JPH0445266Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、軸流型ガスレーザー発振器のレーザ
ー管の構造の改良に関するものである。

（従来技術及びその問題点） レーザー光は、その強い指向性や高エネルギー
密度の特性を利用して、各種材料の切断、加工ま
たは溶接等に用いられているが、このレーザー光
の発生装置の一つにガスレーザー発振器がある。
通常このタイプの発振器は、ガラスのような絶縁
材料よりなるレーザー管内での放電により励起さ
れるようになつており、放電に必要な高電圧がレ
ーザー管の電極に加えられるため、絶縁対策上、
レーザー管の外周面に突設された電極端子と電極
端子以外の導電部分との間には充分な距離をとる
ようになつている。

第３図は従来の軸流型炭酸ガスレーザー発振器
のレーザー管１を示すもので、レーザー管１は円
筒状のジヤケツト２とジヤケツト２の内部に一体
的に形成されたプラズマ管３とからなり、プラズ
マ管３の内部には放電用の電極４が設けられてお
り、ジヤケツト２の両端部分及び中央部分にはプ
ラズマ管３内にガスを流すための端部ガス口５，
５及び中央ガス口６が設けられている。また、ジ
ヤケツト２とプラズマ管３との間には冷却水を流
すようになつており、そのための冷却水口７ａ，
７ｂがジヤケツト２に設けられ、また各電極４に
接続された電極端子８が設けられている。

このレーザー管１は、図示しない基台の支持体
によつて支持され、レーザー管１の端部にはレー
ザー管１とは別個にインバーにより支持されたミ
ラーヘツドが気密に設けられるようになつてい
る。

この従来のレーザー管１は、ガスを低速で使用
するものであり、また、高電圧により充電された
電極端子８と、レーザー管１の両端面、または端
部ガス口５や中央ガス口に接続されるホースなど
との間の漏電を防ぐために、これらの間に充分な
距離を設けておかなくてはならず、そのために各
部分の長さが不必要に長くなるか、または電極端
子８に高電圧を印加できず、高出力を得られない
という問題があつた。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上述の問題を解決し高電圧を印加し
ても充分な絶縁性が得られるようにしたもので、
その技術的手段は、略円筒状の外管１２の内部
に、放電用の電極２５を有した略円筒状の内管１
３が前記外管１２と同心状に設けられ、前記外管
１２の両端部分及び中央部分に、前記内管１３内
にガスを流すための端部ガス口１８，１８および
中央ガス口１９がそれぞれ設けられ、前記外管１
２と前記内管１３との間には冷却水を流すための
冷却室１６が設けられたレーザー管において、前
記中央ガス口１９または端部ガス口１８にはその
外周面および内周面が波状に形成された波状管部
が設けられていると共に、中央ガス口１９および
端部ガス口１８は前記内管１３よりも径大に形成
され、これら中央ガス口１９および端部ガス口１
８が開口する内管１３の端部および中央部分が中
央ガス口１９および端部ガス口１８と同じく内管
１３よりも径大に形成され、この各径大端部１３
ａおよび中央径大部１３ｂとこれらより径小内管
部１３ｃとの間にそれぞれ漏斗状連結壁部１４，
３１が設けられていることを特徴とするものであ
る。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図において、レーザー管１１は、電極部分
やフランジ部分を除いては石英や硬質ガラスなど
の高強度で熱膨脹率の小さいガラスによつてでき
ており、略円筒状のジヤケツト１２とその内部に
同心状に形成された略円筒状のプラズマ管１３と
を有し、ほぼ左右対称に形成されている。プラズ
マ管１３の両端部はジヤケツト１２と同径となる
よう径大に拡径され、その各径大端部１３ａと径
小のプラズマ管部１３ｃとの間は漏斗状の連結壁
部１４によつて一体連結されている。しかして、
ジヤケツト１２とプラズマ管１３との間の空間部
は、上記各漏斗状連結壁部１４により上記各径大
端部１３ａ内の室１５と隔絶されて、冷却室１６
を形成している。この冷却室１６内は、プラズマ
管１３を冷却するための冷却水が同図の左から右
へ流れるようになつており、そのための冷却水口
７ａ，７ｂがジヤケツト１２に設けられている。

ジヤケツト１２には、その両端部に端部ガス口
１８，１８が、中央部に中央ガス口１９が、ガラ
スなどにより一体的にしかもガスが高速で流れる
ように大径に形成されてそれぞれ設けられてお
り、例えば各端部ガス口１８からプラズマ管１３
の上記各径大端部内室１５に流入したガスは、こ
の室から漏斗状連結壁部１４を通じてプラズマ管
１３に入り、その両端部分から軸方向中央へ向か
つて高速で流れ、中央ガス口１９で合流して流出
するようになつている。端部ガス口１８はエルボ
ウ状となつており、その先端部がコバールなどか
らなる円筒管２０に溶着し、円筒管２０にフラン
ジ２１が取付いている。中央ガス口１９の設けて
あるジヤケツト１２の中央部分は径大部１２ａ形
成しており、そしてこの中央ガス口１９が開口す
るプラズマ管部１３の中央部分はジヤケツト１２
とほぼ同径となるよう径大に拡径されて中央径大
部１３ｂを形成していると共に、この中央径大部
１３ｂと径小プラズマ管部１３ｃとの間は漏斗状
連結壁部３１によつて一体連結されている。言う
までもなく、このジヤケツト１２の径大部１２ａ
とプラズマ管１３の径大部１３ａとの間の空間部
分は前記冷却室１６と連通している。また、中央
ガス口１９の先端部はフランジ２３の取付いた円
筒管２２に溶着しているとともに、外周面および
内周面が波状に形成された波状管部２４が設けら
れている。これらフランジ２１，２３には取付用
の穴が設けられており、これらにガスを供給する
ためのガス源からの適当なホースが接続されるの
である。

プラズマ管１３には、左右それぞれの径小プラ
ズマ管部１３ｃ，１３ｃの両端付近に放電用の電
極２５…が設けられており、ジヤケツト１２には
各電極２５に接続された電極端子２６ａ，２６ｂ
およびこれを支持する電極端子管２７…が、横方
向にあまり突出しないように斜め上方へ向かつて
設けられている。なお、プラズマ管１３を支持す
るためのサポータ２８が適所に設けられている。
また、ジヤケツト１２の両端には、円筒管２８お
よびフランジ２９が溶着により取付けられてお
り、このフランジ２９にミラーヘツド３０，３０
が取付けられるようになつている。

上述のように構造されたレーザー管１１は、端
部ガス口１８および中央ガス口１９がプラズマ管
１３よりも径大であり、またこれら端部ガス口１
８および中央ガス口１９が開口するプラズマ管１
３の端部および中央部分も径大であつて、これら
より径小のプラズマ管部１３ｃとの間にそれぞれ
漏斗状連結壁部１４，３１が設けられているの
で、各端部ガス口１８あるいは中央ガス口１９か
らのガスは効率良くプラズマ管１３に流入すると
共に、高速度で該プラズマ管１３内を流通し、中
央ガス口１９あるいは端部ガス口１８より流出す
ることができる。ガスはプラズマ管１３の中で加
熱されるので流出側は比較的高温になるが、中央
ガス口１９からガスが流出するようにした場合
は、波状管部２４により放熱されて過熱すること
がない。放電のための高電圧は、通常、中央部の
２個の電極端子２６ａが高圧側、両端部の２個の
電極端子２６ｂが低圧側となるように印加される
のであるが、高電圧が印加される中央の２個の電
極端子２６ａから中央ガス口１９の円筒管２２と
の間には波状管部２４が設けられているが、フラ
ンジ２３の突出寸法に比して沿面距離を充分に長
くとることができ、したがつて小型であるにもか
かわらず絶縁性がよくなつている。端部ガス口１
８がエルボウ状になつているので、この部分の突
出寸法に比して沿面距離が長くなり絶縁性が良好
である。また、ジヤケツトの両端にフランジ２９
を設けてこれにミラーヘツド３０を取付けるよう
にしたので、従来のようなインバーやインバー支
持構造が不要となり、それだけガスレーザー発振
器を容易に構成できるとともに、インバーとレー
ザー管との熱膨脹率の相異によるレーザー管の損
傷や出力の変動が防止されることになる。

上述の実施例において、波状管部２４を中央ガ
ス口１９にのみ設けたが、端部ガス口１８，１８
にもこのような波状管部を設けてもよく、また、
ガスを流す方向や印加する高電圧の極性によつて
は端部ガス口１８，１８のみに設けてもよい。

（考案の効果） 本考案によると、中央ガス口または端部ガス口
に波状管部が設けられているので、この部分の沿
面距離が長くなつて絶縁性が向上し、電極端子に
高電圧を印加しても漏電のおそれがなく、また波
状管部が冷却効果を有し、小型で高出力のガスレ
ーザー発振器を構成することが可能である。

さらに本考案によると、端部ガス口および中央
ガス口がプラズマ管よりも径大であり、またこれ
ら端部ガス口および中央ガス口が開口するプラズ
マ管の端部および中央部分も端部ガス口および中
央ガス口と同じく径大であつて、これらより径小
のプラズマ管部との間にそれぞれ漏斗状連結壁部
が設けられているので、端部ガス口あるいは中央
ガス口から内管（プラズマ管）を通つて中央ガス
口あるいは端部ガス口へ到る流路のガス流に対す
る抵抗が少なくなつて、当該流路にガスを効率良
く流通させることができると共に、漏斗状連結壁
部によるノズル効果によつて端部ガス口あるいは
中央ガス口からのガスを内管へ高速度で流入させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のレーザー管の左半分を断面し
て示した平面図、第２図は第１図の−線断面
矢視図、第３図は従来のレーザー管の断面図であ
る。 １１……レーザー管、１２……ジヤケツト（外
管）、１３……プラズマ管（内管）、１６……冷却
室、１８……端部ガス口、１９……中央ガス口、
２４……波状管部、２５……電極。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 略円筒状の外管の内部に、放電用の電極を有し
   た略円筒状の内管が前記外管と同心状に設けら
   れ、前記外管の両端部分および中央部分に、前記
   内管内にガスを流すための端部ガス口および中央
   ガス口がそれぞれ設けられ、前記外管と前記内管
   との間には冷却水を流すための冷却室が設けられ
   たレーザー管において、前記中央ガス口または端
   部ガス口にはその外周面および内周面が波状に形
   成された波状管部が設けられていると共に、中央
   ガス口および端部ガス口は前記内管よりも径大に
   形成され、これら中央ガス口および端部ガス口が
   開口する内管の端部および中央部分が中央ガス口
   および端部ガス口と同じく内管よりも径大に形成
   され、この各径大端部および中央径大部とこれら
   より径小内管部との間にそれぞれ漏斗状連結壁部
   が設けられてなることを特徴とする軸流型ガスレ
   ーザー発振器のレーザー管。