JPH02126690A - Co↓2ガスレーザ制御装置 - Google Patents

Co↓2ガスレーザ制御装置

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JPH02126690A
JPH02126690A JP63280821A JP28082188A JPH02126690A JP H02126690 A JPH02126690 A JP H02126690A JP 63280821 A JP63280821 A JP 63280821A JP 28082188 A JP28082188 A JP 28082188A JP H02126690 A JPH02126690 A JP H02126690A
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JP
Japan
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output
setting circuit
pulse
discharge
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP63280821A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomiaki Hosokawa
富秋 細川
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP63280821A priority Critical patent/JPH02126690A/ja
Publication of JPH02126690A publication Critical patent/JPH02126690A/ja
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/03Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H01S3/036Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube

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】 産業上の利用分野 本発明はCO2ガスレーザ制御装置(で関し、特Cで放
雷管の確実なガ弧を行う装置に関するものである。
従来の技術 従来、DC励起あるいはRF励起のCO□ガスレーザ装
置において、放電開始電圧そのもののバラツキ、ガス流
広の変動、電源電圧の変動、放電管の汚れなどで放電管
が放電開始時あるいはレーザ出力をパワーコントロール
し、レーザ出力を絞った場合、点弧しない、あるいは失
弧する場合が発生し、板金加工などでの加工開始点の加
工不良などが発生していた。これらを解決するためにD
C励起のCO2ガスレーザ装置では放電管が放電開始電
圧以上になるように火花発振方式などの高周波発生装置
の出力を放電管に、印加あるいは、放下しやすいように
放電管て別途ビン電[jなどを設けていた。またRF励
起の002ガスレーザ装置では予備電離をさせるRF電
源を設けていた。
発明が解決しようとする課題 DC励起のCO2ガスレーザ装置の火花発振力式あるい
はビン電蹟方式、RF励起の002ガスレーザ装置の予
備電離方式などは経年変化などで確実に放電しない場合
があり、また点弧させる装置。
放電管が高価になった。
本発明は従来の欠点を除去し、既存のレーザ出力の出力
設定回路に一部回路を追加するのみで放電管の点弧が確
実に得られるようにしたものである。
課題を解決するための手段 上記の課題を解決するために本発明のCO2ガスレーザ
制御装置は、CO2ガスレーザ出力の大きさを設定する
連続モードの連続出力設定回路と、パルスモードのパル
ス出力設定回路と、あらかじめ設定された周期で自記放
電管の放電開始電圧以上の電圧となるように放電管に高
周波電力あるいは、直流放電電流を供給する定常イグナ
イトパルス出力設定回路と、前記連続出力設定回路また
はパルス出力設定回路の出力と定常イグナイトパルス出
力設定回路の出力とを重畳させる重畳回路とを具備し、
前記連続出力設定回路の出力または前記パルス出力設定
回路の出力と、前記定常イグナイトパルス出力設定回路
の出力とを前記重畳回路に入力し、該重畳回路の出力を
レーザ出力の大きさを設定する指令信号とするようにし
てなるものである。
作用 上記構成において、放電開始時あるいはレーザ出力を絞
った場合でも連続出力設定回路の出力または、パルス出
力設定回路の出力と、放電管の放電開始電圧以上の電圧
となるように高周波電力あるいは直流放電電流を供給す
る定常イグナイトパルス出力設定回路の出力とを重畳回
路に入力し、この重畳回路の出力をレーザ出力の大きさ
を設定する指令信号とすることにより、連続モードでも
パルスモードでも常にレーザ出力の大きさに影響を与え
ず、放電管の点弧放電のみに寄与する定常イグナイトパ
ルスが供給されるので放電管は確実に点弧する。
実施例 第4図(イ)は一般的な高速軸流形RF励起発振器の構
成、((ロ)は一般的な高速軸流形DC励起発撮器の構
成を示し、第4図の高周波出力発生制御装置74のブロ
ック図を示したものが第5図である。
第6図は従来のもので(イ)は連続出力設定回路の出力
指令信号、(0)はパルス出力設定回路の出力指令信号
を示したものである。それに対して第1図は本発明のも
ので、従来の指令信号に定常イグナイトパルス出力設定
回路の出力が重畳された重畳回路の出力指令信号を示し
たものであり、第1図(イ)、(ロ)は第6図の(イ)
、(ロ)に相当する。
第2図は定常イグナイトパルス出力設定回路の出力が重
畳された重畳回路の出力指令信号の説明図を示す。
第3図は本発明の定常イグナイトパルス出力設定回路を
示す。
次に第4図について説明する。
第4図(イ)は一般的な高速軸流形RF励起発振器の構
成を示し、ガラスなどの誘電体よりなる放電管71の外
周上には金属製の平行平板電極72゜73が密着して設
けられている。平行平板電極72゜73には高周波出力
発生制御装置74からの出力、例えば13.66 MH
z 、 2.5 kw 、 2〜3 kv (7)出力
が供給されている。放電管71内の放電空間には矢印で
示すような放電75が行なわれる。放電管71の両端に
固定配置されたりアミラー(全反射鏡)76と出力ミラ
ー(部分反射鏡)77とは光共振器を構成し、出力ミラ
ー77よシレーザ出カフ8が取り出される。レーザガス
79は送気管80の中を循環しており、放電75および
レーザガス79を循環させるブロア(送風機)81によ
り温度上昇したレーザガス79は熱交換器82により冷
却される。
第4図(ロ)は−船釣な高速軸流形DC励起発振器の構
成を示し、ガラスなどの誘電体よりなる放電管91の両
端部には電極92が設けられている。
T極92には直流高圧発生制御装置93の出力、例えば
DC2skv 、100mA程度の出力が供給される。
電極92にはさ1れた放電管91内の放電空間には矢印
で示す方向に放電94が行なわれる。放電空間の両端に
固定配置されたりアミラー96と出力ミラー96とは光
共振器を形成し、レーザ出力97は出力ミラー96より
取り出される。レーザガス98は送気管99の中を循環
しており、放電94およびレーザガス98を循環させる
ブロア100により温度上昇したレーザガス98は熱交
換器101により冷却される。
第6図について説明すると、高周波出力を発生するRF
i源3の出力は同軸ケーブル4で負荷とのマツチングを
とるためのマソチングボノクヌ5に伝送される。マノチ
ングボノクヌ5の出力は並列負荷とのバランスをとるた
めに設けられたカップリングコンデンサ6〜8に供給さ
れ、カップリングコンデンサ6〜8には放電管9〜11
が接続されている。
第6図の従来のものについて説明するとレーザ出力の大
きさは(イ)の連続モードの場合はP max(2ok
w)12.p、(1okw)−+3.P2(eskw)
14のように指令信号の大きさに応じてパワーコントロ
ールされる。同様に(ロ)のパルスモードの場合は、P
max(2okw)1s 、P、(1okw)1e。
P、、(5kw)17のようにパワーコントロールされ
る。
第1図の本発明のものについて説明すると、(イ)の連
続モードの場合は、パワーコントロールされたP2(5
kW)19に定常イグナイトパルスPmaX(20kW
)18が重畳されている。同様に(ロ)のパルスモード
の場合はパワーコントロールされたP2(5kW)21
に定常イグナイトパフuヌPmax(20kw)20が
重畳されている。
第2図に示すように定常イグナイトパルスはパルス幅T
wip 23 、パ/L/7.ピーク値pip 22を
変エルコとができ、例えばTwip 、 5 /jS〜
100fiS。
Pip、1okw〜22 kwなどと変えることができ
る。P2S5はパワーコントロールされた従来のパルス
ピーク値である。
なお、第1図、第2図、第6図の説明で縦軸は注入電力
で説明したが指令信号に置き換えてもよい。
第3図と第6図、第1図の関係を説明すると、第3図の
連続出力設定回路の出力はライン23に出力される第6
園(イ)に該当する。パルス出力設定回路24の出力は
、ライン26に出力され第6図(ロ)に該当する。
従来のものは切換スイッチ26を経たものが指令信号と
なっていた。
第3図の定常イグナイトパルス出力設定回路29には定
常イグナイトパルスの周期を決める信号として、パルス
出力設定回路の出力または周期設定回路27の出力が切
換スイッチ28を経て入力されており、いずれの周期で
も選択できる。
定常イグナイトパルス出力設定回路29の出力はライン
30に出力され、重畳回路31に入力される。
重畳回路31の出力は設定の指令信号32となり、連続
モードの場合は第1図(イ)に、パルスモードの場合は
第1図c口)に該当する。
第3図の重畳回路31はダイオードORなどで容易に実
現できる。
このように本発明のものは第3図の周期設定回路27.
切換スイッチ28.定常イグナイトパルヌ出力設定回路
292重責回路31を従来の回路に追加するだけでよい
。連続モードの場合の周期をパルス設定回路24の信号
で行なえば、周期設定回路27は削除できる。第1図は
その例である。
また逆にパルスモードの場合の周期を周期設定回路27
の出力で行なってもよい。
また同じく放電管の放電状態を検出する放電検出回路を
設け、放電開始時あるいは放電後の定常放電で放電管が
失弧した場合のみ定常イグナイトパルスを出力してもよ
い。
さらに放τE管の放7F状態を検出する放電検出回路を
設け、定常イグナイトパルスを立ち上げた後放宣検出回
路の出力で放電したことを確認して定常イグナイトパル
スを立ち下げてもよい。
発明の効果 LV上のように本発明においては放7F開始時あるいは
、レーザを絞った場合でも、連紗モード、パルスモード
いずれの場合でも、レーザ出力の大きさπ影響を与えな
い、放電管の点弧、放電のみに寄与する。定常イグナイ
トパルスが供給されるので、放電管は確実に点弧する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例における重畳回路の出力信号波
形図、第2図は同重畳回路の出力信号拡大波形図、第3
図は本発明の実施例を示すCO2ガスレーザ制御装置の
回路図、第4図は一般的な高速軸流形RF励起発振器と
高速軸流形DC励起発振器の斜視図、第5図は高速軸流
形RF励起発振器における高周波出力発生制御装置のブ
ロック図、第6円は連続出力設定回路の出力指令信号波
形とパルス出力設定回路の出力指令信号波形を示す図で
ある。 24・・・・・パルス出力設定回路、29・・・・定常
イグナイトパルス出力設定回路、31・・・・・重畳回
路。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか1名実 第 リ ヨ−TV 第 図 Jり も)危刊・) WU 第 図 C(h、串、鍛 第 図 第 図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 放電管から出力されるレーザ出力の大きさを設
    定する連続モードの連続出力設定回路と、パルスモード
    のパルス出力設定回路と、あらかじめ設定された周期で
    前記放電管の放電開始電圧以上の電圧となるように放電
    管に高周波電力あるいは直流放電電流を供給する定常イ
    グナイトパルス出力設定回路と、前記連続出力設定回路
    またはパルス出力設定回路の出力と前記定常イグナイト
    パルス出力設定回路の出力とを重畳させる重畳回路とを
    具備し、前記重畳回路の出力をレーザ出力の大きさを設
    定する指令信号とすることを特徴とするCO_2ガスレ
    ーザ制御装置。
  2. (2) 前記定常イグナイトパルス出力設定回路の出力
    の周期を前記パルス出力設定回路の出力の立ち上り時、
    あるいは立ち下り時、あるいは立ち上り時と立ち下り時
    の両方共で設定するようにしたことを特徴とする請求項
    1記載のCO_2ガスレーザ制御装置。
  3. (3) 前記定常イグナイトパルス出力設定回路の出力
    のパルスピーク値、パルス幅を可変できるようにしたこ
    とを特徴とする請求項1または2記載のCO_2ガスレ
    ーザ制御装置。
  4. (4) 前記放電管の放電状態を検出する放電検出回路
    を設け、放電開始時あるいは放電後の定常放電で放電管
    が失弧した場合のみ前記定常イグナイトパルス出力設定
    回路から出力するようにしたことを特徴とする請求項1
    乃至3のいずれかに記載のCO_2ガスレーザ制御装置
  5. (5) 前記放電検出回路の出力で前記定常イグナイト
    パルス出力設定回路の出力を立ち下げる、あるいは一定
    時限後に立ち下げることを特徴とする請求項1乃至4の
    いずれかに記載のCO_2ガスレーザ制御装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004158247A (ja) * 2002-11-05 2004-06-03 Sharp Corp プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
DE102011012387A1 (de) 2010-04-05 2011-10-06 Fanuc Corporation Gaslaseroszillator mit einer Funktion zum Bestimmen der Auflösung der Entladung

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