JPS5817135B2 - ガスレ−ザカンノ ヨウチヤクホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はガスレーザ管の溶着方法に係わり、特にレー
ザ管と反射鏡を表面に均一なガラスろう材の層を形成し
た抵抗発熱体を介して溶着することのできるガラスレー
ザ管の溶着方法に関する。

従来、ガラスどうしの接合部材を接合する場合に種々の
方法が実施されているが、先に本発明者らにより抵抗発
熱体を用いたガラス溶着方法が出願されている。

すなわち、この溶着方法はガラスろう材を被ふくした接
合予定面の形状に略一致した形状の抵抗発熱体を接合部
材の接合予定面と他の接合部材の接合予定面に狭んで重
ね合わせ、この抵抗発熱体にリード線を介して直接通電
することによりガラスろう材を溶融しガラス接合するも
１のである。

一般にガラスろう材は溶融状態から冷却固化することに
より収縮するため、このような抵抗発熱体を用いた接合
方法を例えばレーザ共振器の反射鏡とレーザ管の端部と
の接合に用いた場合に抵抗発熱体のガラスろう材をきわ
めて薄くかつ均一に被ふくしなければならない。

すなわち、抵抗発熱体を被ふくされるガラスろう材は接
合部材の溶着時に一たん高温に加熱することにより溶融
した後、常温まで冷却する。

そのため、抵抗発熱体に被ふ；くされたガラスろう材の
層の厚さにむらがあった場合に、ガラスろう材の溶融状
態にレーザ管軸と反射鏡との位置あわせをしたレーザ管
と反射鏡は、抵抗発熱体各部の収縮率が異なるためガラ
スろう 。

材の冷却後ずれてしまう。

従がって、ガラスろう・材の層の厚さにむらがあると予
め位置あわせした光軸がずれ正確な位置あわせを行なう
ことができない。

そのため、このようなレーザ管と反射鏡とのずれを除く
ために、抵抗発熱体におけるガラスろう；材の均一な被
ふくと、収縮の程度をより小さくするためにより薄くす
ることが要求される。

そして、ガラスろう材を抵抗発熱体表面に被ふくする方
法としてガラス溶融炉中で溶着を行なう方法や、ガスま
たは電気炉により外部から加熱すする方法などが行なわ
れている。

しかし、前者の方法では粘度（５０〜１００ 、ｐｏｉ
ｓｅ）の関係でガラスろう材の厚みを０．５ ｍｍ以下
に均一に被ふくすることが困難である。

すなわち、被ふくすべき部材を単にガラス溶融炉中に浸
たして引き上げることにより溶着を行なった場合には、
炉から引き上げた時のガラスろう材の垂下部は急に冷却
されるため厚さむらの原因となり、粘度の関係でガラス
ろう材の厚みを０．５ ｙｎｗ以下に均一に被ふくする
ことが困難である。

さらに、後者の方法では非接合部分まで熱が及んでしま
い局部加熱が困難であるという欠点を有している。

この発明は以上のような欠点に鑑みてなされたもので、
溶融状態のガラスろう材に浸漬される単独あるいはレー
ザ管の接合面に対向するように配設した抵抗発熱体の引
き上げ時および引き上げ後に通電加熱することにより、
レーザ管と反射鏡の位置あわせを正確に行なうことので
きるガスレーザ管の溶着方法を提供するにある。

以下、この発明に係わるガスレーザ管の溶着方法を図面
を参照して詳細に説明する。

第１図乃至第４図はこの発明に係わるガスレーザ管溶着
方法を説明するための一部断面で示した概略工程説明図
である。

第１図において炉１１内に配設された一対の電極１２ａ
、１２ｂを有するとともに、この一対の電極１２ａ、１
２ｂにリード線１３を介して電源１４から安定器１５を
介して交流電流を流すことにより、炉１１内のガラスろ
う材１６を低粘度の溶融状態に保持する。

そして、例えば予めリード線１７を接続した所定形状の
抵抗発熱体１８を第２図に示すように炉１１内のガラス
ろう材１６中に浸漬させ、この抵抗発熱体１８が完全に
ガラスろう材１６の液面下になるように浸漬させる。

次に、抵抗発熱体１８を第３図に示す如く炉１１から引
き上げる。

この抵抗発熱体１８の引き上げ時においては引き上げと
ともに、すなわち、第３図に示す如くガラスろう材１６
の垂下部１９が形成される時点に、抵抗発熱体１８にリ
ード線１７を介して通電することにより加熱する。

この加熱により抵抗発熱体１８の表面に被ふくされてい
たガラスろう材の粘度はさらに下がり、表面のガラスろ
う材はきわめて薄くなるとともに、垂下部１９の粘度も
下がるため、液切れする。

さらに、−たんガラスろう材によって被ふくされた抵抗
発熱体１８は第４図に示す如く引き上げ後においても通
電し続ける。

そのため、被ふくされたガラスろう材はさらに低粘度を
保持するため抵抗発熱体１８に被ふくされたガラスろう
材は垂下部の液切れによって厚さのむらを形成すること
なく均一な厚さに被ふくされる。

このように、溶融状態のガラスろう材に浸漬された抵抗
発熱体の引き上げ時および引き上げ後にひきつづき通電
加熱することにより、抵抗発熱体の表面に薄くかつ均一
にガラスろう材を被ふくすることができる。

このようにして形成されたガラスろう材が被ふくされた
抵抗発熱体は、レーザ管の接合面に配設されかつ通電・
加熱することにより溶着される。

さらにレーザ管の接合面に抵抗発熱体を介して抵抗発熱
体に被ふくされたガラスろう材を溶融することにより反
射鏡を溶着しガスレーザ管を形成する。

以上の説明では単独にガラス被ふくした抵抗発熱体を用
いて溶着する場合について説明したが、第５図によって
説明するように溶融されたガラスろう材中へ浸漬する前
に予めレーザ管の接合面に抵抗発熱体を配設した状態に
て被ふく処理することにより溶着することもできる。

すなわち、第５図において、同一部は同一符号で示せば
炉１１内にガラスろう材１６を溶融状態に保持するとと
もに、予めリード線１７の接続された抵抗発熱体からな
る環状のコバールリング１８を治具２０によってコバー
ルガラスよりなるレーザ管２１を第５図のようにコバー
ルリング１８およびレーザ管２１の端面が完全にガラス
ろう材１６の液面下になるように浸漬させ、コバールリ
ング１８の表面を完全に被ふくした後、引き上げる。

この引き上げ時および引き上げ後に、リード線１７を介
して電源２２によってコバールリング１８に通電し加熱
することにより、ガラスろう材１６のコバールリング１
８に接している部分の粘度が低下し、引き上げの際の液
切れが良くなる。

そしてコバールリング１８に均一な極めて薄いガラスろ
う材の被ふぐをほどこすことが可能となる。

その後、コバールリング１８を介してレーザ用反射鏡（
図示せず）を重ね合わせることにより、さらにリード線
１７を介して通電加熱することによりコバールリング１
８に被ふくされたガラスろう材を再び溶かし、冷却する
ことによりレーザ管と反射鏡を封着する。

そのため、レーザ管と反射鏡の位置あわせを正確に行な
うことができる。

この発明に係わる方法によって実際にガスレーザ管を溶
着したところ、第５図に示す方法において、コバールリ
ングに通電しないで引き上げた場合には、被ふぐ層の厚
さはＱ、 ５ ｍｍ以下で引き上げることが困難であっ
たが、通電した場合には０．１朋程度の厚さに被ふぐ層
を形成することができ誤以上の説明では環状の抵抗発熱
体について説明したが、抵抗発熱体はどのような形状の
ものでも被ふく可能であることはいうまでもない。

また、抵抗発熱体の加熱温度は通電する電流量および通
電時間などにより制御できるため、温度調整が容易であ
るとともに、外部から加熱することなく、抵抗発熱体の
内部から発熱するため、第５図に示す如く他の接合部材
とともに被ふく溶着する場合に非接合部材へ熱が伝わる
ことがきわめて少ない。

第５図に示した実施例において、ガラスろう材の表面付
近に電流が流れることになるが、この電流と抵抗発熱体
に流れる電流との分離はこの抵抗発熱体の電気回路をト
ランスなどを用いて完全に浮かせておくことにより可能
となる。

また、抵抗発熱体への電流とガラスろう材への電流をス
イッチング素子を使って時分割で流すことにより上記の
問題を解決することもできる。

以上説明したようにこの発明によれば、抵抗発熱体を単
独あるいはレーザ管の接合面に対向するように配設した
状態で所定温度に溶融されたガラスろう材へ浸漬する手
段と、この浸漬された抵抗発熱体を通電・加熱すること
によりこの抵抗発熱体に接触しているガラスろう材を前
記所定粘度以下に低下させながらガラスろう材中から引
き上げる手段と、この引き上げられた抵抗発熱体をさら
に通電・加熱して前記レーザ管の接合面に溶着する手段
と、前記抵抗発熱体を介して前記レーザ管の接合面と対
向するように反射鏡を溶着する手段とを備えたガスレー
ザ管の溶着方法を得ることができるため、表面にきわめ
て薄くかつ均一にガラスろう材の層を被ふくした抵抗発
熱体を介してレーザ管と反射鏡とを溶着することができ
る。

したがって、レーザ管と反射鏡はガラスろう材の冷却後
予め位置あわせした状態からずれることなく正確に溶着
することができる。

しかも、加熱温度は抵抗発熱体に通電する電流量および
通電時間などによって制御することができるため温度調
整が極めて簡単であるなどの効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図はこの発明に係わるガラス被ふぐ方法
を説明するための一部断面で示した概略工程説明図、第
５図はこの発明に係わるガラス被ふく方法をレーザ管の
反射鏡溶着の際に用いた場合の一実施例を説明するため
の一部断面で示した概略構成図である。 １１・・・・・・炉、１２ａ、１２ｂ・・・・・・電極
、１６・・・・・・ガラスろう材、１８・・・・・・抵
抗発熱体、１９・・・・・・垂下部、２１・・・・・・
レーザ管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 所定温度に溶融されたガラスろう材中へ抵初発熱体
   を単独あるいはレーザ管の接合面に対向するように配設
   した状態で浸漬する手段と、このε漬された抵抗発熱体
   を通電・加熱することによζこの抵抗発熱体に接触して
   いるガラスろう材を存記所定粘度以下に低下させながら
   ガラスろう材１から引き上げる手段と、この引き上げら
   れた抵抄発熱体をさらに通電・加熱して前記レーザ管の
   打合面に溶着する手段と、前記抵抗発熱体を介して前記
   レーザ管の接合面と対向するように反射鏡苓溶着する手
   段とを具備することを特徴とするガルレーザ管の溶着方
   法。