KR930011911B1 - 레이져 발생기의 방전장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

레이져 발생기의 방전장치

제 1 도는 본 발명에 따른 방전 장치의 개략적 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2, 5 : 주전극 3 : 보조전극

4 : 슬리이브

본 발명은 레이져 발생기의 방전장치에 관한 것으로서, 특히 간단한 구조로 보조방전을 이용할 수 있도록 구성된 횡여기 기체 레이져 발생기에 방전장치에 관한 것이다.

일반적인 횡여기 기체 레이져 발생기로는 CO₂및 CO 레이져 발생기가 가장 대표적인 것으로서, 레이져 가공기와 레이져 거리 측정기등에 적용되는 매우 중요한 레이져 발생장치인 것이다. 이러한 레이져의 성능은 전극과 전극 사이에서 발생되는 글로우 방전의 상태에 의해 좌우되는데, 종래에는 주방전인 글로우 방전이전에 주방전을 도와주는 보조방전을 이용하도록 하고 있다. 이를 위하여 종래에는 주로 주전극들 사이에 트리거선이나 핀등을 개재시켜 이와 상기 주전극 사이에 보조방전이 야기되도록 하고 있다. 이 보조방전에 의하면 주전극 사이에 고에너지의 이온이 전리되어 있어서 이 이후에 속행되는 글로우 방전이 쉽게 야기되도록 도와준다.

이와 같은 종래의 발생장치의 방전장치는 상기한 바와 같은 보조방전을 얻기 위하여 전기한 바와 같은 구조의 트리거전극을 보조방전과 주방전을 위한 복잡한 구조의 전원공급장치를 구비하는 바, 이 전원공급장치는 보조방전과 주방전 사이에 일정한 시간적 간격을 인위적으로 주기 위한 부가 회로가 부설되어야 한다. 그리고 이러한 종래의 레이져 발생장치의 방전 장치에 있어서, 상기 보조방전은 주방전의 영역에서 이루어지므로 주방전의 영역에 악영향을 미치게 된다.

그리고 상기 보조방전을 위하여 상기 주전극의 사이에 돌출되게 위치한 선이나 핀등이 기계적 충격에 의해 이상 변형될 우려가 있기 때문에 기구적 안정성이 떨어진다.

본 발명은 간략한 구조로 기구적 안정성이 뛰어나고, 그 전원 공급장치의 단순화를 가능케하는 레이져 발생장치의 방전장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 레이져 발생장치의 방전장치는, 글로우 방전을 야기하는 일정거리를 둔 두개의 주전극을 구비한 것으로서, 상기 주전극들의 사이에는 상기 주전극들 사이의 방전 영역을 에워싸는 절연체가 마련되고, 상기 일측 주전극의 가까이에는 상기 절연체를 둔채 이 주전극을 마주보는 보조전극이 설치된 점에 그 특징이 있다.

이상과 같이 본 발명에 있어서의 보다 나은 유형은 상기 주전극들이 상호 대면하는 모서리 부위가 상기 절연체에 의해 차폐됨으로써 상기 모서리를 통해 야기될 수 있는 아아크방전이 완전 방지되게 된다.

그리고 상기 본 발명의 또 다른 유형에 있어서는 상기 주전극의 상호 대면하는 방전 표면이 곡면으로 형성되고 이의 가장자리는 상기 유형에서와 같이 상기 절연체에 의해 가리워지는 구조를 가진다.

이하 첨부된 제1도의 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

제1도에는 본 발명의 레이져 발생장치의 주요부인 방전장치가 간략하게 단면적으로 도시되어 있다.

상호 대면하는 면이 구면 처리된 상하 주전극(2)(5)이 세라릭 슬리이브(4)의 상하단 개구부인 대직경부(4a)에 삽입고정된다. 그리고 상기 상부 상기 세라믹슬리이브(4)의 상단부의 둘레에는 계단상의 리세스(recess; 4c)가 형성되어 이에 링상의 보조전극(3)이 결합된다. 이때에 상기 보조전극(3)의 하단 가장자리와 주전극(2) 표면까지의 최대폭(t)은 효과적인 방전유도를 위하여 적절히 유지됨이 바람직하다. 이와 같은 구조의 방전장치에 있어서, 상기 주전극(2)(5)의 가장자리 일부가 상기한 바와 같이 상기 세라믹슬리이브(4)의 상하단의 대직경부와 그 중앙의 소직경부(4b)에 의한 단차부에 의해 가려지는 형태가 되므로 상기 주전극(2)(5)간의 방전경로는 상기 소직경부(4b)에 의해 제한된다.

이상과 같은 구조를 가지는 본 발명의 동작상태를 이하에 설명한다.

상기 양 주전극에 약 15킬로 볼트정도의 전압을 걸되, 상기 보조전극(3)에 인접한 상부측 주전극(2)에는 마이너스 전위가 인가되도록 한다. 이와 같이 되면 상기 상부측 주전극(2)과 보조전극(3) 사이의 세라믹층에 전하가 대전됨으로써 순간적인 보조방전(소위 트리거방전)이 야기되고, 곧 이어서 전하 평형상태 즉, 상기 보조전극(3)에 대면하는 측의 세라믹의 표면에는 플러스 전하가, 그리고 상기 마이너스 주전극에 대면하는 세라믹의 표면, 특히 각각 t로 지시된 부위의 표면에는 마이너스 전하가 집중적으로 대전된다. 따라서 상기 상부측 주전극(2)과 그 주위의 세라믹 슬리이브의 소직경부 상부측 내측면에는 마이너스 전하가 집중되게 됨으로써 이 집중된 마이너스 전하에 의해 상기 상부 주전극(2)과 그 하부의 주전극(5)과의 사이에 글로우방전이 용이하게 일어나게 된다.

이와 같은 방식으로 일어나는 본 발명에 있어서, 상기 상하 주전극의 상호 대면하는 각 측면의 가장자리가 상기 세라믹 슬리이브(4)의 단차부에 의해 가리워져 있는 상태이므로 상기 모서리를 통한 아아크방전의 우려는 전혀 없다.

그리고 상기 전압인가 방식에 있어서는 그 전위의 극성이 반대가 될 수도 있는 바, 이에 수반하여 약간의 회로적 변경이나 추가가 있을 수 있음은 당연할 것이다.

이상과 같은 본 발명의 방전장치는 일측의 주전극과 보조전극 사이에 캐패시터 효과를 갖는 절연체를 둠으로써 보다 신속한 주방전이 일어날 수 있음은 물론 이에 부가되는 회로 장치의 간소화가 가능하게 된다. 특히 구조적으로 보조전극이, 종래와는 달리 주방전영역과는 별도의 위치에 즉, 격리되게 위치함으로써 주방전에 대한 영향이 경미하며 기구적으로 안정된 장점을 가진다. 또한 방전영역을 슬리이브로써 에워싸되, 아아크방전이 우려되는 전극의 모서리부가 가리워지게 됨으로써 안정된 글로우방전이 가능한 장점도 가진다.

이상과 같은 구조의 본 발명에 따른 방전장치는 방전경로가 원형드럼상이 되는 구조를 가지고 있으나, 설계기준에 따라 다른 형태로의 변형이 가능할 것인 바, 예를 들어 상기 보조전극을 링상이 아닌 판상 또는 약간 만곡된 형상으로의 변형이 가능할 것이다.

Claims (5)

1. 글로우방전을 야기하는 일정거리를 둔 두개의 주전극을 구비한 레이져 발생기의 방전장치에 있어서, 상기 주전극들의 사이에는 상기 주전극들 사이의 방전영역을 에워싸는 절연체가 마련되고, 상기 일측 주전극의 가까이에는 상기 절연체를 둔 채 이 주전극을 마주 보는 보조전극이 설치된 것을 특징으로 하는 레이져 발생기의 방전장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 보조전극의 하단부 가장자리가 이에 인접된 상기 주전극과의 노출된 부위 상단부보다 돌출연장된 것을 특징으로 하는 레이져 발생기의 방전장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 주전극들의 상호 대면하는 모서리 부위가 상기 절연체에 의해 차폐되어 상기 모서리를 통한 아아크방전이 방지되도록 된 것을 특징으로 하는 레이져 발생기의 방전장치.
4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 대면하는 주전극의 방전표면이 구명상으로 형성된 것을 특징으로 하는 레이져 발생기의 방전장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 주전극사이의 방전영역의 원형통상으로 이루어지도록 상기 절연체는 원통형 슬리이브상으로 이루어지며, 그 상하단부에는 그 중앙의 소직경부보다 큰 직경의 대직경부가 마련되어 이에 상기 상하 주전극이 삽입고정되도록 된 것을 특징으로 하는 레이져 발생기의 방전장치.