JPS6257010B2 - - Google Patents

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JPS6257010B2
JPS6257010B2 JP57135593A JP13559382A JPS6257010B2 JP S6257010 B2 JPS6257010 B2 JP S6257010B2 JP 57135593 A JP57135593 A JP 57135593A JP 13559382 A JP13559382 A JP 13559382A JP S6257010 B2 JPS6257010 B2 JP S6257010B2
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laser beam
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rotating device
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SANTORU DO RUSHERUSHU METARYURUJIIKU
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレーザのビームを変調するための方法
に関する。
現在大きな出力の種々の型式のレーザが知られ
ている。しかし、現在の種々な型式のうちでCO2
の分子レーザのみがその工業的利用を可能にする
に十分な丈夫さと効率を示している。
その出力が数十キロワツトにも達し得るこれら
レーザはしかしながら連続的に運転するよう考案
されている。従つて、たとえば金属片の表面処理
のためまたは衝撃による切断のような変調された
大出力のビームを必要とするときそれらは利用で
きない。
その上、高出力のビームの変調は熱的および機
械的の大きな不便を示している。
もちろんレーザビームの変調を可能にする種々
な手段が知られている。
第一の手段はエミツター管を励起する電流を電
気的に変化させることである。しかし応答時間が
非常に長いため、この手段によつては毎秒1000以
上の変化のビームを変調することはできない。
また、振動鏡のような光学的変調器ならびに電
気・光学的または光学・音響的変調器がある。し
かしビームの出力は約100W以上であるため熱の
逸散という重大な問題の理由によりそれらは常に
使用できない。たとえば振動鏡は水で冷却されな
ければならない。このことは大きな容積を必要な
らしめ、鏡の振動数を制限し、その結果レーザビ
ームの変調周波数を制限する。
もう一つの公知の手段は、ビーム中で回転する
円板を利用することである。この円板は穴が通貫
しているかまたはその周囲に銃眼を備えており、
それらはレーザビームを一部分または完全に通過
せしめるものである。それ故レーザビームは円板
の回転速度による周波数によつて細かく切断され
る。
しかしこの公知の穴あき円板では、レーザビー
ムのエネルギーの大部分が利用されない。なぜな
らそれは反射されるかまたは連続した穴を分離す
る円板の半透明部分によつて吸収されるからであ
る。
更にまたこの方式は、大出力のビームを極めて
高周波数で変調することが必要な場合、もう一つ
の重大な不都合を示している。
たとえば、20mmの半透明の空間によつて隔てら
れた20mmの幅の銃眼を備えた円板によつて毎秒
10000のインパルスの割合で変調しようと欲する
2KWの出力に相当する直径20mmの円板に対して
は、円板の周辺速度は空気中の音速よりもはるか
に大きくなければならない。
本出願者は、一方では今まで失なわれていたこ
のエネルギーの少なくとも一部分を利用し、これ
により運転のエネルギーの収支を著しく改善し、
他方では細切する円板を用いかつ該円板に過度の
周辺速度を受けさせることなしに大出力のレーザ
ビームを変調し得る方法を今や発見した。
打ち抜かれた回転装置、好ましくは穴または銃
眼を備えた一つの円板がレーザビームの全部また
は一部分を間歇的に通過せしめながら該ビーム中
に回転するところのレーザビームのこの変調方法
の本質的特徴は、このビームの遮断過程中該ビー
ムの少なくとも一部分を標的の他の区域に向けて
逸らすように、レーザビームが通過する穴または
銃眼の横壁が該ビームの軸に対して傾斜している
打ち抜かれた回転装置を利用することである。
特に有利な方法においては、該穴または銃眼の
横壁は互にほとんど平行であり、標的に対して逸
らされたビームの衝撃区域を、逸らされてないビ
ームによつて処理された区域の前または後へ偏ら
せるようになつている。このようにして、捗ち抜
かれた回転装置と標的の相対的変位方向にしたが
つて予備加熱または逸らされてないビームにより
処理されたこの区域の焼戻しを確実にする。
大出力のレーザビームを高い周波数で変調する
場合に特に有利な実施変法によれば、ビームの切
断面積が始めの切断面積よりも小さい区域の中
へ、好ましくはビームの集束円錐の中へ、打ち抜
かれた該装置が置かれる。
一つの実施態様によれば、たとえばビームのエ
ネルギーを一つの部分の表面の小区域上に集中す
るために、ビームが通常一つの集束円錐を示すな
らば、打ち抜かれた回転装置は集束レンズと処理
されるべき該部分の間に置かれるのが好都合であ
ろう。
また別の実施態様によれば、ビームが集束円錐
を示さないときには、ビームを集束して次いでこ
れをはじめの平行関係に戻す無焦点系即ち焦点が
無限へ投げかえされる光学系を用い、かつこのよ
うにして形成された集束円錐の中へ、打ち抜かれ
た回転装置を置くのが好都合であろう。
ビームが縮小された一つの断面積を示す一つの
区域の中へ、打ち抜かれた回転装置を配置するこ
とは、孔、穴または銃眼の寸法を小さくすること
を可能にし、そしてその結果、同一の変調周波数
を得るためそれらの数を増大しかつ打ち抜かれた
回転装置の回転速度を減小することを可能にす
る。
この配置においては、打ち抜かれた回転装置
は、レーザビームの切断面積の減小のため、より
高密度のエネルギーを受ける。
従つて、エネルギービームによるその劣化を避
けるため保護手段を用意するのが有利である。
第一の実施態様によれば、打ち抜かれた回転装
置は、ビームを反射する材料特に銅、アルミニウ
ム、ステンレス鋼、または炭素鋼のような電気の
良好な伝導材料で作られる。
反射性材料よりなる打ち抜かれた回転装置は、
その反射力を高めそして／またはその酸化を避け
るため、レーザビームに曝される少なくともその
表面の部分の上にたとえば金の被覆のような一つ
の金属被覆を備えてもよい。
本発明の他の実施態様によれば、打ち抜かれた
回転装置は吸収性材料で構成されることができ
る。レーザビームに曝されそして連続した穴また
は銃眼の間に位置するその表面の部分のみがたと
えば金属酸化物のような吸収性材料で構成される
かまたは被覆されることが好ましい。
このためには、打ち抜かれた回転装置のあまり
にも局所的過熱を避けるように熱の良好な伝導性
の吸収性材料を選ぶことが有利であろう。
本発明によれば、特に打ち抜かれた回転装置
が、ビームの縮小された切断面積を示す区域内た
とえば収束円錐内に置かれるとき、反射されたビ
ームの集束の平面図が反射された該ビームの衝撃
点において標的の表面の平面図と一致するような
側面図を穴または銃眼の傾斜した横壁に与えるの
が特に有利である。
本発明方法の他の実施態様によれば、レーザビ
ームを通す連続した穴または銃眼および／または
該穴または銃眼の間にある半透明部分の少なくと
も一つの寸法好ましくは幅が該穴または銃眼によ
つて描かれた円周に沿つて無作意的に変化する打
ち抜かれた回転装置を利用するのが有利であるこ
とが発見された。
そのような配置は標的の表面が受ける処理の強
さを実質的に点から点へ変化させることを可能に
する。
一つのレーザビームに曝される打ち抜かれた回
転装置の冷却は先づ装置自体の空気中の運動によ
つて確実にされる。
しかし本発明によれば、打ち抜かれた回転装置
がレーザビームの集束円錐の中に置かれるとき、
たとえば横方向からの空気流のような補足的冷却
手段を設けることが有利である。
付図は本発明の一つの実施態様を例示的に図式
的に説明するものである。
第１図は、横壁即ち半径方向の壁面が円板の上
表面に対して傾斜している一連の穴を備えた一つ
の円板の平面図である。
第２図は線Ａ−Ａに沿う切断図を示し、円板３
の中に作られた穴２の横壁の傾斜を説明する。
第２ａ図においてはレーザビーム４は穴２を横
切り円板３を貫通し、点６において標的５を打つ
ている。
第２ｂ図においては円板と標的はそれぞれ矢印
７と８によつて示された方向に移動する。この瞬
間レーザビームは穴２の傾斜壁面１および１′に
よつて逸らされ、点６′において標的を打つ。従
つてこの点６′は第２ａ図の位置６に達する前に
予備加熱を受ける。
また６における処理の前に６′において焼戻し
を行なうため標的と円板の相対運動の方向を変え
ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は横壁が円板の上表面に対して傾斜して
いる一連の穴を備えた一つの円板の平面図であ
る。第２図は線Ａ−Ａに沿う切断図であり、円板
３の中に作られた穴２の横壁の傾斜を説明する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 打ち抜かれた回転装置、好ましくは穴または
    銃眼を備えた一つの円板がレーザビームの全部ま
    たは一部分を間歇的に通過せしめながら該ビーム
    の中に回転するレーザビーム変調方法において、
    このビームの遮断過程中該ビームの少なくとも一
    部分を標的の他の区域に逸らすように、レーザヒ
    ームが通過する穴または銃眼の横壁が該ビームの
    軸に対して傾斜している打ち抜かれた回転装置を
    利用することを特徴とする上記レーザビームの変
    調方法。 ２ 該穴または銃眼の横壁が互にほとんど平行で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
    載の方法。 ３ 打ち抜かれた回転装置を、ビームの切断面積
    がその最初の切断面積より小さい一つの区域内に
    置くことを特徴とする特許請求の範囲第１項およ
    び第２項のいづれか一つに記載の方法。 ４ 打ち抜かれた該回転装置を該ビームの一つの
    集束円錐内に置くことを特徴とする特許請求の範
    囲第１項から第３項までのいづれか一つに記載の
    方法。 ５ もしビームが集束円錐を示さないならば、そ
    の道程上に、ビームを集束し次いでこれをはじめ
    の平行関係に戻す無焦点系を置くこと、およびこ
    のようにして形成された集束円錐の中へ該打ち抜
    かれた回転装置を置くことを特徴とする特許請求
    の範囲第１項から第３項までのいづれか一つに記
    載の方法。 ６ 該レーザビームを少なくとも一部分反射する
    材料で少なくとも一部分構成された一つの打ち抜
    かれた回転装置を用いることを特徴とする特許請
    求の範囲第１項から第５項までのいづれか一つに
    記載の方法。 ７ 該レーザビームに曝される少なくともその表
    面の部分の上に一つの反射性被覆好ましくは金属
    製の被覆を備えた一つの打ち抜かれた回転装置を
    用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項か
    ら第６項までのいづれかに記載の方法。 ８ 該レーザビームを少なくとも一部分吸収する
    材料で少なくとも一部分構成された一つの打ち抜
    かれた回転装置を用いることを特徴とする特許請
    求の範囲第１項から第５項までのいづれか一つに
    記載の方法。 ９ 該レーザビームに曝されかつ連続した穴また
    は銃眼の間に位置する少なくともその表面の部分
    の上に、該レーザビームを吸収する材料よりなる
    一つの被覆を備えている打ち抜かれた一つの回転
    装置を用いることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項から第６項までのいづれか一つに記載の方
    法。 １０ 反射されたレーザビームの集束平面図が、
    反射されたビームの衝撃点において標的の表面の
    平面図と一致するような一つの側面図を、該穴ま
    たは銃眼の傾斜した横壁に与えることを特徴とす
    る特許請求の範囲第３項と第４項のいづれか一つ
    に記載の方法。 １１ レーザビームが通過する連続した穴または
    銃眼および／または該穴または銃眼の間にある半
    透明部分の一つの寸法好ましくは幅が、該穴また
    は銃眼によつて描かれた円周に沿つて無作意的に
    変化する一つの打ち抜かれた回転装置を用いるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第１０
    項までのいづれか一つに記載の方法。 １２ 打ち抜かれた回転装置を冷却流体の流れに
    曝すことにより該回転装置の冷却を強化すること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項から第１１項
    までのいづれか一つに記載の方法。
JP57135593A 1981-08-06 1982-08-03 レ−ザ−ビ−ムの変調方法 Granted JPS5834402A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LU83535A LU83535A1 (fr) 1981-08-06 1981-08-06 Procede pour moduler un faisceau laser
LU83535 1981-08-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5834402A JPS5834402A (ja) 1983-02-28
JPS6257010B2 true JPS6257010B2 (ja) 1987-11-28

Family

ID=19729706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57135593A Granted JPS5834402A (ja) 1981-08-06 1982-08-03 レ−ザ−ビ−ムの変調方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4462660A (ja)
JP (1) JPS5834402A (ja)
BE (1) BE894042A (ja)
CA (1) CA1191371A (ja)
DE (1) DE3226811A1 (ja)
FR (1) FR2530878B1 (ja)
GB (1) GB2108280B (ja)
IT (1) IT1155569B (ja)
LU (1) LU83535A1 (ja)

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Also Published As

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