JPH0448666A - ガスレーザ発振装置 - 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、高電圧放電によシレーザビームを発生するガ
スレーザ発振装置に関し、特に信頼性の向上を図れるガ
スレーザ発振装置に関する３従来の技術 従来のガスレーザ発振装置は、第３図に示すものであっ
た。図において、１はガラスなどの誘電体よりなる放電
管であり、２．３は放電管１の内部に設けられた一対の
金属電極である。４は電極２．３に接続された高電圧電
源部であり、たとえば約３０ｋＶの電圧を画電極２．３
間に印加している。５は電極２，３間にはさまれた放電
管１内の放電空間である。６は全反射鏡、７は部分反射
鏡であシ、この全反射鏡６１部分反射鏡アは放電空間５
の両端に固定配置され、光共振器５′を形成している。

８は部分反射鏡７より高力されるレーザビームである。

矢印９はレーザガスの流れる方向を示しており、軸流型
レーザ装置の中を循環している。１ｏは送気管であり、
１１．１２は放電空間５にて放電および送風機により温
度上昇したレーザガスの温度を下げるだめの熱交換器、
１３はレーザガスを循環させるための送風機である。

なお、送風機１３により放電空間５にて約１００　ｍ／
！ｉｅＣ程度のガス流を得る必要がある。

以上が従来の軸流型レーザ装置の構成であり、次にその
動作について説明する。

まず一対の金属電極２，３に高電圧電源４から高電圧を
印加し、放電空間６にグロー状の放電を発生させる。放
電空間５を通過するレーザガスは、この放電エネルギー
を得て励起され、その励起されたレーザガスは全反射鏡
６および部分反射鏡７によυ形成された光共振器５′で
共振状態となシ、部分反射鏡７からレーザビーム８が出
力される。

このレーザビーム８がレーザ加工等の用途に用いられる
。

第４図は、高電圧電源部４の構成図である。高電圧電源
部４は、外部からのレーザ出力設定信号１４に対応する
周波数の電圧を出力する基本動作部１５と、その基本動
作部１６からの出力電圧を高電圧に昇圧する高電圧高周
波トランス部１６と、高電圧を直流平滑する高電圧整流
平滑回路部１７と、出力直流高電圧値を検出する電圧セ
ンサ１８と、出力直流電流値を検出する電流センサ１９
とから構成されている。外部からのレーザ出力設定信号
１４を受け、信号に対応する周波数を基本動作部１５か
ら出力し、その出力電圧を高電圧高周波トランス部１６
により高電圧に昇圧し、高電圧整流平滑回路部１７を経
て直流高電圧約３０ｋＶを出力している。また直流高電
圧は負荷により定まるため、異常状態時の電源保護のた
め、電圧センサ１８．電流センサ１９により負荷の状態
を監視している。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の構成では、負荷側の検出のみを行っ
ているが、レーザ発振器の故障としては、（１）負荷側
の異常によるもの、（２）基本動作部によるもの、に分
類される。基本動作部は４個の高速スイッチング素子で
構成される場合が多く、第５図（ａ）に正常な場合のレ
ーザビームの出力リップルを、また同図（′ｂ）に高速
スイッチング素子が１個破損している場合のレーザビー
ムの出力リップルを示すが、１個の高速スイッチング素
子が破損しても負荷側の電圧、電流検出では検出できな
い。しかし、高速スイッチング素子が破損すれば、レー
ザビームの出力リップルが異なり、加工性能に悪影響を
及ぼすため、レーザ発振器としての信頼性を低下させて
いるという課題があった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたも
ので、負荷側の異常および基本動作部による異常を検出
し、加工性能の安定化により信頼性の向上が図れるガヌ
レーザ発振装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は上記の目的を達成するために、高電圧電源部を
外部からのレーザ出力設定信号に対応する周波数の電圧
を出力する基本動作部と、その基本動作部からの出力電
圧を高電圧に昇圧する高電圧高周波トランス部とで構成
し、高電圧高周波トランス部に３次巻線を設け、その３
次巻線から出力される信号の周波数および振幅値を検出
する構成とした。

作　　用 本発明は上記した構成によって、負荷側の異常および基
本動作部による異常が検出できる。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。

第１図は、本発明の実施例における高電圧電源部の電気
ブロック図で、高電圧電源部４は、外部からのレーザ出
力設定信号１４に対応する周波数の電圧を出力する基本
動作部１５と、その基本動作部１５からの出力電圧を高
電圧に昇圧する高電圧高周波トランス部１６と、高電圧
を直流平滑する高電圧整流平滑回路部１７と、高電圧高
周波トランス１６に設けた３次巻線２０と、その３次巻
線２０の出力信号の周波数および振幅値を検出する検出
部２１とで構成されている。

外部からのレーザ出力設定信号１４を受け、信号に対応
する周波数を基本動作部１５から出力し、その出力電圧
を高電圧高周波トランス部１６により高電圧に昇圧し、
高電圧整流平滑回路部１７を経て直流高電圧約３ｏｋＶ
を出力している。

このような構成で、３次巻線２ｏの出力信号を検出部２
１で検出すると、正常な場合、高速スイッチング素子が
１個破損している場合、負荷が異常な場合（開放）で、
それぞれ第２図（Δ）　、　（ｂ）　、　（Ｃ＞のよう
にレーザリップルが変化した。

同図から判る通り、３次巻線２ｏから出力される信号を
全波整流すれば、その周波数、ヌイソチング周波数の２
倍の周波数により高速スイッチング素子異常の有無を検
出でき、振幅値により負荷の状態を検出できることから
、この信号を用いることにより容易に高速スイッチング
素子および負荷の異常を検出できることになり、レーザ
ビームの安定化が実現できる。

この結果より、高電圧電源部を外部からのレーザ出力設
定信号に対応する周波数の電圧を出力する基本動作部と
、その基本動作部からの出力電圧を高電圧に昇圧する高
電圧高周波トランス部と高電圧を直流平滑する高電圧整
流平滑回路部とで構成し、高電圧高周波トランス部に３
次巻線を設け、その３次巻線から出力される信号の周波
数および振幅値を検出することによシ信頼性の向上が図
れることがわかる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、高電圧電源部を外部から
のレーザ出力設定信号に対応する周波数の電圧を出力す
る基本動作部と、その基本動作部からの出力電圧を高電
圧に昇圧する高電圧高周波トランス部と、高電圧を直流
平滑する高電圧整流平滑回路部とで構成し、高電圧高周
波トランス部に３次巻線を設け、その３次巻線から出力
される信号の周波数および振幅値を検出することによシ
信頼性の向上が図れるガスレーザ発振装置を提供できる
こととなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例におけるガスレーザ発振装置の
高電圧電源部の電気ブロック図、第２図（ａ）　、　（
ｂ）　、　（ｃ）は同実施例における高電圧高周波トラ
ンス部の３次巻線から正常時、異常時に出力される図、
第３図は従来のガスレーザ発振装置の概略断面図、第４
図は同装置における高電圧電源部の電気ブロック図、第
６図（ａ）　、　（ｂ）は同装置における正常時、異常
時のレーザビーム出力の特性図である。 ４・・・・・高電圧電源部、１６・・・・・・基本動作
部、１６・・・・・・高電圧高周波トランス部、１７・
・・・・・高電圧整流平滑回路部、２０・・・・・・３
次巻線、２１・・・・・・検出部。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名第１
図 憧−＆ｔＡ大源節 ｕ−−ｆ１膚−万１１周り【Ｌラン２帥第 図 （ａ−） （ｂ） （Ｃ） 一！ｌ：’ｒ関 →時開 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一対の金属電極を有する１または複数の連通した放電管
   の両端に全反射鏡と部分反射鏡を設けた光共振器と、 その光共振器に連通して設けた内部に送風機と熱交換器
   を有する送気管と、 上記一対の金属電極に接続された基本動作部、高電圧高
   周波トランス部、高電圧整流平滑回路部で構成された高
   電圧電源部とからなるレーザ発振装置において、 上記高電圧高周波トランス部に３次巻線を設け、その３
   次巻線から出力される信号の周波数および振幅値より異
   常を検出することを特徴とするガスレーザ発振装置。