JPH0433384A - レーザ発振器 - Google Patents
レーザ発振器Info
- Publication number
- JPH0433384A JPH0433384A JP14107790A JP14107790A JPH0433384A JP H0433384 A JPH0433384 A JP H0433384A JP 14107790 A JP14107790 A JP 14107790A JP 14107790 A JP14107790 A JP 14107790A JP H0433384 A JPH0433384 A JP H0433384A
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- JP
- Japan
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- discharge
- tube
- anode
- cathode
- starting auxiliary
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- 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
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Lasers (AREA)
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
本発明は切断、溶接２熱処理などを行うために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。
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。
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Ｅ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
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。また、放電管の外周には陽
極２ａ、２ ｂまたは陰極３ａ、３ｂと電気的に接続さ
れた放電開始補助管１０ａ、１０ｂが具備されている。
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Ｅ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
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。また、放電管の外周には陽
極２ａ、２ ｂまたは陰極３ａ、３ｂと電気的に接続さ
れた放電開始補助管１０ａ、１０ｂが具備されている。
次に第８図に右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。また、放電管の
外周には陽極２ａと電気的に接続された放電開始補助管
１０ａが全周を取り巻いて放電管を覆う形で取り付けら
れている。放電開始補助管１０ａは陽極２ａの代りに陰
極３ａに電気的に接続されていても、その効果は同じで
ある。また、左側の放電管部は、第８図と左右対称に構
成されている。
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。また、放電管の
外周には陽極２ａと電気的に接続された放電開始補助管
１０ａが全周を取り巻いて放電管を覆う形で取り付けら
れている。放電開始補助管１０ａは陽極２ａの代りに陰
極３ａに電気的に接続されていても、その効果は同じで
ある。また、左側の放電管部は、第８図と左右対称に構
成されている。
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か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
成されろゲイン分布か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。
と放電方向とレーザ光の発振軸か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
成されろゲイン分布か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、放電管に大電力を注入すると放電管で発
生した熱でレーザ媒質ガスが暖められ、レーザ発振の発
振効率が低下するという課題があった。
生した熱でレーザ媒質ガスが暖められ、レーザ発振の発
振効率が低下するという課題があった。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するため請求項（１）の発明では、陽極
または陰極と電気的に接続され、陽極と陰極の間にある
放電管管体の外周に取り付けられた放電開始補助管の表
面から強υＩ風冷を行うものであり、請求項Ｃ）の発明
では、前記放電開始補助管の外周に１つまたは複数の冷
却フィンを設け、さらに表面から強制御風冷を行うもの
であり、請求項（３）の発明では、上記放電開始補助管
の周囲に冷却フィンの代りに１つまたは複数の透孔を設
け、さらに強制風冷を行うものである。請求項（３）の
発明で設ける透孔の直径は３０ｍｍ以下にするのが適当
である。
または陰極と電気的に接続され、陽極と陰極の間にある
放電管管体の外周に取り付けられた放電開始補助管の表
面から強υＩ風冷を行うものであり、請求項Ｃ）の発明
では、前記放電開始補助管の外周に１つまたは複数の冷
却フィンを設け、さらに表面から強制御風冷を行うもの
であり、請求項（３）の発明では、上記放電開始補助管
の周囲に冷却フィンの代りに１つまたは複数の透孔を設
け、さらに強制風冷を行うものである。請求項（３）の
発明で設ける透孔の直径は３０ｍｍ以下にするのが適当
である。
作用
請求項（１）、（２）に記載の発明においては、強制風
冷によって上記放電開始補助管の温度が下がり、放電管
管体を放電開始補助管の間の空気層および放電管管壁を
通して、間接的にレーザ媒質ガスを冷却し、放電管に大
電力を注入したときの発振効果の低下を特徴する 請求項（３）に記載の発明においては、強制風冷によっ
て上記放電開始補助管が冷却されるのと同時に、冷たい
空気が放電開始補助管に設けられた透孔を通して放電開
始補助管の内側に入り込み、放電開始補助管と放電管管
体との間の空気層を撹拌し、放電管管体を通して間接的
にレーザ媒質ガスを冷却し、放電管に大電力を注入した
ときの発振効率の低下を抑制する。
冷によって上記放電開始補助管の温度が下がり、放電管
管体を放電開始補助管の間の空気層および放電管管壁を
通して、間接的にレーザ媒質ガスを冷却し、放電管に大
電力を注入したときの発振効果の低下を特徴する 請求項（３）に記載の発明においては、強制風冷によっ
て上記放電開始補助管が冷却されるのと同時に、冷たい
空気が放電開始補助管に設けられた透孔を通して放電開
始補助管の内側に入り込み、放電開始補助管と放電管管
体との間の空気層を撹拌し、放電管管体を通して間接的
にレーザ媒質ガスを冷却し、放電管に大電力を注入した
ときの発振効率の低下を抑制する。
実施例
第１図に請求項（１）に記載の発明（以下率１の発明と
いう）の放電管部の一実施例を示す。基本的な構成は従
来例を示す第８図と同じであり、２ａは右陽極、３ａは
右陰極、１０ａは右放電開始補助管、ｌｌａは右放電管
管体を示す。第１の発明が従来例と異なる点は強制空冷
を行っていることで、第１図において１３は強制空冷の
空気流を示している。第４図に放電電流とレーザ出力の
関係を示しており、曲線Ａが従来例、曲線Ｂが第１の発
明の場合を示し、曲ＭＡに比し曲線Ｂの方がレーザ出力
の効率が上っている。
いう）の放電管部の一実施例を示す。基本的な構成は従
来例を示す第８図と同じであり、２ａは右陽極、３ａは
右陰極、１０ａは右放電開始補助管、ｌｌａは右放電管
管体を示す。第１の発明が従来例と異なる点は強制空冷
を行っていることで、第１図において１３は強制空冷の
空気流を示している。第４図に放電電流とレーザ出力の
関係を示しており、曲線Ａが従来例、曲線Ｂが第１の発
明の場合を示し、曲ＭＡに比し曲線Ｂの方がレーザ出力
の効率が上っている。
第２図に請求項（２）に記載の発明（以下率２の発明と
いう）の放電管部の一実施例を示す。第２図Ａは第２の
発明の放電管部の縦断面図であり、第１図と同一部品に
ついては同一番号を付して詳しい説明は省略し、相違点
について説明する。第２図Ａにおいて２０ａは右放電開
始補助管で、その、Ａ −Ａ ’断面を第２図Ｂに示す
。第２図Ｂにおいて１４は放熱フィンであり、放電開始
補助管の表面積を増し強制空冷の効果をより高めている
。第４図の曲線Ｃに第２の発明における放電電流とレー
ザ出力の関係を示しており、曲線Ｂに示す第１の発明の
場合よりレーザ出力の効率が上っていることを示してい
る。
いう）の放電管部の一実施例を示す。第２図Ａは第２の
発明の放電管部の縦断面図であり、第１図と同一部品に
ついては同一番号を付して詳しい説明は省略し、相違点
について説明する。第２図Ａにおいて２０ａは右放電開
始補助管で、その、Ａ −Ａ ’断面を第２図Ｂに示す
。第２図Ｂにおいて１４は放熱フィンであり、放電開始
補助管の表面積を増し強制空冷の効果をより高めている
。第４図の曲線Ｃに第２の発明における放電電流とレー
ザ出力の関係を示しており、曲線Ｂに示す第１の発明の
場合よりレーザ出力の効率が上っていることを示してい
る。
第３図に請求項（３）に記載の発明（以下率３の発明と
いう）の放電管部の一実施例を示す。第３図は第３の発
明の右放電管部の縦断面図であり、第１図と同一部品に
ついては同一番号を付して詳しい説明は省略し、相違点
について説明する。第３図において１２は放電開始補助
管３０ａの周囲に設けられた透孔を示す。この第３の発
明の実施例においては、強制風冷の空気流が、放電開始
補助管と放電管管体との間の空気層を強制的に撹拌する
ため効率よ（放電管管体を冷却する。第４図の曲線りに
第３の発明における放電電流とレーザ出力の関係を示し
ており、この方法が第１．第２の発明よりレーザ出力の
効率が上っていることを示している。
いう）の放電管部の一実施例を示す。第３図は第３の発
明の右放電管部の縦断面図であり、第１図と同一部品に
ついては同一番号を付して詳しい説明は省略し、相違点
について説明する。第３図において１２は放電開始補助
管３０ａの周囲に設けられた透孔を示す。この第３の発
明の実施例においては、強制風冷の空気流が、放電開始
補助管と放電管管体との間の空気層を強制的に撹拌する
ため効率よ（放電管管体を冷却する。第４図の曲線りに
第３の発明における放電電流とレーザ出力の関係を示し
ており、この方法が第１．第２の発明よりレーザ出力の
効率が上っていることを示している。
第５図は第３の発明における放電開始補助管の透孔の直
径と放電電流リプル率の関係を示すグラフであり、透孔
の直径が３０ｍｍを超えると放電電流リプル率か急激に
増加している。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であり、放電電流＋１プル率が７つ
。を超えると加工面粗度か上昇し加工品質が悪化する。
径と放電電流リプル率の関係を示すグラフであり、透孔
の直径が３０ｍｍを超えると放電電流リプル率か急激に
増加している。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であり、放電電流＋１プル率が７つ
。を超えると加工面粗度か上昇し加工品質が悪化する。
これら第５図および第６図から、第３の発明における放
電開始補助管に設ける透孔の直径か３０輔を超えること
は好ましくない。
電開始補助管に設ける透孔の直径か３０輔を超えること
は好ましくない。
以下率１．第２．第３の発明について放電管群１を構成
する右側の放電管部の図を用いて説明を行ってきたが、
左側の放電管部は右側の放電管部と左右対称形に構成さ
れており、発明の効果は左右の放電管部について同等で
ある。
する右側の放電管部の図を用いて説明を行ってきたが、
左側の放電管部は右側の放電管部と左右対称形に構成さ
れており、発明の効果は左右の放電管部について同等で
ある。
なお、放電電流リプル率（？Ｑ）は
平均放電電流（ｍＡＲｘｓ）
て表される。
発明の効果
本発明によれば、レーザ媒質ガスを冷却し、放電管に大
電力を注入したときに起こる発振効率の低下を抑制し、
発振効率を改善することができる。
電力を注入したときに起こる発振効率の低下を抑制し、
発振効率を改善することができる。
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
の縦断面図、第２図Ａは他の実施例の要部の縦断面図、
第２図Ｂは同ＡのＡ−Ａ’断面矢視図、第３図は他の実
施例の要部の縦断面図、第４図は実施例と従来例におけ
るレーザ出力の効率を比較する図、第５図は放電開始補
助管に設けた透孔の直径今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を
示す図、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、ｌｌａ、Ｉｌｂ・・・・・・放電管管体、
１２・・・・・・透孔、１３・・・・・・強制空冷の空
気流、１４・・・・・・冷却フィン、２０ａ、３０ａ・
・・・・・放電開始補助管。
の縦断面図、第２図Ａは他の実施例の要部の縦断面図、
第２図Ｂは同ＡのＡ−Ａ’断面矢視図、第３図は他の実
施例の要部の縦断面図、第４図は実施例と従来例におけ
るレーザ出力の効率を比較する図、第５図は放電開始補
助管に設けた透孔の直径今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を
示す図、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、ｌｌａ、Ｉｌｂ・・・・・・放電管管体、
１２・・・・・・透孔、１３・・・・・・強制空冷の空
気流、１４・・・・・・冷却フィン、２０ａ、３０ａ・
・・・・・放電開始補助管。
Claims (4)
- （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
ガス循環路に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
に陽極または陰極に電気的に接続された放電開始補助管
を有し、かつ前記放電開始補助管の表面を風冷するため
の送風機を有するレーザ発振器。 - （２）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
ガス循環路にレーザ媒質としてのガスを循環させる送風
機からなるレーザ発振器において、前記陽極と陰極の間
にある放電管の外周に陽極または陰極に電気的に接続さ
れた放電開始補助管を有し、かつ前記放電開始補助管の
外面に１つまたは複数の冷却フィンを設け、さらに前記
放電開始補助管の表面を風冷するための送風機を有する
レーザ発振器。 - （３）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
ガス循環路に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
に陽極または陰極に電気的に接続された放電開始補助管
を有し、かつ前記放電開始補助管の管壁に１つまたは複
数の透孔を有し、さらに前記放電開始補助管の表面を風
冷するための送風機を有するレーザ発振器。 - （４）放電開始補助管の管壁にある１つまたは複数の透
孔の直径が３０ｍｍ以下である請求項（３）に記載のレ
ーザ発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14107790A JPH0433384A (ja) | 1990-05-29 | 1990-05-29 | レーザ発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14107790A JPH0433384A (ja) | 1990-05-29 | 1990-05-29 | レーザ発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0433384A true JPH0433384A (ja) | 1992-02-04 |
Family
ID=15283691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14107790A Pending JPH0433384A (ja) | 1990-05-29 | 1990-05-29 | レーザ発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0433384A (ja) |
-
1990
- 1990-05-29 JP JP14107790A patent/JPH0433384A/ja active Pending
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