JPS63204675A - ガスレ−ザ発振装置 - 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］ 本発明はガスレーザ発振装置に係り、更に詳細には、シ
ー１ｆ媒！１の流れ方向に陽極に対向して複数列の陰極
を設けたガスレーザ発振装置でレーザｔＩｉ質の放電の
安定化を図ったガスレーザ発振装置に関１６゜ ［発明の技術的背型およびその問題点］従来、レーザ媒
質の流れ方向に陽極に対向して複数列の陰極を設けたガ
スレーザ発振装置が知られている。このガスレーザ発振
装置では、複数列の陰極に対して電源は１個で今まで高
電圧がかけられていたのである。そのため、陽極と各陰
極間における放電空間のインピーダンスが異なっていた
のである。すなわち、レーザ媒質の流れ方向に対し、上
流側の陰極におけるインピーダンスが下流　側の陰極に
おけるインピーダンスより高くなる。

その為、下流側の陰極における電流値が上流側の陰極に
おける電流値より大きくなる。而して、下流側の陰極の
消耗が早くなり、かつ陰極が消耗すると、陽極と陰極の
電極部の面積が小さくなるからアーク放電に移行しやす
いという問題があった。

［発明の目的コ 本発明の目的は、上記事情に鑑み問題を改善するだめに
提案されたもので、レーザ媒質の流れ方向に陽極に対向
して複数列の陰極を設けたガスレーザ発振装置でアーク
放電を防止してガスレーザの放電の安定化を図ると共に
、各列の陰極を長く使用でさるようにしたガスレーザ発
振装置を提供することにある。

［発明の！ｆ！！要］ 本発明は、上記目的を達成するために、放電空間のレー
ザ媒質を放電によって励起するガスレーザ発振装置にし
て、陽極に対向した複数列の陰極をレーザ媒質の流れ方
向に設け、各列の陰極に独立した電源を接続したことを
構成とするものである。

［発明の実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図を参照するに、ガスレーザ発振装置１は、陽極３
と複数列例えば２列の陰極５Ａ、５Ｂとを対向して喝え
ると共に、第１図の紙面に対して直交する方向の前後に
出力ミラーとりアミラーとを備えている。さらに、ガス
レーザ発振装置１は詳細な図示は省略するけれども、例
えばＣＯ２。

Ｎ２．Ｈｅなどの混合ガスからなるレーザ媒質を陽極３
と各列の陰極５Ａ、５Ｂとの間へ供給するレーザガス供
給装置あるいはレーザガス循環装置を備えている。

しかも、レーザ媒質は第１図において矢印７の如く右方
向へ流れている。

陽極とレーザ媒質の流れ方向の上流側に３２（づである
陰極５Ａとは、電源として例えばパルス電源ＥＡに接続
しである。一方、陽極３とレーザ媒７１の流れ方向の下
流側に設けである陰極５Ｂとは、電源として例えばパル
ス電源ＥＢに接続しである。

而して、各列の陰極５Ａ、５Ｂには独立したパルス電源
ＦＡ、Ｅ［３を接続したことになり、放電空間にアーク
放電を防止して均一な電流密度の放電が行なわれて放電
の安定化が図られる。

このように、陰極を各列に分割しかつ各列の陰極に独立
した電源を接続することによって各列の陰極５Ａ、５Ｂ
が受持つ電流変化が少なくて済むので電源としてパルス
電源を使用する方が有利となる。ざらに各列の陰極の寿
命を同じくらいにすることができる。

しかも、陰極５Ａ、５Ｂに安定抵抗９Ａ、９Ｂを介して
、パルス電源［ＥＡ、ＥＢに接続しである。

さらに、パルス電源［Ａとパルス電源ＥＢとは、位置制
御装置１１に接続しである。

更に詳細に説明すると、第１図において、上流側の陰極
５Ａと下流側の陰極５Ｂ間の距離をｄｍ。

レーザ媒７１の流れ速度をｖＩＩｌ／ＳｅＣとずれば、
ｄ＝■・Δ［の関係が成立する。（但し、Δ丁は位相遅
らし時間である。）したがって、ΔＴ＝ｄ　／ｖとなる
。

上記の式をもとにして、パルス電源ＥＡ、Ｅ［３を位相
制御装置１１でもって位相をずらせることにより、陽極
３から各陰極５Ａ、５Ｂに流れるパルス放電は第２図の
（Ａ）および（Ｂ）に示す如くになる。すなわち、第２
図＜Ａ）ｊ３よび（［３）から理解されるように、下流
側の陰４４５　Ｂにおけろパルス１１１電が上流側の陰
極５Ａにおけるパルス放電より５１時間だけ位相ずらし
て放電させると、第２図の（Ｃ）に示す如くわずかな発
振の送れΔ吏をもってレーザ発振出力の立上がりがよく
なる。

また、パルス放電の立上がり特性をよくするには、上流
側における陰極５△での予備放電が有効である。すなわ
ち、令弟３図（Ａ）に示す如く上流側の陰１５Ａでパル
ス電源ＥＡにより予備放電を行なうと、イオン化した分
子が下流側ヘレーＥア媒質の流れ速度ｖｉ、、’ｓｃｃ
とほぼ同じ速度で運ばれてくる。

而して、下流側の陰極５Ｂと陽極３との間のインピーダ
ンスが急激に低くなり、このとぎパルス電源ＥＢからパ
ルス波形を第３図（Ｂ）に示づ゛如く与えることによっ
て、非常に立上りの早い放電波形を第３図（Ｃ）に示す
如くわずかな発振の送れΔ愛をもって得ることができる
。したがって、上流側の陰極５Ａにおける予備放電は、
下流側の陰極５Ｂにおける放電のトリガー役を果すこと
になる。

上述した如く、放電の立上がり特性がよくなると、それ
に関連してレーザ発振出力の立上がりがよくなりレーザ
加工能率も上がることになる。

本実施例の他の実施例としては第４図に示す如き構成と
なっている。ずなわら、第４図において各列の陰（〜５
Ａ、５Ｂに接続しである各パルス電源ＥＡ、ＥＢに並列
にシマー電源ＥＣ，ＥＤを接続したものでも対応するこ
とができ、詳細な説明は省略するけれども、前述の実施
例とほぼ同様にレーザ発振出力の立上がりをよくするこ
とになる。

なお、本発明は前述の実施例に限ることなく、過賞の変
更を行なうことにより、その他のＦ４様で実施しく７る
ものである。

［発明の効果］ 以上のごとぎ実施例の説明から理解されるように、本発
明によれば、複数列の陰極に独立した電源を設けたこと
により、各列の陰極と陽極との間の放電領域に流れる電
流値を同一にすることができアーク放電を防止して放電
の安定化が図られる効果を秦する。

また、各列の陰極をほぼ同じ位の寿命として長く使用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した一実施例のガスレーザ発振装
置を示Ｊ概略的な説明図である。 第２図の（△）、（Ｂ）および（Ｃ）さらに第３図の（
Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）はパルス電源によるパルス放
電電流波形を示す説明図である。 第４図は本発明を実施′した他実施例のガスレーザ発振
装置を示す概略的な説明図である。 ［図面の主要な部分を表わす符号の説明］７・・・ガス
シー４ｆ発振装置 ３・・・陽極 ５△、５Ｂ・・・各列の陰極 １１・・・位相制御装置 ＥＡ、Ｅ８・・・パルス電源 Ｅｃ、Ｅｏ・・・シマー電源 代理人　　弁理士　　三　好　　保　男第１　図 ＡＬ第２ｒ７Ｉ（Ｃ） 第３図（Ｃ） 第４　ロ ｉＦ＋ｉ’ｌ庁長官　　殿 １．事１′１の表示　　　昭和６１年　特訂願第１８２
０２７号２、発明の名称 ガスレー（ｆ発振装置 ３、補正をする石 １１１′［との関係　特許出願人 住所（居所）　　神奈川県伊勢原市石田２００番地氏名
（名称）　　株式会社　ア　マ　ダ代表者　天　１）　
満　明 ４、代理人 住　所　　　　　〒１０５東京都港区虎ノ門１丁目２番
３号虎ノ門第１ビル５階 ６、補正の対象 （１）　　明細書の図面の簡単な説明の欄（２）　　図
面 ７、補正の内容 （１）　　明４１１書８ページの５行目の［第２図の（
Ａ）、・・・・・・・・・」から７行目の［・・・・・
・・・・を示す説明図である。」までの文章を次のとお
り補正する。 「第２図および第３図はパルス’ＩＩによるパルスＩｌ
ｉ電電流波形を丞す説明図である。」（２）　　図面の
うち、第２図および第３図を別紙のとおり補正する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、放電空間のレーザ媒質を放電によって励起する
   ガスレーザ発振装置にして、陽極に対向した複数列の陰
   極をレーザ媒質の流れ方向に設け、各列の陰極に独立し
   た電源を接続したことを特徴とするガスレーザ発振装置
2. （２）、各電源をパルス電源とし、かつ各電源間に位相
   制御装置を設けてなることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載のガスレーザ発振装置（３）、各電源には
   シマー回路が内蔵されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載のガスレーザ発振装置