JPS6226881A - レ−ザ発振器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、レーザ発振器の改良に関するものである。

〔従来の技術Ｊ 第２図は、この種のものとして代表的な横方向励起型パ
ルスレーザ発振器で、エキシマレーザ（例えばＡｒＦ　
、　ＫｒＦ　、　ＸｅＦ　、　Ｘｅｃｅ　）、窒素レー
ザ、ＴＥＡｃｏｌレーザ、等で良く使われる装置の従来
例を示す縦断面図で、＋１）は第１の圧電極、（２）は
第１の王ＩＥ極基板、（３）は第２の主電極、（４）は
第２の主電極基板、（５）は放電励起部、（６）はレー
ザ発振光軸、（７）はレーザガス流を示す矢印、（８）
はレーザガスを冷却する熱交換器、（９）はレーザガス
を循環するプロワ−１α１はレーザガスの循環系を構成
するガスダクト、αυはレーザガスを封入するレーザ筐
体、（ロ）は第１の圧電極と第２の王′シ極の間でレー
ザ励起放電を起こすためのパルス放電回路、四はパルス
放電回路（２）を駆動するための高圧電源、α夷は１ｐ
ｐａ以上の繰返しでパルス放電回路（２）をスイッチン
グするためのスイッチング素子である０次（動作番こつ
い−ご説明する。レーザ筺体αυ内において、熱交換器
（８）を通過して冷却されたレーザガス（７）が、ブロ
ワ−（９）により第１の主電極（１）と第２の主電極（
３）の間に、一定のガス流速で流し込まれる。闘圧罵源
（至）により駆動されたパルス放電回路（２）ρ）％例
えはサイラドワンのようなスイッチング素子α１こより
スイッチングされ、第１の主電極（１）と第２の圧電極
（３）の間にパルス電圧が印加される。この圧電極間の
電圧が放電開始電圧に達する以前に、ＵＶ光、コロナ放
電、Ｘ線等の手段により、放電励起部（５）全域が均一
に弱予備１１Ｌ離状態（電子密ｆ　ｎｅ　＝１０’　〜
１０’　コ／ｃｒｉ　）　ｒｃ　サれティルト、放電励
起部（５）において均一なパルス放電が得られる。

この放電によりレーザ媒質が励起され、誘導放出により
、レーザ発振光軸（６）方向にレーザ光が出射する。

さて、この種のパルスレーザ発振器では、数十〜数千ｐ
ｐｓの高繰返し動作を行なうことにより。

高い平均出力が得られる。このような高繰返し動作を行
なうため蕎ζは、単にスイッチング素子α４を数十〜数
千ｐｐｓでスイッチングするたけでは不十分で、放電励
起５（５）において、繰返し周波数に応じたレーザガス
の流れを確保することが重要となる。第３図は１つの実
験結果として放電励起部（５）におけるガス流速Ｖｇを
パラメーターとして、繰返し周波数とレーザ出力の関係
を示す。理想的には繰返し周波数とレーザ出力は比例関
係になるはずであるが、実際には、あるガス流速に対し
て、比例関係が維持される限界の繰返し周波数が存在し
、それ以上では、Ｖ−ザ出力は飽和、もしくは減少する
ことがわかった。この原因としては、放電励起部（５）
Ｉこ３けるガス流速が十分でない時、前回の放電で発生
した残留ｇＬ荷ガスが、不均一な状態で放電励起５（５
）に残り、これに対応して励起放電が不均一なものとな
り、１パルス当りのレーザ出力が減少することが考えら
れる。Ｖ−ザガス流速に対して繰返し周波数が極端番こ
高い場合は、励起放電かアーク放電となり、レーザ出力
が減少、もしくはゼロとなるばかりでなく、アーク放１
Ｊ！ｔＩこよって王放ＩＥｔ極（１）　、　＋３）をも
損傷することになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のパルスレーザ発振器は以上のように構成されてい
たので、プロワ−（９）等のガス循環系に異常が発生し
て、放電励起部〔５）に３けるガス流速が設定値よりも
低いか、もしくはゼロとなった場合、励起放電がアーク
放電化し、生Ｋｍｌこ損傷を与えるなどの問題点があっ
た〇 この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、長寿命で信頼性のあるパルスレーザ発振器を
得ることを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るレーザ発振器は、そのガス循環流路に流
速計を設置し、ガス流速が設定値以下番こ一つたことを
検出する手段と、この検出手段により放電回路の出力を
停止するインターロック機構を設けたものである。

〔作　用〕

この発明に係るレーザ発振器は、ガス循環流路に設置さ
れたガス流速計により、そのガス流速を常にモニターし
、ガス流速が設定値以下となった時、インターロック機
構により、放電回路の出力を停止するものである。

〔発明の実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す縦断面図で。

（ト）はガス流速計のセンサ一部、αＱはこのセンサ一
部からの信号に応じて、カス流速を換算する流速計本体
、σηはカス流の異常を表示する。異常表示器、（ト）
はガス流速が設定値以下の時、流速計本体αＱの信号に
より高圧？を源（至）を停止するとともに。

異常表示器αη６ζ信号を送るインターロック機構であ
る。

次に、この発明の動作について説明する。レーザの動作
機構は従来例と同じである。しかしながら、レーザ動作
時番こ２いて、常１こレーザガス（７）の流速が−セン
サ一部αθにより検知され、流速計本体ａ１により、そ
のカス流速が換算される。そして。

ガス流速があらかじめ設定された適正値より低い時は、
インターロック機構四により高圧電源（１３が停止され
、これにより駆動されているパルス放電回路＠が停止す
る。同時に、異常表示部αηに信号が送られ、レーザの
使用者に対して、レーザガスの循環が異常であることを
知らせる。これによりレーザの繰返し運転時、Ｖ−ザガ
スの循環異常に伴う、レーザ出力低下を時前ｌζ防止で
きる。またレーザ励起放電が、アーク放電に移行する以
前に、その動作が停止するため、アーク放電に起因する
主電極ｆｌ）　、　＋３）の損傷もなくなる。

なお、上記に用いる流速計の１つの例としては、熱線流
速計等が適当である。

なお、上記実施例では、センサ一部（至）か、放電励起
部（５）に対して、ガス流の入口側に設置されているが
、これは、この発明を限定するものではなく、ガス循環
系のどの位置にあっても、その場所に応じたガス流速に
、インターロック機構（ト）の適正値の設定を設定すれ
ばよい。

また、上記実施例では、玉数１１Ｌ′ＩＩｔ極間にパル
ス電圧を印加する場合について述べたが、交流電圧を印
加する場合にも本発明は、同様の効果を奏するものであ
る。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、レーザ発振器におい
て、そのガス循環系にガス流速計を設はガス流速が設定
ガス流速以下になったときパルス放電回路を停止するよ
うにしたので、装置の信頼性が向上し、また、アーク放
電が防止できその寿命が長くなる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による、パルスレーザ発振
器を示す縦断面図、第２図は従来のパルスレーザ発振器
を示す縦断面図、第３図は放電励起部に２けるガス流速
をパラメーターとして、レーザの繰返し周波数とレーザ
出力の関係を示す図である。 図に８いて、（１）は第１の主電極、（３）は第２の圧
電極、（７）はレーザガス、（８）は熱交換器、（９）
はプロワ−１αＱはガスダクト、（６）はパルス放電回
路、（至）は高圧電源、α青はスイッチング素子、（ト
）はセンサ一部、α・は流速計本体、（至）はインター
ロック機構である。 １ｊお１図中同一符号は同一、又は相当部分を示す０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザガス中に対向して配設された第１、および第２の
   主電源と、上記主電源間にパルスもしくは交流電圧を印
   加する放電回路と、上記主電極間にレーザガスを流し込
   むガス循環系とを備えたレーザ発振器において、レーザ
   ガスの流速を検知する流速計を備え、レーザガスの流速
   が設定値以下の時、上記放電回路を停止させるインター
   ロック機構を備えたことを特徴とするレーザ発振器。