JPH05167133A - レーザ発振器 - Google Patents
レーザ発振器Info
- Publication number
- JPH05167133A JPH05167133A JP35485691A JP35485691A JPH05167133A JP H05167133 A JPH05167133 A JP H05167133A JP 35485691 A JP35485691 A JP 35485691A JP 35485691 A JP35485691 A JP 35485691A JP H05167133 A JPH05167133 A JP H05167133A
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- Japan
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- cathode
- cathodes
- tube
- anode
- insulating
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目 的】 陰極管の絶縁特性の低下が少ない高速軸流
形炭酸ガスレーザ発振器を提供する。 【構 成】複数の放電管を有し、作動ガスをガス循環用
ブロアによって陽極側から陰極側に向かう方向に強制循
環させる炭酸ガスレーザ発振器において、放電管の陰極
側を連結する絶縁管の管壁に外側又は内側に突出する凸
部を周設したことを特徴とするレーザ発振器。
形炭酸ガスレーザ発振器を提供する。 【構 成】複数の放電管を有し、作動ガスをガス循環用
ブロアによって陽極側から陰極側に向かう方向に強制循
環させる炭酸ガスレーザ発振器において、放電管の陰極
側を連結する絶縁管の管壁に外側又は内側に突出する凸
部を周設したことを特徴とするレーザ発振器。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、炭酸ガスレーザ発振器
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】炭酸ガスレーザ発振器は、レーザ共振器
内にＣＯ２ ，Ｎ２ ，Ｈｅの混合ガスを所定圧力で封
入し、これに高電圧を印加してグロー放電を発生させ、
この放電によってＣＯ２ 分子から放出される光を光共
振器によって増幅し、エネルギー密度の高いレーザビー
ムを得るものである。図３は、高速軸流形と呼ばれる方
式の炭酸ガスレーザ発振器の構造を示す一部断面正面図
である。同図において１ａ，１ｂは石英や強化ガラス等
から形成された放電管であり、２' は放電管１ａ，１ｂ
に接続された放電管１ａ，１ｂと同様の材質から成る絶
縁管である。３ａ，３ｂは直流高圧電源、４ａ，４ｂは
放電管１ａ，１ｂと絶縁管２' とを連結するホルダ、５
ａ，５ｂはホルダ４ａ，４ｂ内に設けられた陰極、６
ａ，６ｂは放電管１ａ，１ｂ内に設けられた陽極であ
り、それぞれ高圧直流電源３ａ，３ｂに連結される。放
電管１ａのＸ１ 側端部には全反射鏡７が、放電管１ｂ
のＸ２ 側端部には部分透過鏡８が設けられる。９は作
動ガスを循環させるためのブロアであり、１０ａは放電
によって温度上昇したガスの熱を除去し、また１０ｂは
ブロア９の圧縮熱によって温度上昇したガスの熱を除去
するための熱交換器である。放電管１ａ，１ｂには作動
ガス循環用の配管１１ａ，１１ｂの一端が嵌合され、配
管１１ａ，１１ｂの他端は熱交換器１０ｂに接続され
る。以上の構成で、陽極６ａと陰極５ａ，陽極６ｂと陰
極５ｂとの間に直流高圧電源３ａ，３ｂによって高電圧
を印加することにより、陽極６ａと陰極５ａ，陽極６ｂ
と陰極５ｂとの間にグロー放電が発生する。ＣＯ２ ，
Ｎ２ ，Ｈｅから成る作動ガスは陽極６ａから陰極５ａ
に向かって、また陽極６ｂから陰極５ｂに向かって符号
１２で示す矢印の方向に高速で流される。このようにグ
ロー放電を発生してレーザの励起が行われる。全反射鏡
７と部分透過鏡８との間で繰返して増幅されたレーザ光
１３が部分透過鏡８を透過して外部に放出される。図４
は、他の従来の炭酸ガスレーザ発振器の構造を示す一部
断面正面図であり、４組の陰極，陽極５ａ〜５ｄ，６ａ
〜６ｄを軸方向に直列に接続したものである。なお、図
３と同じ構成部品には同じ符号を付してある。溶接や切
断に用いられる高出力のレーザ発振器では図４に示した
構成をとることが一般的である。
内にＣＯ２ ，Ｎ２ ，Ｈｅの混合ガスを所定圧力で封
入し、これに高電圧を印加してグロー放電を発生させ、
この放電によってＣＯ２ 分子から放出される光を光共
振器によって増幅し、エネルギー密度の高いレーザビー
ムを得るものである。図３は、高速軸流形と呼ばれる方
式の炭酸ガスレーザ発振器の構造を示す一部断面正面図
である。同図において１ａ，１ｂは石英や強化ガラス等
から形成された放電管であり、２' は放電管１ａ，１ｂ
に接続された放電管１ａ，１ｂと同様の材質から成る絶
縁管である。３ａ，３ｂは直流高圧電源、４ａ，４ｂは
放電管１ａ，１ｂと絶縁管２' とを連結するホルダ、５
ａ，５ｂはホルダ４ａ，４ｂ内に設けられた陰極、６
ａ，６ｂは放電管１ａ，１ｂ内に設けられた陽極であ
り、それぞれ高圧直流電源３ａ，３ｂに連結される。放
電管１ａのＸ１ 側端部には全反射鏡７が、放電管１ｂ
のＸ２ 側端部には部分透過鏡８が設けられる。９は作
動ガスを循環させるためのブロアであり、１０ａは放電
によって温度上昇したガスの熱を除去し、また１０ｂは
ブロア９の圧縮熱によって温度上昇したガスの熱を除去
するための熱交換器である。放電管１ａ，１ｂには作動
ガス循環用の配管１１ａ，１１ｂの一端が嵌合され、配
管１１ａ，１１ｂの他端は熱交換器１０ｂに接続され
る。以上の構成で、陽極６ａと陰極５ａ，陽極６ｂと陰
極５ｂとの間に直流高圧電源３ａ，３ｂによって高電圧
を印加することにより、陽極６ａと陰極５ａ，陽極６ｂ
と陰極５ｂとの間にグロー放電が発生する。ＣＯ２ ，
Ｎ２ ，Ｈｅから成る作動ガスは陽極６ａから陰極５ａ
に向かって、また陽極６ｂから陰極５ｂに向かって符号
１２で示す矢印の方向に高速で流される。このようにグ
ロー放電を発生してレーザの励起が行われる。全反射鏡
７と部分透過鏡８との間で繰返して増幅されたレーザ光
１３が部分透過鏡８を透過して外部に放出される。図４
は、他の従来の炭酸ガスレーザ発振器の構造を示す一部
断面正面図であり、４組の陰極，陽極５ａ〜５ｄ，６ａ
〜６ｄを軸方向に直列に接続したものである。なお、図
３と同じ構成部品には同じ符号を付してある。溶接や切
断に用いられる高出力のレーザ発振器では図４に示した
構成をとることが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記図３に
示される装置では、陰極，陽極間即ち５ａ−６ａ，５ｂ
−６ｂのグロー放電によって発生したイオンはそれぞれ
陰極５ａ，５ｂにかかる電位傾度により加速され高エネ
ルギーとなって陰極５ａ，５ｂの表面に衝突し、陰極物
質が放出される。こうしてスパッタとして放出された陰
極物質、例えばニッケルスパッタは発振器内部を高速で
循環しているガス流によって下流側へと流され、その一
部は絶縁管２' の内壁面に付着する。図３に示す例で
は、陰極５ａ，５ｂが高電圧電位になっているため、陰
極５ａ，５ｂ間を絶縁するために陰極５ａと５ｂの間に
絶縁管２' が設けられているが、上記のようにスパッタ
が絶縁管２' の内壁面に付着すると、陰極５ａ，５ｂ間
の絶縁特性が著しく低下してしまう。スパッタが絶縁管
２' の内壁面に付着しても所望の絶縁を維持するために
は、絶縁管２' のＸ１ Ｘ２ 方向の長さを長くする必
要があり、発振器が大形化するという欠点がある。ま
た、図４に示される装置でも図３に示される装置と同様
に、陰極間、即ち５ａ，５ｂ間および５ｃ，５ｄ間の絶
縁特性を低下させている。このため、所望の絶縁を維持
するためには、絶縁管２' ａ，２' ｂの長さが長くな
り、発振器が大形化していた。なお、隣接する陽極６
ｂ，６ｃ間は、陽極は接地側なので絶縁特性の低下が問
題となることはない。
示される装置では、陰極，陽極間即ち５ａ−６ａ，５ｂ
−６ｂのグロー放電によって発生したイオンはそれぞれ
陰極５ａ，５ｂにかかる電位傾度により加速され高エネ
ルギーとなって陰極５ａ，５ｂの表面に衝突し、陰極物
質が放出される。こうしてスパッタとして放出された陰
極物質、例えばニッケルスパッタは発振器内部を高速で
循環しているガス流によって下流側へと流され、その一
部は絶縁管２' の内壁面に付着する。図３に示す例で
は、陰極５ａ，５ｂが高電圧電位になっているため、陰
極５ａ，５ｂ間を絶縁するために陰極５ａと５ｂの間に
絶縁管２' が設けられているが、上記のようにスパッタ
が絶縁管２' の内壁面に付着すると、陰極５ａ，５ｂ間
の絶縁特性が著しく低下してしまう。スパッタが絶縁管
２' の内壁面に付着しても所望の絶縁を維持するために
は、絶縁管２' のＸ１ Ｘ２ 方向の長さを長くする必
要があり、発振器が大形化するという欠点がある。ま
た、図４に示される装置でも図３に示される装置と同様
に、陰極間、即ち５ａ，５ｂ間および５ｃ，５ｄ間の絶
縁特性を低下させている。このため、所望の絶縁を維持
するためには、絶縁管２' ａ，２' ｂの長さが長くな
り、発振器が大形化していた。なお、隣接する陽極６
ｂ，６ｃ間は、陽極は接地側なので絶縁特性の低下が問
題となることはない。
【０００４】そこで、本発明の目的は、陰極間の絶縁特
性の低下が少ない高速軸流形炭酸ガスレーザ発振器を提
供することである。
性の低下が少ない高速軸流形炭酸ガスレーザ発振器を提
供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の構成は、複数の放電管を有し、作動ガスを
ガス循環用ブロアによって陽極側から陰極側に向かう方
向に強制循環させる炭酸ガスレーザ発振器において、放
電管の陰極側を連結する絶縁管の管壁に外側又は内側に
突出する凸部を周設したことを特徴とする。
め、本発明の構成は、複数の放電管を有し、作動ガスを
ガス循環用ブロアによって陽極側から陰極側に向かう方
向に強制循環させる炭酸ガスレーザ発振器において、放
電管の陰極側を連結する絶縁管の管壁に外側又は内側に
突出する凸部を周設したことを特徴とする。
【０００６】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例により詳細に説
明する。図１は、本発明の第１の実施例の一部断面正面
図である。なお、図３と同じ構成部品には同じ符号を付
してある。本実施例では、放電管１ａ，１ｂの夫々の陰
極側に接続された絶縁管２の管壁に外側に突出する凸部
２０１，２０２が周設されている。陽極６ａと陰極５
ａ，陽極６ｂと陰極５ｂとの間に直流高圧電源３ａ，３
ｂによって高電圧を印加することにより、陰極，陽極間
即ち５ａ−６ａ，５ｂ−６ｂにグロー放電を発生する。
グロー放電によって発生したイオンは陰極５ａ，５ｂに
かかる電位傾度により加速され高エネルギーとなって陰
極５ａ，５ｂの表面に衝突し、陰極物質、例えばニッケ
ルが放出される。こうして放出されたニッケルスパッタ
は、発振器内部を高速で循環しているガス流によって符
号１２で示した矢印の方向に流され、その一部は絶縁管
２の内壁に付着する。しかしながら、絶縁管２には管壁
に外側に突出する凸部２０１，２０２が周設されている
ので、凸部２０１，２０２のガス流が衝突する側、即ち
下流側の内壁面２０１ａ，２０２ａにはスパッタが付着
するが、内壁面２０１ａ，２０２ａと対向する側、即ち
上流側の内壁面２０１ｂ，２０２ｂにはほとんど付着し
ない。したがって、陰極５ａ，５ｂ間の絶縁特性の低下
を防ぐことができるため、絶縁管２のＸ１ Ｘ２方向の
長さを短縮でき、ひいてはレーザ発振器を小形化するこ
とができる。
明する。図１は、本発明の第１の実施例の一部断面正面
図である。なお、図３と同じ構成部品には同じ符号を付
してある。本実施例では、放電管１ａ，１ｂの夫々の陰
極側に接続された絶縁管２の管壁に外側に突出する凸部
２０１，２０２が周設されている。陽極６ａと陰極５
ａ，陽極６ｂと陰極５ｂとの間に直流高圧電源３ａ，３
ｂによって高電圧を印加することにより、陰極，陽極間
即ち５ａ−６ａ，５ｂ−６ｂにグロー放電を発生する。
グロー放電によって発生したイオンは陰極５ａ，５ｂに
かかる電位傾度により加速され高エネルギーとなって陰
極５ａ，５ｂの表面に衝突し、陰極物質、例えばニッケ
ルが放出される。こうして放出されたニッケルスパッタ
は、発振器内部を高速で循環しているガス流によって符
号１２で示した矢印の方向に流され、その一部は絶縁管
２の内壁に付着する。しかしながら、絶縁管２には管壁
に外側に突出する凸部２０１，２０２が周設されている
ので、凸部２０１，２０２のガス流が衝突する側、即ち
下流側の内壁面２０１ａ，２０２ａにはスパッタが付着
するが、内壁面２０１ａ，２０２ａと対向する側、即ち
上流側の内壁面２０１ｂ，２０２ｂにはほとんど付着し
ない。したがって、陰極５ａ，５ｂ間の絶縁特性の低下
を防ぐことができるため、絶縁管２のＸ１ Ｘ２方向の
長さを短縮でき、ひいてはレーザ発振器を小形化するこ
とができる。
【０００７】図２は、本発明の第２の実施例を示したも
ので、図１と同じ構成部品には同じ符号を付してある。
本実施例では、放電管１ａ，１ｂに接続された絶縁管２
の管壁に外側に突出する凸部２０３，２０４，２０５が
周設されている。凸部２０３，２０４，２０５のガス流
が衝突する側の内壁面２０３ａ，２０４ａ，２０５ａに
はスパッタが付着するが、内壁面２０３ａ，２０４ａ，
２０５ａと対向する内壁面２０３ｂ，２０４ｂ，２０５
ｂにはほとんど付着しない。したがって、陰極５ａ，５
ｂ間の絶縁特性の低下を第１の実施例よりさらに効果的
に防ぐことができる。以上の説明は、絶縁管の管壁に周
設される外側に突出した凸部の数が２個および３個の場
合を示したが、１個以上適宜に設けることができる。ま
た、レ−ザ光の通過を妨げない範囲で絶縁管の管壁に内
側に突出する凸部を周設することもできる。
ので、図１と同じ構成部品には同じ符号を付してある。
本実施例では、放電管１ａ，１ｂに接続された絶縁管２
の管壁に外側に突出する凸部２０３，２０４，２０５が
周設されている。凸部２０３，２０４，２０５のガス流
が衝突する側の内壁面２０３ａ，２０４ａ，２０５ａに
はスパッタが付着するが、内壁面２０３ａ，２０４ａ，
２０５ａと対向する内壁面２０３ｂ，２０４ｂ，２０５
ｂにはほとんど付着しない。したがって、陰極５ａ，５
ｂ間の絶縁特性の低下を第１の実施例よりさらに効果的
に防ぐことができる。以上の説明は、絶縁管の管壁に周
設される外側に突出した凸部の数が２個および３個の場
合を示したが、１個以上適宜に設けることができる。ま
た、レ−ザ光の通過を妨げない範囲で絶縁管の管壁に内
側に突出する凸部を周設することもできる。
【０００８】以上の構成により、高エネルギーのイオン
の衝突で陰極５ａ，５ｂの表面から放出されたスパッタ
は発振器内部を高速で循環しているガス流によって下流
側へと流されるが、スパッタは主に絶縁管２の直線部分
および管壁に周設された外側に突出する凸部２０１乃至
２０５の内壁面２０１ａ乃至２０５ａに付着し、内壁面
２０１ｂ乃至２０５ｂにはほとんど付着しない。したが
って、陰極５ａ，５ｂ間の絶縁特性の低下を防ぐことが
でき、絶縁管２のＸ１ Ｘ２ 方向の長さを短縮でき、
ひいてはレーザ発振器を小形化することができる。
の衝突で陰極５ａ，５ｂの表面から放出されたスパッタ
は発振器内部を高速で循環しているガス流によって下流
側へと流されるが、スパッタは主に絶縁管２の直線部分
および管壁に周設された外側に突出する凸部２０１乃至
２０５の内壁面２０１ａ乃至２０５ａに付着し、内壁面
２０１ｂ乃至２０５ｂにはほとんど付着しない。したが
って、陰極５ａ，５ｂ間の絶縁特性の低下を防ぐことが
でき、絶縁管２のＸ１ Ｘ２ 方向の長さを短縮でき、
ひいてはレーザ発振器を小形化することができる。
【０００９】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、高エネルギーのイオンの衝突で陰極５ａ，５ｂ
の表面から放出されたスパッタは発振器内部を高速で循
環しているガス流によって下流側へと流されるが、スパ
ッタは主に絶縁管２の直線部分および管壁に周設された
外側に突出する凸部２０１乃至２０５の内壁面２０１ａ
乃至２０５ａに付着し、内壁面２０１ｂ乃至２０５ｂに
はほとんど付着しない。したがって、陰極５ａ，５ｂ間
の絶縁特性の低下を防ぐことができ、絶縁管２のＸ１
Ｘ２ 方向の長さを短縮でき、ひいてはレーザ発振器を
小形化することができる。
よれば、高エネルギーのイオンの衝突で陰極５ａ，５ｂ
の表面から放出されたスパッタは発振器内部を高速で循
環しているガス流によって下流側へと流されるが、スパ
ッタは主に絶縁管２の直線部分および管壁に周設された
外側に突出する凸部２０１乃至２０５の内壁面２０１ａ
乃至２０５ａに付着し、内壁面２０１ｂ乃至２０５ｂに
はほとんど付着しない。したがって、陰極５ａ，５ｂ間
の絶縁特性の低下を防ぐことができ、絶縁管２のＸ１
Ｘ２ 方向の長さを短縮でき、ひいてはレーザ発振器を
小形化することができる。
【図１】本発明の第１の実施例の一部断面正面図
【図２】本発明の第２の実施例の要部断面図
【図３】従来の高速軸流形炭酸ガスレーザ発振器の構造
を示す一部断面正面図
を示す一部断面正面図
【図４】他の従来例を示す一部断面正面図
１ａ，１ｂ 放電管 ２，２' 絶縁管 ２０１，２０２，２０３，２０４，２０５ 絶縁管の管
壁に周設された外側に突出する凸部 ５ａ，５ｂ 陰極 ６ａ，６ｂ 陽極
壁に周設された外側に突出する凸部 ５ａ，５ｂ 陰極 ６ａ，６ｂ 陽極
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の放電管を有し、作動ガスをガス循
環用ブロアによって陽極側から陰極側に向かう方向に強
制循環させる炭酸ガスレーザ発振器において、放電管の
陰極側を連結する絶縁管の管壁に外側又は内側に突出す
る凸部を周設したことを特徴とするレーザ発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35485691A JPH05167133A (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | レーザ発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35485691A JPH05167133A (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | レーザ発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05167133A true JPH05167133A (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=18440372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35485691A Pending JPH05167133A (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | レーザ発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05167133A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7664155B2 (en) | 2006-07-13 | 2010-02-16 | Fanuc Ltd | Gas laser oscillating unit |
-
1991
- 1991-12-18 JP JP35485691A patent/JPH05167133A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7664155B2 (en) | 2006-07-13 | 2010-02-16 | Fanuc Ltd | Gas laser oscillating unit |
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