JPH0422178A - レーザ発振器 - 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 本発明は切断、溶接、熱処理などのためにレーザ光を発
生させるレーザ発振器に関する。

従来の技術 従来のこの種のレーザ発振器の構成について第７図を用
いて説明する。１または複数の放電管からなる放電管群
１には、各放電管ごとに陽極２ａ。

２ｂと陰極３ａ　、３ｂからなる１組の放電電極が具備
されており第７図の例では２組の放電管が形成され、２
組の放電管は対称に配置されて放電管群１が形成され、
それぞれの放電管に高電圧電源４から電力が供給される
。また、放電管群１の両端には出力ミラー５、終端ミラ
ー６が配設されて光共振器を形成している。さらに、放
電管群１の両端部分の陰極電極３ａ、３ｂ近傍と中央部
の陽極電極２ａ、２ｂ間はほぼ８字形の循環管体７によ
シ接続されてガス循環路が形成され、この循環管体７に
はガスを循環させる送風機８や、ガスを冷却する複数の
熱交換器９が配設されている。

次に第８図に左側の放電管部の拡大図を示す。

第８図より明らかなように放電管には陽極２ａと陰極３
ａからなる１組の放電電極が具備されており、放電管管
体でつながれて放電部を形成している。

このように構成されているレーザ発振器は、ガス流方向
と放電方向とレーザ光の発振軸が同軸であるため光軸方
向から見たときに、その放電およびその放電によって形
成されるゲイン分布が同心で対称性がよい。したがって
、出力されるレーザ光を用いて加工を行う場合加工性能
が良いとされている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、放電管内を流れるレーザ媒質ガスはその
圧力や流速が時間的に変動しておシ、特にパルス発振時
（パルヌ列状に定周期で断続高力する状態）には、まれ
に着火ミヌが発生し、レーザ出力が低下したりまたはレ
ーザ出力が停止して加工不良を発生させるという課題が
あった。

課題を解決するための手段 本発明は上記課題を解決するだめに、陽極と陰極の間に
ある放電管管体の外周に陽極または陰極と電気的に接続
された放電開始補助管を取り付けるもので、放電開始補
助管の長さは陽陰極間距離の３０％以上で、上限を８０
％とするものが適当である。

作　　用 本発明によれば、放電開始補助管を採用するこすること
ができる。その効果は放電開始補助リングの長さを陽陰
極距離のｓｏｔ％以上にすることにより顕著となシ、８
０％以下とすることによシ放電電流すプル率の増加とそ
れに伴う加工品質の悪化を防止できる。

実施例 以下、本発明の実施例について第１図を用い、従来例の
第７図と同一部品については同一番号を付して詳しい説
明を省略し、相違点について説明する。第１図は本発明
の一実施例のレーザ発振器の構成を示したものであり、
第７図の構成に放電開始補助管が付加されている。第２
図に本発明の要部の縦断面を示している。第１図及び第
２図において、１０ａは電気伝導体で作られた円筒であ
シ放電管外面にかぶせるように取付けられ、さらに左陽
極２ａに導線で接続されている。第１図及び第２図の例
示では放電開始補助管は導線により陽極に接続されてい
るが、陰極に接続しても効果は同じである。また、第２
図は左側の放電管部だけを示しているが、右側の放電管
部は左側と対称であり、放電補助管を取付けた効果は左
側と同じである。次に第３図に陽陰極間距離に対する放
電開始補助管の長さの割合（以下補助管の長さの割合と
いう。）と放電開始電圧の関係を示している。

補助管の長さの割合が太きなるに従い放電開始電圧は急
激に低下し、補助管の割合が３０チを超えると放電開始
電圧の変化は緩かになる。放電開始電圧が低下すること
は放電が容易になることを示しており、放電開始補助管
を取シ付けることが着火ミヌを防止するのに有効であシ
、補助管の長さの割合は３０％以上であることが好まし
いことを示している。また第４図は補助管の長さの割合
と放電開始電圧のバラツキの関係を示しているが、補助
管の長さの割合が３０％を超えると急激に放電開始電圧
のバラツキが小さくなる。この事実も補助管の長さの割
合を３０％以上にすることの妥描性を示している。

一方、第５図は補助管の長さの割合と放電電流リプル率
の関係を示すグラフであるが、補助管の長さの割合が大
きくなるに従って放電電流リプル率が増大し、補助管の
長さの割合がｓｏ％を超えているが、放電電流リプル率
が７千を超えると加工面粗度が増大し加工品質が低下す
ることを示している。したがって、放電電流リプル率の
急激な増大を避けるため補助管の長さの割合は８０％以
下であることが必要である。

なお、放電電流リプル率は 平均放電電流（”ＡＲＭＳ　） で表される。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明によれば放電開
始補助管を用いることにより、レーザの着火ミスを皆無
にし、派生的に発生する放電電流リプル率の増大を抑制
し加工品質の悪化を防ぐことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のレーザ発振器の構成図、第
２図は同実施例の要部の縦断面図、第３図は放電開始補
助管の長さの陽陰極間距離に対する割合と放電開始電圧
の関係を示すグラフ、第４図は放電開始補助管の長さの
＠陰極間距離に対する割合と放電開始電圧のバラツキと
の関係を示すグラフ、第５図は放電開始補助管の長さの
陽陰極間距離に対する割合と放電電流リプル率の関係を
示すグラフ、第６図は放電電流リプル率と加工面粗度の
関係を示すグラフ、第７図は従来のレーザ発振器の構成
図、第８図は従来のレーザ発振器の要部の縦断面図であ
る。 １・・・・・・放電管群、２ａ　、２ｂ・・・・・・陽
極、３ａ。 ３ｂ・・・・・・陰極、４・・・・・・高電圧電源、５
・・・・・・出力ミラー、６・・・・・・終端ミラー、
７・・・・・・循環管体、８・・・・・送風機、９・・
・・・・熱交換器、１０ａ、１０ｂ・・・・・・放電開
始補助管。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名ｌ　
−故を管群 ２ｔｔ、　？６−　　鳩張 に、３ｂ　−−’ＭＬ　Ｗｔ ４−　窩を灰亀源 ５−　出力ミラー ９−一交捜器 ｔｏｅ、　ｔｏｂ　−Ｍ５ｃ　を関１？補助管３山　　
”　エ　アｔ　＆ ｌ乙−Ｌ　　フＥｌ　旬ζ閉會Ｇ卆弔ｆシｏ管第 図 鶴 図 第 図 θ ５θ ｌρρ 枚霞関が１ネ帛助常営畏の１１合　（％）第 図 ５θ 枚電開妨補助管管長の寡１１合１） 第 図 ５ρ ｌθρ 放電開始補助管管長の参Ｉ合ｃ％９ 第 図 ２ρ 於ｌ艷電流すプル享　Ｃ７６）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）陽極と陰極とからなる少なくとも一対の放電電極
   を有する１または複数の放電管からなる放電管群と、こ
   の放電管群の両端に配備されるレーザ共振用のミラーと
   、前記放電電極の近傍で前記放電管群に接続されこの放
   電管群とともにガス循環路を構成する循環管体と、前記
   ガス循環路のレーザ媒質としてのガスを循環させる送風
   機とからなり、前記陽極と陰極の間にある放電管の外周
   に放電開始補助管を有し、かつ前記放電開始補助管と陽
   極または陰極を電気的に接続したことを特徴とするレー
   ザ発振器。
2. （２）放電開始補助管の管長が陽陰極間の距離の３０％
   以上の長さである請求項（１）に記載のレーザ発振器。
3. （３）放電開始補助管の管長が陽陰極間の距離の８０％
   以下の長さである請求項（１）に記載のレーザ発振器。