JPH0437175A - 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、スクライプなどを行うために、パルスレ
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４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Ｉ１．電管ごとに陽極２１Ｌ。

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、放電管群１０両端には出力ミラー６．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３ｍ、３ｂ近傍と中央部
の陽極電極２１Ｌ　、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、放電管の外周には放電開始補助管１０ａ。

１０ｂが具備されており、陽極２ａ、２ｂまだは陰極３
ａ、３ｂと電気的に接続されている。

次に第６図に右側の放電管部の拡大図を示す。

第６図より明らかなように放電管には陽ｉ２ａと陰［３
１！Ｌからなる１組の放電電極が具備されており、放電
管管体１１１Ｌでつながれて放電部を形成している。ま
た、放電管には陽極２ａまたは陰極３ａに接続された端
部の内径と切り放し側端部の内径が等しい放電開始補助
管１０＆が陽極２ａまたは陰極３１Ｌと電気的に接続さ
れて配置されている。左側の放電管部は、右側の放電管
部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。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、放電管に直電圧を印加すると、放電開始
補助管内の陽極または陰極との接続部近傍の電界の影響
で放電管中心部にレーザ媒質ガスの流速、圧力などの条
件の時間的な変動に伴ってパルス発振時に断続的なス）
　ＩＪ−マが発生し、レーザ出力変動が大きくなって、
加工面粗度が上り加工品質が悪化するという課題があっ
た。

課題を解決するだめの手段 本発明は上記課題を解決するために、陽極と陰極の間に
ある放電管管体の外側に取り付けられ、陽極または陰極
に電気的に接続された放電開始補助管の切り放し側端部
の内径を、陽極または陰極に接続された取り付は側端部
の内径より小さくシまたものである。

作用 放電開始補助管を上記の構造とすることにより放電開始
補助管内の陽極または陰極との接続部近傍の電界の影響
が低減し、パルス発振時のストリーマの発生頻度が低下
し、レーザ出力が安定し、加工品質が向上する。

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６図と同一部品については同一番号をイ」シて詳しい
説明は省略し、相違点について説明する。第１図は本発
明の一実施例で、レーザ発振器の右側の放電管部の縦断
面を示している。従来例の同一部分を示す第５図との比
較で明らかなように、本発明においては放電開始補助管
２０＆を、その切り放し側端部の内径ａが、陽極２ａ、
への接続端部の内径すより小さくなるような構造として
いる。第１図において放電開始補助管２０ａは陽１ＦＩ
ｉ８２ａに接続されているが、陰極３ａ側に接続しても
、本発明の効果は同等である。また、第１図においては
右側の放電管部だけを示しているが、左側の放電管部は
右側と左右対称に構成されており、本発明の効果は同等
である。

第２図に放電開始補助管２０１Ｌの切り放し側端部の内
径ａと陽Ｗ２Ｌｔたは陰極３ａへの接続側端部の内径す
との比ａ　／　ｂとパルス発振時のストリーマの発生頻
度（（転）の関係を示している。第２図から明Ｃつかな
ようにａ　／　ｂの値が０．９８より小さくなるとパル
ス発振時のス）　ＩＪ−マの発生頻度が低下しレーザ出
力が安定化する。一方、第３図はパルス発振時のストリ
ーマの発生類９と加工面粗度の関係を表す図で、パルス
発振時のス）　ＩＪ−マの発生頻度を低下させレーザ出
力を安定化すると加工面粗度が低下し加工品質が上るこ
とを示している。したがって、第２図および第３図から
、放電開始補助管の切り放し側端部の内径ａを、放電開
始補助管の陽極捷たは陰極−・の接続側端部の内径すよ
り小さくし、ａ　／　ｂの値を０．９８より小さくする
ことにより、パルス発振時のストリーマ発生頻度が低下
し、加工面品質が向上することが明らかである。

なお、パルス発振とは、パルス列状に定周期でレーザ出
力を断続して使用する状態の意味であり、パルス発振時
のス）　ＩＪ−マ発生頻度はパルス数 で表される。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、放電開始補助管の切り
放し側端部内径と、放電開始補助管の陽極または陰極へ
の接続側端部の内径の比を０．９８より小さくすること
により、パルス発振時のストリーマの発生頻度を低下さ
せ、加工面粗度を低下させて、加工面品質を向上させる
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を示すレーザ発振器の要部縦
断面図、第２図は放電開始補助管の切り放し側端部の内
径と陽極または陰極への接続端部の内径との比とパルス
発振時のストリーマ発生頻度の関係を示すグラフ、第３
図はパルス発振時のストリーマ発生頻度と加工面粗度の
関係を示すグラフ、第４図は従来のレーザ発振器の全体
構成図、第６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
、３１゜３ｂ・・・・・・陰極、４・・・・・・高電圧
電源、６・・・・・・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、１ｏｂ。 ２０１Ｌ・・・・・・放電開始補助管、１１ａ、１１ｂ
・・・・・・放電管管体。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名ｌ−
？焉ａ ３Ｌ　−Ｐｉ　呪に 第２図 図 ２η ユ＜　ｏ、ｑａｂ ｄ＝ｂ ！ ａ−／ｂ パルス発［Ｂｊｆのストリーマの発生８Ｎ！　一方丈ｔ
＃ｌｆＸ竿 ム、２ｂ−ｎ模 ３工、　　３ｂ−７１１に ４−　島１！氏−電シ原 ５−一　　出　プシ　　ミ　　ラ　− ６−吟鳩ミラー ７−１ａ環９Ｉ俸 ８−１闇、懺 ９−　整　交　挨２４ １０ユ、　ｔａｂ−ｉ　を間七種籾智

Claims (2)

【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
   ガス循環路にレーザ媒質としてのガスを循環させる送風
   機からなり、前記陽極または陰極に電気的に接続された
   放電開始補助管であって、切り放し側端部の内径が陽極
   または陰極への接続側端部の内径より小さい放電開始補
   助管を、陽極と陰極の間にある放電管の外周に有するパ
   ルス発振専用のレーザ発振器。
2. （２）放電開始補助管の切り放し側端部の内径と、陽極
   または陰極への放電開始補助管の接続側端部の内径の比
   が０．９８より小さい、請求項１に記載のレーザ発振器
   。