JPS6348879A - Ｃｏ↓２レ−ザ発振装置 - Google Patents
Ｃｏ↓２レ−ザ発振装置Info
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- JPS6348879A JPS6348879A JP19326986A JP19326986A JPS6348879A JP S6348879 A JPS6348879 A JP S6348879A JP 19326986 A JP19326986 A JP 19326986A JP 19326986 A JP19326986 A JP 19326986A JP S6348879 A JPS6348879 A JP S6348879A
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- Japan
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- gas
- laser
- laser oscillator
- cathode
- mirror
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 63
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 24
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 241000282373 Panthera pardus Species 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/036—Means 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Lasers (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (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。
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
本発明は切断、溶接、熱処理等の工業用や、医療用とし
て利用されるレーザを出力するＣＯ２レーザ発振装置に
関するものである。
て利用されるレーザを出力するＣＯ２レーザ発振装置に
関するものである。
従来の技術
従来のこの種のＣＯ２レーザ発振装置について、第４図
を参照して説明する。
を参照して説明する。
この第４図において１１は陰極、２は陽極１３は全反射
ミラー、３′は部分透過ミラーであり、これらによりレ
ーザ発振器を構成している。４はＨｅガスボンへ、 ５
ｉｄＮ、、ガスボンベ、ｓハｃｏ２ガスボンベであり、
これらのＨｅ ガスボンベ４゜Ｎ２ガスボンベｓ 、
Ｃｏ２ガスボンベ８から供給されるＨｅ ガス、Ｎ２ガ
ス、ＣＯ２ガスはレーザガス媒体として全反射ミラー３
および部分透過ミラー３′の近傍の供給口からレーザ発
振器内に導入される。７はレーザ発振器とともにレーザ
ガス媒体の循環路を形成し、レーザ発振器内のレーザガ
ス媒体を循環させるプロアである。８はレーザガス媒体
の循環路に接続された真空ポンプであシ、循環路内を一
定圧力に保つ。循環路内のレーザガス媒体は図示矢印方
向に流れ１ レーザ発振器内では陰屡１から陽極２へと
軸流方向に流れる。
ミラー、３′は部分透過ミラーであり、これらによりレ
ーザ発振器を構成している。４はＨｅガスボンへ、 ５
ｉｄＮ、、ガスボンベ、ｓハｃｏ２ガスボンベであり、
これらのＨｅ ガスボンベ４゜Ｎ２ガスボンベｓ 、
Ｃｏ２ガスボンベ８から供給されるＨｅ ガス、Ｎ２ガ
ス、ＣＯ２ガスはレーザガス媒体として全反射ミラー３
および部分透過ミラー３′の近傍の供給口からレーザ発
振器内に導入される。７はレーザ発振器とともにレーザ
ガス媒体の循環路を形成し、レーザ発振器内のレーザガ
ス媒体を循環させるプロアである。８はレーザガス媒体
の循環路に接続された真空ポンプであシ、循環路内を一
定圧力に保つ。循環路内のレーザガス媒体は図示矢印方
向に流れ１ レーザ発振器内では陰屡１から陽極２へと
軸流方向に流れる。
上記構成において、陰極１と陽極２との間に直流電圧を
印加すると、レーザ発振器内で放電が生じ、部分透過ミ
ラー３′を透過するレーザ出力が得られる。
印加すると、レーザ発振器内で放電が生じ、部分透過ミ
ラー３′を透過するレーザ出力が得られる。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら１上記構成においては、レーザ発振器内の
陰極１と陽極２との間で放電するだけでなく、陰極１と
全反射ミラー３の間や、陽極２と部分透過ミラー３′と
の間でも放電が時折発生していた。この際、全反射ミラ
ー３や部分透過ミラー３′が電極として作用してしまう
ため、全反射ミラー３の表面や部分透過ミラー３′の界
面の損傷が激しく、反射率が低下し、レーザ出力が低下
してしまうという欠点があった。
陰極１と陽極２との間で放電するだけでなく、陰極１と
全反射ミラー３の間や、陽極２と部分透過ミラー３′と
の間でも放電が時折発生していた。この際、全反射ミラ
ー３や部分透過ミラー３′が電極として作用してしまう
ため、全反射ミラー３の表面や部分透過ミラー３′の界
面の損傷が激しく、反射率が低下し、レーザ出力が低下
してしまうという欠点があった。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するため１本発明のＣＯ□レーザ発振
装置は１ レーザ発振器の陰極近傍にｌ（ｅガスの一部
を導入する第１供給口を設け、レーザ発振器の部分透過
ミラー、折返しミラー、全反射ミラー等のミラー部の近
傍にＮ２ガス、ＣＯ□ガスおよびＨｅガスの一部を導入
する第２供給口を設けてなるものである。
装置は１ レーザ発振器の陰極近傍にｌ（ｅガスの一部
を導入する第１供給口を設け、レーザ発振器の部分透過
ミラー、折返しミラー、全反射ミラー等のミラー部の近
傍にＮ２ガス、ＣＯ□ガスおよびＨｅガスの一部を導入
する第２供給口を設けてなるものである。
作用
上記構成において、レーザ発振器内の陰極と陽極の間取
外の部分での放電を防止することによりミラー表面の品
質維持を行ない、レーザ出力の低下を防止するとともに
、第１供給口からレーザ発振器内に導入されるＨｅガス
によって陰極の冷却を行ない、放電の安定性を良くし、
安定したレーザ出力を得る。
外の部分での放電を防止することによりミラー表面の品
質維持を行ない、レーザ出力の低下を防止するとともに
、第１供給口からレーザ発振器内に導入されるＨｅガス
によって陰極の冷却を行ない、放電の安定性を良くし、
安定したレーザ出力を得る。
実施例
以下、本発明の実施例について第１図乃至第３図を参照
して説明する。
して説明する。
第１図は本実施例のブロック図であり、この第１図にお
いて、第４図に示した構成と同一の構成部分について同
一番号を付し、説明を省略する。
いて、第４図に示した構成と同一の構成部分について同
一番号を付し、説明を省略する。
第１図において、９はレーザ発振器の陰極１近傍に設け
られた第１供給口であり、Ｈｅガスボンベ４から供給さ
れるＨｅガスの一部がこの第１供給口９からレーザ発振
器内に導入される。１０はレーザ発振器の全反射ミラー
３近傍および部分透過ミラー３′近傍に設けられた第２
供給口であり５１（６ガスボンベ４から供給されるＨｅ
ガスの他の一部およびＮ２ガスボンベ６から供給される
Ｎ２ガスおよびＣ０２ガスポンベ６から供給されるＣ０
２ガスがこの第２供給口１０からレーザ発振器内に導入
される。１１はレーザ発振器の陽極２近傍に設けられた
第３供給口であり、Ｈｅガスボンベ４から供給されるＨ
６ガスがこの第３供給口１１からレーザ発振器内に導入
される。
られた第１供給口であり、Ｈｅガスボンベ４から供給さ
れるＨｅガスの一部がこの第１供給口９からレーザ発振
器内に導入される。１０はレーザ発振器の全反射ミラー
３近傍および部分透過ミラー３′近傍に設けられた第２
供給口であり５１（６ガスボンベ４から供給されるＨｅ
ガスの他の一部およびＮ２ガスボンベ６から供給される
Ｎ２ガスおよびＣ０２ガスポンベ６から供給されるＣ０
２ガスがこの第２供給口１０からレーザ発振器内に導入
される。１１はレーザ発振器の陽極２近傍に設けられた
第３供給口であり、Ｈｅガスボンベ４から供給されるＨ
６ガスがこの第３供給口１１からレーザ発振器内に導入
される。
上記構成において、陰極１と陽極２との間に直流電圧を
印加すると、レーザ発振器内の陰極１と陽極２の間でグ
ロー放電が発生する。
印加すると、レーザ発振器内の陰極１と陽極２の間でグ
ロー放電が発生する。
Ｈａ ガスはＨｅガス、Ｎ２ガス、Ｃ０２カス中、レー
ザ媒体の冷却作用を有しているが、Ｈｅガスの一部を陰
極１の近傍の第１供給口９からレーザ発振器内に導入す
ることにより、陰極１の冷却効果を増す。また、Ｈｅ
ガスはＮ２ ガスやＣ０２ガスに比較して放電しやすい
ガスであり、陰極１と陽極２との間のグロー放電の維持
を容易にしている。
ザ媒体の冷却作用を有しているが、Ｈｅガスの一部を陰
極１の近傍の第１供給口９からレーザ発振器内に導入す
ることにより、陰極１の冷却効果を増す。また、Ｈｅ
ガスはＮ２ ガスやＣ０２ガスに比較して放電しやすい
ガスであり、陰極１と陽極２との間のグロー放電の維持
を容易にしている。
さらに、第２供給口１０からレーザ発振器内に導入され
るＨｅガスの他の一部およびＮ２ガスおよびＣ０２ガス
よりなるレーザガス媒体ばＨａ ガスの比率が小さくな
っているため、放電開始電圧が非常に高くなり、陰極１
と全反射ミラー３との間や、陽極２と部分透過ミラー３
′との間での放電を防止することができる。
るＨｅガスの他の一部およびＮ２ガスおよびＣ０２ガス
よりなるレーザガス媒体ばＨａ ガスの比率が小さくな
っているため、放電開始電圧が非常に高くなり、陰極１
と全反射ミラー３との間や、陽極２と部分透過ミラー３
′との間での放電を防止することができる。
なお、本実施例においては、レーザガス媒体のガス比率
−１ｆｉＨｅ：Ｎ２：ＣｔＯ２＝７０ ： ２０ ：
１０とし、陰極１と陽極２間の放電長を３０α、陰極１
と全反射ミラー３の間および陽極２と部分透過ミラー３
′の間の無放電長を１５ｃとすると１放電開始電圧は約
２０ ｋＶであったが、従来例においてはパルス放電時
に無放電部で放電が生じた。
−１ｆｉＨｅ：Ｎ２：ＣｔＯ２＝７０ ： ２０ ：
１０とし、陰極１と陽極２間の放電長を３０α、陰極１
と全反射ミラー３の間および陽極２と部分透過ミラー３
′の間の無放電長を１５ｃとすると１放電開始電圧は約
２０ ｋＶであったが、従来例においてはパルス放電時
に無放電部で放電が生じた。
本実施例の様にＨｅガスの一部を陰極１近傍の第１供給
口９から導入し、Ｈｅ ガスの残りの一部およびＮ２ガ
スおよびＣｏ２ガスを全反射ミラー３の近傍および部分
透過ミラー３′の近傍の第２供給口１ｏから導入した場
合の、無放電部での放電発生割合と、長時間使用後のレ
ーザ出力の低下割合を調べた。この結果を第２図、第３
図に示す。
口９から導入し、Ｈｅ ガスの残りの一部およびＮ２ガ
スおよびＣｏ２ガスを全反射ミラー３の近傍および部分
透過ミラー３′の近傍の第２供給口１ｏから導入した場
合の、無放電部での放電発生割合と、長時間使用後のレ
ーザ出力の低下割合を調べた。この結果を第２図、第３
図に示す。
第３図、第４図より明らかなように、第１供給口９から
導入するＨｅガスの割合を多くすることにより、パルス
放電時の無放電部での放電発生率が著しく低下し、さら
に、長時間使用後のレーザ出力の低下割合が極端に小さ
くなる。
導入するＨｅガスの割合を多くすることにより、パルス
放電時の無放電部での放電発生率が著しく低下し、さら
に、長時間使用後のレーザ出力の低下割合が極端に小さ
くなる。
これは、Ｈｅ ガスによる陰極１の冷却効果が上がり１
陰柩１の表面酸化が低減しているためである。特に５両
者とも、第１供給口９から導入されるＨｅガスの割合が
３０％以上の場合に顕著であった。
陰柩１の表面酸化が低減しているためである。特に５両
者とも、第１供給口９から導入されるＨｅガスの割合が
３０％以上の場合に顕著であった。
なお、上記実施例においては全反射ミラー３゜部分透過
ミラー３′をミラー部として備えている場合について説
明したが、レーザ発振器の構成によっては、ミラー部と
して終段反射ミラー、折り返しミラー等であっても良い
。
ミラー３′をミラー部として備えている場合について説
明したが、レーザ発振器の構成によっては、ミラー部と
して終段反射ミラー、折り返しミラー等であっても良い
。
発明の効果
以上のように本発明によれば、レーザガス媒体中、Ｈｅ
ガスの一部を陰極近傍の第１供給口からレーザ発振器内
に導入し、Ｈｅ ガスの残りの一部およびＮ２ガスおよ
びＣ○２ガスをミラー部近傍の第２供給口からレーザ発
振器内て導入する構成としたことにより、無放電部での
放電の発生率を低下し、ミラー表面の損傷を防止すると
ともに、陰極をＨｅガスにて冷却することにより陰極の
寿命を長くシ、長時間安定したレーザ出力を得ることが
できる。
ガスの一部を陰極近傍の第１供給口からレーザ発振器内
に導入し、Ｈｅ ガスの残りの一部およびＮ２ガスおよ
びＣ○２ガスをミラー部近傍の第２供給口からレーザ発
振器内て導入する構成としたことにより、無放電部での
放電の発生率を低下し、ミラー表面の損傷を防止すると
ともに、陰極をＨｅガスにて冷却することにより陰極の
寿命を長くシ、長時間安定したレーザ出力を得ることが
できる。
第１図は本発明の一実施例を示すＣＯ２レーザ発振装置
のブロック回路図、第２図は同ＣＯ２レーザ発振装置に
おける全Ｈｅガス中、陰極近傍より供給する割合と無放
電部での放電発生割合の関係を示す特性図、第３図は同
Ｃ０２レーザ発振装置における全Ｈｅガス中、陰極近傍
より供給する割合と初期値に対する出力低下率の関係を
示す特性図、第４図は従来のＣｏ２レーザ発振装置のブ
ロック回路図である。 １・・・・・・陰極１２・・・・・・陽極、３・・・・
・・全反射ミラー、３′・・・・・・部分透過ミラー、
４・・・・・・Ｈｅ ガスボンベ。 ５・・・・・・Ｎ２ガスボンベ、６・・・・・・ＣＯ□
ガスボンベ。 ９・・・・・・第１供給口、１０・・・・・・第２供給
口。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 づ辷Ｉｑｅ ｎ−スψ戸４玉−Σ２会よソ１叉？１１擾
豹会書。
のブロック回路図、第２図は同ＣＯ２レーザ発振装置に
おける全Ｈｅガス中、陰極近傍より供給する割合と無放
電部での放電発生割合の関係を示す特性図、第３図は同
Ｃ０２レーザ発振装置における全Ｈｅガス中、陰極近傍
より供給する割合と初期値に対する出力低下率の関係を
示す特性図、第４図は従来のＣｏ２レーザ発振装置のブ
ロック回路図である。 １・・・・・・陰極１２・・・・・・陽極、３・・・・
・・全反射ミラー、３′・・・・・・部分透過ミラー、
４・・・・・・Ｈｅ ガスボンベ。 ５・・・・・・Ｎ２ガスボンベ、６・・・・・・ＣＯ□
ガスボンベ。 ９・・・・・・第１供給口、１０・・・・・・第２供給
口。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 づ辷Ｉｑｅ ｎ−スψ戸４玉−Σ２会よソ１叉？１１擾
豹会書。
Claims (3)
- （１）レーザ発振器の陰極近傍に、レーザガス媒体とな
るＨｅガスの一部を導入する第１供給口を設け、レーザ
発振器の共振器を構成している部分透過ミラー、折返し
ミラー、全反射ミラー等のミラー部の近傍にＮ＿２ガス
、ＣＯ＿２ガスおよびＨｅガスの他の一部を導入する第
２供給口を設けてなるＣＯ＿２レーザ発振装置。 - （２）レーザガス媒体の流れ方向を陰極より陽極への軸
流方向とした特許請求の範囲第１項記載のＣＯ＿２レー
ザ発振装置。 - （３）第１供給口から導入されるＨｅガスの一部は、レ
ーザ発振器に導入されるＨｅガス全体の３０％以上とし
た特許請求の範囲第１項記載のＣＯ＿２レーザ発振装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19326986A JPH0754862B2 (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | Ｃｏ▲下２▼レ−ザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19326986A JPH0754862B2 (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | Ｃｏ▲下２▼レ−ザ発振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6348879A true JPS6348879A (ja) | 1988-03-01 |
| JPH0754862B2 JPH0754862B2 (ja) | 1995-06-07 |
Family
ID=16305127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19326986A Expired - Lifetime JPH0754862B2 (ja) | 1986-08-19 | 1986-08-19 | Ｃｏ▲下２▼レ−ザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0754862B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988009579A1 (en) * | 1987-05-18 | 1988-12-01 | Fanuc Ltd | Laser oscillator and method of sealing laser gas into said laser oscillator |
| CN104676248A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-06-03 | 西南石油大学 | 一种氦气循环系统 |
-
1986
- 1986-08-19 JP JP19326986A patent/JPH0754862B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988009579A1 (en) * | 1987-05-18 | 1988-12-01 | Fanuc Ltd | Laser oscillator and method of sealing laser gas into said laser oscillator |
| CN104676248A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-06-03 | 西南石油大学 | 一种氦气循环系统 |
| CN104676248B (zh) * | 2014-12-26 | 2017-03-22 | 西南石油大学 | 一种氦气循环系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0754862B2 (ja) | 1995-06-07 |
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