JPS6342188A - ガスレ−ザ発振装置 - Google Patents

ガスレ−ザ発振装置

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Publication number
JPS6342188A
JPS6342188A JP18520786A JP18520786A JPS6342188A JP S6342188 A JPS6342188 A JP S6342188A JP 18520786 A JP18520786 A JP 18520786A JP 18520786 A JP18520786 A JP 18520786A JP S6342188 A JPS6342188 A JP S6342188A
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JP
Japan
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gas
gas laser
pressure
section
laser
Prior art date
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Pending
Application number
JP18520786A
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English (en)
Inventor
Mitsuhiro Nishio
光弘 西尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPS6342188A publication Critical patent/JPS6342188A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/03Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H01S3/036Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明はガスレーザ発振装置に係り、特にガスレーザ媒
質をレーザ運転中連続もしくは間けつ的に置換する方式
の発振装置に関する。
(従来の技術) たとえば横流式あるいは軸流式のCO,レーザ発振装置
ではレーザ運転中、新しいガスレーザ媒質をレーザ発振
部内に補給する一方、放電によって励起され、レーザ媒
質としての特性を失なった古いガスレーザ媒質を上記補
給した分と同等の僅真空ポンプで引き、レーザ発振部内
のガス圧を一定にしている。このガス圧は区発振時では
100Torr程度、パルス発振特にエンハンストパル
ス発振時に7Q Torr程度に設定されている。これ
はエンハンストパルス発振時にはCW時に比べ大電力を
投入するため、ガス圧が高いと励起に寄与しないアーク
放電に移行するため、励起に寄与するグロー放電を安定
に維持する必要からガス圧を下げている。
また、特に必要な場合には圧力低下とともに、Heの割
合を多くしたガスレーザ媒質を供給するようなガス組成
を変えることも行われている。
(発明が解決すべき問題点) レーザ運転をCWからパルスへ切り換えたり、また、逆
にパルスからCWへ切り換える場合、内部のガス圧を調
整しなければならないため、数分程度の時間を要し溶接
や切断等の加工を一時的に中断させることになる。上記
切り換えは、たとえば鋼板のレーザ切断でコーナ部にお
いてよく起る問題であり、本発明は上記切り換えを瞬時
に行い加工を中断させなくても済むガスレーザ発振装置
を提供するにある。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段と作用)ガスレーザ発振
部と、このガスレーザ発振部に接続しガスレーザ発振部
内のガスレーザ媒質の圧力およびガス組成の少なくとも
一方を変えるガスレーザ媒質貯蔵と、このガスレーザ媒
質貯蔵部とガスレーザ発振部との接続間に設けられた開
閉部とを備えた構成にしガスレーザ媒質の圧力をレーザ
発振形態に応じて即座に切り換えるようにしたものであ
る。
(実施例) 以下、本発明を実施例を示す図面に基いて説明する。
第1図は本発明の一実施例を示すもので、ガスレーザ媒
質を所定の圧力に保持しこのガスレーザ媒質を放電励起
するとともにこの励起によって生じたレーザ光を光共振
してレーザ発掘するガスレーザ発振部(1)を有し、送
風装置(2)およびこの送風装置(2)の両側に設けた
冷却装# (3a)、 (3b)を備えたガスレーザ媒
質の循環系路(4)がガスレーザ発振部(1)に接続さ
れている。循環系路(4)に異なったガスを個々に所定
の混合比に基いて供給するガスレーザ媒質の供給部(5
)とこれに対向する側にガスレーザ媒質を排気する排気
部(6)がそれぞれ電磁弁(力。
(8)を介して接続されている。供給部(5)は電磁弁
(力への糸路の中途部で分岐した糸路(9)に電磁弁翰
を介して高圧タンクαυに接続されている。一方、電磁
弁(8)から排気部(6)への糸路が中途部で分岐し、
その分岐した糸路鰺に電磁弁(13を介して低圧タンク
Iに接続されている。高圧タンク11)および低圧タン
ク(14)はガスレーザ発奈部(1)内のガスレーザ媒
質の圧力、ガス組成の少なくとも一方を変えるガスレー
ザ媒質貯蔵部でそれぞれガスレーザ発振部(1)に接続
している糸路住9にそれぞれ電磁弁ue、(Inを介し
て接続している。上記属圧タンクαυは供給部(5)か
らの供給を受けてガスレーザ発振部(1)内より高いガ
ス圧に常時保持され、またガスレーザ発振部(1)内の
ガス圧を急速に上昇させる十分な容量を有している。ま
た、低圧タンクUは排気部(6)によって、o、x’r
orrs度に十分に減圧されていて、ガスレーザ発振部
(1)内のガス圧を急速に下降させるため十分に吸気で
きる容積を有している。
ガスレーザ発振部(1)、高圧タンクαυおよび低圧タ
ンクα優にはそれぞれ圧力センサ18. (19,■が
取り付けられている。これら圧力センサus、 u9.
■と上記各電磁弁(力、 +81. tll、 (13
)、α飢σDは第2図に示すように制御装置Cυに接続
している。この制御装置はCW運転、パルス運転、ガス
レーザ媒質の補充並びに排気等の所定の動作指令系をも
ち、また、各圧力センサdL ul、■からの信号を取
り込んで各電磁弁の開閉動作を制御する制御回路が組込
まれている。
次に上記構成の作用について説明する。ガスレーザ発振
部(1)内にはパルス発振のために既にガスレーザ媒質
が70 Torrの圧力で封入され、レーザ運転が行わ
れていたものとする。レーザ運転中、電磁弁(7)、(
8)が間けつ的に開になり、また排気部(6)モ作劾シ
、ガスレーザ発振部(1)内への新しいガスレーザ媒質
の補充と劣化したガスレーザ媒質の排気が行われる。こ
の補充と排気においては圧力センサ(181乃)らの信
号を受けこの(i号と設定圧に相当する信号との差分が
零になるように電磁弁(力、(8)の開閉動作が制御さ
れ、ガスレーザ発振部(1)のガス圧が一定に保たれる
ここで、パルス発振からCW発振に切り換える場合には
電磁弁頭のみが開にされる。すると、高圧タンク(1υ
に蓄えられていたガスレーザ媒質がガスレーザ発振部(
1)に急速に流れ込む。CW発振において、ガスレーザ
発振部(1)のガス圧をIQQTorrと設定してあっ
たとすると圧力センナα〜からその圧力に対応する(o
号が制御装置、itCυに入力した時点で電磁弁(II
が閉じられる。高圧タンクαυに対して上記補充した分
を補うため、電磁弁α1が開にされ、所定圧、すなわち
圧カセンサ住9からの信号が設定信号に一致するまでガ
スレーザ媒質が補充され、電磁弁αQは再び閉じられる
また、CW発振からパルス発振への切り換えは電磁弁頭
のみ開にされ、ガスレーザ発振部(1)内のガスレーザ
媒質が低圧タンクIへ急速に吸気される。
パルス発振に適する圧力(70Torr)に対応する信
号が圧力センナσ〜から制御部1υに入力された時点で
電磁弁(1力が直ちに閉じられる。その後、電磁弁(1
階が開にされ、また、排気部(6)が作動され、圧力セ
ンサ■の信号がQ、ITorr程度に対応する信号とな
った時点で電磁弁(13は閉に戻され、排気部(6)の
作動も停止される。
第3図は本発明の他の実施例で、上記実施例ではガス圧
のみ変えたが、ガス圧と同時にガスレーザ媒質の組成変
える構成を示している。すなわち、供給部(5)はHe
供給部(5a) 、N、供給部(5b)およびCO2供
給部に分れている。これらはそれぞれ逆上弁(221)
、 (22b)、 (22C)を介して流量計(23a
)、 (23b)、 (23C)に接続している。これ
ら流量計は電磁弁(7)に共通に接続している。また、
上記三つの各供給部からのガスは流量計に至る手前でそ
れぞれ分岐し、さらにそれぞれ二方向に分岐して供給す
る配管系が備えられている。上記二方向にさらに分岐さ
れた一方の各管路は電磁弁(10a)、 (10b)、
 (1oc)を介して共通に高圧タンクUυに接続され
、また他方の各管路それぞれxi弁(24a)、 (2
4b)、 (24C)を介して共通に低圧タンク(14
)に接続されている。なお、この実施例では高圧タンク
圓は低圧タンクIと同様に排気部(6)と電磁弁(ハ)
を介して接続している。第4図は上記第3図に示した構
成の制御装置で、主制御部ellとこの主制御部の指令
を受けて動作する蓄積部用制御部−および吸気部用制御
部(5)とで構成されている。主制御部CI)は圧力セ
ンサ(11からの信号に基いて電磁パルプ(力、 (8
)、 (1119およびα杓の開閉動作を制御し、また
、蓄積部用制御部−は圧力センサα9からの信号に基い
て電磁パルプ(10a)、 (10b)。
(IOC)および□□□の開閉動作を制御し、吸気部用
制御部−は圧力センサ(至)からの信号に基いて電磁パ
ルプ(24a)、 (24b)、 (24C)およびα
3の開閉動作を制御するようになっている。
以上の構成でガスレーザ発振部(1)内のガス圧とガス
組成とを同時に変化させる例について次に説明する。た
とえば謂発振時にはHe : N、 : CO,==5
3: 31 : 6の混合比でガス圧を100’1ro
rrとし、パルス発振時にはHe :N、 : CO,
=71 : 20 : 9の混合比でガス主を70To
rrと設定したとする。なお、レーザ発振部(1)、高
圧タンクaυ、低圧タンク住4のそnぞれの容量を10
0/、 201.551とする。
ここで、予め低圧タンク(1荀内をHe分圧23.5 
Torr 。
CO1分圧8.8TOrr計32.3Torr rt)
ガス圧になるように充填する。この充填は吸気部用制御
部(5)の制御によって行われる。すなわち電磁パルプ
α謙が開かれると、排気部(6)が作動し低圧タンクα
4内が0.ITorr以下に排気される。上記のように
ほぼ真空になった時点で、電磁パルプαjが閉じられる
と、電磁パルプ(24a)のみが開かれ、Heが23.
5Torr ニなるまで供給される。次に電磁パルプ(
24a)が閉じられると、電磁パルプ(24b)が開か
れ、圧力センサ■から32.3Torrを検知した信号
が送られた時点で電磁パルプ(24b)は閉じられ低圧
タンクθカ内は上記圧力に保たれる。また、別に間圧タ
ンク(lll内が上記低圧タンクQ4)における要領に
準じた要領になる蓄積部用制御部Qeの制御によりHe
分圧133 Torr 。
N1分圧116Torr、 Co、分圧I Torr合
計250Torr cr)圧力に保たれる。このように
低圧タンクα(4)と高圧タンクαυとの内部圧力を設
定した後、CW発蚕からパルス発振に切り換える場合、
電磁弁頭のみが開にされる制御を行えばよい。すなわち
、ガスレーザ発振部(1)内に充満されていたガスレー
ザ媒質は低圧タンクa美へ吸気されて混合し、ガスレー
ザ発振部(1)と低圧タンクIおよびその管路内はほぼ
瞬時的ニハ/L/ スQ 振K B定さし7’: He
 : N、 : Co、= 71 : 20:9の混合
比でかつ70Torrのガス圧に保たれる。
また、このような状態でパルス発振が続行された後、再
びCW発振に切り換える場合には電磁弁(leのみが開
にされる制御を行えば、高圧タンクUυとガスレーザ発
撮部tlJ内のガスレーザ媒質が混合し、)fe:N、
:C02=63:31:6の混合比で100Torrの
ガス圧に保たれ罰発振が可能となる。なお、上記何れの
切り換えにおいても、切り換え後は高圧タンク、低圧タ
ンクの両タンク内のガスレーザ媒質を排気し、切り換え
に対処できるガス圧、ガス組成をもったガスレーザ媒質
に置換しておけば発振形態を即座に切り換えることがで
きる。
〔発明の効果〕
以上のようにガス圧またはガス圧とガス組成をレーザ発
振の形態に即応できるようKなったので、加工を中断さ
れることなく能率を大幅に向上することができるように
なった。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明の一実施例を示す模式図、
第3図およびM4図は本発明の他の実施例を示す模式図
である。 (1)・・・・・・ガスレーザ発振部 代理人 弁理士  則 近 憲 佑 同     竹 花 喜久男 第1図 第2図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ガスレーザ発振部と、このガスレーザ発振部に接
    続しガスレーザ発振部内のガスレーザ媒質の圧力および
    ガス組成の少なくとも一方を変えるガスレーザ媒質貯蔵
    部と、このガスレーザ媒質貯蔵部とガスレーザ発振部と
    の接続間に設けられた開閉部とを備えたことを特徴とす
    るガスレーザ発振装置。
  2. (2)ガスレーザ貯蔵部はガスレーザ発振部内のガスレ
    ーザ媒質の圧力より高圧に保持された高圧タンクもしく
    は低圧に保持された低圧タンクの両方または一方で構成
    されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のガ
    スレーザ発振装置。
  3. (3)高圧タンクおよび低圧タンクはガスレーザ発振部
    との連通によってガス圧並びにガス組成を変化させる容
    量およびガス組成になつていることを特徴とする特許請
    求の範囲第2項記載のガスレーザ発振装置。
JP18520786A 1986-08-08 1986-08-08 ガスレ−ザ発振装置 Pending JPS6342188A (ja)

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JP18520786A JPS6342188A (ja) 1986-08-08 1986-08-08 ガスレ−ザ発振装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1729378A1 (en) 2005-06-02 2006-12-06 Fanuc Ltd Gas laser apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1729378A1 (en) 2005-06-02 2006-12-06 Fanuc Ltd Gas laser apparatus

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