JPH0424972A - 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 従来の一般的なレーザ発振器の構成について第４図を用
いて説明する。１また１ｄ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％　２　ａ　。

２ｂと陰％３＆、３ｂからなる１組の放電電極が具備さ
れて第４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５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２１Ｌ　、２ｂ間はほぼ２字形の循環管体７
により接続されてガス循環路が形成され、この循環管体
７にはレーザ媒質ガス１３を循環させる送風機８や、ガ
スを冷却する複数個の熱交換器９が配設されている。ま
た、前記放電管群１には前記陽極２ａ　、２ｂと陰ｉ３
ａ、３ｂの間にある放電管の外周に陽極２１Ｌ、２１）
または陰極３ａ　、３ｂと電気的に接続された放電開始
補助リング１０ａ。

ＩＱｂが設けられている。

次に、第５図にパルス発去時（パルス列状に定周期で断
続出力する状態）にまれに発生する点火ミスを防止する
ために用いられてきた従来例における放電開始補助リン
グＩＱ＆および放電電極部周辺の拡大図を示した。図は
放電管群における左半分だけを示している。この第１図
（Ｂ）からも明らかなように前記放電開始補助リング１
０ａと陽極２ａまたは陰極３ａとの間は導線１１＆を放
電管表面近傍を放電管に並行して直線的に配設して接続
されている。また、Ｅ字形のガス循環管体７と放電管群
１との接合部であって、放電管群１へのレーザ媒質ガス
１３の流入口は第６図に示すようにスリット１２を形成
しており、レーザ媒質ガス１３の流れを旋回させるとと
もに電極表面のレーザ媒質ガスの流速を速めている。

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
成されるゲイン号笛が同心で対称性がよい。従って、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、パルス発振時の点火ミスを防止するため
陽Ｆｉ２ａ、２ｂと陰極３ａ　、３ｂの間に取り付けら
れた前記放電開始補助リング１０ａ。

１０ｂ（！：陽至２＆、２１）または陰極３ａ、３ｂと
電気的に接続する導線１１ａ、ｖｌｂは直線的に接続さ
れていると、導線１１ａ、１１ｂから発生する電界の影
響で放電が収縮して導線１１１Ｌ。

１１ｂ側に引き寄せられ、放電電流の変動を増長し、レ
ーザ出力リプルが増重して加工面粗度が粗くなるという
課題があった。

課題を解決するための手段 本発明は前記課題を解決するために、上記陽極と陰極の
：間にある放電管の外周に導線をスーくイラル状に巻き
付けて、放電開始補助リングを陽極または陰極に接続し
、さらに前記スパイラル状に巻き付けられた導線の巻き
付け方向をレーザ媒質ガスの流れの旋回方向に対し反対
にし之ものである。

作用 上記の構成により、導体から発生する電界の影響をレー
ザ媒質ガスの流れによる影響により相殺し、放電が収縮
して導線側に引き寄せられ放電電流リプル率が増加する
ことを防止する。

実施列 以下本発明つ一実施例を図を用いて説明する。

第１図に本発明の一実施例を示す。第１図は放電管群１
の左半分だけを示しているが、右半分の放電管は左半分
と対称に配置されており、本発明の作用は左半分と同一
である。第６図と比較すると明らかなように、本発明で
は前記陽極２！Ｌと陰極３ｆＬの外周に導線１１ａをス
パイラル状に巻き付けて、放電開始補助リング１Ｑ＆と
陰１３１Ｌを接続しており、さらに前記スパイラル状に
巻き付けられた導線１ｔａの巻き付け方向１ｄレーザ媒
質ガス１３の流れの旋回方向と反対となるようになって
いる。なお、放電開始補助リング１０ａ（は導線１１Ｎ
によシ陽極２ａに接続されても効果は同じである。

本発明の上記の構成によると、導線１１４゜１１ｂから
発生する電界の影響をレーザ媒質ガスの流れの影響との
賀で相殺させることで、放電が収縮して導％１Ｍ１ａ、
１ｔｂに引寄せられるのを防止し、放電電流リプル率が
増加するのを防ぐ。

第２図に本発明の効果を示しておシ放電電流の増加に伴
い放電電流リプル率が増加するのを抑制し、放電電流リ
プル率を低下させるのに著効があることを示している。

さらに第３図、は放電電流リプル率と加工面粗度の関係
を示しており、放電電流リプル率が増加すると加工面粗
度が上シ加工品質が劣化することを示している。

なお、放電電流リプル率は で表される。

発明の効果 以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、放
電電流リプル率を低減し、し・−ザ出力を安定化させる
ため加工面の品質を大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるレーザ発振器の要部
の構成を示す断面図、第２図は本発明と従来の技術にお
・する平均放電電流と放電電流リプル率の関係を示すグ
ラフ、第３図は放電電流リプル率と加工面粗度との関係
を示すグラフ、第４図は従来の一般的なレーザ発振器の
構成を示す図、第６図は同要部の断面図、第６図は第１
図および第６図ムーＡ′線矢視図である。 １・・・・・・放電管群、２ａ　、２ｂ・・・・・・陽
極、３１Ｌ。 ３ｂ・・・・・陰極、４・・・・・高圧電源、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・・・・・・放電開始補助リ
ング、１１ａ、’ｔｉｂ・・・・・導線、１２・・・・
・・スリット、１３・・・・・・レーザ媒質ガス。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名第 図 ｓＦ均水電電流（４Ａ） 第 図 ＃電電流 ノアル率 Ｃ／、） べｔ管Ｃ Ｐｊｉ　　糧 隙　　腸 １、（反儂；身 出力ミラー ２１幅ミラー 循理奮庫 延　服檀 ？史１庚聰

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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
   と共にガス循環路を構成する循環管体と、前記ガス循環
   路にレーザ媒質としてのガスを循環させる送風装置から
   なり、前記陽極と陰極の間にある放電管の外周に放電開
   始補助リングを配置し陽極または陰極と前記放電開始補
   助リングとを接続する導線を放電管の外周にスパイラル
   状に巻き付け、かつ前記スパイラル状に巻き付けられた
   導線の巻き付け方向をレーザ媒質ガスの流れの旋回方向
   と反対にしたことを特徴とするレーザ発振器。