JPH0243780A - 高周波気体レーザ発振器 - Google Patents
高周波気体レーザ発振器Info
- Publication number
- JPH0243780A JPH0243780A JP19500888A JP19500888A JPH0243780A JP H0243780 A JPH0243780 A JP H0243780A JP 19500888 A JP19500888 A JP 19500888A JP 19500888 A JP19500888 A JP 19500888A JP H0243780 A JPH0243780 A JP H0243780A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge
- discharge tube
- metal electrodes
- pipe
- tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
- H01S3/0975—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser using inductive or capacitive excitation
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。
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、高精度切断加工分野などに用いられる気体レ
ーザ発振器に関するものである。
ーザ発振器に関するものである。
従来の技術
気体レーザに於ける高周波励起は、従来技術である直流
励起方式に比べ次に示すような特徴を有する。
励起方式に比べ次に示すような特徴を有する。
（１）外部電極に構成することができ、電極は直接レー
ザガスに触れないために、ガスの劣化が少ない。特に化
学反応性の高いＣＯ２レーザに良い。
ザガスに触れないために、ガスの劣化が少ない。特に化
学反応性の高いＣＯ２レーザに良い。
（２）縦放電とし、対向する電極間隔を小さくできるた
め、動作電圧を低くすることができ、従来技術の約１／
１０となる。従って電源の固体素子化が可能となる。
め、動作電圧を低くすることができ、従来技術の約１／
１０となる。従って電源の固体素子化が可能となる。
（３）放電の広がりと均一性が良く、出力安定性と良質
なレーザモードが得られる。
なレーザモードが得られる。
（４） リアクティブバラストであるため、エネルギ
ー変換効率が高い。
ー変換効率が高い。
等の理由から、従来技術である直流励起方式に比べ、小
型、高効率、高品質なレーザ発振器となる。
型、高効率、高品質なレーザ発振器となる。
従って高周波励起気体レーザは、高精度切断加工を行う
ＣＯ２レーザに適している。
ＣＯ２レーザに適している。
従来、高周波励起気体レーザでは、第３図に示すような
放電管構成が一般的に良く知られている。
放電管構成が一般的に良く知られている。
例えば、特公昭６０−３１７０号公報に開示されたもの
などである。この様な放電管には、誘電体材料が用いら
れている。５ｉ０２、Ａｌ１０３等の材質を用いた誘電
体パイプ１を介して外周に、極性の異なる金属電極対２
．３が同一の間隔で交互に巻き付けられている。これら
の電極形成法は一般的に、印刷、或は蒸着法等により金
属薄膜として施されることが多い。４は整合器、６は高
周波電源である。しかし、気体ガスを流入し放電励起す
るようなレーザでは、ガス密度や流速分布が不均一であ
る。また、高速でガスを循環するような軸流型ＣＯ２レ
ーザでは、媒質ガスの出入口に於いて負荷インピーダン
スの変化が著しく、結果として放電が不安定となり、も
しくは点滅停止する。特にＣＯ２レーザの場合これが激
しい。この為レーザ出力の低下はもちろん出力安定性を
悪くする。
などである。この様な放電管には、誘電体材料が用いら
れている。５ｉ０２、Ａｌ１０３等の材質を用いた誘電
体パイプ１を介して外周に、極性の異なる金属電極対２
．３が同一の間隔で交互に巻き付けられている。これら
の電極形成法は一般的に、印刷、或は蒸着法等により金
属薄膜として施されることが多い。４は整合器、６は高
周波電源である。しかし、気体ガスを流入し放電励起す
るようなレーザでは、ガス密度や流速分布が不均一であ
る。また、高速でガスを循環するような軸流型ＣＯ２レ
ーザでは、媒質ガスの出入口に於いて負荷インピーダン
スの変化が著しく、結果として放電が不安定となり、も
しくは点滅停止する。特にＣＯ２レーザの場合これが激
しい。この為レーザ出力の低下はもちろん出力安定性を
悪くする。
そこで、これらの課題を解決するため、長軸方向におけ
る放電部分を極力長くシ、インピーダンスの整合を取り
放電の安定化を図っていた。サケ発明が解決しようとす
る課題 しかしながら、放電部分を長くし、かつ安定に放電を維
持させようとした場合、著しく放電を乱し、且つ一部放
電が停止する。そのためレーザ出力の低下や不安定性を
招くという課題があった。
る放電部分を極力長くシ、インピーダンスの整合を取り
放電の安定化を図っていた。サケ発明が解決しようとす
る課題 しかしながら、放電部分を長くし、かつ安定に放電を維
持させようとした場合、著しく放電を乱し、且つ一部放
電が停止する。そのためレーザ出力の低下や不安定性を
招くという課題があった。
本発明は、かかる課題を解決するためになされたもので
あり、放電長を長くしても、安定な放電を維持し高出力
で、しかも安定な出力を取り出せる高周波気体レーザ発
振器を提供することを目的とする。
あり、放電長を長くしても、安定な放電を維持し高出力
で、しかも安定な出力を取り出せる高周波気体レーザ発
振器を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明は、誘電体である放電管の軸方向内径をテーバ状
に構成することによって、上記目的を達成する。
に構成することによって、上記目的を達成する。
作用
第１、第２の本発明は、上記構成により放電管軸方向に
負荷のインピーダンスが均一に保たれる様に、放電断面
積を変えレーザ媒質ガスの流量を変化させる。その結果
見かけ上、負荷のインピーダンスが均一となり、容易に
整合が得られるような放電管となる。従って、効率良く
高周波電力を注入でき、放電域を広げ安定したレーザ出
力を取り出すことができる。
負荷のインピーダンスが均一に保たれる様に、放電断面
積を変えレーザ媒質ガスの流量を変化させる。その結果
見かけ上、負荷のインピーダンスが均一となり、容易に
整合が得られるような放電管となる。従って、効率良く
高周波電力を注入でき、放電域を広げ安定したレーザ出
力を取り出すことができる。
実施例
以下に、本発明の実施例を・図面に基づいて詳細に説明
する。
する。
第１図は、本発明の一実施例にかかる高周波気体レーザ
発振器の略示断面図である。
発振器の略示断面図である。
同図は、同軸型レーザに用いられるレーザ放電管構成を
示すものであり、１は、石英管等の材質よりなる円錐状
の誘電体パイプであって、その外周に極性の異なる金属
電極２．３が印刷もし°くはメタル溶射等によってスパ
イラル状に接着巻き付けられる。
示すものであり、１は、石英管等の材質よりなる円錐状
の誘電体パイプであって、その外周に極性の異なる金属
電極２．３が印刷もし°くはメタル溶射等によってスパ
イラル状に接着巻き付けられる。
また、電極２．３には整合器４を介して高周波電源６が
接続され、上記バイブ１の中空を流れるレーザガスを励
起することによりレーザ光を取り出す。
接続され、上記バイブ１の中空を流れるレーザガスを励
起することによりレーザ光を取り出す。
パイプ１を流れるガスは高速で流れるために、出入口に
は数トールの圧力差を生じ、そのため負荷のインピーダ
ンスもそれに比例し変化する。従って本実施例では、ガ
ス圧力の高い誘電体パイプ１０入口側Ａ部の内径を太く
し、また出口側Ｂ部を細くなるようなテーバを設けた放
電管構成にすることにより、放電部を広げ、安定にしか
も確実に動作することができるようにしている。
は数トールの圧力差を生じ、そのため負荷のインピーダ
ンスもそれに比例し変化する。従って本実施例では、ガ
ス圧力の高い誘電体パイプ１０入口側Ａ部の内径を太く
し、また出口側Ｂ部を細くなるようなテーバを設けた放
電管構成にすることにより、放電部を広げ、安定にしか
も確実に動作することができるようにしている。
なお、必ずしも圧力差が原因して放電域を狭く、不安定
にするものではない。温度差でも同様であるため、逆の
構成、即ち、誘電体パイプ１の入口側Ａ部の内径を細く
シ、また出口側Ｂ部を太くなるようなテーバを設けても
よい。あるいは中央部を細くするなどその他の構成にし
てもよい。
にするものではない。温度差でも同様であるため、逆の
構成、即ち、誘電体パイプ１の入口側Ａ部の内径を細く
シ、また出口側Ｂ部を太くなるようなテーバを設けても
よい。あるいは中央部を細くするなどその他の構成にし
てもよい。
第２図は、本発明の高周波気体レーザ発振器を利用して
得られた温度分布特性を示すものであり、放電の広がり
は、温度分布により知ることができる。本発明方式Ａは
、従来方式ＢよりもＸ（ｍｍ）放電域を広げられること
が判る。同図に於いて、縦軸は温度、横軸はレーザ管の
有効放電距離を示す。
得られた温度分布特性を示すものであり、放電の広がり
は、温度分布により知ることができる。本発明方式Ａは
、従来方式ＢよりもＸ（ｍｍ）放電域を広げられること
が判る。同図に於いて、縦軸は温度、横軸はレーザ管の
有効放電距離を示す。
発明の効果
以上のように本発明によれば、負荷のインピーダンスが
放電管軸方向に異ならないように、少なくとも内径をテ
ーパ状にした放電管構成にすることにより、放電域を広
げ、安定に且つ確実にグロー放電が得られ、最も効率の
よい出力安定性の高い、またランニングコストの安い高
周波励起気体レーザ発振器な提供することができる。
放電管軸方向に異ならないように、少なくとも内径をテ
ーパ状にした放電管構成にすることにより、放電域を広
げ、安定に且つ確実にグロー放電が得られ、最も効率の
よい出力安定性の高い、またランニングコストの安い高
周波励起気体レーザ発振器な提供することができる。
第１図は、本発明の一実施例にかかる高周波気体レーザ
発振器の断面図、第２図は、高周波気体レーザ発振器に
おける有効放電距離と放電による温度上昇の関係を示す
グラフ、第３図は、従来の高周波気体レーザの電極構成
を示す斜視図である。 １・・・誘電体パイプ、２．３・・・金属電極、４・・
・整合器、５・・・高周波電源。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ばか１名故９
凋効距離ｍｙｙｔ
発振器の断面図、第２図は、高周波気体レーザ発振器に
おける有効放電距離と放電による温度上昇の関係を示す
グラフ、第３図は、従来の高周波気体レーザの電極構成
を示す斜視図である。 １・・・誘電体パイプ、２．３・・・金属電極、４・・
・整合器、５・・・高周波電源。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ばか１名故９
凋効距離ｍｙｙｔ
Claims (2)
- （１）誘電体材質部材よりなる放電管の外周面に相対向
する極性の異なる一対の金属電極が配設され、この金属
電極間に高周波高電圧が印加されることにより、この金
属電極間の放電管内部に高周波励起放電が発生し、前記
放電管軸方向にレーザビームが発するにあたり、前記誘
電体材質部材の形状を放電管軸方向に少なくとも内面を
テーパ状としたことを特徴とする高周波気体レーザ発振
器。 - （２）放電管内部を通過する媒質ガスの流入側放電管で
の内径を太く、また流出側を細くすることにより、テー
パ状に構成されることを特徴とする請求項１記載の高周
波気体レーザ発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19500888A JPH0243780A (ja) | 1988-08-04 | 1988-08-04 | 高周波気体レーザ発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19500888A JPH0243780A (ja) | 1988-08-04 | 1988-08-04 | 高周波気体レーザ発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0243780A true JPH0243780A (ja) | 1990-02-14 |
Family
ID=16333999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19500888A Pending JPH0243780A (ja) | 1988-08-04 | 1988-08-04 | 高周波気体レーザ発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0243780A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015173220A (ja) * | 2014-03-12 | 2015-10-01 | ファナック株式会社 | 放電管を備えるレーザ発振器、およびレーザ加工装置 |
-
1988
- 1988-08-04 JP JP19500888A patent/JPH0243780A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015173220A (ja) * | 2014-03-12 | 2015-10-01 | ファナック株式会社 | 放電管を備えるレーザ発振器、およびレーザ加工装置 |
| US10128629B2 (en) | 2014-03-12 | 2018-11-13 | Fanuc Corporation | Laser oscillator provided with discharge tube and laser processing machine |
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