JP5601305B2 - Carbon dioxide laser oscillator - Google Patents
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Description
本発明は、炭酸ガスレーザ発振器に関するものである。 The present invention relates to a carbon dioxide laser oscillator.
炭酸ガスレーザ発振器には主に直交型、軸流型、スラブ型の3つの方式がある。 There are mainly three types of carbon dioxide laser oscillators: an orthogonal type, an axial flow type, and a slab type.
図11は、従来の直交型炭酸ガスレーザ発振器の概略構成の一例を示すものであり、図11(a)は横断面図であり、図11(b)は縦断面図である。真空容器1には、各構成部品が取り付けられていると共に、中にはレーザ媒質2が30〜300Torr程度の圧力で入っている。レーザ媒質2は、ブロア3によって矢印のように整流ダクト4から電極5へと循環する。電極5には電源ユニット6から高電圧が供給され、それによって放電7が発生する。放電7によるエネルギーがレーザ媒質2に与えられることで、レーザ媒質2である炭酸ガスが励起し、遷移の際に放出される光子をレーザ媒質2を挟んで対向して配置された部分反射鏡8と全反射鏡9からなる光共振器ミラーで増幅させ、その一部を部分反射鏡8からレーザ光10として外部へ取り出す。放電7によってエネルギーを与えられたレーザ媒質2は、温度が上昇しているため、熱交換器11によって冷却される。電極5と部分反射鏡8、および電極5と全反射鏡9の間には、アパーチャ12が配置され、横モード次数の決定、回折光、散乱光のカットといった役割を担っている。真空容器1のリーク、すなわち外部からの大気混入や構成部品の劣化によるアウトガスの発生のため、レーザ媒質2には徐々に不純物が混入してくるので、定期的に真空ポンプ13によってレーザ媒質2を排気し、新しいレーザ媒質2との入れ替えを行う。熱交換器11や冷却が必要な部品には、冷却装置14から冷却水が供給されている(図示省略)。一連の動作は、制御装置15によって制御される。このような直交型の炭酸ガスレーザ発振器の構成は、例えば特許文献1に記載されている。
FIG. 11 shows an example of a schematic configuration of a conventional orthogonal carbon dioxide laser oscillator. FIG. 11 (a) is a transverse sectional view and FIG. 11 (b) is a longitudinal sectional view. Each component is attached to the
図12は、従来の軸流型炭酸ガスレーザ発振器の概略構成の一例を示すものである。図11と同一部品は同一符号を付けたので詳細の説明は省略する。直交型ではレーザ媒質2の循環する方向とレーザ光10の出射する方向が直交していたが、軸流型では平行である。このような軸流型の炭酸ガスレーザ発振器の構成は、例えば特許文献2に記載されている。
FIG. 12 shows an example of a schematic configuration of a conventional axial flow type carbon dioxide laser oscillator. The same parts as those in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In the orthogonal type, the direction in which the
スラブ型の炭酸ガスレーザ発振器については特に図示しないが、例えば特許文献3に記載されている。
A slab type carbon dioxide laser oscillator is not particularly shown, but is described in, for example,
炭酸ガスレーザ発振器では、例えば以下のような理由により、真空容器1の内部に気化した有機物や浮遊した微細な粉塵が存在する。
・真空ポンプ13のオイルが気化したオイルミスト
・ブロア3のベアリング内に充填しているグリースが気化したもの
・ブロア3のステータコイルを固めているワニス、絶縁紙が劣化したもの
・熱交換器11のパイプをロウ付けする際に使用するフラックスの残留成分
・ブロア4のファン、ケーシングの鋳造時に付着した離型剤の残留成分
・アパーチャ12の切削加工時に付着した切削油の残留成分
・整流ダクト4のプレス加工時に付着した加工油の残留成分
・各構成部品の洗浄時に付着した洗浄液の残留成分
In the carbon dioxide laser oscillator, vaporized organic matter and fine floating dust are present inside the
・ Oil mist in which the oil in the
これら気化した有機物や浮遊した微細な粉塵が部分反射鏡8に付着すると、その汚れによって、部分反射鏡8がレーザ光10のエネルギーを吸収する比率(以降、これを熱吸収率と呼ぶ)が増大する。これによって、部分反射鏡8の内部で温度上昇による屈折率の変化が生じ、レーザ光10の特性が変化する。
When these vaporized organic matter and fine floating dust adhere to the
図9は、直交型炭酸ガスレーザ発振器において、レーザ光出力2kWと4kWで連続発振した時の、発振時間と部分反射鏡8の熱吸収率の関係を示したものである。未使用の部分反射鏡8でも、母材および表面の誘電体コーティングによって0.1%の熱吸収が存在するが、出力4kWで1000hrレーザ発振することによって、これが0.2%まで上昇している。また、同じ発振器では、高いレーザ光出力で発振する程、熱吸収率の上昇も大きく、今後、市場のニーズである高出力炭酸ガスレーザ発振器を開発していく上で、大きな課題になることが懸念される。
FIG. 9 shows the relationship between the oscillation time and the heat absorption rate of the partial reflecting
図10は、部分反射鏡8の熱吸収率が0.1%から0.2%に上昇した場合の、レーザ光10の特性の変化を示したものであり、実線が0.1%の場合であり、破線が0.2%の場合を示している。窒素雰囲気中でレーザ光を5m伝播させた場所でのビーム径が、熱吸収率の増加により、Φ40からΦ32へと20%小さくなっており、その分ビーム強度密度が高くなることは明らかである。そのため、レーザ加工で不良が発生する可能性が高くなり、安定した加工を行うことが困難な状況になる。
FIG. 10 shows a change in the characteristics of the
本発明は、かかる問題点を解決するためのもので、真空容器1の内部に存在する気化した有機物や浮遊した微細な粉塵が部分反射鏡8の表面に付着し、それに伴う熱吸収率の上昇によって、レーザ光10の特性が変化するのを防ぐ炭酸ガスレーザ発振器を得ることを目的とする。
The present invention is for solving such a problem, and vaporized organic matter or fine dust particles floating inside the
本発明に係る炭酸ガスレーザ発振器においては、部分反射鏡の電極側の面はレーザ媒質に触れているが、このレーザ媒質が部分反射鏡の表面に近づいてくる流入経路を覆うように、レーザ光が通るための開口を有した形状の部品を部分反射鏡の電極側の面近傍に配置するとともに、当該開口の内面を多孔質型アルマイトとし、さらに流入するレーザ媒質より温度が低くなるように当該部品を冷却したものである。 In the carbon dioxide laser oscillator according to the present invention, the electrode-side surface of the partial reflection mirror is in contact with the laser medium, but the laser beam is covered so that the laser medium covers the inflow path approaching the surface of the partial reflection mirror. A part having an opening for passing is arranged in the vicinity of the electrode side surface of the partial reflector, and the inner surface of the opening is made of porous anodized so that the temperature is lower than that of the flowing laser medium. Is cooled.
本発明は、部分反射鏡の表面に近づいてくる流入経路を覆うように、表面が多孔質型アルマイトでできた部品を配置することにより、部分反射鏡の熱吸収率の増加を抑制することができる。このため、レーザ光の特性が安定し、品質の良いレーザ加工を行うことが可能となる。 The present invention suppresses an increase in the heat absorption rate of the partial reflector by arranging parts made of porous anodized so as to cover the inflow path approaching the surface of the partial reflector. it can. For this reason, the characteristics of the laser beam are stabilized, and high-quality laser processing can be performed.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1を示すものであり、図1(a)は横断面図であり、図1(b)は縦断面図である。本実施の形態の特徴部分は、部分反射鏡8付近の構成であるので、その他従来技術と同様の構成については、従来技術の図11と同一部品は同一符号を付け詳細の説明を省略する。図1に示すように、ミラー押さえ16とミラーホルダ17で部分反射鏡8を保持し、Oリング18で気密性を確保する構造となっている。ミラー押さえ16は、部分反射ミラー8の真空容器1の内部側を保持しており、レーザ光10が通り部分反射鏡8へと通ずる筒状の開口21を有すると共に、この開口21の内面が多孔質型アルマイトでできている。また、ミラー押さえ16を冷却するために冷却媒体を流す流路20がミラー押さえ16の内部に設けられ、この流路20に冷却媒体を供給・排出するポート19が設けられている。このような構造により、レーザ媒質2は、ミラー押さえ16の内面が多孔質型アルマイトでできた開口21内を通ってしか部分反射鏡8にたどり着くことができない。
FIG. 1
図2は、図1において、一点鎖線で囲んだ部分反射鏡8およびミラー押さえ16の付近Bの部分を拡大したものである。なお、多孔質型アルマイトは実際にはナノ〜ミクロンオーダの非常に細かい構造をしているが、説明のために意図的に拡大して描いている。
電極5側から、気化した有機物や浮遊した微細な粉塵がレーザ媒質2と一緒にやってくる。このうち、微細な粉塵の中でも比較的大きなものは、多孔質型アルマイトが圧力障壁となるのでミラー押さえ16の開口21に侵入することができず、手前で方向を変える。ごく微細な粉塵は開口21の中へ侵入することがあるが、開口21の内部では上記圧力障壁によって、部分反射鏡8へ向かう矢印Cの方向への強制的な流れは存在せず、自然対流による流れのみであるので、開口21内を漂っているうちに、やがて多孔質の孔中にトラップされる。
FIG. 2 is an enlarged view of a portion B in the vicinity of the
From the
気化した有機物についても開口21の中へ侵入することがあるが、上述の通り、開口21の内部では自然対流となっている。ミラー押さえ16は侵入してくるレーザ媒質2より温度が低くなるように冷却されているため、多孔質部分でコールドトラップされる。
多孔質型アルマイトは、孔径と孔の深さの比率が1:1000程度であり、非常に細くて深い孔が無数にあいている。なお、1:1000で形状を描くことは困難であるため、図では意図的に比率を変えて描画した。このため、表面が多孔質型アルマイトでできたものは、そうでないものと比べて表面積が桁違いに大きい。このような広大な表面積を有しているため、冷却温度がそれほど低くなくてもコールドトラップとしての機能を十分に果たす。
Although the vaporized organic matter may also enter the
The porous type alumite has a ratio of the pore diameter to the pore depth of about 1: 1000, and there are an infinite number of very thin and deep pores. In addition, since it is difficult to draw a shape at 1: 1000, the ratio was intentionally changed in the drawing. For this reason, the surface made of porous anodized has a surface area that is orders of magnitude greater than that of other types. Since it has such a large surface area, it functions sufficiently as a cold trap even if the cooling temperature is not so low.
実際に試作し効果の確認を行った形状、製作条件の一例を示す。ミラー押さえ16の材質はA5052であり、表面には普通硫酸アルマイトを膜厚10μm施し、開口21の長さ方向の寸法Dは25mmとし、20℃の水で冷却した(以下、[例1]と呼ぶ)。
An example of the shape and manufacturing conditions that were actually manufactured and confirmed the effect is shown. The material of the
図3は、図9に対応したもので、レーザ光発振時間と部分反射鏡8の熱吸収率の関係を示したものである。直交型炭酸ガスレーザ発振器において、実線が実施の形態1を適用していない従来の技術を適用した発振器のデータであり、破線が実施の形態1を適用した発振器のデータであり、共にレーザ光出力4kWで連続発振したものである。従来の技術では、1000hrのレーザ光発振によって部分反射鏡8の熱吸収率が0.1%上昇していたが、本発明の実施の形態1を適用することで、吸収率上昇が0.05%に抑えられ、熱吸収率上昇低減の効果は50%得られたことになる。
FIG. 3 corresponds to FIG. 9 and shows the relationship between the laser light oscillation time and the heat absorption rate of the partial reflecting
実際に、本発明の技術を製品化するにあたっては、図3で得られた効果が、上述した[例1]の形状や製作条件に特異なものではなく、製造上や使用上で生じるばらつきによっても、効果が大きく損なわれないことを確認しておく必要がある。そこで、形状や製作条件をある程度変化させ、得られる効果がどの程度変わるのかを確認した。なお、実験として、実際の製造ではばらつかないもの、例えば材質などについても変化させ、変化量は製造上や使用上で想定されるばらつき量よりも大きくして、効果の確認を行った。 Actually, when the technology of the present invention is commercialized, the effect obtained in FIG. 3 is not unique to the shape and manufacturing conditions of [Example 1] described above, and is due to variations caused in manufacturing and use. However, it is necessary to confirm that the effect is not greatly impaired. Therefore, the shape and manufacturing conditions were changed to some extent, and how much the obtained effect changed was confirmed. As an experiment, an effect was confirmed by changing the material that does not vary in actual manufacturing, for example, the material, and making the amount of change larger than the amount of variation assumed in manufacturing and use.
図4は、形状や制作条件を変化させた場合の、レーザ光発振時間と部分反射鏡の熱吸収率の関係を測定した実験の結果を示したグラフであり、いずれも直交型炭酸ガスレーザ発振器を用い、レーザ光出力4kWで連続発振したものである。
図4(a)は、ミラー押さえ16の材質をA1100、A5052、A6063と変えたものである。その他の形状、製作条件は[例1]と同一である。
図4(b)は、アルマイト処理浴の種類を硫酸浴、蓚酸浴、クロム酸浴と変えたものである。その他の形状、製作条件は[例1]と同一である。
図4(c)は、皮膜硬さを普通アルマイト、硬質アルマイトと変えたものである。その他の形状、製作条件は[例1]と同一である。
図4(d)は、膜厚を5μm、10μm、20μmと変えたものである。その他の形状、製作条件は[例1]と同一である。
図4(e)は、冷却水の温度を10℃、20℃、30℃と変えたものである。その他の形状、製作条件は[例1]と同一である。
図4(f)は、寸法Dを20mm、25mm、30mmと変えたものである。その他の形状、製作条件は[例1]と同一である。
図4より、形状、製作条件で得られる効果は全く同じとは言えないが、図4(a)〜図4(f)で実験を行った形状、製作条件の範囲内では、熱吸収率上昇低減効果は、50±10%の範囲に収まっており、製品化すなわち量産に十分適用できる技術であることが確認できた。
FIG. 4 is a graph showing the results of an experiment measuring the relationship between the laser light oscillation time and the heat absorption rate of the partial reflection mirror when the shape and production conditions are changed, both of which are orthogonal carbon dioxide laser oscillators. Used and continuously oscillated at a laser light output of 4 kW.
In FIG. 4A, the material of the
FIG. 4B shows a type of anodizing bath that is changed to a sulfuric acid bath, an oxalic acid bath, or a chromic acid bath. Other shapes and manufacturing conditions are the same as those in [Example 1].
FIG.4 (c) changes the film hardness into normal alumite and hard alumite. Other shapes and manufacturing conditions are the same as those in [Example 1].
In FIG. 4D, the film thickness is changed to 5 μm, 10 μm, and 20 μm. Other shapes and manufacturing conditions are the same as those in [Example 1].
FIG.4 (e) changes the temperature of a cooling water with 10 degreeC, 20 degreeC, and 30 degreeC. Other shapes and manufacturing conditions are the same as those in [Example 1].
FIG. 4F shows the dimension D changed to 20 mm, 25 mm, and 30 mm. Other shapes and manufacturing conditions are the same as those in [Example 1].
From FIG. 4, it can be said that the effect obtained by the shape and production conditions is not exactly the same, but within the range of the shape and production conditions tested in FIGS. 4A to 4F, the heat absorption rate increases. The reduction effect is within the range of 50 ± 10%, and it has been confirmed that the technology is sufficiently applicable to commercialization, that is, mass production.
なお、図1,2において説明した構成においては、ミラー押さえ16に開口21を設け、その内面に多孔質型アルマイトを形成したが、ミラー押さえ16とは別部品でレーザ光が通過する開口21を有し内面に多孔質型アルマイトを形成したものを、部分反射鏡8の近傍に設けても良い。
In the configuration described with reference to FIGS. 1 and 2, the
また、上記実験は直交型炭酸ガスレーザ発振器で行ったが、他の型式である軸流型やスラブ型においても、部分反射ミラー近傍に同様な構成を採用することにより、同様な効果を得ることができる。 Although the above experiment was performed with an orthogonal carbon dioxide laser oscillator, the same effect can be obtained by adopting a similar configuration in the vicinity of the partial reflection mirror in other types such as an axial flow type and a slab type. it can.
実施の形態2.
上述した通り、本発明の実施の形態1を適用することで、部分反射鏡8の熱吸収率上昇を、従来の約50%に低減することができた。しかしながら、言い換えればまだ残り50%は熱吸収率が上昇するということである。この残り50%という数値は、レーザ光10の特性を変化させるという影響から考えると決して無視できない程度のものである。
As described above, by applying the first embodiment of the present invention, the increase in the heat absorption rate of the
そこで、本発明の実施の形態1における[例1]を適用して、レーザ光出力4kWで1000hr連続発振させた部分反射鏡8、すなわち熱吸収率が0.1%から0.15%まで上昇したものについて表面分析を行った。その結果を図5(a)に示す。
用いた分析手法はTOF−SIMS(Time Of Flight − Secondary Ion Mass Spectrometry)であり、ppmオーダの極微量元素を検出できることが最大の特徴である。SEM−EDS、XPS、AESなど、表面分析手法には色々なものがあり、それぞれに特徴を有しているが、検出感度という点では、これらの分析手法では%オーダで元素が存在していないと検出することができない。
炭酸ガスレーザについて言えば、波長10.6μmの光にとって透明でない物質は、それが%オーダ未満のわずかな量付着していても、部分反射鏡8の熱吸収率上昇を引き起こす。従って、今回のような吸収率上昇の原因物質を突き止めるような分析には、TOF−SIMSが適している。
Therefore, by applying [Example 1] in the first embodiment of the present invention, the
The analysis technique used is TOF-SIMS (Time Of Flight-Secondary Ion Mass Spectrometry), and the greatest feature is the ability to detect trace elements on the order of ppm. There are various surface analysis methods such as SEM-EDS, XPS, AES, etc., and each has its own characteristics. However, in terms of detection sensitivity, these analysis methods do not have elements in% order. Cannot be detected.
In the case of a carbon dioxide laser, a material that is not transparent to light with a wavelength of 10.6 μm causes an increase in the heat absorption rate of the
図5(a)において横軸は深さであり、これはデプスプロファイル分析を行ったことを意味する。すなわち、Arイオンで表面をスパッタリングしていき、一定時間ごとにTOF−SIMS測定を行うことで、深さ方向の分析を行っている。従って、元々の横軸はスパッタ時間であるが、スパッタレートを求めてこれを深さへ変換したものである。
図5(a)において、Se、Znは部分反射鏡8の構成物質であるZnSeに由来している物質である。また、表面にはC、Clが付着しており、表面から30nm程度の深さまでSがZnSe中に拡散している。
In FIG. 5A, the horizontal axis is the depth, which means that depth profile analysis was performed. In other words, the depth direction is analyzed by sputtering the surface with Ar ions and performing TOF-SIMS measurement at regular intervals. Therefore, although the original horizontal axis is the sputtering time, the sputtering rate is obtained and converted to the depth.
In FIG. 5A, Se and Zn are substances derived from ZnSe that is a constituent material of the
図5(b)は、図5(a)に対応したもので、本発明の実施の形態1を適用していない従来の技術で、レーザ光出力4kWで1000hr連続発振させた部分反射鏡8、すなわち熱吸収率が0.1%から0.2%まで上昇したものをTOF−SIMSデプスプロファイル分析したものである。図5(a)と図5(b)を比較すると以下のことが言える。
・本発明の実施の形態1を適用したもの(図5(a))の方が、表面でのC、Clの検出強度が低い。すなわち、実施の形態1で述べたように、気化した有機物や浮遊した微細な粉塵をトラップする本発明の効果が、分析によっても裏付けられたと言える。
・本発明の実施の形態1を適用したもの(図5(a))のみ、表面から30nm程度の深さまでSがZnSe中に拡散している。これは、表面が多孔質型アルマイトでできたミラー押さえ16から、新たな汚染源であるSが発生していると考えられる。
FIG. 5 (b) corresponds to FIG. 5 (a), and is a conventional technique to which the first embodiment of the present invention is not applied, and a partial reflecting
The one to which the first embodiment of the present invention is applied (FIG. 5A) has lower detection intensity of C and Cl on the surface. That is, as described in the first embodiment, it can be said that the effect of the present invention for trapping vaporized organic matter and fine floating dust is supported by analysis.
Only in the case where the first embodiment of the present invention is applied (FIG. 5A), S diffuses into the ZnSe from the surface to a depth of about 30 nm. This is thought to be due to the generation of S as a new source of contamination from the
この新たな汚染源であるSの発生を防ぐことができれば、部分反射鏡8の熱吸収率上昇をさらに低減させることができると予想されることから、Sの発生メカニズムについて、検討を行った。アルマイト処理に関しては、次のことが知られている。「多孔質型酸化皮膜への陰イオン混入量は10数%である。硫酸浴で作った多孔質型酸化被膜中には硫酸根が17%以上含まれているという報告や、SO3として13%含まれているという報告などがある。・・・酸化皮膜中に存在している硫酸根の結合状態についての検討もなされている。SO3含有量が13%であった酸化皮膜を長時間の水洗を行った後に化学分析したら、SO3含有量が8%になった。この実験より、8%のSO3は皮膜内に組み込まれており、13%と8%の差である5%のSO3は酸化皮膜表面に弱い吸着をしていたり、多孔質層の孔中に残存していた硫酸根と考えられる。前者を“結合している陰イオン”といい、後者を“自由な陰イオン”と呼んでいる。」(佐藤俊彦、神長京子著「新・アルマイト理論」カロス出版、1997年5月8日、p.24−25)
これらの知見に基づき、発明者は、この自由な陰イオンが部分反射鏡8の表面に付着し、30nm程度の深さまで拡散した、との結論を得た。この結論に基づき、陰イオンの様子を図示したものが図6である。図6は、図2において、一点鎖線で囲んだEの部分を拡大したもので、多孔質型アルマイトの皮膜中の陰イオンの様子を模式的に示した図である。
If the generation of S, which is a new contamination source, can be prevented, it is expected that the increase in the heat absorption rate of the
Based on these findings, the inventor has concluded that this free anion adheres to the surface of the
実施の形態2は、上述した問題点を解決するためのもので、多孔質型アルマイトの皮膜中に含有した陰イオンが部分反射鏡8の表面に付着し、それに伴う熱吸収率の上昇によってレーザ光10の特性が変化するのを防ぐことにより、実施の形態1の炭酸ガスレーザ発振器よりも更に部分反射鏡8の熱吸収を抑制することを目的としたものである。
The second embodiment is for solving the above-described problems. An anion contained in the porous alumite film adheres to the surface of the partial reflecting
図7は、本発明の実施の形態2の特徴部分を示すものであり、本発明の実施の形態1のミラー押さえ16の開口21内における多孔質型アルマイトの表面に二次電解処理を施すことで、自由な陰イオンが二次電解物質で覆われ、自由に動けなくなることを模式的に示した図である。これによって、多孔質型アルマイト皮膜中の陰イオンが部分反射鏡8の表面に付着することを防ぐことができる。
FIG. 7 shows a characteristic part of the second embodiment of the present invention, in which a secondary electrolytic treatment is performed on the surface of the porous alumite in the
実際に試作し効果の確認を行った製作条件の一例を示す。二次電解で析出させる元素はNiで処理を行った。
図8は、図3に対応したもので、レーザ光発振時間と部分反射鏡8の熱吸収率の関係を示したものである。直交型炭酸ガスレーザ発振器において、実線が実施の形態1を適用していない従来技術におけるデータであり、破線が実施の形態1を適用したデータであり、一点鎖線が実施の形態2を適用したデータであり、共にレーザ光出力4kWで連続発振したものである。従来の技術では、1000hrのレーザ光発振によって部分反射鏡8の熱吸収率が0.1%上昇していたが、実施の形態2を適用することで、吸収率上昇が0.01%に抑えられ、熱吸収率上昇低減効果は90%にまで向上した。
An example of the manufacturing conditions that were actually manufactured and confirmed the effect is shown. The element deposited by secondary electrolysis was treated with Ni.
FIG. 8 corresponds to FIG. 3 and shows the relationship between the laser light oscillation time and the heat absorption rate of the partial reflecting
実施の形態1で行ったのと同様に、製作条件をある程度変化させ、得られる効果がどの程度変わるのかを確認した。図示は省略するが、Ni以外にAg、Cuを析出させて実験を行った結果、熱吸収率上昇低減効果が90±3%の範囲に収まっていることを確認した。なお、±3という数値は熱吸収率の測定ばらつきと同程度であり、有意差がないことを示している。 As in the first embodiment, the manufacturing conditions were changed to some extent, and how much the obtained effect changed was confirmed. Although illustration is omitted, as a result of conducting an experiment by depositing Ag and Cu in addition to Ni, it was confirmed that the heat absorption rate increase reducing effect was within the range of 90 ± 3%. The numerical value of ± 3 is similar to the measurement variation of the heat absorption rate, indicating that there is no significant difference.
上述した実験結果は直交型の炭酸ガスレーザ発振器で得られたものであるが、真空容器1の内部に存在する気化した有機物、浮遊した微細な粉塵が部分反射鏡8の表面に付着し、それに伴う熱吸収率の上昇によってレーザ光10の特性が変化するという問題点は、直交型、軸流型、スラブ型の各方式に共通のものであり、本発明の技術はその原理上、上記各方式に適用し効果をあげることができるものである。
The experimental results described above were obtained with an orthogonal carbon dioxide laser oscillator, but vaporized organic matter and fine dust particles that float inside the
1 真空容器
2 レーザ媒質
3 ブロア
4 整流ダクト
5 電極
6 電源ユニット
7 放電
8 部分反射鏡
9 全反射鏡
10 レーザ光
11 熱交換器
12 アパーチャ
13 真空ポンプ
14 冷却装置
15 制御装置
16 ミラー押さえ
17 ミラーホルダ
18 Oリング
19 ポート
20 流路
21 開口
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記レーザ媒質が前記部分反射鏡の表面に近づく流入経路を覆うようにレーザ光が通るための開口を有し、この開口の内面を多孔質型アルマイトとすると共に、前記部分反射鏡近傍に配置された部品を備え、
この部品を、流入するレーザ媒質より温度が低くなるように冷却したことを特徴とする炭酸ガスレーザ発振器。 The laser medium circulating inside the vacuum vessel is excited by the energy generated by the discharge, and the photons emitted at the time of transition are amplified by the optical resonator mirror arranged opposite to the laser medium, and a part of the photon is amplified. In the carbon dioxide laser oscillator that takes out from the partial reflector as laser light,
The laser medium has an opening through which laser light passes so as to cover the inflow path approaching the surface of the partial reflector, and the inner surface of the opening is made of porous anodized and is arranged in the vicinity of the partial reflector. Equipped with
A carbon dioxide laser oscillator characterized in that this component is cooled so that the temperature is lower than that of the flowing laser medium.
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