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JPH0376283A - Gas laser device - Google Patents

Gas laser device

Info

Publication number
JPH0376283A
JPH0376283A JP21328589A JP21328589A JPH0376283A JP H0376283 A JPH0376283 A JP H0376283A JP 21328589 A JP21328589 A JP 21328589A JP 21328589 A JP21328589 A JP 21328589A JP H0376283 A JPH0376283 A JP H0376283A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
level
frequency power
high frequency
vacuum tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP21328589A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Hamaguchi
昌弘 浜口
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP21328589A priority Critical patent/JPH0376283A/en
Publication of JPH0376283A publication Critical patent/JPH0376283A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/097Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
    • H01S3/0975Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser using inductive or capacitive excitation

Landscapes

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

Abstract

PURPOSE:To dispense with an expensive vacuum tube of high capacity and to prevent a vacuum tube from decreasing in service life by a method wherein the output of a high frequency power source section is limited to a range that it is larger than a level where the plate loss of the vacuum tube becomes maximal and smaller than a rated level. CONSTITUTION:An output setting device 16 of a control circuit 15 sets the output P of a high frequency power source 1 so as to range from an output level Pa larger than a level where a plate loss PL becomes equal to a maximum value PLa to a level smaller than a rated output level Pb. Therefore, the control circuit 15 sequentially controls the high frequency power source 1 so as to set its output P to a set point within the range of the output level Pa to Pb. That is, when a gas laser is made to start operating, the high frequency power source 1 usually increases the output P starting from a zero level toward the rated level Pb but it is kept out of operation through the control circuit 15 until it is put in a state that is can output the output level Pa, and a control power is fed to the power source 1 to start when it is put in a state that it is able to output the output level Pa.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は真空管を用いた高周波電源部による高周波放電
励起のガスレーザ装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a gas laser device excited by high-frequency discharge using a high-frequency power source using a vacuum tube.

(従来の技術) 例えば軸流形ガスレーザ装置は、レーザガスが循環され
た放電管を挾む電極に高周波電源部からの電源出力をイ
ンピーダンス整合器を介して供給することにより、レー
ザガスを高周波励起してレーザ光を取出す構成である。
(Prior art) For example, an axial flow type gas laser device excites the laser gas at high frequency by supplying power output from a high frequency power supply section to electrodes that sandwich a discharge tube in which laser gas is circulated through an impedance matching device. This is a configuration for extracting laser light.

而して、従来よりこの種のガスレーザ装置における高周
波電源部としては真空管増幅形のものを用いるのが一般
的である。即ち、固体素子増幅形の高周波電源部では、
高周波特に10MHz以上の周波数を得るには固体素子
のターンオン及びターンオフ時間が長過ぎ、又、電流容
量が小さいからである。
Conventionally, it has been common to use a vacuum tube amplification type as the high frequency power supply section in this type of gas laser device. In other words, in a solid-state amplified high frequency power supply section,
This is because the turn-on and turn-off times of solid-state devices are too long to obtain high frequencies, especially frequencies of 10 MHz or higher, and the current capacity is small.

(発明が解決しようとする課題) 真空管増幅形の高周波電源部を用いたガスレーザ装置に
おいては、インピーダンス整合器は定格出力近傍で整合
がとられて最大レーザ光出力が得られるように設計され
ているので、電源出力の低出力領域では反射波が増大し
て真空管のプレート損失が極大値を呈するようになる。
(Problem to be solved by the invention) In a gas laser device using a vacuum tube amplified high-frequency power supply section, an impedance matching box is designed so that matching is achieved near the rated output and maximum laser light output is obtained. Therefore, in the low output range of the power supply, the reflected waves increase and the plate loss of the vacuum tube reaches its maximum value.

真空管は、プレート損失が過大になると加熱状態になっ
て寿命が短かくなり、著しく過大になると破損すること
になるので、一般的には、プレート損失の許容値以下で
使用されるものである。従って、高周波電源部の真空管
としては、プレート損失許容値が前述した極大値以上の
ものを用いる必要があるが、これでは、真空管として容
量の大なる高価なものを用いなければならなくなる。又
、プレート損失許容値が前述の極大値以上の真空管を用
いたとしても、その差に余裕がない場合には、温度変化
、経年変化等によりプレート損失の極大値が許容値を超
えるまで変化することが往々にしてあり、真空管の寿命
が短かくなる不具合がある。
Vacuum tubes are generally used with plate losses below the allowable value, because if the plate loss becomes excessive, the tube will become overheated and its life will be shortened, and if it becomes significantly excessive, it will break. Therefore, it is necessary to use a vacuum tube for the high-frequency power supply section with a plate loss tolerance greater than the above-mentioned maximum value, but this requires the use of an expensive vacuum tube with a large capacity. In addition, even if a vacuum tube with a plate loss tolerance higher than the above-mentioned maximum value is used, if there is not enough room for the difference, the maximum plate loss will change due to temperature changes, aging, etc. until the maximum plate loss exceeds the tolerance. This often happens, resulting in a problem that shortens the life of the vacuum tube.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は
、高周波電源部に容量の大なる高価な真空管を用いる必
要がなく、又、真空管の寿命の短縮を防止することがで
きるガスレーザ装置を提供するにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide a gas laser device that does not require the use of large-capacity and expensive vacuum tubes in the high-frequency power supply section, and that can prevent shortening of the life of the vacuum tubes. It is on offer.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は、真空管を用いた高周波電源部からの電源出力
を放電部に与えてレーザガスを励起することによりレー
ザ光を取出すよりにしたガスレーザ装置において、前記
高周波電源部の電源出力を、前記真空管のプレート損失
の極大値を示すレベルより大で且つ定格レベル以内の範
囲に制限する制御手段を設ける構成に特徴を有する。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention provides a gas laser device in which a laser beam is extracted by applying a power output from a high-frequency power supply section using a vacuum tube to a discharge section to excite a laser gas. The present invention is characterized in that a control means is provided for limiting the power output of the high-frequency power supply unit to a range greater than a level indicating a maximum plate loss of the vacuum tube and within a rated level.

(作用) 本発明のガスレーザ装置によれば、高周波電源部の電源
出力は制御手段により真空管のプレート損失の極大値を
示すレベルより大となるように制限されるので、真空管
がプレート損失の極大値部分で使用されることはなくな
り、従って、真空管としては小容量のもので済むのであ
る。
(Function) According to the gas laser device of the present invention, the power output of the high frequency power supply section is limited by the control means to be greater than the level indicating the maximum plate loss of the vacuum tube. Therefore, a vacuum tube with a small capacity can be used.

(実施例) 以下、本発明の一実施例につき図面を参照しながら説明
する。
(Example) An example of the present invention will be described below with reference to the drawings.

先ず、第1図に従って全体の構成につき述べる。First, the overall configuration will be described according to FIG.

1は真空管2を有する真空管増幅形の高周波電源部であ
る。即ち、3は励振器であり、その高周波電力は前段増
幅器たるドライバアンプ4を介して真空管2のグリッド
に与えられるようになっている。更に、真空管2のプレ
ート出力たる高周波出力はりアクドル5及びコンデンサ
6.7からなるフィルタ8を介して出力端子9に出力さ
れるようになっている。10は軸流形ガスレーザ装置の
放電部であり、これは、レーザガスが循環される放電管
11と、この放電管11を挾持するように配設された電
極12.13とを備えており、これらの電極12.13
間に前記高周波電源部1の出力端子9からの高周波電源
出力がインピーダンス整合器14を介して供給されるよ
うになっている。
Reference numeral 1 denotes a vacuum tube amplification type high frequency power supply unit having a vacuum tube 2 . That is, 3 is an exciter, and its high frequency power is applied to the grid of the vacuum tube 2 via a driver amplifier 4 which is a pre-stage amplifier. Further, the high frequency output, which is the plate output of the vacuum tube 2, is outputted to an output terminal 9 via a filter 8 consisting of an axle 5 and a capacitor 6.7. Reference numeral 10 denotes a discharge section of an axial gas laser device, which includes a discharge tube 11 through which laser gas is circulated, and electrodes 12 and 13 disposed to sandwich the discharge tube 11. electrode 12.13
In between, the high frequency power output from the output terminal 9 of the high frequency power supply unit 1 is supplied via an impedance matching device 14.

15は制御手段たる制御回路であり、これは出力設定器
16を備えている。そして、制御回路15は、高周波電
源部1をその高周波電源出力が出力設定器16に予め設
定された後述する如き出力レベルの範囲に制限されるよ
うにシーケンス制御するようになっている。
A control circuit 15 is a control means, and is equipped with an output setting device 16. The control circuit 15 sequentially controls the high frequency power supply section 1 so that its high frequency power output is limited to a range of output levels set in advance in the output setting device 16 and described later.

次に、本実施例の作用につき第2図をも参照して説明す
る。
Next, the operation of this embodiment will be explained with reference to FIG. 2 as well.

先ず、高周波電源部1に制御回路15の制御のもとに制
御電源が与えられると、励振器3が高周波電力を発生し
、その高周波電力は、ドライバアンプ4で前段増幅され
た後に真空管2のグリッドに与えられ、ここで更に増幅
されて出力端子9から高周波電源出力Pとして出力され
る。そして、その高周波電源出力Pは、インピーダンス
整合器14を介して放電部10に供給される。これによ
り、放電管11内のレーザガスは高周波放電励起されて
光を発生し、この光は放電管11の両端に配設された図
示しない反射ミラーにより繰返し反射された後、レーザ
光として取出されるものである。この場合、インピーダ
ンス整合器14は、高周波電源部1の電源出力Pの定格
出力pbで放電部10のレーザ光出力LOが最大値LO
aを出力するように整合されているので、電源出力Pの
低出力領域においては反射波が増大して真空管2のプレ
ート損失PLが極大値PLaを呈するようになる。
First, when a control power source is applied to the high frequency power supply unit 1 under the control of the control circuit 15, the exciter 3 generates high frequency power, and the high frequency power is first amplified by the driver amplifier 4 and then sent to the vacuum tube 2. The signal is applied to the grid, where it is further amplified and output as a high frequency power output P from the output terminal 9. The high frequency power output P is then supplied to the discharge section 10 via the impedance matching device 14. As a result, the laser gas in the discharge tube 11 is excited by high-frequency discharge and generates light, which is repeatedly reflected by reflection mirrors (not shown) disposed at both ends of the discharge tube 11 and then extracted as a laser beam. It is something. In this case, the impedance matching device 14 adjusts the laser light output LO of the discharge section 10 to the maximum value LO at the rated output pb of the power supply output P of the high frequency power supply section 1.
Since the vacuum tube 2 is matched so as to output a, the reflected wave increases in the low output region of the power supply output P, and the plate loss PL of the vacuum tube 2 reaches a maximum value PLa.

そこで、本実施例においては、制御回路15の出力設定
器16は、高周波電源部1の電源出力Pがプレート損失
PLの極大値PLaとなるレベルより大なる出力レベル
Paから定格出力レベルPb以内となる範囲になる如く
設定されるものであリ、従って、制御回路15は、高周
波電源部1をその電源出力Pが出力レベルPaからpb
の設定範囲になるようにシーケンス制御するものである
Therefore, in this embodiment, the output setter 16 of the control circuit 15 sets the power output P of the high frequency power supply section 1 to within the rated output level Pb from an output level Pa that is greater than the level at which the maximum value PLa of the plate loss PL occurs. Therefore, the control circuit 15 controls the high frequency power supply unit 1 so that its power output P falls within the range of output level Pa to pb.
Sequence control is performed to maintain the set range of .

即ち、例えばガスレーザ装置を動作させた場合において
は、高周波電源部1は、通常は、電源出力Pを0レベル
から定格レベルpbに向かって上昇させるのであるが、
本実施例では、制御回路15により電源出力Pが出力レ
ベルPaを出力する状態となるまでは不動作(制御電源
が供給されない)にされるものであり、出力レベルPa
を出力し得る状態となった時に制御電源が供給されて動
作するものである。又、ガスレーザ装置により被加工材
を加工する場合、被加工材の材質、加工条件等によりレ
ーザ光出力LOの調節を行なうべく電源出力Pの調節が
行なわれるが、この場合でも、本実施例においては、電
源出力Pが出力レベルPa未満になるように調節された
時には、制御回路15は高周波電源部1を停止させるよ
うになる。
That is, for example, when a gas laser device is operated, the high frequency power supply section 1 normally increases the power supply output P from the 0 level toward the rated level pb.
In this embodiment, the control circuit 15 makes it inactive (control power is not supplied) until the power output P reaches the state where it outputs the output level Pa.
Control power is supplied and the device operates when it is ready to output. Further, when processing a workpiece with a gas laser device, the power output P is adjusted to adjust the laser light output LO depending on the material of the workpiece, processing conditions, etc. Even in this case, in this embodiment, When the power supply output P is adjusted to be less than the output level Pa, the control circuit 15 stops the high frequency power supply section 1.

尚、一般に高周波電源部1の電源出力Pが真空管2のプ
レート損失PLの極大値PLaを呈する出力レベルとな
る近傍においてはレーザ光出力LOはほとんど出力され
ないので、本実施例のように電源出力Pを出力レベルP
a以上に設定しても何ら支障がないのである。
Generally, in the vicinity where the power output P of the high frequency power supply section 1 reaches the output level at which the plate loss PL of the vacuum tube 2 exhibits the maximum value PLa, almost no laser light output LO is output. The output level P
There is no problem even if it is set to a value higher than a.

このような本実施例によれば、次のような効果を奏する
。即ち、高周波電源部1の電源出力Pを真空管2がプレ
ート損失PLの極大値PLaを呈する出力レベルPaよ
り大に制限するようにしたので、真空管2として、プレ
ート損失許容値が極大値PLa以上の大容量の高値なも
のを用いる必要がなく、小容量の安値なもので済む利点
がある。
According to this embodiment, the following effects are achieved. That is, since the power output P of the high-frequency power supply unit 1 is limited to a level greater than the output level Pa at which the vacuum tube 2 exhibits the maximum value PLa of the plate loss PL, the vacuum tube 2 can be operated at a level where the allowable plate loss value is greater than or equal to the maximum value PLa. There is an advantage that there is no need to use a large-capacity, high-priced one, and a small-capacity, low-priced one can be used.

又、真空管2のプレート損失許容値が極大値PLaに接
近していたとしても、前述したように電源出力Pがプレ
ート損失PLの極大値PLaを呈するまで下降すること
がないので、温度変化、経年変化等があったとしても、
真空管2の寿命が短縮されることはない。
Furthermore, even if the allowable plate loss value of the vacuum tube 2 approaches the maximum value PLa, the power output P will not decrease until it reaches the maximum value PLa of the plate loss PL, as described above, so temperature changes, aging, etc. Even if there are changes,
The life of the vacuum tube 2 is not shortened.

尚、上記実施例は本発明を軸流形ガスレーザ装置に適用
した場合であるが、これに限らず、二軸直交或いは三軸
直交の横流形ガスレーザ装置にも同様にして適用するこ
とができる@ [発明の効果」 本発明のガスレーザ装置は以上説明したように、真空管
を用いた高周波電源部の電源出力を設定範囲に制限する
制御手段を設けるようにしたので、高周波電源部に大容
量の高価な真空管を用いる必要がなく、又、真空管の寿
命の短縮を防止することができるという優れた効果を奏
するものである。
Although the above embodiment is a case where the present invention is applied to an axial flow type gas laser device, the present invention is not limited to this, and can be similarly applied to a two-axis orthogonal or three-axis orthogonal cross-flow type gas laser device. [Effects of the Invention] As explained above, the gas laser device of the present invention is equipped with a control means for limiting the power output of the high frequency power supply section using a vacuum tube to a set range, so that the high frequency power supply section does not have a large capacity and is expensive. This eliminates the need to use vacuum tubes, and has the excellent effect of preventing shortening of the life of the vacuum tubes.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す電気的構成図、第2図
は同実施例の作用説明用の特性図である。 図面中、1は高周波電源部、2は真空管、10は放電部
、11は放電管、12及び13は電極、14はインピー
ダンス整合器、15は制御回路(制御手段)、16は出
力設定器を示す。 6 第1図
FIG. 1 is an electrical configuration diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a characteristic diagram for explaining the operation of the embodiment. In the drawing, 1 is a high frequency power supply section, 2 is a vacuum tube, 10 is a discharge section, 11 is a discharge tube, 12 and 13 are electrodes, 14 is an impedance matching device, 15 is a control circuit (control means), and 16 is an output setting device. show. 6 Figure 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、真空管を用いた高周波電源部からの電源出力を放電
部に与えてレーザガスを励起することによりレーザ光を
取出すようにしたガスレーザ装置において、前記高周波
電源部の電源出力を、前記真空管のプレート損失の極大
値を示すレベルより大で且つ定格レベル以内の範囲に制
限する制御手段を設けるようにしたことを特徴とするガ
スレーザ装置。
1. In a gas laser device that extracts laser light by applying a power output from a high frequency power supply section using a vacuum tube to a discharge section to excite laser gas, the power output of the high frequency power supply section is determined by the plate loss of the vacuum tube. 1. A gas laser device characterized in that a control means is provided for limiting the range to a range greater than a level indicating a local maximum value and within a rated level.
JP21328589A 1989-08-18 1989-08-18 Gas laser device Pending JPH0376283A (en)

Priority Applications (1)

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JP21328589A JPH0376283A (en) 1989-08-18 1989-08-18 Gas laser device

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JP21328589A JPH0376283A (en) 1989-08-18 1989-08-18 Gas laser device

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