JPS6120561Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は高出力レーザー装置に用いられる反射
鏡に関する。

一般に、CO₂レーザーなどの高出力レーザー装
置に用いられる反射鏡は、レーザー光の熱から反
射面を保護するために水却構造となつている。す
なわち、従来は第１図に示すように一方が端板ａ
によつて閉塞されこの外面が反射面ｂに形成され
ているとともに他方が開口し、この開口が蓋体ｃ
によつて液密に閉塞された本体ｄの周壁に供給口
ｅと流出口ｆを形成し、この供給口ｅから本体ｄ
内に供給された冷却水を流出口ｆから流出させる
ことにより、レーザー光を反射する上記反射面ｂ
を冷却するようにしていた。

ところで、このような構成の反射鏡において、
反射面ｂの冷却効率を高めるためには、本体ｄの
反射面ｂが形成された部分の端板ａの肉厚を薄く
することが必要である。しかしながら、反射鏡が
設置される発振器内部は数＋Torrと気圧が低
く、また冷却水は約２気圧程度の圧力を有するか
ら、上記端板ａには第１図に矢印で示すようにこ
の端板ａを本体ｄの外方へ押す圧力が加わる。し
たがつて、冷却効率を高めるために反射面ｂが形
成された部分の端板ａを薄くすると、この端板ａ
が鎖線で示すように凸面状に変形してしまうの
で、レーザー光のモードが変わるなどして所定の
加工特性が得られないという欠点がある。ちなみ
に、冷却水の圧力を３気圧、本体ｄの直径を75
mm、端板ａの３mmとして実験したところ、端板ａ
は20μｍ変形した。そこで、端板ａの肉厚を６mm
にしたところ、圧力による変形は４μｍまで低下
したが、実際に使用すると伝達熱による変形が３
〜４μｍ程度となり、合計の変形量は７〜８μｍ
となつた。すなわち、反射面ｂの冷却効率を高め
るために端板ａを薄くすると、この端板ａは圧力
により変形してしまい、圧力による変形をなくす
ため厚くすると、冷却効率を低下して熱変形を生
じるといる不都合があつた。

本考案は上記事情にもとづきなされたもので、
その目的とするところは、本体の反射面が形成さ
れる部分の肉厚を厚くせずに十分な強度を持たせ
ることができるようにして、反射面の変形により
レーザー光の特性が変化することがないようにし
た反射鏡を提供することにある。

以下、本考案の一実施例を第２図と第３図を参
照して説明する。図中１は反射鏡の本体である。
この本体１は一方の面が端板２によつて閉塞され
他方の面が開口した円筒状に形成され、上記端板
２の外面は鏡面加工されて反射面３に形成されて
いる。また、端板２の内面からは、本体１の周壁
４と相似形の環状をなしかつ周壁４と同じ高さ寸
法の壁体５が垂設されている。そして、本体１の
開口面は、本体１の端板２に比べて肉厚な蓋体６
によつて閉塞されている。この蓋体６と周壁４の
端面との間には第１のパツキング７が設けられ、
蓋体５の端面との間には第２のパツキング８が設
けられていて、蓋体５と各端面とはねじ９…によ
つて固着されている。したがつて、本体１内は壁
体６によつて環状の外側空間１０と円形の中央空
間１１とが液密に区画形成されている。

また、本体１には一端を周壁４外面に開口させ
他端を中央間１１に開口させた供給管１２が外側
空間１０を貫通して設けられている。この供給管
１２からは上記中央空間１１に冷却水が供給され
る。中央空間１１に供給された冷却水は壁体５に
穿設された通孔１３から外側空間１０に流れ、周
壁４に穿設された流出口１４から流出するのだ
が、上記外側空間１０には通孔１３と流出口１４
の間に仕切体１５が設けられているので、通孔１
３から外側空間１０に出た冷却水は壁体５の外周
に沿つて流れて上記流出口１４から流出するよう
になつている。

このように構成された反射鏡によると、反射面
３が形成された端板２は、この端板２から垂設さ
れ末端を蓋体６に固定した壁体５によつて補強さ
れている。したがつて、端板２は冷却水から受け
る正圧や共振器内から受ける負圧などによつて変
形しずらいから、十分薄くして冷却効率を高める
ことができる。すなわち、冷却効率を高めるため
に端板２を薄くしても、反射面３が変形してレー
ザー光の特性が変わるということを防げる。

また、冷却水は、壁体５によつて形成された中
央空間１１に供給されると、外側空間１０を通つ
て流出口１４から流出するので、冷却水の本体１
内における流路を長くすることができる。したが
つて、このことによつても端板２の冷却効率を高
めることができるので、端板２の熱変形を防止す
ることができる。

実験結果によると、端板２の肉厚を３mmとし、
冷却水を３気圧で供給して実際に使用したとこ
ろ、反射面３の変形は１μｍ以下であることが確
められた。

第４図は本考案の他の実施例で、この実施例に
おいては壁体５の蓋体６とねじ９…で連結固定す
る末端部だけを肉厚部５ａとし、壁体５の他の部
分をできるだけ薄くした。このように構成によれ
ば壁体５を効率よく冷却することができるから、
この壁体５と一体な端板２の冷却効率を向上させ
ることができる。

さらに、図示はしないが、本体の径が大きくな
つた場合には、本体に複数の壁体を同心状に設け
ることにより、端板の補強を確実に行なうことが
でき、またこのことによつて冷却水の流路も十分
長くすることができる。

以上述べたように本考案は、反射鏡の本体の反
射面が形成された部分から壁体を垂設し、この壁
体の末端を上記本体の開口を閉塞した蓋体に固定
するようにしたから、本体の反射面が形成された
部分が上記壁体によつて補強される。したがつ
て、本体の反射面が形成された部分は、冷却効率
を高めるために薄くしても、ここに加わる圧力な
どによつて変形しずらいので、上記反射面で反射
するレーザー光の特性を変えてしまうようなこと
がない反射鏡を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の反射鏡の断面図、第２図は本考
案の一実施例を示す反射鏡の断面図、第３図は同
じく第２図−線に沿う断面図、第４図は本考
案の他の実施例を示す反射鏡の断面図である。 １……本体、３……反射面、５……壁体、６…
…蓋体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 外側端面が反射面に形成された端板に有しかつ
   周壁に冷却水の外部への流出口が一個穿設されて
   いる有底円筒状の本体と、この本体の開口部を閉
   塞する蓋体と、上記本体の中空部に上記本体とほ
   ぼ同軸に配設され上記中空部を中央空間と外側空
   間とに分割しかつ上記中央空間から上記外側空間
   に上記冷却水が流出する一個の通孔が穿設された
   環状の壁体と、一端部が上記本体の周壁外面に開
   口し他端部が上記中央空間に開口して上記冷却水
   を上記外部から上記中央空間に供給する供給管
   と、止記外側空間を仕切る位置に設けられた一枚
   の仕切板とを具備し、上記通孔および上記流出口
   は、上記仕切板の両側かつ近接した位置に設けら
   れ、上記通孔から流出した上記冷却水をして上記
   外側空間をほぼ一巡させたのち上記流出口から流
   出させることを特徴とする反射鏡。