JPH04133372A - パルス発振型ガスレーザ発振装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明はパルス発振型ガスレーザ発振装置の構造に関
するものである。

［従来の技術］ ＣＯ２レーザ等のガスレーザ発振装置、なかでもパルス
発振型レーザ発振装置はマーキング等の生産、加工技術
分野で広く用いられている。

このレーザは次のようにして動作する。即ち、予備電離
用スパーク放電によって紫外線を発生させ、レーザガス
（例えばＣ０ａ）を電離させる。

そして電離されたレーザガスに高電圧を印加し、放電空
間全体に均一なグロー放電を起こし、ガスを励起させて
レーザ発振を行う。

また、レーザガスが高温になると、反転分布が作られに
くくなるため、レーザガスをファンによって循環させ、
その循環路中に冷却機構を置いて冷却するようにしてい
る。

［発明か解決しようとする課題］ この発振されたレーザを加工技術等に用いる場合、翅理
の高速化のためには、連続発振型レーザの場合、高出力
か要求されると共に、パルス発振型レーザであれば、パ
ルスの高繰返し化か必要になる。

特にガルバノ機構を用いてマスクなしにマーキングを行
うためには、現在のｌ０Ｈｚ程度の繰返し周波数から例
えば１００Ｈ２程度の繰返し周波数にする必要かある。

ここて、レーザ発振のパルスの高繰返し化をしていくと
、放電空間におけるガス交換か充分性われないまま、主
電極間に高電圧が印加されるため、アーク放電が発生し
・てレーザ発振不良となる場合かある。

このようなアーク放電か発生するのを防ぐには、放電空
間におけるレーザガスの流速を速くすればよく、レーザ
ガスの流速を速くするための単純な方法か、大出力のフ
ァンを用し・ることである。

ところか、大出力のファンを設ければ、第２図に示すよ
うに、その分、送風面の面積か大きくなる。即ち、第２
図から明らかなように放電空間のガス流入面の面積より
、送風面の方か犬きくなった場合には、どんなに大出力
のファンでも、放電空間以外の主電極等の周辺に当るガ
ス流か多くなるため、送風の効率はよくない。従って、
さらに大型のファンか必要になって５装置か大型化する
という欠点かある。

本発明はかかる課題を解決するためになされたもので、
ガス流入面より送風面の方か大きい場合ても、レーザガ
スの主電極への流入効率を低下させることなく、ガスの
流速を速めることにより、レーザのパルス発振が高繰返
し化してもアーク放電を発生させることのないパルス発
振型レーザ発振装置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］ 上記の目的を達成するために、この発明のパルス発振型
ガスレーザ発振装置は請求項（１）においては、一対の
主電極のガス流入側の周縁によって形成される放電空間
のガス流入面の面積より、前記ファン部の送風面の面積
か大きく、ファン部の送風面から放電空間のガス流入面
にかけて。

レーザガスを導くガイド板が設けられた構成を有するも
のであり、請求項（２）においては、ファン部はその前
部もしくは後部に冷却部を備え、放電空間から排出され
たレーザガスか、冷却部及びファン部を経ないで再度放
電空間に入るのを防止する遮風板が設けられた構成を有
するものである。

［作用］ 上記の構成を有することにより、次のように作用する。

■ガイド板によって、レーザガスがファン部からガイド
されてガス流入面から放電空間に流入するので、主電極
部材等の放電空間以外の部分にいたるレーザガスがなく
なり、流速は増す。

■遮風板を設けることにより、ファン部からのレーザガ
ス以外のガス流の吸込みがなくなり、それによフて、放
電空間へのガス流入の安定化かなされ、また、未冷却の
ガスの放電空間への流入を防止することかできる。

［実施例］ 第１図は本発明のパルス発振型ガスレーザ発振装置にお
ける一実施例の主要部の概略構成を示す平面図である。

第１図において、ｌはパルス発振型ガスレーザ発振装置
のチェンバ外壁、２ａはガスを放電させ、レーザを発振
させる主電極て、２はこの主電極２ａの基板となる電極
基板であり、この主電極２８間の距ａｍ（電極間距離）
は例えば３３ｍｍのものか用いられている。３は冷却ガ
スを主電極２ａに導くガイド板て、主電極２ａの長手方
向に２枚の板より構成され、レーザガスの流路を狭める
ようにして、へ字型にファン部５に取付けられる。４は
遮風板で、電極基板２とガイド板３とを４ｉＩ渡しして
、ガイド板３に固定されており、ファン部からのレーザ
ガス以外のガス流の吸込みがないようにしている。５は
ファン部て複数個の軸流ファンを配置したもので、６は
冷却部であり、例えば、水冷のための水の配管等か設け
られている。

上記のような構成の主電極２ａ間に、例えば３８ＫＶの
電圧を印加して、さらに冷却部６て冷却されたガスをフ
ァン部５から送風して、ガイド板３を介して放電空間に
ガスを送風することにより、レーザ発振を行わせる。

放電空間である主電極２ａ間において、ガスか励起され
、レーザ発振か行われる。パルス発振が高繰し化してい
くと、前述のとおり、アーク放電を防止するためにガス
交換を効率良く行う必要がある。従って、アーク放電の
発生を防ぐために、放電空間におけるレーザガスの流速
を速くすることか必要てあり、第１図の構成によれば、
ファン部５から主電極２ａに向ってガイド板３によって
狭くなった流路の影響て流速は増大する。そして、増大
したガス流は、放電空間を通り、第１図に矢印て示した
流路を形成して、再び冷却部６に入る。この際、放電空
間を通過したガス流は、遮風板４を設けたことにより、
すべて冷却部６に吸込まれ、未冷却のガスかガイド板３
と主電極２ａのすき間から放電空間へ流入することはな
い。

従って、放電空間に流入するレーザガスか高温になった
り、ガスの流れが乱されて局部的に流速の小さい部分か
てきたりすることかなく、アーク放電の発生のない良好
なレーザ発振か可能となる。

［発明の効果］ 以上説明したとおり、この発明によれば、ガイド板によ
ってレーザガスかガス流入面から放電空間に流入するの
て放電空間以外の部分にいたるレーザガスがなくなり、
ガスの流速は増し、アーク放電のないレーザのパルス発
振の高繰返し化か可能になる。

また、遮風板を設けることにより、未冷却のガスか放電
空間へ流入することがなくなり、アーク放電のないレー
ザのパルス発振の高繰返し化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のパルス発振型ガスレーザ発振装置にお
ける一実施例の主要部の概略構成を示す平面図、第２図
は従来及びこの発明のパルス発振型ガスレーザ発振装置
のカス流入面、送風面の説明図である。 図中。 チェンバ外壁 電極基板 主電極 ガイド板 遮風板 ファン部 冷却部 代理人　弁理士　１）北　嵩　晴 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）放電空間を挟んで対向する一対の主電極と、放電
   空間にレーザガスを送るファン部とを具備したパルス発
   振型ガスレーザ発振装置において、 前記一対の主電極のガス流入側の周縁によって形成され
   る放電空間のガス流入面の面積より、前記ファン部の送
   風面の面積が大きく、 ファン部の送風面から放電空間のガス流入面にかけて、
   レーザガスを導くガイド板が設けられてなることを特徴
   とするパルス発振型ガスレーザ発振装置。
2. （２）請求項（１）のパルス発振型ガスレーザ発振装置
   において、 ファン部はその前部もしくは後部に冷却部を備え、 放電空間から排出されたレーザガスが、冷却部及びファ
   ン部を経ないで再度放電空間に入るのを防止する遮風板
   が設けられてなることを特徴とするパルス発振型ガスレ
   ーザ発振装置。