JPH05259552A - Gas lasing apparatus - Google Patents

Gas lasing apparatus

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Publication number
JPH05259552A
JPH05259552A JP8748892A JP8748892A JPH05259552A JP H05259552 A JPH05259552 A JP H05259552A JP 8748892 A JP8748892 A JP 8748892A JP 8748892 A JP8748892 A JP 8748892A JP H05259552 A JPH05259552 A JP H05259552A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
laser
chamber
water
pair
Prior art date
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Pending
Application number
JP8748892A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideki Shimada
島田  秀樹
Yasushi Osako
康 大迫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ushio Inc
Original Assignee
Ushio Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ushio Inc filed Critical Ushio Inc
Priority to JP8748892A priority Critical patent/JPH05259552A/en
Publication of JPH05259552A publication Critical patent/JPH05259552A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To eliminate water content in laser gas which causes laser oscillation imperfection. CONSTITUTION:The title apparatus consists of the following; a pair of planar main electrodes 11, 12, a pair of auxiliary electrodes a plurality of which are arranged along the side ends of the main electrodes 11, 12, a chamber outer wall 41 constituting a chamber in which the main electrodes and the auxiliary electrodes are accommodated, a gas feeding pipe through which laser gas is supplied from the outside, a highly reflecting mirror and a high emission mirror for casting a laser beam, a fan 30 for circulating the laser gas in the chamber, and water content adsorption mechanism 71, 72 for eliminating water content existing in the gas feeding pipe or the chamber.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ガスレーザ発振装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas laser oscillator.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、種々の商品へのマーキングにおい
て、パルス発振するガスレーザ発振装置を利用すること
がすすめられている。半導体・電子部品、機構部分など
に、文字、商標、型式番号や製造年月日などを高速に鮮
明にマーキングする場合、マーキングと物品の移動との
タイミングがとりやすいためである。現在、この種のガ
スレーザ発振装置としては、TEA−CO2 レーザ装置
がある。図3は、このような従来のガスレーザ発振装置
の概略説明図を示す。そして、図4は、図3に示されて
いるB−Bのところで切断した断面図を示す。まず最初
にガスレーザ発振装置の構成を説明する。11は主電極を
構成する陽極、12は主電極を構成する陰極、21は補助電
極を構成する一対の予備電離ピンのうちの陽極、22は補
助電極を構成する一対の予備電離ピンのうちの陰極、30
はレーザガスを放電空間40に送るファン、31はガスの流
れを整える整流板、50は高反射ミラー、60は出射ミラ
ー、41はチャンバー外壁、RGはレーザガスの圧力調節バ
ルブを示す。そしてガスボンベGBよりガス供給管90を介
して、レーザガス、例えば炭酸ガスがチャンバー内に供
給される。次に動作を説明する。まず、一対の予備電離
ピン21, 22間をスパーク放電させることにより紫外線を
発生させる。この紫外線によって放電空間40にあるレー
ザガスを予備電離させる。この状態で次に主電極間で放
電を起こさせるために陽極11及び陰極12間に高電圧を印
加すると、主電極間にグロー放電がおこる。予め予備電
離されたレーザガスは、このグロー放電により励起され
て、光を放出し、共振器を構成する高反射ミラー50及び
出射ミラー60によりレーザ装置が発振する。一方、放電
により加熱されたレーザガスを放電空間から除去して、
新鮮なレーザガスと交換するために、ファン30が陽極11
の長手方向にチャンバー外壁の内側に沿って複数個設け
られている。また整流板31を設けることにより、レーザ
ガスの流速分布が均一に保たれ、均一なグロー放電によ
り安定したレーザ発振が達成される。つまり、レーザガ
スは矢印で示すようにチャンバー内において、放電空間
40を通過するように循環している。
2. Description of the Related Art Recently, it has been recommended to use a pulsed gas laser oscillator for marking various products. This is because when marking characters, trademarks, model numbers, manufacturing dates, etc. on semiconductor / electronic parts, mechanical parts, etc. at high speed and clearly, the timing of marking and the movement of articles is easy. Currently, there is a TEA-CO 2 laser device as a gas laser oscillator of this type. FIG. 3 is a schematic explanatory view of such a conventional gas laser oscillator. 4 shows a cross-sectional view taken along the line BB shown in FIG. First, the configuration of the gas laser oscillator will be described. 11 is an anode forming a main electrode, 12 is a cathode forming a main electrode, 21 is an anode of a pair of preionization pins forming an auxiliary electrode, 22 is a pair of preionization pins forming an auxiliary electrode Cathode, 30
Is a fan that sends laser gas to the discharge space 40, 31 is a rectifying plate that regulates the flow of gas, 50 is a high-reflection mirror, 60 is an emission mirror, 41 is an outer wall of the chamber, and RG is a laser gas pressure control valve. Then, the laser gas, for example, carbon dioxide gas is supplied from the gas cylinder GB into the chamber through the gas supply pipe 90. Next, the operation will be described. First, ultraviolet rays are generated by causing a spark discharge between the pair of preionization pins 21 and 22. This ultraviolet ray pre-ionizes the laser gas in the discharge space 40. In this state, when a high voltage is applied between the anode 11 and the cathode 12 to cause discharge next between the main electrodes, glow discharge occurs between the main electrodes. The laser gas pre-ionized in advance is excited by this glow discharge to emit light, and the laser device oscillates by the high-reflection mirror 50 and the emission mirror 60 that form a resonator. On the other hand, by removing the laser gas heated by the discharge from the discharge space,
The fan 30 has an anode 11 to replace with fresh laser gas.
Are provided along the inner side of the outer wall of the chamber in the longitudinal direction. Further, by providing the rectifying plate 31, the flow velocity distribution of the laser gas is kept uniform, and the stable laser oscillation is achieved by the uniform glow discharge. In other words, the laser gas is discharged in the chamber as indicated by the arrow.
It circulates to pass 40.

【0003】しかしながら、上記のようにファンと整流
板を設けたにもかかわらずレーザ発振が不良となること
がある。したがって、マーキング装置として使用してい
る場合は、マークの附されていない物品が発生してしま
うことになり、物品のマーキング工程の自動化を阻害す
る原因ともなる。レーザ発振の不良とは、主電極間全体
に均一なグロー放電が起こらず、一箇所で集中的にアー
ク放電が起こることである。アーク放電が起こるという
ことは、主電極間で部分的に放電することなので、レー
ザの発振は非常に不安定でその出力も低いものになる。
この原因としてはレーザガス中に含まれる水分が考えら
れる。そのため、レーザガス中に含まれる水分の量と、
アーク放電の発生回数の関係を調べてみた。その結果を
図5に示す。同図において、横軸に放電空間内の水分の
量を、相対的に示す。同様に、縦軸はアーク放電の発生
回数を示す。この図より、水分の量がある値Pを越える
とアーク放電が急激に発生することがわかる。このよう
に、レーザガス中に含まれる水分が、主電極間の均一な
グロー放電を阻害しアーク放電を発生させる。ここにお
いて使用したTEA−CO2 レーザ装置の消費電力は6
0Wであり1発のパルスのエネルギーは6ジュールであ
る。そして、アーク発生回数の検出にはアークモニター
としてCdS検出器を使用し、アーク放電のために起こ
る強い光例えば紫外線を検出して行っている。
However, even if the fan and the rectifying plate are provided as described above, the laser oscillation may be defective. Therefore, when it is used as a marking device, an article without a mark is generated, which is a cause of impeding automation of the marking process of the article. The failure of laser oscillation means that uniform glow discharge does not occur between the main electrodes and arc discharge occurs intensively at one place. Since the occurrence of arc discharge means partial discharge between the main electrodes, laser oscillation is very unstable and its output is low.
The cause of this is considered to be the water content contained in the laser gas. Therefore, the amount of water contained in the laser gas,
I investigated the relationship between the number of arc discharges. The result is shown in FIG. In the figure, the horizontal axis shows the amount of water in the discharge space relatively. Similarly, the vertical axis represents the number of times of arc discharge. From this figure, it can be seen that when the amount of water exceeds a certain value P, arc discharge rapidly occurs. Thus, the water content contained in the laser gas hinders uniform glow discharge between the main electrodes and causes arc discharge. The power consumption of the TEA-CO 2 laser device used here is 6
It is 0 W and the energy of one pulse is 6 joules. A CdS detector is used as an arc monitor to detect the number of times of arc generation, and strong light such as ultraviolet rays generated by arc discharge is detected.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このように、主電極間
の放電空間に水分が存在すると、アーク放電が生じやす
くなる。アーク放電が起きずグロー放電であっても、放
電空間に水分があると、そのレーザの出力は著しく低下
する。水分がレーザガス中に存在する原因として考えら
れることは、装置を組み立てた時の空気中の水分がチャ
ンバー内の構成部品の表面に残っていること、またレー
ザガス供給用のガスボンベを取り替える時に空気中の水
分が混入することなどである。さらには、装置を形成し
ているチャンバー外壁の樹脂等から水分が出ることなど
が考えられる。
As described above, when water is present in the discharge space between the main electrodes, arc discharge easily occurs. Even if the arc discharge does not occur and the glow discharge occurs, if the discharge space has water, the output of the laser significantly decreases. The possible causes of the presence of water in the laser gas are that the water in the air when the device was assembled remains on the surfaces of the components in the chamber, and also when the gas cylinder for supplying the laser gas is replaced. For example, water is mixed in. Furthermore, it is conceivable that water may come out from the resin or the like on the outer wall of the chamber forming the device.

【0005】この発明はかかる従来の課題を解決するた
めになされたもので、レーザガス中の水分による発振不
良のないガスレーザ発振装置を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in order to solve such a conventional problem, and an object thereof is to provide a gas laser oscillating device free from oscillation failure due to water in the laser gas.

【0006】[0006]

【課題を解決する手段】上記の目的を達成するために、
この発明のガスレーザ発振装置は、対向して配置された
一対の板状の主電極と、その主電極の側端に沿って複数
均等に並べて配置された一対の予備電離用の補助電極
と、主電極及び補助電極が収納されるチャンバーを構成
するチャンバー外壁と、前記チャンバー内で主電極によ
る放電が行われる放電空間に、外部よりレーザガスが供
給されるガス供給管と、レーザビームが出射するように
放電空間を挟むように配置された高反射ミラー及び出射
ミラーと、前記放電空間にレーザガスを循環させるファ
ンとよりなるガスレーザ発振装置において、前記チャン
バー内、或いは前記ガス供給管の途中に水分吸着機構を
設けたことを特徴とする。
In order to achieve the above object,
The gas laser oscillating device of the present invention comprises a pair of plate-shaped main electrodes arranged to face each other, a pair of auxiliary electrodes for preionization arranged side by side along the side edges of the main electrodes, An outer wall of a chamber that constitutes a chamber in which an electrode and an auxiliary electrode are housed, a gas supply pipe to which a laser gas is externally supplied, and a laser beam are emitted to a discharge space in which the main electrode discharges. In a gas laser oscillator comprising a high reflection mirror and an emission mirror arranged so as to sandwich the discharge space, and a fan for circulating a laser gas in the discharge space, a moisture adsorption mechanism is provided in the chamber or in the middle of the gas supply pipe. It is characterized by being provided.

【0007】[0007]

【作用】このような構成によれば、水分吸着機構によっ
てレーザガス中の水分を除去することができる。
With this structure, the water in the laser gas can be removed by the water adsorption mechanism.

【0008】[0008]

【実施例】図1は、本発明のー実施例であるガスレーザ
発振装置の概略説明図を示し、図2は図1に示されてい
るA−Aのところで切断した断面図を示す。図中71, 72
は水分吸着ケースを示す。この水分吸着ケース71, 72は
プラスッチク製の箱であり、その側面にはガスが通過す
る通気口を有する。そして、水分吸着ケース71, 72の中
には、例えばモレキュラーシーブ(商品名)のような水
分吸着剤が入っている。81, 82は、チャンバー外壁に沿
って、液体窒素など冷却液が流れる冷却機構を示す。こ
の冷却機構は、水分吸着機構に出来るだけ近いところに
設けるのが良い。その他、図3、図4と同一符号は同一
部分を示す。又、レーザ発振の動作については、図3、
図4に示す従来のガスレーザ発振装置の場合と同じであ
るので説明を省略する。ガスボンベGBからガス供給管90
を介して、チャンバー内にレーザガスを供給する。チャ
ンバー内のガスは図中矢印のように、ファン30により循
環させられる。チャンバー内を循環するレーザガスは、
必ずこの水分吸着ケース71,72の中を通り抜けるように
する。つまり、ガスの循環経路上に水分吸着機構を設け
る。したがってレーザガス中に含まれる水分は、レーザ
ガスの循環中に水分吸着剤によって吸着される。又、冷
却機構81, 82に液体窒素など冷却液を流すと、レーザガ
ス中の水分は、循環中に冷却機構81,82の周辺でトラッ
プされることになり、より効果的に水分を吸着すること
ができる。
FIG. 1 is a schematic explanatory view of a gas laser oscillator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA shown in FIG. 71, 72 in the figure
Indicates a moisture adsorption case. The water adsorption cases 71, 72 are plastic boxes, and have a vent hole on the side surface through which gas passes. The moisture adsorbing cases 71, 72 contain a moisture adsorbing agent such as molecular sieve (trade name). Reference numerals 81 and 82 denote cooling mechanisms in which a cooling liquid such as liquid nitrogen flows along the outer wall of the chamber. This cooling mechanism should be installed as close as possible to the water adsorption mechanism. In addition, the same reference numerals as those in FIGS. 3 and 4 denote the same parts. For the operation of laser oscillation, see FIG.
Since it is the same as the case of the conventional gas laser oscillator shown in FIG. 4, its explanation is omitted. Gas cylinder GB to gas supply pipe 90
A laser gas is supplied into the chamber via. The gas in the chamber is circulated by the fan 30 as indicated by the arrow in the figure. The laser gas circulating in the chamber is
Be sure to pass through the moisture adsorption cases 71, 72. That is, a moisture adsorption mechanism is provided on the gas circulation path. Therefore, the water contained in the laser gas is adsorbed by the water adsorbent during the circulation of the laser gas. Further, when a cooling liquid such as liquid nitrogen is flown through the cooling mechanisms 81 and 82, the water in the laser gas is trapped around the cooling mechanisms 81 and 82 during circulation, so that the water can be more effectively adsorbed. You can

【0009】尚、吸着剤が入った水分吸着ケースは、必
ずしもチャンバー内に存在しなくてもよく、ガスボンベ
GBとチャンバーをつなぐガス供給管の途中に設けること
もできる。
The water adsorption case containing the adsorbent does not necessarily have to exist in the chamber.
It can also be installed in the middle of the gas supply pipe that connects GB to the chamber.

【0010】[0010]

【発明の効果】以上説明したとうり、レーザガスを循環
させるガスレーザ発振装置において、その循環経路中に
水分吸着機構を設けることによって、レーザガス中の水
分を装置を使用しながら除去することができるので、ア
ーク放電が発生したりレーザ出力の低下が生じたりしな
いガスレーザ発振装置を提供することが出来る。したが
って、マーキング装置としてすぐれた装置が提供出来
る。
As described above, in the gas laser oscillating device for circulating the laser gas, by providing the water adsorption mechanism in the circulation path, the water in the laser gas can be removed while using the device. It is possible to provide a gas laser oscillator in which arc discharge does not occur and laser output does not decrease. Therefore, an excellent marking device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は本発明のレーザ発振装置の概略説明図を
示す。
FIG. 1 is a schematic explanatory view of a laser oscillator according to the present invention.

【図2】図2は図1で示されているA−Aのところで切
断した断面図を示す。
FIG. 2 shows a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG.

【図3】図3は従来のレーザ発振装置の概略説明図を示
す。
FIG. 3 is a schematic explanatory view of a conventional laser oscillation device.

【図4】図4は図3で示されているB−Bのところで切
断した断面図を示す。
FIG. 4 shows a cross-sectional view taken along the line BB shown in FIG.

【図5】放電空間内の相対的な水分量と、アーク放電の
発生回数を示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing the relative amount of water in the discharge space and the number of times arc discharge occurs.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 主電極を構成する陽極 12 主電極を構成する陰極 21 補助電極を構成する陽極 22 補助電極を構成する陰極 30 ファン 31 整流板 40 放電空間 41 チャンバー外壁 50 高反射ミラー 60 出射ミラー 71 水分吸着ケース 72 水分吸着ケース 81 冷却機構 82 冷却機構 90 ガス供給管 11 Anode that constitutes a main electrode 12 Cathode that constitutes a main electrode 21 Anode that constitutes an auxiliary electrode 22 Cathode that constitutes an auxiliary electrode 30 Fan 31 Rectifying plate 40 Discharge space 41 Chamber outer wall 50 High reflection mirror 60 Emission mirror 71 Moisture adsorption case 72 Water Adsorption Case 81 Cooling Mechanism 82 Cooling Mechanism 90 Gas Supply Pipe

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対向して配置された一対の板状の主電極
と、 その主電極の側端に沿って複数並べて配置された一対の
予備電離用の補助電極と、 主電極及び補助電極が収納されるチャンバーを構成する
チャンバー外壁と、 前記チャンバー内で主電極による放電が行われる放電空
間に、外部よりレーザガスが供給されるガス供給管と、 レーザビームが出射するように放電空間を挟むように配
置された高反射ミラー及び出射ミラーと、 前記放電空間にレーザガスを循環させるファンとよりな
るガスレーザ発振装置において、 前記チャンバー内、或いは前記ガス供給管の途中に水分
吸着機構を設けたことを特徴とするガスレーザ発振装
置。
1. A pair of plate-shaped main electrodes arranged to face each other, a pair of auxiliary electrodes for preionization arranged side by side along a side edge of the main electrode, and a main electrode and an auxiliary electrode. The outer wall of the chamber that constitutes the chamber to be housed, the discharge space where the main electrode discharges inside the chamber, the gas supply pipe to which the laser gas is supplied from the outside, and the discharge space so that the laser beam is emitted are sandwiched. In a gas laser oscillating device comprising a high-reflection mirror and an emission mirror arranged in the above, and a fan for circulating a laser gas in the discharge space, a water adsorption mechanism is provided in the chamber or in the middle of the gas supply pipe. Gas laser oscillator.
JP8748892A 1992-03-12 1992-03-12 Gas lasing apparatus Pending JPH05259552A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0696475A1 (en) 1994-08-08 1996-02-14 Hosokawa Micron Corporation Pulverizer

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0696475A1 (en) 1994-08-08 1996-02-14 Hosokawa Micron Corporation Pulverizer

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