JPS59218785A - ガスレ−ザ−発振装置 - Google Patents
ガスレ−ザ−発振装置Info
- Publication number
- JPS59218785A JPS59218785A JP9252083A JP9252083A JPS59218785A JP S59218785 A JPS59218785 A JP S59218785A JP 9252083 A JP9252083 A JP 9252083A JP 9252083 A JP9252083 A JP 9252083A JP S59218785 A JPS59218785 A JP S59218785A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas laser
- heat exchanger
- medium
- temperature
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/04—Arrangements for thermal management
- H01S3/041—Arrangements for thermal management for gas lasers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Lasers (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はガスレーザー発振装置に関するものＣあり、
ざらに詳細には、ガスレーザー媒体の温度を常時一定に
保持できるようにしたガスレーザー発振装置に関Ｊるも
のである。
ざらに詳細には、ガスレーザー媒体の温度を常時一定に
保持できるようにしたガスレーザー発振装置に関Ｊるも
のである。
従来からガスレーザ−発掘装置におい−Ｃは、レーザー
発振の媒体となる混合気体、例えば、ＣＯ２、Ｎ２．ｌ
ｌｅなどを熱交換器により冷却することは行なわれてい
る。しかし、従来の熱交換器では冷却器によって一定の
温度範囲に保った冷水を単に循環させるだけのものであ
るため、ガスレーザー発振装置の出ツノが一時的に高く
なった時に冷却器の冷却能ツノを越えてしまうことがあ
る。その結果、前記ガスレーザー媒体の温度が上貿し、
それによりレーザーの出力が低下し／（す、その逆の現
象が生じ、レーザー出力が変動覆るという問題が発生し
ていた。この問題は、冷却能力より大きな冷ＩＩ器を使
用りることにより防止“ジーることもｉｉＪ能であるが
、その場合には装置も人どなる上にコスト的にも問題が
あった。
発振の媒体となる混合気体、例えば、ＣＯ２、Ｎ２．ｌ
ｌｅなどを熱交換器により冷却することは行なわれてい
る。しかし、従来の熱交換器では冷却器によって一定の
温度範囲に保った冷水を単に循環させるだけのものであ
るため、ガスレーザー発振装置の出ツノが一時的に高く
なった時に冷却器の冷却能ツノを越えてしまうことがあ
る。その結果、前記ガスレーザー媒体の温度が上貿し、
それによりレーザーの出力が低下し／（す、その逆の現
象が生じ、レーザー出力が変動覆るという問題が発生し
ていた。この問題は、冷却能力より大きな冷ＩＩ器を使
用りることにより防止“ジーることもｉｉＪ能であるが
、その場合には装置も人どなる上にコスト的にも問題が
あった。
この発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたも
のであり、シー出力−出カの変動に応じで熱交換器の冷
ｕｌ能カを変動させてガスレーザー媒体の温度を常に一
定に保つようにし、カスレーザー媒体の温度変化に起因
Ｊ−る１ノーザー出カの変動が起きないようにしたガス
レーザー発振装置を捉供することを目的どする。
のであり、シー出力−出カの変動に応じで熱交換器の冷
ｕｌ能カを変動させてガスレーザー媒体の温度を常に一
定に保つようにし、カスレーザー媒体の温度変化に起因
Ｊ−る１ノーザー出カの変動が起きないようにしたガス
レーザー発振装置を捉供することを目的どする。
この発明を以下、図に示り゛実施例と共に詳説づる。第
１図はこの発明の一実施例の全体を示し、気密容器１内
にガスレーザー媒体どじでＣＯ２。
１図はこの発明の一実施例の全体を示し、気密容器１内
にガスレーザー媒体どじでＣＯ２。
Ｎ２．ｌ−１ｅなどの混合気体が封入されていて、送風
（幾３によって容器１内を矢印の方向に強制的に循環さ
れるようになついてる。放電部５には陰極７と陽極９と
が対設されてａ５す、この放電部５にＪ３いて、両極７
．９間に印加される高電圧によりカスレーザー媒体にグ
ロー放電が励起される。放電部５で励起されてグロー放
電を起し、熱をもったガスレーザー媒（Ａは、熱交換器
１１に通されて冷１ｉｌｌされ、再び送風機３の方に流
される。
（幾３によって容器１内を矢印の方向に強制的に循環さ
れるようになついてる。放電部５には陰極７と陽極９と
が対設されてａ５す、この放電部５にＪ３いて、両極７
．９間に印加される高電圧によりカスレーザー媒体にグ
ロー放電が励起される。放電部５で励起されてグロー放
電を起し、熱をもったガスレーザー媒（Ａは、熱交換器
１１に通されて冷１ｉｌｌされ、再び送風機３の方に流
される。
この熱交換器１１は外部のチラーのにうな一定温度の冷
却水を供給できる冷２ＪＩ器１３と連通されていて、冷
ＭＪ水が循環−りるようになっている。
却水を供給できる冷２ＪＩ器１３と連通されていて、冷
ＭＪ水が循環−りるようになっている。
ここで、熱交換器１１を通る前の刀スレーＶ“−媒体の
温度を［１ｎ１熱交挽器１１を通ったあとのガス温度を
ＴＯｕｔとすると、放電部５ではＴｏｕｔの温度をもっ
たガスが供給されることになる。
温度を［１ｎ１熱交挽器１１を通ったあとのガス温度を
ＴＯｕｔとすると、放電部５ではＴｏｕｔの温度をもっ
たガスが供給されることになる。
いま、ガス比熱Ｃ（］、貿債ｍ、熱交換器１１の冷却水
の流量所面積Ａ、冷却水の流速Ｖ、熱交換器１１の冷却
水の入口と出口の湿度差をΔ丁とすると、次の式が成り
立つ。
の流量所面積Ａ、冷却水の流速Ｖ、熱交換器１１の冷却
水の入口と出口の湿度差をΔ丁とすると、次の式が成り
立つ。
（Ｔｉｎ−ＴＯｕｒ）・Ｇｇ・■−△−ｒ−Ａ−ｖそこ
で、注入ミノｊが変化するとＨｉｎも変化するため、Ｔ
ｏｕｔを一定に保つ方法どしては、△−「を一定にして
考えたとぎには、冷ＩＩ水の流速Ｖを変化させればよい
ことになる。
で、注入ミノｊが変化するとＨｉｎも変化するため、Ｔ
ｏｕｔを一定に保つ方法どしては、△−「を一定にして
考えたとぎには、冷ＩＩ水の流速Ｖを変化させればよい
ことになる。
第２図は、冷ｌＪＩ器１３から熱交換器１１に注入する
冷却水の流速を変化さＵるｌ〔めに、陰極７と陽極９と
の間に注入される電力に比例して、冷却水の流量」ンｌ
−Ｌ＋−ル用モータＭ１の回転数を制御づ゛る第１発明
の実施例の回路図を承り。図にＪ−３いて２点鎖線Ｃ囲
よれた部分は気密容器１内に存在する部分である。ＤＣ
電源Ｅ ｌ）冒ら陰極７、陽極９間に印加される電圧Ｖ
ど電流Ｉとの積を制御装置としての比較演痺器Ｐに８５
いて演紳ざゼ、注入電力信号として取り出し、インバー
タＩＶ＋ に流ｍコントロール用信号として入力する。
冷却水の流速を変化さＵるｌ〔めに、陰極７と陽極９と
の間に注入される電力に比例して、冷却水の流量」ンｌ
−Ｌ＋−ル用モータＭ１の回転数を制御づ゛る第１発明
の実施例の回路図を承り。図にＪ−３いて２点鎖線Ｃ囲
よれた部分は気密容器１内に存在する部分である。ＤＣ
電源Ｅ ｌ）冒ら陰極７、陽極９間に印加される電圧Ｖ
ど電流Ｉとの積を制御装置としての比較演痺器Ｐに８５
いて演紳ざゼ、注入電力信号として取り出し、インバー
タＩＶ＋ に流ｍコントロール用信号として入力する。
インバータＩＶ＋ ぐはモ〜りＭｌに与える３４１］交
流の周波数を人力される流ｉ７ｊ ＬＪントロール信号
に従って変化さＵる。つまり、注入電力が大きくなれば
３相交流の周波数も上げ、モータＭ１の回転数を上げて
冷却水の流速を上げるのである。
流の周波数を人力される流ｉ７ｊ ＬＪントロール信号
に従って変化さＵる。つまり、注入電力が大きくなれば
３相交流の周波数も上げ、モータＭ１の回転数を上げて
冷却水の流速を上げるのである。
こうして放電部５への注入電力の変化があっても熱交換
器１１の冷却によりガスレーザー媒体の温度を常に一定
に保つことかでき、レーデ−出力を変更する場合でもガ
ス温度の変動によるレーザー出力の変動を抑えることが
できるのである。
器１１の冷却によりガスレーザー媒体の温度を常に一定
に保つことかでき、レーデ−出力を変更する場合でもガ
ス温度の変動によるレーザー出力の変動を抑えることが
できるのである。
第３図及び第４図は第２発明の実施例を示し、気密容器
１内の放電部５の入１］にガスレーザー媒体の湿度を検
知するための熱電対１５を配置している。この熱雷対１
５はガス温度に比例した電流を生起させ、第４図に示す
ようにインバータＩＶ２に流量田ンＩ〜ロール用人力信
号どして人力する。
１内の放電部５の入１］にガスレーザー媒体の湿度を検
知するための熱電対１５を配置している。この熱雷対１
５はガス温度に比例した電流を生起させ、第４図に示す
ようにインバータＩＶ２に流量田ンＩ〜ロール用人力信
号どして人力する。
このインバータＩＶ２は第２図に示した第１発明の実施
例と同様にモータＭ２に印加される３相交流の周波数を
制御して回転数を変化させ、冷却器１７から熱交換器１
１に注入される冷却水の流速を調整するのである。
例と同様にモータＭ２に印加される３相交流の周波数を
制御して回転数を変化させ、冷却器１７から熱交換器１
１に注入される冷却水の流速を調整するのである。
つまり、ガス温度Ｔｏｕｔが一定の時には熱電対１５が
インバータＩＶ２に入力する信号も一定であって、モー
タＭ２は一定の回転を保つ。しかし、１−ｏｕｔが変化
して上昇り−るならば、熱雷対１５からの信号も大きく
なり、インバータＩＶ２が３相交流の周波数を上げて士
−タＭ２の回転数も上昇させ、冷却水の流速を大きくし
て熱交換器１１の冷却能力も上げ、Ｔｏｕｔを下げるに
うに（ホ）ノくのである。こうして、熱電対１５とイン
バータＩＶ２で成る制御装置は気密容器１内のガス温度
を一定に保つようにｈＪ＋−ｓ、レーザー出力を安定さ
せるのである。
インバータＩＶ２に入力する信号も一定であって、モー
タＭ２は一定の回転を保つ。しかし、１−ｏｕｔが変化
して上昇り−るならば、熱雷対１５からの信号も大きく
なり、インバータＩＶ２が３相交流の周波数を上げて士
−タＭ２の回転数も上昇させ、冷却水の流速を大きくし
て熱交換器１１の冷却能力も上げ、Ｔｏｕｔを下げるに
うに（ホ）ノくのである。こうして、熱電対１５とイン
バータＩＶ２で成る制御装置は気密容器１内のガス温度
を一定に保つようにｈＪ＋−ｓ、レーザー出力を安定さ
せるのである。
この発明は、以上のように制御装置によって放電部の注
入電力又はガスレーザー媒体の温度に比例して熱交換器
の冷ノ」１能力を変化さけ、ガスレーザー媒体の温度を
一定に保つようにしているので、ガスシー１１−媒体の
温度変化によるレーザー出力の変動を来たすことがなく
、安定したレーザー出力が得られる特徴がある。
入電力又はガスレーザー媒体の温度に比例して熱交換器
の冷ノ」１能力を変化さけ、ガスレーザー媒体の温度を
一定に保つようにしているので、ガスシー１１−媒体の
温度変化によるレーザー出力の変動を来たすことがなく
、安定したレーザー出力が得られる特徴がある。
第１図は第１発明の一実施例の断面図、第２図は同上実
施例に用いられる熱交換器制御部分の回路ブロック図、
第３図は第２発明の一実施例の断面図、第４図は同上実
施例に用いられる熱交換器制御部分の回路ブロック図で
ある。 １・・・気密容器 ５・・・放電部１１・・・
熱交換器 １３．１７・・・冷却器１５〕・・・
熱電対 Ｐ・・・比較）すｉ緯器 ＩＶＩ、ＩＶ２・・・インバータ 特許出願人 株式会社ア マ ダ
施例に用いられる熱交換器制御部分の回路ブロック図、
第３図は第２発明の一実施例の断面図、第４図は同上実
施例に用いられる熱交換器制御部分の回路ブロック図で
ある。 １・・・気密容器 ５・・・放電部１１・・・
熱交換器 １３．１７・・・冷却器１５〕・・・
熱電対 Ｐ・・・比較）すｉ緯器 ＩＶＩ、ＩＶ２・・・インバータ 特許出願人 株式会社ア マ ダ
Claims (5)
- （１） 気密容器内に封入されたガスレーザー媒体を
強制的に循環させ、放電部でグロー放電を励起さぽた後
に熱交換器を通過さμて冷却するガスレーザー発振装置
にあって、前記放電部に注入される電力に比例して前記
熱交換器の冷却能力を変化させる制御装置を備えて成る
ガスレーザー発振装置。 - （２） 前記熱交換器が容器外部から注入される冷却
材と容器内のガスレーザー媒体との間で熱交換を行なう
しのであり、前記制御装置が放電部の注入電力に比例し
て熱交換器に注入される冷却材の流量を変化さぼるもの
であることを特徴とする特ｈ′１請求の範囲第１項に記
載のガスレーザー発掘装置。 - （３）気密容器内に４，１人されｌζガスレー１１−媒
体を強制的に循環さけ、放電部でグロー放電を励起させ
ＩＣ後に熱交換器を通過ざＵて冷却り゛るガスレーザー
発振装置にあって、前記放電部に流入（るガスレーザー
媒体の温度に比例して前記熱交換器の冷却能力を変化さ
ける制御装置を１ｄ１１λて成るガスレーザー発振装置
。 - （４） 前記熱交換器が容器外部から注入される冷却
材ど容器内のガスレーザー媒体との間Ｃ熱交換を行なう
ものであり、前記制御装置がガスレーザー媒体の温度に
比例して熱交換器に注入される冷却材の流量を変化され
るものであることを特徴とする特許請求の範囲第３項に
記載のガスレーザー発振装置。 - （５） 前記ガスレーザー媒体の温度検知に熱電対を
用いたことを特徴とする特ｈ１請求の範囲第３項又は第
４項に記載のガスシー１Ｆ−光振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9252083A JPS59218785A (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | ガスレ−ザ−発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9252083A JPS59218785A (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | ガスレ−ザ−発振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59218785A true JPS59218785A (ja) | 1984-12-10 |
Family
ID=14056604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9252083A Pending JPS59218785A (ja) | 1983-05-27 | 1983-05-27 | ガスレ−ザ−発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59218785A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61208884A (ja) * | 1985-03-14 | 1986-09-17 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ発振器 |
| JPH03227080A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-08 | Shimadzu Corp | エキシマレーザ装置 |
-
1983
- 1983-05-27 JP JP9252083A patent/JPS59218785A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61208884A (ja) * | 1985-03-14 | 1986-09-17 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ発振器 |
| JPH03227080A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-08 | Shimadzu Corp | エキシマレーザ装置 |
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