JPH02174282A - Gas laser oscillator - Google Patents

Gas laser oscillator

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Publication number
JPH02174282A
JPH02174282A JP32981488A JP32981488A JPH02174282A JP H02174282 A JPH02174282 A JP H02174282A JP 32981488 A JP32981488 A JP 32981488A JP 32981488 A JP32981488 A JP 32981488A JP H02174282 A JPH02174282 A JP H02174282A
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JP
Japan
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gas
turbo
laser
blower
discharge
Prior art date
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Application number
JP32981488A
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Japanese (ja)
Inventor
Norio Karube
規夫 軽部
Tsutomu Funakubo
舟久保 勤
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Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
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Publication date
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Publication of JPH02174282A publication Critical patent/JPH02174282A/en
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Abstract

PURPOSE:To realize savings in volume and weight and to improve pointing stability and beam property by constituting a blower by a plurality of turbo blowers which are connected in series. CONSTITUTION:High frequency discharge is applied instead of d.c. discharge. Metal electrodes 4, 5 are attached onto a periphery of a discharge tube 1. The metal electrode 4 is grounded and the metal electrode 5 is connected to a high frequency power source 6. A high frequency voltage is applied between the metal electrodes 4, 5 from the high frequency power source 6. High frequency glow discharge thereby develops inside the discharge tube 1 and laser excitation is carried out. Turbo blowers 15, 150 are connected in series instead of a Roots blower. Efficiency of a turbo blower of this type is much higher than that of a Roots blower and allows neglect of compression heat; therefore, a cooler 7 at a following stage can be omitted. An axial-flow CO2 type laser oscillator of laser output of about 1kW can be formed in this way.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は加工用炭酸(Cow)ガスレーザ装置等の高出
力のガスレーザ発振装置に係り、特にレーザガスを強制
的に循環させるガスレーザ発振装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a high-output gas laser oscillation device such as a carbon dioxide (Cow) gas laser device for processing, and particularly to a gas laser oscillation device that forcibly circulates laser gas.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

最近の炭酸(Cot )ガスレーザ発振装置は高出力が
得られ、レーザビーム特性の質もよく、金属又は非金属
材料等の切断及び金属材料等の溶接等といったレーザ加
工に広く利用されるようになってきている。特に、CN
C(数値制御装置)と結合したCNCレーザ加工機とし
て、複雑な形状を高速かつ高精度で切断する分野におい
て急速に発展しつつある。
Recent carbon dioxide (Cot) gas laser oscillators can obtain high output and have good quality laser beam characteristics, and are now widely used for laser processing such as cutting metal or non-metallic materials, welding metal materials, etc. It's coming. In particular, C.N.
As a CNC laser processing machine combined with C (numerical control device), it is rapidly developing in the field of cutting complex shapes at high speed and with high precision.

以下図面を用いて従来の炭酸(Co□)ガスレーザ発振
装置を説明する。
A conventional carbon dioxide (Co□) gas laser oscillation device will be described below with reference to the drawings.

第4図は従来技術による炭酸(COZ)ガスレーザ発振
装置の構成を示す図である。放電管lの両端には出力結
合鏡2と全反射鏡3とからなる光共振器が設置されてい
る。放電管1の側枝には2個の高周波放電用電極、アノ
ード41及びカソード5Iが取り付けられている。アノ
ード、カソード間には直流電源部61が接続されている
。直流電源部61は直流電源とバラスト抵抗とから構成
される。直流電源部61によってアノード、カソード間
に直流高電圧が印加される。その時、印加によって放電
管1内に直流グロー放電が発生してレーザ励起が行われ
る。放電管I内のレーザビーム光軸を13で、出力結合
鏡2から外部に取り出されるレーザビーム光軸を14で
それぞれ示す。
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a carbon dioxide (COZ) gas laser oscillation device according to the prior art. An optical resonator consisting of an output coupling mirror 2 and a total reflection mirror 3 is installed at both ends of the discharge tube l. Two high-frequency discharge electrodes, an anode 41 and a cathode 5I, are attached to the side branch of the discharge tube 1. A DC power supply section 61 is connected between the anode and the cathode. The DC power supply unit 61 is composed of a DC power supply and a ballast resistor. A DC high voltage is applied between the anode and the cathode by the DC power supply section 61. At that time, a DC glow discharge is generated in the discharge tube 1 due to the application, and laser excitation is performed. The optical axis of the laser beam inside the discharge tube I is indicated by 13, and the optical axis of the laser beam taken out from the output coupling mirror 2 is indicated by 14.

このようなガスレーザ発振装置を起動する時には先ず最
初に真空ポンプ12によって装置内部全体の気体が排気
される。ついでバルブ11が開放になり所定流量のレー
ザガスがガスボンベ10から導かれ装置内のガス圧は規
定値に達する。その後は真空ポンプ12による排気とバ
ルブ11による補給ガス導入が続き、装置内ガス圧は規
定値に保たれたまま、レーザガスの一部は継続して新鮮
ガスに置換される。これによって装置内のガス汚染は防
止される。
When starting up such a gas laser oscillation device, first, the entire gas inside the device is exhausted by the vacuum pump 12. Then, the valve 11 is opened, a predetermined flow rate of laser gas is introduced from the gas cylinder 10, and the gas pressure within the apparatus reaches a predetermined value. Thereafter, evacuation by the vacuum pump 12 and introduction of supplementary gas by the valve 11 continue, and part of the laser gas is continuously replaced with fresh gas while the gas pressure inside the apparatus is maintained at a specified value. This prevents gas contamination within the device.

さらに第4図ではルーツプロワ9によってレーザガスを
装置内で循環し、冷却している。炭酸(CO2)ガスレ
ーザでは注入電気エネルギーの約20%がレーザ光に変
換され、他はガス加熱に消費される。ところが理論によ
ればレーザ発振利得は絶対温度Tの−(3/2)乗に比
例するので発振効率を上昇させるためにはレーザガスを
強制的に冷却してやる必要がある。本装置ではレーザガ
スは流速的100m/sで放電管1内を通過し矢印で示
す方向に流れ、冷却器8に導かれる。冷却器8は主とし
て放電による加熱エネルギーをレーザガスから除去する
。そして、ルーツプロワ9は冷却されたレーザガスを圧
縮する。圧縮されたレーザガスは冷却器7を介して放電
管1に導かれる。これは、ルーツブロア9で発生した圧
縮熱を放電管1に再度導かれる前に冷却器7で除去する
ためである。これらの冷却器7及び8は周知であるので
詳細な説明は省略する。
Furthermore, in FIG. 4, a roots blower 9 circulates the laser gas within the apparatus to cool it. In carbon dioxide (CO2) gas lasers, about 20% of the injected electrical energy is converted into laser light, and the rest is consumed for gas heating. However, according to theory, the laser oscillation gain is proportional to the -(3/2) power of the absolute temperature T, so in order to increase the oscillation efficiency, it is necessary to forcibly cool the laser gas. In this device, the laser gas passes through the discharge tube 1 at a flow rate of 100 m/s, flows in the direction shown by the arrow, and is guided to the cooler 8. The cooler 8 mainly removes heating energy due to discharge from the laser gas. The roots blower 9 then compresses the cooled laser gas. The compressed laser gas is guided to the discharge tube 1 via the cooler 7. This is because the compression heat generated by the Roots blower 9 is removed by the cooler 7 before being guided to the discharge tube 1 again. Since these coolers 7 and 8 are well known, detailed explanation will be omitted.

直流放電においては電流密度が上昇していくとプラズマ
の一様性が失われてストリーマを構成しやすくなり発振
効率が低下する。それを防止するために乱流を形成して
やって放電の一様性を確保する。そのために直流放電で
は放電管1へのガス注入口に絞りI7を設置している。
In direct current discharge, as the current density increases, plasma uniformity is lost, streamers are more likely to form, and oscillation efficiency decreases. To prevent this, turbulence is created to ensure uniformity of discharge. For this purpose, in direct current discharge, a throttle I7 is installed at the gas injection port to the discharge tube 1.

この時この絞り17近傍で圧力損失が発生する。この圧
力損失に打ち勝つようなガス流を得るにはルーツブロワ
9のような圧縮比の高いものが通している。
At this time, pressure loss occurs near this throttle 17. In order to obtain a gas flow that overcomes this pressure loss, a device with a high compression ratio such as the Roots blower 9 is used.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、上記従来技術には次のような課題がある
However, the above conventional technology has the following problems.

第一に、ルーツプロワは低速回転の容積型送風機である
ので大きさ、重量ともに過大なものであり、ガスレーザ
発振装置そのものを過大なものにしてしまう。
First, since the Roots blower is a positive displacement blower that rotates at a low speed, it is excessive in size and weight, making the gas laser oscillation device itself oversized.

第二に、ルーツブロア9から相当量の振動が発生し、レ
ーザビームのボインテングスタビリテーに悪影響を及ぼ
す。
Second, a considerable amount of vibration is generated from the roots blower 9, which adversely affects the bowing stability of the laser beam.

これらの課題はルーツブロアの代わりにターボブロワを
採用することによって回避できるが、ターボブロワは送
風量を増大させると圧縮比が極端に低下してしまうとい
う問題を有している。このことを図面を用いて説明する
。第5図は通常のルーツプロワとターボブロワの送風特
性を示す図である。横軸に圧縮比を、縦軸に排気量を示
しである。レーザ出力IKWのガスレーザ発振装置の場
合、圧縮比は1.75、送風量は225リットル7秒が
必要である。従って、第5図から分るようにルーツブロ
ワはこの送風特性を得るのに十分である。しかしながら
、ターボブロワの場合、排気量は所定値に達するが、圧
縮比が大幅に不足している。
These problems can be avoided by employing a turbo blower instead of the Roots blower, but the turbo blower has a problem in that when the amount of air blown is increased, the compression ratio is extremely reduced. This will be explained using drawings. FIG. 5 is a diagram showing the air blowing characteristics of a normal Roots blower and a turbo blower. The horizontal axis shows the compression ratio, and the vertical axis shows the displacement. In the case of a gas laser oscillation device with a laser output of IKW, a compression ratio of 1.75 and an air flow rate of 225 liters and 7 seconds are required. Therefore, as can be seen from FIG. 5, the Roots blower is sufficient to obtain this blowing characteristic. However, in the case of a turbo blower, although the displacement reaches a predetermined value, the compression ratio is significantly insufficient.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、小
型軽量で、かつボインティングスタビリテイ及びビーム
特性の優れたガスレーザ発振装置を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in view of these points, and it is an object of the present invention to provide a gas laser oscillation device that is small and lightweight, and has excellent pointing stability and beam characteristics.

提供される。provided.

〔作用〕[Effect]

レーザガス循環用の送風機として高速回転のターボブロ
ワを用いることによって、送風機自身を小型化すること
ができ、さらに回転に伴う振動を軽減することができる
。また、複数個のターボブロアを直列に結合しているの
で、圧縮比及び排気量を十分大きくすることができる。
By using a high-speed rotation turbo blower as a blower for laser gas circulation, the blower itself can be downsized and vibrations caused by rotation can be reduced. Furthermore, since a plurality of turbo blowers are connected in series, the compression ratio and displacement can be made sufficiently large.

〔課題を解決するための手段] 本発明では上記課題を解決するために、気体放電によってレーザ励起をする放電管と、レーザ発振を行わせる光共振器と、送風機及び冷却器によってレーザガスを強制冷却させるガス循環装置とから構成されるガスレーザ発振装置において、 前記送風機が直列結合された複数個のターボブロアからなることを特徴とするガスレーザ発振装置が、 〔実施例〕[Means to solve the problem] In order to solve the above problems, the present invention is comprised of a discharge tube that excites the laser by gas discharge, an optical resonator that causes laser oscillation, and a gas circulation device that forcibly cools the laser gas using a blower and a cooler. In gas laser oscillation equipment, A gas laser oscillation device characterized in that the blower is composed of a plurality of turbo blowers connected in series, 〔Example〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.

第1図に本発明のレーザ発振装置の一実施例の構成図を
示す。第4図と同一の構成要素には同一の符合が付しで
あるので、ここでは異なった部分について説明する。
FIG. 1 shows a configuration diagram of an embodiment of a laser oscillation device of the present invention. Since the same components as in FIG. 4 are given the same reference numerals, only the different parts will be explained here.

本実施例では直流放電の代りに高周波放電を採用してい
る。放電管1の外周上には金属電極4及び5が取り付け
られている。金属電極4は接地され、金属電極5は高周
波電源6に接続されている。
In this embodiment, high frequency discharge is used instead of direct current discharge. Metal electrodes 4 and 5 are attached to the outer periphery of the discharge tube 1. The metal electrode 4 is grounded, and the metal electrode 5 is connected to a high frequency power source 6.

金属電極4及び5の間には高周波電源6から高周波電圧
が印加される。これによって、放電管1内に高周波グロ
ー放電が発生し、レーザ励起が行われる0本実施例では
ルーツブロワの代りにターボブロワ15及び150が直
列に結合されている。
A high frequency voltage is applied between the metal electrodes 4 and 5 from a high frequency power source 6. As a result, a high frequency glow discharge is generated in the discharge tube 1, and laser excitation is performed.In this embodiment, turbo blowers 15 and 150 are connected in series instead of the Roots blower.

この種のターボブロアはルーツブロワよりも効率が格段
に高いので圧縮熱は無視できるので、後段の冷却器7は
省略することができる。図では省略しであるが勿論設置
してあってもよい、このような構成にすることによって
、レーザ出力IKW程度の軸流型炭酸(COz)ガスレ
ーザ発振装置が実現できる。
Since this type of turbo blower has much higher efficiency than the Roots blower, the heat of compression can be ignored, so the cooler 7 in the latter stage can be omitted. Although not shown in the figure, it may of course be provided. By adopting such a configuration, an axial flow type carbon dioxide (COz) gas laser oscillation device with a laser output of about IKW can be realized.

第5図からあきらかなように圧縮比1.75、送風量2
25リットル/秒を得るためには、ターボブ0フ1台当
たりの圧縮比は1.75の平方根、つまり1.33であ
ればよい。また、その時の流量は約300リツトル/秒
であるので十分に所要値を越えている。従ってターボプ
ロワを2台直列に結合することによって圧縮比及び送風
量の十分大きいガスレーザ発振装置を得ることが可能と
なる。また、ターボブロアの採用によって、ガスレーザ
発振装置全体の小型軽量化が図れると共に振動、脈流が
なくなりポインティングスタビリテイや出力の高速安定
性等に優れたレーザビームの発振特性を得ることができ
る。本実施例では高周波放電の場合について説明したが
、直流放電の場合にも同様に用いることができる。
As is clear from Figure 5, the compression ratio is 1.75, and the air flow rate is 2.
In order to obtain 25 liters/second, the compression ratio per turbo engine needs to be the square root of 1.75, or 1.33. Further, the flow rate at that time is approximately 300 liters/second, which sufficiently exceeds the required value. Therefore, by connecting two turbo blowers in series, it is possible to obtain a gas laser oscillation device with a sufficiently large compression ratio and air flow rate. Furthermore, by employing a turbo blower, the entire gas laser oscillation device can be made smaller and lighter, and vibration and pulsation are eliminated, making it possible to obtain laser beam oscillation characteristics with excellent pointing stability and high-speed output stability. Although the present embodiment has been described in the case of high frequency discharge, it can be similarly used in the case of direct current discharge.

次にターボブロア15及び150の構成例を第2図に示
す。ここでは遠心翼16が示されているが同質は自動車
、船舶、航空機エンジンに用いられているターボ過給器
用翼を用いる。これらのターボ翼は量産品であるので性
能、価格ともに優れている。
Next, an example of the configuration of the turbo blowers 15 and 150 is shown in FIG. Although centrifugal blades 16 are shown here, turbocharger blades used in automobiles, ships, and aircraft engines may be used instead. Since these turbo blades are mass-produced, they are superior in both performance and price.

ターボ翼16はシャフト17に機械的に結合されている
。シャフト17にはロータ19が取り付けられており、
ロータ19とステータ20とでモーターを構成している
。モータはレーザガス用のきょう体とは別のきょう体1
8中に設置されている。ターボ翼16はこのモータによ
って、回転数約10万RPMの高速で回転する。ターボ
翼16としては直径50〜100mmのものが一般的に
普及しているが、30〜300mmのものまで使用する
ことは可能である。その時の駆動回転数は約3〜30万
RPMの範囲になる。これらは十分に高速回転であって
そのため低速のルーツブロワに比較して、回転数に逆比
例して体積が小さくなっている。本実施例のようなター
ボプロアは特にターボ翼の高速回転時に発生する共振振
動を防止する必要がある。それを実現するために第2図
の実施例では軸受に玉軸受を使用している。軸受の内輪
22及び23はシャフト17に固定されている。本実施
例ではシャフト17の回転軸が地面に対して垂直である
が、これは平行であってもよい。
Turbo blade 16 is mechanically coupled to shaft 17 . A rotor 19 is attached to the shaft 17,
The rotor 19 and stator 20 constitute a motor. The motor is in a housing 1 separate from the laser gas housing.
It is installed in 8. The turbo blade 16 is rotated by this motor at a high speed of about 100,000 RPM. Turbo blades 16 having a diameter of 50 to 100 mm are generally widespread, but blades with a diameter of 30 to 300 mm can also be used. The driving rotation speed at that time is in the range of about 30,000 to 300,000 RPM. These rotate at a sufficiently high speed and therefore have a smaller volume inversely proportional to the rotational speed than the low-speed Roots blowers. In the turbo propeller as in this embodiment, it is particularly necessary to prevent resonance vibrations that occur when the turbo blades rotate at high speed. To achieve this, the embodiment shown in FIG. 2 uses ball bearings. The inner rings 22 and 23 of the bearing are fixed to the shaft 17. In this embodiment, the axis of rotation of the shaft 17 is perpendicular to the ground, but it may be parallel.

軸受の外輪26及び27はスリーブ28及び29に固定
されている。そして、内輪22及び23と外輪26及び
27と間にはボール24及び25が配置される。図面上
ではボールは4個だけ示しであるが、実際図には示され
ていないボールが存在する。スリーブ2日及び29は軸
受ハウジング34及び35には固定されていない。何故
なら、スリーブ28及び29がハウジング34及び35
に固定されていると次のような危険が発生するからであ
る。即ち、シャフト17の回転時に回転速度を徐々に上
げていくと順次、1次、2次及び3次の危険速度に遭遇
する0回転体は回転釣り合いが完全ではないと遠心力に
よって回転数が危険速度を通過する時に破壊の可能性が
ある。−船釣に3次の危険速度は常用の回転数に比較し
て十分に高回転側に設計することができるが、1次及び
2次の危険速度に関しては安全に通過する必要がある。
The outer rings 26 and 27 of the bearing are fixed to sleeves 28 and 29. Balls 24 and 25 are arranged between the inner rings 22 and 23 and the outer rings 26 and 27. Although only four balls are shown in the drawing, there are actually balls that are not shown in the drawing. Sleeves 2 and 29 are not fixed to bearing housings 34 and 35. This is because sleeves 28 and 29 are connected to housings 34 and 35.
This is because the following dangers will occur if the In other words, when the rotational speed of the shaft 17 is gradually increased, the rotational speed of a zero-rotating body that encounters primary, secondary, and tertiary critical speeds will become dangerous due to centrifugal force if the rotational balance is not perfect. There is a possibility of destruction when passing the speed. - The tertiary critical speed for boat fishing can be designed to be sufficiently high compared to the normal rotation speed, but it is necessary to safely pass the primary and secondary critical speeds.

また、回転釣り合いとハウジング加工を極端に高精度に
て行なう必要性を無くすことは設計上の課題である。
Additionally, it is a design challenge to eliminate the need for extremely high precision rotational balancing and housing machining.

従って、本実施例ではスリーブ28及び29と軸受ハウ
ジング34及び35とを相互に固定しないで両者間に1
0〜100μmのギャップを設け、そこにグリース36
及び37を充填している。グリース37及び38はその
非弾性効果によってスリーブ28及び29に発生する振
動に制動を与えている。図ではこのグリース36及び3
7は斜線で示しである0本実施例では軸受はレーザガス
中に位置するがレーザガスの汚染は回避しなければなら
ないのでこのダンパー材料に蒸気圧の低いグリースを使
用している。さらにグリースの飛散を防止するためにグ
リースの存在領域を0−リング30及び31、並びに、
32及び33のそれぞれの対で外部から遮断している。
Therefore, in this embodiment, the sleeves 28 and 29 and the bearing housings 34 and 35 are not fixed to each other, but there is a gap between them.
Create a gap of 0 to 100 μm and apply grease 36 there.
and 37 are filled. Greases 37 and 38 damp the vibrations occurring in sleeves 28 and 29 due to their inelastic effects. In the figure, this grease 36 and 3
7 is indicated by diagonal lines 0 In this embodiment, the bearing is located in the laser gas, but since contamination of the laser gas must be avoided, a grease with a low vapor pressure is used as the damper material. Furthermore, in order to prevent the grease from scattering, the grease existing area is covered with O-rings 30 and 31, and
Each pair of numerals 32 and 33 isolates them from the outside.

ここでは玉軸受を使用した例を示したがこれはすべり軸
受でもよい。
Although an example using a ball bearing is shown here, a sliding bearing may also be used.

またこの種のダンパー構造の採用によっスリーブと軸受
ハウジング間には数十μのギャップがあることになるの
で同ハウジング加工時に、従来必要であった超精密仕上
げが不要になり経済的効果が生じる。また、高速回転体
に不可避であった共振現象による破壊を無くすことがで
きる。
In addition, by adopting this type of damper structure, there is a gap of several tens of microns between the sleeve and the bearing housing, so when machining the housing, the ultra-precision finishing that was previously required is no longer necessary, resulting in an economical effect. . Furthermore, it is possible to eliminate destruction caused by resonance phenomena, which is inevitable in high-speed rotating bodies.

このような構成によって、レーザガスは矢印81のよう
に冷却器8からレーザ用ターボブロア15(150)へ
吸入され、矢印71のようにレーザ用ターボブロア15
 (150)から放電管1へ吐出される。冷却水コイル
21は電動機発熱を冷却するためのものである。
With this configuration, the laser gas is drawn from the cooler 8 to the laser turbo blower 15 (150) as shown by the arrow 81, and the laser gas is sucked into the laser turbo blower 15 (150) as shown by the arrow 71.
(150) and is discharged to the discharge tube 1. The cooling water coil 21 is for cooling the heat generated by the motor.

第、2図のターボプロア15及び150は出力IKW程
度のレーザ発振装置に適用されるが、さらに高出力化の
ためには大型のターボ翼を使用してもよい、しかし、コ
スト的には同−翼を使用することが望ましい。第3図に
レーザ出力2KW程度のターボブロワの構造を示す。図
においてターボブロワ15 (150)の軸受は第2図
と同じであるので省略しである。なお、図中の矢印82
及び83は冷却器8からレーザ用ターボブロア15(1
50)へのレーザガスの流れる方向を示す。
The turbo prowers 15 and 150 shown in FIGS. 2 and 2 are applied to a laser oscillation device with an output of about IKW, but larger turbo blades may be used to further increase the output, but the cost is the same. It is desirable to use wings. FIG. 3 shows the structure of a turbo blower with a laser output of about 2 kW. In the figure, the bearings of the turbo blower 15 (150) are the same as in FIG. 2, so they are omitted. Note that the arrow 82 in the figure
and 83 are connected from the cooler 8 to the laser turbo blower 15 (1
50) shows the direction in which the laser gas flows.

本実施例ではシャフトの回転軸が地面に対して平行とな
るように配置しである。即ち、第1図のターボプロアを
横方向に配置し、シャフトの左右両側にターボ翼16a
及び16bを2個取り付けたものである。この構成で軸
受けと駆動モータが1セツトでターボ翼2個を回転でき
るのでコスト上有利である。ロータ19とステータ20
とでモーターを構成する。ここでは、ターボ翼を同一シ
ャフトに取りイ1けることにより、スラスト方向の荷重
変動を打ち消しあい、スラスト荷重が非常に小さくなり
、安定性が向上し、寿命も非常に長くなる。
In this embodiment, the rotation axis of the shaft is arranged parallel to the ground. That is, the turbo prower shown in FIG.
and 16b are attached. With this configuration, two turbo blades can be rotated with one set of bearing and drive motor, which is advantageous in terms of cost. Rotor 19 and stator 20
Configure the motor with. Here, by placing the turbo blades on the same shaft, load fluctuations in the thrust direction are canceled out, the thrust load becomes extremely small, stability is improved, and the lifespan is also extremely long.

以上の実施例では玉軸受について説明したが、ころがり
軸受又はコロ軸受でもよい。さらに、軸受の材料として
セラミックを用いたセラミック軸受を用いてもよい。ま
た、第2図と第3図のターボブロアを直列に結合しても
よい。
Although ball bearings have been described in the above embodiments, rolling bearings or roller bearings may also be used. Furthermore, a ceramic bearing using ceramic as the bearing material may be used. Further, the turbo blowers shown in FIGS. 2 and 3 may be connected in series.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明では、ガスレーザ発振装置の
小型軽量化が図れると共に振動、脈流がなくなりボイン
テングスタビリテーや出力の高速安定性などのビーム特
性が改良できるという効果がある。
As explained above, the present invention has the advantage that the gas laser oscillator can be made smaller and lighter, and also that vibration and pulsation can be eliminated, and beam characteristics such as bowing stability and high-speed stability of output can be improved.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例であるレーザ出力IKW程度
の気体レーザ発振装置の構造を示す図、第2図は第1図
のレーザ用ターボブロアの構造を示す図、 第3図はレーザ用ターボブロアの他の実施例の構造を示
す図、 第4図は従来の炭酸(Co□)ガスレーザ発振装置の全
体構成を示す図、 第5図は通常のルーツブロワとターボブロワの送風特性
を示す図である。 1−・・−・−・−−−−m−・放電管2−・−−−−
−−−・・−出力結合鏡3・・・・−・・・−・−全反
射鏡 4.5−・・−・・−・−・高周波放電用電極6・・・
〜・−・−・−高周波電源 7.8・・−・・・・−・−・冷却器 9−・・・−・−・−・ルーツブロア 10−・・・−・−・・−・・−ガスボンベI L−−
−−−・・−・−・バルブ 12−・−・−・−・−・−・真空ポンプ13−・−−
−一−−・−・−・共振器内レーザビーム光軸14・・
・・−・・−・−・共振器外レーザビーム光軸15.1
50−−−−・−・−・ターボブロア16.16 a 
、  l 6 b−−−−−−−−−一ターボ翼17−
・−・−−−−・−・絞り 18−・−・−・・−・−駆動系きょう体19−−・−
・−・・−・−電動機ロータ20−−−−−・−・・−
・−電動機ステータ21−−−−−・−・−冷却水コイ
ル 23−・・−・・−・軸受内輪 25−・−・・−・−・・・−ボール 27−・−一−−−・−・・軸受外輪 29、−・−・−・・スリーブ 31.32.33−・・−−−−−−0−リング35−
−−−−−−・・−・・・−軸受ハウジング37・−・
−・−・−−−−−−グリース40−・・−・−・−・
スリーブ 51−・−・−・・・−・・−直流放電用電極61・−
・−・−・・・・−・直流電源部22. 24. 26. 28. 30. 34. 36. 39. 41、 ト81 特許出願人 ファナック株式会社 代理人   弁理士  服部毅巖 湾2図 官3図 圧 縮 比 第5図
[Brief Description of the Drawings] Fig. 1 is a diagram showing the structure of a gas laser oscillation device with a laser output of about IKW, which is an embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a diagram showing the structure of the laser turbo blower shown in Fig. 1. , Fig. 3 is a diagram showing the structure of another embodiment of a laser turbo blower, Fig. 4 is a diagram showing the overall configuration of a conventional carbon dioxide (Co□) gas laser oscillation device, and Fig. 5 is a diagram showing the structure of a conventional roots blower and a turbo blower. FIG. 3 is a diagram showing air blowing characteristics. 1-・・−・−・−−−−m−・Discharge tube 2−・−−−
--- Output coupling mirror 3 --- Total reflection mirror 4.5 --- --- High-frequency discharge electrode 6 ---
~・−・−・−High frequency power supply 7.8・・−・・・−・−・Cooler 9−・・・・−・−・−・Roots blower 10−・・・・−・−・・−・・-Gas cylinder IL--
−−−・・−・−・Valve 12−・−・−・−・−・−・Vacuum pump 13−・−−
-1--・--・Intra-cavity laser beam optical axis 14...
・・・・−・−・Extracavity laser beam optical axis 15.1
50---・---・Turbo blower 16.16 a
, l 6 b----------1 turbo blade 17-
・−・−−−−・−・Aperture 18−・−・−・・−・−Drive system housing 19−−・−
・−・・−・−Electric motor rotor 20−−−−−・−・・−
・-Electric motor stator 21-------Cooling water coil 23--Bearing inner ring 25--Ball 27--・--1--・・・・Bearing outer ring 29, −・−・−・・Sleeve 31.32.33−・・・−−−−−0−ring 35−
−−−−−−・・−・−Bearing housing 37・−・
−・−・−−−−−−Grease 40−・・−・−・−・
Sleeve 51 - - - - DC discharge electrode 61 -
・−・−・・−・DC power supply section 22. 24. 26. 28. 30. 34. 36. 39. 41, G81 Patent Applicant Fanuc Co., Ltd. Agent Patent Attorney Takeshi Hattori Figure 2 Figure 3 Compression Ratio Figure 5

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)気体放電によってレーザ励起をする放電管と、レ
ーザ発振を行わせる光共振器と、送風機及び冷却器によ
ってレーザガスを強制冷却させるガス循環装置とから構
成されるガスレーザ発振装置において、 前記送風機が直列結合された複数個のターボブロアから
なることを特徴とするガスレーザ発振装置。
(1) A gas laser oscillation device comprising a discharge tube that excites the laser by gas discharge, an optical resonator that causes laser oscillation, and a gas circulation device that forcibly cools the laser gas using a blower and a cooler, wherein the blower is A gas laser oscillation device comprising a plurality of turbo blowers connected in series.
(2)レーザ励起が高周波気体放電によって行われるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のガスレーザ
発振装置。
(2) The gas laser oscillation device according to claim 1, wherein laser excitation is performed by high-frequency gas discharge.
(3)前記ターボブロアは先端にターボ翼を有するシャ
フトと、前記シャフトを支持する一対の軸受と、前記シ
ャフトを回転させるためのモータとから構成され、前記
軸受にオイルフィルムダンパーを有することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載のガスレーザ発振装置。
(3) The turbo blower is composed of a shaft having a turbo blade at its tip, a pair of bearings that support the shaft, and a motor for rotating the shaft, and the bearing has an oil film damper. A gas laser oscillation device according to claim 1.
(4)前記シャフトの回転軸方向が地面に対して平行で
あることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載のガス
レーザ発振装置。
(4) The gas laser oscillation device according to claim 3, wherein the rotational axis direction of the shaft is parallel to the ground.
(5)前記シャフトに逆方向のスラスト荷重がかかるよ
うに2個のターボ翼を設けたことを特徴とする特許請求
の範囲第3項記載のガスレーザ発振装置。
(5) The gas laser oscillation device according to claim 3, characterized in that two turbo blades are provided so that thrust loads in opposite directions are applied to the shaft.
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