation is very small and does not cause any problem in actual use. Since the amount of angular displacement is much smaller than that of the conventional example (FIG. 18), even if the beam is propagated over a long distance, the positional displacement of the beam is very small.

【0021】Appl.Phys.22(1989)1
835−1839で報告されているようにレーザ媒質ガ
スの流れと放電の方向と光軸とが互いに垂直に交わるレ
ーザ発振器では、レーザ光の光軸を放電のレーザ媒質ガ
ス下流端に設定する場合が多い。放電の下流端では、レ
ーザ発振の利得が一番高いため、効率よくレーザ出力を
取り出す場合に使用する。また、レーザ出力を効率的に
取り出すより、パルス発振時のパルスの応答性が必要な
場合は、放電のガス下流端から放電の中心方向へ光軸を
移動する。放電の上流側に光軸を設定する理由は、パル
スの立ち上がり 時間:τが τ=X/V X:放電上流端から光軸までの距離 V:放電内部でのレーザ媒質ガス流速 で、決められるからパルスの立ち上がりを早くするには
ブロアの性能を向上させるか、光軸を放電の上流側に移
動させるしかない。上記のように光軸位置は要求項目の
違いによって変えられるが、放電のガス上流端から光軸
までの距離(図2中のX)は、分割されたそれぞれの放
電位置で同じになるように設定する。なお、放電9a,
9bは光軸方向からみて、重なる部分があってもよく、
重なるように配置されてなくてもよい。また、放電のガ
スの上流端から光軸までの距離が一致することがレーザ
光のビームのずれを最小限にする設計条件であるが、製
造上の誤差の範囲で光軸までの距離が異なっても同様の
効果を奏する。さらに、放電電極のレーザ媒質ガスの上
流端がレーザ光の光軸を挟んで交互に反対側に形成され
ていればレーザ光のビームの位置ずれは従来の方法と比
べて非常に小さい。
Appl. Phys. 22 (1989) 1
As reported in 835-1839, in a laser oscillator in which the flow of the laser medium gas, the direction of discharge, and the optical axis cross each other perpendicularly, the optical axis of the laser light may be set at the downstream end of the laser medium gas of the discharge. Many. Since the laser oscillation gain is highest at the downstream end of the discharge, it is used for efficiently extracting the laser output. In addition, when the pulse response at the time of pulse oscillation is required rather than taking out the laser output efficiently, the optical axis is moved from the downstream end of the discharge gas toward the center of the discharge. The reason for setting the optical axis on the upstream side of the discharge is determined by the rise time of the pulse: τ is τ = X / V X: distance from the upstream end of the discharge to the optical axis V: laser medium gas flow rate inside the discharge The only way to make the pulse rise faster is to improve the performance of the blower or move the optical axis to the upstream side of the discharge. As described above, the optical axis position can be changed depending on the required items, but the distance (X in FIG. 2) from the gas upstream end of the discharge to the optical axis is the same at each of the divided discharge positions. Set. The discharge 9a,
9b may have an overlapping portion when viewed from the optical axis direction,
It is not necessary to arrange so that it may overlap. The design condition for minimizing the deviation of the laser beam is that the distance from the upstream end of the discharge gas to the optical axis is the same, but the distance to the optical axis differs within the range of manufacturing errors. The same effect can be obtained. Furthermore, if the upstream end of the laser medium gas of the discharge electrode is formed alternately on the opposite side with respect to the optical axis of the laser light, the displacement of the laser light beam is very small as compared with the conventional method.

【0022】以上のような構成にすることにより、レー
ザ出力によって生じていた温度勾配が光軸方向で逆転す
るように放電と光軸とガス流を設定したので、レーザ出
力によって生じていたレーザビームの位置ずれを補正で
きるという効果がある。
With the above configuration, the discharge, the optical axis, and the gas flow are set so that the temperature gradient generated by the laser output is reversed in the optical axis direction. There is an effect that the positional deviation can be corrected.

【0023】そして、放電電極を分割して放電を生成す
る手段として、放電電極の誘電体と金属電極とを一体化
した電極管について詳細に示したものを図5に示す。5
は交流電源、13a,13bは誘電体、14a,14b
は金属電極、15a,15bは金属電極を冷却する冷却
水の通路、18は金属電極14aと14bとを電気的に
つなぐ配線、19は金属電極14内部の冷却水の通路1
5aと15bとをつなぐバイパス、20は金属電極と誘
電体とを併せた電極管である。誘電体13は、例えばガ
ラスやセラミクスなどであって、コーティングや溶射な
どによって金属電極14を覆っている。バイパス19は
ホースによる配管であっても、冷却水の通路を持つブロ
ックであってもよい。図5では2分割の放電を発生する
ための電極管の構造を示したが、3分割以上の場合は電
極管20を増やし、バイパス19、配線18を増やすだ
けである。また、放電を生成する相対する電極管は図示
していない。
FIG. 5 shows an electrode tube in which a dielectric material of the discharge electrode and a metal electrode are integrated as a means for generating a discharge by dividing the discharge electrode. 5
Is an AC power supply, 13a and 13b are dielectrics, 14a and 14b
Is a metal electrode, 15a and 15b are cooling water passages for cooling the metal electrodes, 18 is a wiring for electrically connecting the metal electrodes 14a and 14b, and 19 is a cooling water passage 1 inside the metal electrode 14.
A bypass connecting 5a and 15b, 20 is an electrode tube combining a metal electrode and a dielectric. The dielectric 13 is, for example, glass or ceramics, and covers the metal electrode 14 by coating or thermal spraying. The bypass 19 may be a pipe with a hose or a block having a cooling water passage. FIG. 5 shows the structure of the electrode tube for generating two divided discharges. However, in the case of three or more divided portions, only the number of the electrode tubes 20 and the number of the bypasses 19 and the wires 18 are increased. Also, the opposite electrode tubes that generate the discharge are not shown.

【0024】複数の電極管は電気的につながっているた
め、分割された放電は全て同位相で発生する。同位相で
放電するため近接する放電との影響がなく、非常に安定
な放電が得られる。また、放電電極1対で複数の放電を
分割できるので筐体10内部の部材の増大がなく、絶縁
距離などによる配置方法の自由度が非常に高い。また、
分割された電極管は、電気も冷却水も放電電極内部でつ
ながっているため、放電電極への配線・配管は従来とま
ったく数が変わらず、筐体内部での継手の数が増えず、
水漏れや配線間・配線−部材間での放電等を極力押える
ことができ、レーザ発振器としての信頼性が高まる利点
がある。
Since the plurality of electrode tubes are electrically connected, all of the divided discharges occur in the same phase. Since the discharge is performed in the same phase, there is no influence from the adjacent discharge, and a very stable discharge can be obtained. Further, since a plurality of discharges can be divided by one pair of discharge electrodes, the number of members inside the housing 10 does not increase, and the degree of freedom of the arrangement method based on the insulation distance is extremely high. Also,
Since the divided electrode tubes connect both electricity and cooling water inside the discharge electrode, the number of wires and pipes to the discharge electrode remains the same as before, and the number of joints inside the housing does not increase,
Water leakage and discharge between wiring and between wiring and members can be suppressed as much as possible, and there is an advantage that reliability as a laser oscillator is enhanced.

【0025】実施例2. 放電電極を分割して放電を生成する手段として、放電電
極の誘電体と金属電極とを一体化した電極管の別の実施
例について詳細に示したものを図6に示す。5は交流電
源、13は誘電体、14は金属電極、15は金属電極を
冷却する冷却水の通路、20は金属電極と誘電体とを併
せた電極管、21は金属電極を屈曲させ、金属電極の中
心軸を平行にシフトさせる屈曲部である。図6では2分
割の放電を発生するための電極管の構造を示したが、3
分割以上の場合は屈曲部を増やすだけである。丁度、実
施例1のバイパスの変わりに金属電極で使用した部材を
使って、溶接等でつなげたものであってもよい。金属電
極と同じ部材を使用してつなげているので配線が必要で
なく、電気的に導通することになる。誘電体13は、金
属電極の屈曲部も併せて、覆ってあり、屈曲部も放電が
発生することになる。放電の領域を稼ぎたい場合は、こ
のような構成にする。その他の効果は実施例1と同じで
ある。
Embodiment 2 FIG. FIG. 6 shows another example of an electrode tube in which a dielectric material of a discharge electrode and a metal electrode are integrated as a means for generating a discharge by dividing a discharge electrode. 5 is an AC power supply, 13 is a dielectric, 14 is a metal electrode, 15 is a cooling water passage for cooling the metal electrode, 20 is an electrode tube combining the metal electrode and the dielectric, 21 is a metal electrode bent, and This is a bent portion that shifts the central axis of the electrode in parallel. FIG. 6 shows the structure of an electrode tube for generating a two-part discharge, but FIG.
In the case of division or more, only the bending portion is increased. In place of the bypass of the first embodiment, a member used for a metal electrode may be used and connected by welding or the like. Since the connection is made using the same members as the metal electrodes, no wiring is required and electrical conduction is achieved. The dielectric 13 also covers the bent portion of the metal electrode, and the bent portion also generates discharge. When it is desired to gain a discharge area, such a configuration is adopted. Other effects are the same as those of the first embodiment.

【0026】実施例3. 放電電極を分割して放電を生成する手段として、放電電
極の誘電体と金属電極とを一体化した電極管のさらに別
の実施例について詳細に示したものを図7に示す。5は
交流電源、13は誘電体、14は金属電極、15は金属
電極を冷却する冷却水の通路、20は金属電極と誘電体
とを併せた電極管、22は金属電極を屈曲させ、金属電
極の中心軸を平行にシフトさせる屈曲部である。屈曲部
22は、金属電極14より細くなっており、放電電極が
表面に露出しないように絶縁体15で覆われるような構
造にしている。図では2分割の放電を発生するための電
極管の構造を示したが、3分割以上の場合は屈曲部を増
やすだけである。誘電体13は、金属電極の屈曲部を覆
ってあっても、覆ってなくても、屈曲部は絶縁体に覆わ
れているので放電が発生しない。屈曲部では、細くなっ
ているので冷却水の通路15も同時に細くなり、冷却水
の圧損は大きくなるが、屈曲部での放電が悪影響(ガス
温度の異常上昇する)を及ぼす場合はこのような構成に
する。その他の効果は実施例1と同じである。
Embodiment 3 FIG. FIG. 7 shows in detail another embodiment of an electrode tube in which a dielectric material of a discharge electrode and a metal electrode are integrated as means for generating a discharge by dividing a discharge electrode. 5 is an AC power supply, 13 is a dielectric, 14 is a metal electrode, 15 is a passage for cooling water for cooling the metal electrode, 20 is an electrode tube combining the metal electrode and the dielectric, 22 is a metal electrode bent, and This is a bent portion that shifts the central axis of the electrode in parallel. The bent portion 22 is thinner than the metal electrode 14 and has a structure in which the discharge electrode is covered with the insulator 15 so as not to be exposed on the surface. In the figure, the structure of the electrode tube for generating a two-part discharge is shown. However, in the case of three or more parts, only the number of bent portions is increased. Regardless of whether or not the dielectric 13 covers the bent portion of the metal electrode, no discharge occurs because the bent portion is covered with the insulator. At the bent portion, the cooling water passage 15 also becomes narrower at the same time as the bent portion, and the pressure loss of the cooling water increases. However, when the discharge at the bent portion exerts an adverse effect (abnormal rise in gas temperature), such a case occurs. Configure. Other effects are the same as those of the first embodiment.

【0027】実施例4. 放電電極を分割して放電を生成する手段として、放電電
極の誘電体と金属電極とを一体化した電極管のさらに別
の実施例について詳細に示したものを図8に示す。5は
交流電源、13は誘電体、14は金属電極、15は金属
電極を冷却する冷却水の通路、20は金属電極と誘電体
とを併せた電極管、23a,23bは電極間に放電面に
突出された突出部である。突出部は、金属電極14を突
出部を持つ構造としてもよく、また誘電体自身を突出さ
せてもよい。突出部23以外は、絶縁体16に覆われ、
放電電極の表面には露出しない。図8では2分割の放電
を発生するための電極管の構造を示したが、3分割以上
の場合は突出部23を増やすだけである。上記構成にす
ることによって、電極管としては大きくなるが、電極間
の屈曲部が必要でないため、製造コストが安価であり、
冷却水の通路15は十分に大きく取れ、冷却水の圧損は
なくなる。その他の効果は実施例1と同じである。
Embodiment 4 FIG. FIG. 8 shows in detail another embodiment of an electrode tube in which a dielectric material of a discharge electrode and a metal electrode are integrated as a means for generating a discharge by dividing a discharge electrode. 5 is an AC power supply, 13 is a dielectric, 14 is a metal electrode, 15 is a cooling water passage for cooling the metal electrode, 20 is an electrode tube combining the metal electrode and the dielectric, and 23a and 23b are discharge surfaces between the electrodes. It is a protruding portion protruding from The protruding portion may have a structure in which the metal electrode 14 has a protruding portion, or may protrude the dielectric itself. Except for the protruding portion 23, it is covered with the insulator 16,
It is not exposed on the surface of the discharge electrode. FIG. 8 shows the structure of the electrode tube for generating two-division discharge. However, in the case of three-division or more, only the number of protrusions 23 is increased. With the above configuration, the electrode tube becomes large, but since a bent portion between the electrodes is not required, the manufacturing cost is low,
The cooling water passage 15 is sufficiently large, and the pressure loss of the cooling water is eliminated. Other effects are the same as those of the first embodiment.

【0028】実施例5. 放電電極を分割して放電を生成する手段として、1つの
放電電極の誘電体について詳細に示したものを図9
(a)に示す。13は誘電体、24a,24bは誘電体
の放電面の裏面に形成された導電体である。誘電体13
は板状であり、導電体24のある面側に金属電極があ
り、それぞれの導電体24a,24bと金属電極とは電
気的につながっている。放電は、誘電体裏面の導電体2
4の形状に合わせて生成される。導電体は印刷や溶射で
誘電体表面に形成できるため、非常に形状の自由度が高
く、種々の形状の放電を発生できるとともに、分割数の
多い放電を生成するときも容易に表現しやすい。その他
の効果は実施例1と同じである。図9(a)では、導電
体24a,24bは光軸方向に2分割されていて、ガス
流方向にスライドさせてあり、導電体端部27a,27
bは光軸方向で一致するように記載されているが、図9
(b)のように端部27a,27bが一致しないで、導
電体24側に入り込んでいてもよく、また離れていても
よい。また、図9では2分割のものだけを例として記載
しているが、複数個分割されていてもよい。
Embodiment 5 FIG. FIG. 9 shows the details of the dielectric of one discharge electrode as a means for generating a discharge by dividing the discharge electrode.
(A). 13 is a dielectric, and 24a and 24b are conductors formed on the back surface of the discharge surface of the dielectric. Dielectric 13
Has a metal electrode on the surface side of the conductor 24, and the conductors 24a and 24b are electrically connected to the metal electrode. The discharge is caused by the conductor 2 on the back of the dielectric.
4 is generated according to the shape of FIG. Since the conductor can be formed on the dielectric surface by printing or thermal spraying, it has a very high degree of freedom in shape, can generate various shapes of discharges, and can easily express a discharge with a large number of divisions. Other effects are the same as those of the first embodiment. In FIG. 9A, the conductors 24a and 24b are divided into two in the optical axis direction and are slid in the gas flow direction, and the conductor ends 27a and 27b are separated.
b is described as being coincident in the optical axis direction, but FIG.
As shown in (b), the ends 27a and 27b do not coincide with each other, and may enter the conductor 24 side or may be separated from each other. Although FIG. 9 shows only two parts as an example, a plurality of parts may be divided.

【0029】実施例6. 図10は1対の放電電極を詳細に示した斜視図である。
図において同一符号は実施例1のものと同じであるから
説明を省略する。25は分割された放電の対向するレー
ザ媒質ガス7a,7bの境界に設けられた仕切である。
対向するレーザ媒質ガスはその境界で衝突が発生し、渦
などが発生し、対流の損失や流れの乱れが生じたりす
る。対流の損失はレーザ媒質ガスの流速の低下を引き起
こし、正常なレーザ発振を阻害する。また、流れの乱れ
は局所的な温度上昇を引き起こし、放電を不安定にした
り、レーザビームの位置精度を悪くしたり、放電電極の
局所的温度上昇を招き、放電電極を破壊したりする。流
れの境界に仕切25を設けることで、レーザ媒質ガスの
流れをスムーズにし、安定なレーザ発振器が得られる効
果がある。仕切25は、放電の近くに設置されるので絶
縁物が望ましい。また、仕切25には共振器内部で共振
しているビームの通路が必要であるが、ビームの通路以
外は電極部ですき間がないように構成した方が効果的で
ある。
Embodiment 6 FIG. FIG. 10 is a perspective view showing a pair of discharge electrodes in detail.
In the figure, the same reference numerals are the same as those of the first embodiment, and the description is omitted. Reference numeral 25 denotes a partition provided at the boundary between the laser medium gases 7a and 7b facing the divided discharge.
The opposing laser medium gases collide at their boundaries, generate vortices and the like, causing convection loss and flow disturbance. The loss of convection causes a decrease in the flow rate of the laser medium gas, which hinders normal laser oscillation. In addition, the turbulence of the flow causes a local temperature rise, which makes the discharge unstable, deteriorates the positional accuracy of the laser beam, causes a local temperature rise of the discharge electrode, and destroys the discharge electrode. By providing the partition 25 at the boundary of the flow, there is an effect that the flow of the laser medium gas becomes smooth and a stable laser oscillator can be obtained. Since the partition 25 is installed near the discharge, an insulator is desirable. Further, the partition 25 needs a passage of a beam resonating inside the resonator, but it is more effective to configure the electrode portion so that there is no gap except for the beam passage.

【0030】実施例7. 図11は1対の放電電極4、ブロア6、熱交換器8をユ
ニット化した筐体の斜視図である。図において、同一符
号は従来と同じであるので説明を省略する。26はユニ
ット化された筐体である。図12には図11のユニット
化された筐体26を2組での組み合わせ方法を斜視図で
示している。図13はユニット化された筐体26を4組
組み合わせた場合の一例を放電電極と光軸との関係のみ
を示した図であり、図13(a)は光軸方向からみた図
であり、図13(b)は図13(a)をA−A’断面で
見た図、図13(c)は図13(a)をB−B’断面で
見た図である。それぞれの符号の後のa,b,c,dは
それぞれユニット化された筐体の1つ目、2つ目、3つ
目、4つ目を示している。図12で示したように、ユニ
ット化された筐体26を2つ使用してレーザ発振器を組
み立てる場合は180度反転させ、図13で示したよう
に4つ使用する場合は各々90度ずつ回転させ、2×n
つ使用する場合は180/n度ずつ回転させて組み合わ
せる。ユニット化されて組み合わせられた筐体の両端に
はミラー反射手段を備えたブロックが取り付けられ、真
空シールドされ、レーザ媒質ガスが封入されて循環す
る。光軸はそれぞれのユニット化された筐体26内の放
電のレーザ媒質ガス上流端からの距離が一致するように
設置されている。上流端から距離を一致させるように光
軸を設定する理由については実施例1ですでに説明して
いるのでここでは省略する。図では折り返しがない共振
器の場合を示しているが、折り返しがある場合はそれぞ
れのユニット化された筐体の対となる筐体(向きが18
0度違うもの)について折り返された光軸のうちどちら
かの光軸が上流端からの距離が一致するように設定され
ていればよい。
Embodiment 7 FIG. FIG. 11 is a perspective view of a housing in which a pair of discharge electrodes 4, a blower 6, and a heat exchanger 8 are unitized. In the figure, the same reference numerals are the same as those in the related art, and the description is omitted. Reference numeral 26 denotes a unitized housing. FIG. 12 is a perspective view showing a method of combining the unitized housings 26 of FIG. 11 in two sets. FIG. 13 is a diagram showing an example of a case where four sets of unitized housings 26 are combined, showing only the relationship between the discharge electrode and the optical axis, and FIG. 13A is a diagram viewed from the optical axis direction. FIG. 13B is a view of FIG. 13A as viewed along the line AA ′, and FIG. 13C is a view of FIG. 13A as viewed along the line BB ′. A, b, c, and d after the respective codes indicate the first, second, third, and fourth units of the unitized housing, respectively. As shown in FIG. 12, when assembling a laser oscillator using two unitized housings 26, it is turned 180 degrees, and when using four as shown in FIG. 13, each is rotated 90 degrees. Let 2 × n
When using two, they are rotated and combined by 180 / n degrees. At both ends of the unitized and combined housing, blocks provided with mirror reflecting means are attached, vacuum shielded, and laser medium gas is sealed and circulated. The optical axes are installed so that the distance from the upstream end of the laser medium gas of the discharge in each unitized housing 26 coincides. The reason for setting the optical axis so that the distance from the upstream end coincides with that of the upstream end has already been described in the first embodiment, and a description thereof will be omitted here. The figure shows the case of a resonator having no fold, but if there is a fold, a pair of cases (directions of 18
It is only necessary that one of the folded optical axes (set by 0 °) is set so that the distance from the upstream end coincides.

【0031】この実施例の効果は、ユニット化されてい
るので要求に対してレーザ発振出力が違うレーザ発振器
を短期間で供給できるとともに実施例1と同様な効果が
ある。さらにレーザ媒質ガスと放電の方向でレーザビー
ムの特性(ビームの真円性、次数等)が異なることがあ
るが、nが2以上の場合はレーザ媒質ガスの軸と放電の
軸とが入れ替わったり、変化するためレーザ媒質ガスの
軸方向と放電の軸方向で発生したレーザビームの異方性
をなくし、方向性のない均質なビームを取り出すことが
できる。
The effect of this embodiment is that it is unitized, so that a laser oscillator having a different laser oscillation output can be supplied in a short period of time, and the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Furthermore, the characteristics (circularity, order, etc.) of the laser beam may differ between the laser medium gas and the direction of the discharge, but when n is 2 or more, the axis of the laser medium gas and the axis of the discharge are interchanged. Because of the change, the anisotropy of the laser beam generated in the axial direction of the laser medium gas and the axial direction of the discharge can be eliminated, and a uniform beam having no directivity can be obtained.

【0032】実施例8. 実施例1,2,3,4,5,6,7では、放電空間内の
光軸が1つしか内場合について示しているが、放電空間
にレーザ光の光軸2が複数存在する場合は、何れかの光
軸が放電の上流端からの距離が一致しているように配置
すれば同様な効果が得られる。
Embodiment 8 FIG. In the first, second, third, fourth, fifth, sixth and seventh embodiments, the case where only one optical axis in the discharge space is present is shown. The same effect can be obtained by arranging any one of the optical axes so that the distance from the upstream end of the discharge coincides.

【0033】実施例9. 実施例8の変形例として、放電空間内部の複数の光軸の
中から2つの光軸を選択し、それらの光軸の中心軸が放
電の上流端からの距離が一致するように配置してもよ
い。また、上記2つの光軸間の距離を任意の配分で分割
した軸を放電の上流端からの距離が一致するように配置
してもよい。
Embodiment 9 FIG. As a modification of the eighth embodiment, two optical axes are selected from a plurality of optical axes inside the discharge space, and the optical axes are arranged such that the center axis of the optical axes is equal to the distance from the upstream end of the discharge. Is also good. Further, axes obtained by dividing the distance between the two optical axes by an arbitrary distribution may be arranged so that the distances from the upstream end of the discharge coincide.

【0034】実施例10. 実施例7では、ユニット化された筐体26を180度/
nずつ組み合わせると記載したが、レーザビームの位置
ずれを補正するだけであれば、少なくとも2つのユニッ
トが180度反転させて組み合わせてあればよい。
Embodiment 10 FIG. In the seventh embodiment, the unitized housing 26 is set at 180 degrees /
Although it is described that n units are combined, it is sufficient that at least two units are combined by being inverted by 180 degrees if only the positional deviation of the laser beam is corrected.

【0035】[0035]

【発明の効果】この発明は上記のように構成されている
ので、レーザ出力によってレーザビームの特性が変化し
ない安定なレーザ発振器を得られる効果がある。また、
分割された放電は、同位相であるため安定な放電が得ら
れ、放電電極一対で複数の放電を分割できるので筐体の
部材の節約ができ、絶縁距離などによる配置方法の自由
度が高い。
Since the present invention is constructed as described above, it is possible to obtain a stable laser oscillator in which the characteristics of the laser beam are not changed by the laser output. Also,
Since the divided discharges have the same phase, a stable discharge can be obtained, and a plurality of discharges can be divided by a pair of discharge electrodes, so that the members of the housing can be saved, and the degree of freedom of the arrangement method based on the insulation distance and the like is high.

【0036】また、電極管の接続は金属電極と同じ部材
でつないでいるので、配線の必要がなく、屈曲部も誘電
体で覆われており放電領域を稼ぐことができる。
Further, since the connection of the electrode tubes is connected by the same member as the metal electrode, there is no need for wiring, and the bent portion is covered with the dielectric, so that a discharge area can be obtained.

【0037】また、屈曲部での放電が発生しないのでガ
ス温度の異常上昇する等の悪影響を防止することができ
る。
Further, since no electric discharge occurs at the bent portion, adverse effects such as an abnormal rise in gas temperature can be prevented.

【0038】また、製造コストが安価であり、冷却水の
通路が大きく、冷却水の圧損を防止できる。
Further, the manufacturing cost is low, the passage of the cooling water is large, and the pressure loss of the cooling water can be prevented.

【0039】また、導電体は形状の自由度が高く、種々
の形状の放電を発生することができ、分割数の多い放電
を容易に生成できる。
Further, the conductor has a high degree of freedom in shape, can generate discharges of various shapes, and can easily generate a discharge having a large number of divisions.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施例によるレーザ発振器を示す
斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a laser oscillator according to an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の一実施例によるレーザ発振器を示す
上部からの断面図である。
FIG. 2 is a sectional view from above showing a laser oscillator according to an embodiment of the present invention.

【図3】この発明の一実施例によるレーザ発振器の放電
電極の構造を一部断面で示した詳細図である。
FIG. 3 is a detailed view partially showing a structure of a discharge electrode of a laser oscillator according to an embodiment of the present invention;

【図4】この発明の一実施例によるレーザ光の発振軸を
示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an oscillation axis of laser light according to one embodiment of the present invention.

【図5】この発明の他の実施例による放電電極の電極管
を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing an electrode tube of a discharge electrode according to another embodiment of the present invention.

【図6】この発明の他の実施例による放電電極の電極管
を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing an electrode tube of a discharge electrode according to another embodiment of the present invention.

【図7】この発明の他の実施例による放電電極の電極管
を示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing an electrode tube of a discharge electrode according to another embodiment of the present invention.

【図8】この発明の他の実施例による放電電極の電極管
を示す斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing an electrode tube of a discharge electrode according to another embodiment of the present invention.

【図9】この発明の他の実施例による放電電極の誘電体
を示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing a dielectric of a discharge electrode according to another embodiment of the present invention.

【図10】この発明の他の実施例による1対の放電電極
を詳細に示した斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing in detail a pair of discharge electrodes according to another embodiment of the present invention.

【図11】この発明の他の実施例によるユニット化され
た筐体を透明にして内部が見えるように示した斜視図で
ある。
FIG. 11 is a perspective view showing a unitized housing according to another embodiment of the present invention so that the inside can be seen.

【図12】図11に示すユニット化された筐体を透明に
して内部が見えるように2組組み合わせて示した斜視図
である。
FIG. 12 is a perspective view showing two units combined so that the unitized housing shown in FIG. 11 is transparent and the inside can be seen.

【図13】図11に示すユニット化された筐体を4組組
み合わせ、放電電極と光軸との位置関係を示した光軸方
向からみた断面図,A−A’での断面図、B−B’の断
面図である。
13 is a sectional view taken along the optical axis, a sectional view taken along the line AA ', showing a positional relationship between the discharge electrode and the optical axis, and a sectional view taken along the line B-. It is sectional drawing of B '.

【図14】従来のレーザ発振器を示す斜視図である。FIG. 14 is a perspective view showing a conventional laser oscillator.

【図15】従来のレーザ発振器を上からみた断面図であ
る。
FIG. 15 is a sectional view of a conventional laser oscillator viewed from above.

【図16】従来のレーザ発振器の放電電極の構造を一部
断面で示した斜視図である。
FIG. 16 is a perspective view showing a structure of a discharge electrode of a conventional laser oscillator in a partial cross section.

【図17】レーザ媒質ガスの流れの方向に発生する温度
分布である。
FIG. 17 is a temperature distribution generated in the direction of the flow of the laser medium gas.

【図18】レーザ出力によって発振軸の変化を示した模
式図である。
FIG. 18 is a schematic diagram showing a change in oscillation axis depending on a laser output.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ光 2 光軸 4 放電電極 5 交流電圧 6 送風器 7 レーザ媒質ガスの流れ 8 熱交換器 9 放電 13 誘電体 15 冷却通路 16 絶縁体 18 配線 19 冷却通路接続手段 20 電極管 21 屈曲部 22 屈曲部 23 突出部 24 導電体 25 仕切り 26 ユニット REFERENCE SIGNS LIST 1 laser light 2 optical axis 4 discharge electrode 5 AC voltage 6 blower 7 flow of laser medium gas 8 heat exchanger 9 discharge 13 dielectric 15 cooling passage 16 insulator 18 wiring 19 cooling passage connecting means 20 electrode tube 21 bent portion 22 Bent part 23 Projecting part 24 Conductor 25 Partition 26 Unit

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−95884(JP,A) 特開 昭64−42875(JP,A) 特開 昭60−28288(JP,A) 特開 平2−199893(JP,A)Continuation of the front page (56) References JP-A-62-95884 (JP, A) JP-A-64-42875 (JP, A) JP-A-60-28288 (JP, A) JP-A-2-199893 (JP) , A)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 対向する放電電極間で生成される放電の
方向と、上記放電電極間を通って循環するレーザ媒質ガ
スの流れ方向と、上記放電により上記レーザ媒質ガスを
励起し発生するレーザ光の光軸とが互いに垂直に交わる
ように構成されているレーザ発振器において、上記放電
電極は、放電を生成するための交流電圧を印加する電極
管と放電電極を冷却する冷却通路を有すると共に、レー
ザ光の光軸方向に分割して配置され、分割された放電電
極間を通るレーザ媒質ガスの流れは、各々の放電電極間
で対向流になるようにし、各々の電極管は冷却通路を1
本化する冷却通路接続手段と交流電圧を共有化するため
の配線によって結び付けられ、1体化された放電電極を
有し、各々の放電電極のレーザ媒質ガスの上流端をレー
ザ光の光軸を挟んで交互に反対側に形成したことを特徴
とするレーザ発振器。
1. An electric discharge generated between opposed discharge electrodes.
Direction and laser medium gas circulating through between the discharge electrodes
The laser medium gas by the discharge direction and the discharge.
The optical axis of the laser beam excited and generated crosses each other perpendicularly
In the laser oscillator configured as described above,
The electrode is an electrode that applies an AC voltage to generate a discharge
It has a cooling passage for cooling the tube and the discharge electrode,
Divided in the optical axis direction of the light,
The flow of the laser medium gas passing between the electrodes is between the discharge electrodes.
So that each electrode tube has one cooling passage.
To share AC voltage with cooling passage connecting means
And integrated discharge electrodes
The upstream end of the laser medium gas of each discharge electrode.
It is characterized by being formed on the opposite side alternately across the optical axis of the light
Laser oscillator.
【請求項2】 対向する放電電極間で生成される放電の
方向と、上記放電電極間を通って循環するレーザ媒質ガ
スの流れ方向と、上記放電により上記レーザ媒質ガスを
励起し発生するレーザ光の光軸とが互いに垂直に交わる
ように構成されているレーザ発振器において、上記放電
電極は放電を生成する電極管と、上記電極を冷却する冷
却通路を有し、上記放電電極の電極管はレーザ媒質ガス
の流れを分割するために電極管の中心軸を平行にシフト
した屈曲部を有し、上記媒質ガスの流れは上記電極管の
屈曲部において互いに対向流になるようにしたことを特
徴とするレーザ発振器。
2. A discharge is generated between the opposite discharge electrode
Direction and laser medium gas circulating through between the discharge electrodes
The laser medium gas by the discharge direction and the discharge.
The optical axis of the laser beam excited and generated crosses each other perpendicularly
In the laser oscillator configured as described above,
The electrodes consist of an electrode tube for generating electric discharge and a cold for cooling the electrodes.
A discharge passage, and the electrode tube of the discharge electrode is a laser medium gas.
Shift the central axis of the electrode tube in parallel to divide the flow
And the flow of the medium gas flows through the electrode tube.
It is especially noteworthy that the two
Laser oscillator.
【請求項3】 上記電極管の屈曲部は絶縁体で覆われて
おり、放電を生成する電極管より細く構成されているこ
とを特徴とする請求項2に記載のレーザ発振器。
3. The bent portion of the electrode tube is covered with an insulator.
And make it thinner than the electrode tube that generates the discharge.
The laser oscillator according to claim 2, wherein:
【請求項4】 対向する放電電極間で生成される放電の
方向と、上記放電電極間を通って循環するレーザ媒質ガ
スの流れ方向と、上記放電により上記レーザ媒質ガスを
励起し、発生するレーザ光の光軸とが互いに垂直に交わ
るように構成 されているレーザ発振器において、上記放
電電極は放電を生成する電極管を有し、上記電極管は放
電面に突出部を有し、上記突出部はレーザ光の光軸方向
に分割して配置され、分割された放電電極の突出部の間
を通るレーザ媒質ガスの流れは、各々の突出部の間で互
いに対向流になるように形成され、上記電極管の突出部
以外は絶縁体で覆われる構成にしたことを特徴とするレ
ーザ発振器。
4. The method according to claim 1, wherein the discharge generated between the opposed discharge electrodes is
Direction and laser medium gas circulating through between the discharge electrodes
The laser medium gas by the discharge direction and the discharge.
The optical axis of the excited and generated laser beam crosses each other perpendicularly.
In a laser oscillator configured to
The electrode has an electrode tube for generating a discharge, and the electrode tube has a discharge tube.
The projection has a projection on the electrical surface, and the projection is in the optical axis direction of the laser beam.
Between the projected portions of the divided discharge electrodes
The flow of the laser medium gas through the
And the protruding part of the electrode tube
Other than that, it is covered with an insulator.
User oscillator.
【請求項5】 対向する放電電極間で生成される放電の
方向と、上記放電電極間を通って循環するレーザ媒質ガ
スの流れ方向と、上記放電により上記レーザ媒質ガスを
励起し発生するレーザ光の光軸とが互いに垂直に交わる
ように構成されているレーザ発振器において、上記放電
電極は放電を生成するように放電発生側の裏面に導電体
を配置した誘電体を有し、上記導電体はレーザ光の光軸
方向に分割して配置され、分割された導電体に対応する
放電電極の間を通るレーザ媒質ガスの流れは、各々の導
電体の間で互いに対向流になるようにしたことを特徴と
するレーザ発振器。
5. A discharge generated between the opposed discharge electrodes
Direction and laser medium gas circulating through between the discharge electrodes
The laser medium gas by the discharge direction and the discharge.
The optical axis of the laser beam excited and generated crosses each other perpendicularly
In the laser oscillator configured as described above,
The electrode is a conductor on the back side of the discharge generating side so as to generate a discharge
And a conductor, wherein the conductor is an optical axis of the laser beam.
Direction, corresponding to the divided conductor
The flow of the laser medium gas between the discharge electrodes is
The feature is that the electric bodies are made to flow counter to each other.
Laser oscillator.
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