JPH01160070A - ガスレーザ発振器のレーザガスリフレッシュ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はガスレーザ発振器のレーザガスリフレッシュ装
置に関する。

（従来の技術） ガスレーザ発振器はレーザガスとしてＨｅ＋Ｎｚ＋ＣＯ
□等の混合ガスを用い、放電エネルギで励起されてレー
ザ発振を行うが、放電エネルギはレーザガスを高温にす
るので化学反応によってレーザガスの組成が変化し、発
振効率が低下して行く。

このようなレーザガスの劣化は触媒を用いたり、特殊な
ガスを混入させることによって遅らせることができるが
、完全に劣化を防ぐことはできないので、劣化したレー
ザガスをリフレッシュする必要がある。

レーザガスのリフレッシュ方法には従来から２つの方法
がある。

第１の方法は封じ切りと呼ばれる方法であり、発振器内
にレーザガスを充填して封じ込め、一定期間レーザ発振
を行い、レーザガスが完全に劣化した後にレーザガスを
排気し、再び新しいレーザガスを充填してレーザ発振を
再開する。

ガスレーザ発振器の入出力特性の一例を第２図に示す。

第２図において、Ｆ、は正常なレーザガスによる入出力
特性であり、レーザガスが劣化すると入出力特性はＦ２
に向って移行する。Ｐｏは定格レーザ出力、■ｏは電源
の最大出力電流を示している。

レーザガスが劣化して入出力特性がＦ２まで移行する間
は電源出力電流を増すことによって定格レーザ出力を保
持することができるが、さらに劣化が進行すると定格レ
ーザ出力を得ることができず、従ってレーザガスがＦ２
まで劣化すると、これを劣化限界としてレーザガスを交
換する必要がある。

レーザガスをリフレッシュする第２の方法は、新しいレ
ーザガスを発振動作中に発振器内に補給し、これとバラ
ンスをとりながら排気を行い、これによって入出力特性
をＦ工に近い状態に保持する方法である。

第３図はこの方法によるリフレッシュ装置の一例を示す
もので、レーザ発振器１内にはレーザガス供給装置２か
らあらかじめ設定された量のレーザガスが常時供給され
る。

この新しいレーザガスは発振器内で多少劣化したレーザ
ガスと混合し、排気装置３を介して排気される。

排気量は供給量とつり合う必要があり、その制御は発振
器内に取り付けた圧力センサ４を介してレーザガスの圧
力を検出し、制御装置１０を介して発振器内のレーザカ
スの圧力が一定となるように排気弁５を開閉操作するこ
とによって行われる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記レーザガスの封じ切りを行う第１の方法で＝３− はレーザガスの利用率は高いがレーザガスの交換に時間
がかかり、この間レーザ発振を止めなければならないの
でレーザ発振装置の稼動率の低下を招くという問題があ
る。

上記第２の方法では、レーザ発振を止めることなく運転
できるので発振装置の稼動率の低下は防止できるが、完
全に劣化していないレーザガスを排気するのでレーザガ
スの利用率が低下し、レーザガスの消費量が増大すると
いう問題がある。

本発明はレーザガスの消費が少なく、且っレーザ発振を
止めることなくレーザガスをリフレッシュできる合理的
なガスレーザ発振器のレーザガスリフレッシュ装置を提
供することを目的としている。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段と作用）本発明はレーザ
ガス供給装置と排気装置を備え、ガスレーザ発振器内の
レーザガスを所要範囲にリフレッシュするガスレーザ発
振器のレーザガスリフレッシュ装置において、ガスレー
ザ発振器の放＝４− 電入力を検出する放電入力検出器と、レーザ出力を検出
するレーザ出力検出器と、検出された放電入力とレーザ
出力を入力してガスレーザ発振器の入出力特性を演算し
、あらかじめ設定した基準特性と比較する比較装置と、
比較装置の出力に応じてレーザガス供給装置および排気
装置を制御し、算出された入出力特性が劣化限界基準特
性を超えたときはレーザガスの封じ切り運転を中止して
レーザガス供給装置と排気装置との連動運転による常時
リフレッシュ運転を開始させ、正常基準特性に回復した
ときは封じ切り運転に復帰させるようにし、これによっ
てガスレーザ発振器の発振を中断させることなく、且つ
少ないレーザガスの消費でレーザガスのリフレッシュを
可能にしている。

（実施例） 本発明の一実施例を第１図に示す。

第１図において、レーザ発振器１はレーザガス供給装置
２からレーザガスが供給され、圧力センサ４で検出され
る発振器内のレーザガスの圧力が運転圧力に達すると、
制御装置１０がらの指令でし−ザガス供給弁９が閉じら
れ、レーザガスの供給が停止して封じ切り状態となる。

この状態で電源１１から発振器１に放電入力が与えられ
ると、レーザ発振が生じ、発振器１内に充填されたレー
ザガスは徐々に劣化する。

レーザガスの劣化度合は次のようにして判定される。す
なわち放電入力検出器６で検出された放電電流とレーザ
出力検出器７で検出されたレーザ出力は比較装置８に入
力され、ここで入出力特性が演算され、あらかじめ設定
された基準特性すなわち正常なレーザガスにおける入出
力特性Ｆ１および劣化限界の入出力特性Ｆ２と比較され
る。

レーザガスの劣化度合が劣化限界を超えると封じ切り運
転を止め、レーザガスの供給と排気を開始して劣化した
レーザガスを新しく供給されたレーザガスによって徐々
に希釈してリフレッシュを行う。

この時、発振器内のガス圧力を一定に保つためにレーザ
ガスの供給とバランスさせながら排気を行う。

この場合、排気装置３による排気量をレーザガス供給装
置２からの供給量とを一致させるために、圧力センサ４
で検出した発振器内圧力が運転圧力となるように制御装
置１０を介して排気弁５の開閉操作を行う。

入出力特性が正常に回復すると、レーザガスの供給と排
気を止め、再び封じ切り運転を行う。

このように２つのリフレッシュ運転モードを交互に繰返
すサイクル運転を行うことにより、レーザ発振を止める
ことなく劣化したレーザガスをリフレッシュでき、さら
に常にレーザガスの供給と排気を行う従来のリフレッシ
ュ方法に比べてレーザガスの消費を減らすことができる
。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、常時レーザガスの
供給排気を行う従来のリフレッシュ方法に比べてガス消
費を減らすことができ、また劣化したレーザガスをレー
ザ発振を止めずにリフレッシュできるので、レーザ発振
装置の稼動率とレーザガスの利用率を向上することが可
能となる。

＝７−

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す系統図、第２図はレー
ザ発振器の入出力特性の一例を示す図、第３図は従来の
レーザ発振器のリフレッシュ装置の一例を示す系統図で
ある。 １・・・レーザ発振器　２・・・レーザガス供給装置３
・・・排気装置　　　　４・・・圧力センサ５・・・排
気弁　　　　　６・・・放電入力検出器７・・・レーザ
出力検出器　　８・・・比較装置９・・・レーザガス供
給弁　　１０・・・制御装置１１・・・電源

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザガス供給装置と排気装置を備え、ガスレー
   ザ発振器内のレーザガスを所要範囲にリフレッシュする
   ガスレーザ発振器のレーザガスリフレッシュ装置におい
   て、上記ガスレーザ発振器の放電入力を検出する放電入
   力検出器と、レーザ出力を検出するレーザ出力検出器と
   、上記検出された放電入力とレーザ出力を入力して上記
   ガスレーザ発振器の入出力特性を演算し、あらかじめ設
   定した基準特性と比較する比較装置と、上記比較装置の
   出力に応じて上記レーザガス供給装置および排気装置を
   制御する制御装置を備えたことを特徴とするガスレーザ
   発振器のレーザガスリフレッシュ装置。
2. （２）上記制御装置が、算出された入出力特性が劣化限
   界基準特性を超えたときはレーザガスの封じ切り運転を
   中止してレーザガス供給装置と排気装置との連動運転に
   よる常時リフレッシュ運転を開始させ、正常基準特性に
   回復したときは封じ切り運転に復帰させるように制御す
   る特許請求の範囲第１項記載のガスレーザ発振器のレー
   ザガスリフレッシュ装置。