レーザ発振装置
【課題】本発明は、送風機や熱交換器を配置するレーザガスの循環路を削減できるレーザ発振装置を提供することを目的とする。
【解決手段】レーザガス２を内部に配置した放電管１を備え、放電管１の中心軸に対して略直角方向に放電管１を振動させる振動手段１３と、放電管１の外周の少なくとも一部を覆うように冷却部として設けた冷媒通路１４を有することにより、放電管１内に拡散したレーザガス２の分子を冷媒通路１４で効率よく冷却することができる。
【解決手段】レーザガス２を内部に配置した放電管１を備え、放電管１の中心軸に対して略直角方向に放電管１を振動させる振動手段１３と、放電管１の外周の少なくとも一部を覆うように冷却部として設けた冷媒通路１４を有することにより、放電管１内に拡散したレーザガス２の分子を冷媒通路１４で効率よく冷却することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザガスを内部に配置した放電管を備えたレーザ発振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザガスを内部に配置し、このレーザガスへ放電して励起させる従来のガスレーザ発振装置について、図３を用いて説明する。
【０００３】
図３に示すように、放電管１０１の内部にはレーザガス１０２を流しており、このレーザガス１０２に放電を行う電極１０３を放電管１０１の内部に配置し、この電極１０３を電源１０４に接続して電極１０３を通じて放電を行うようにしている。
【０００４】
そして、放電管１０１の両端方向に部分反射鏡１０５と全反射鏡１０６を配置して、放電されたレーザガス１０２からの励起光を部分反射鏡１０５と全反射鏡１０６による光共振器でレーザ発振し、部分反射鏡１０５からレーザ光１０７として射出するようにしている。
【０００５】
なお、レーザガス１０２は送風機１０８で放電管１０１内部を約１００ｍ／ｓｅｃ程度の速度で流すとともに、レーザガスの循環路を循環するようにしており、放電により温度が上昇したレーザガス１０２を放電管１０１から循環路に出して熱交換器１０９で冷却し、送風機１０８で圧縮されて温度が上昇したレーザガス１０２を熱交換器１１０で冷却して放電管１０１に供給するようにしている。
【０００６】
なお、部分反射鏡１０５や全反射鏡１０６はフランジ１１１で保持し、これらフランジ１１１は連結棒１１２で並行に保つように保持している。
【０００７】
また、フランジ１１１はジョイント１１３を介してベース１１４で保持するように構成し、また、放電管１０１を保持する支持部１１５をベース１１４に接続して、レーザ発振装置を保持する構成としていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−３１５６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように従来のレーザ発振装置におけるレーザガスの循環は、送風機１０８を用い、その冷却もレーザガスの循環路に配置した熱交換器１０９、１１０を用いることが一般的であり、装置が大きくなるとともにコストがかかるという課題があった。
【００１０】
一方、これら送風機や熱交換器を用いずにレーザガスを内部に封じて、熱による自然対流でレーザガスを循環させる構造のものもあったが、レーザガスの冷却効率の面で問題があった。
【００１１】
本発明は、これらの課題を解決するもので、送風機や熱交換器を配置するレーザガスの循環路を削減できるレーザ発振装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、レーザガスを内部に配置した放電管を備え、前記放電管の中心軸に対して略直角方向に前記放電管を振動させる振動手段と、前記放電管の外周の少なくとも一部を覆うように設けた冷却部を有するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は上記構成により、放電管がその中心軸に対して略直角方向、すなわち中心方向に振動するため放電管の内部に配置したレーザガスの分子が放電管の壁面に衝突し、その結果、放電管全体へレーザガスの分子が拡散する。
【００１４】
そして、本発明のレーザ発振器装置は、放電管の外周の少なくとも一部を覆うように冷却部を設けていることにより、放電管全体へ拡散したレーザガスが放電管の壁面近傍で冷却されるので、自然対流に比べてレーザガス全体を効率よく冷却することができるので、装置全体の小型化やコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１におけるレーザ発振装置の概略構成図
【図２】本発明の実施の形態２におけるレーザ発振装置の概略構成図
【図３】従来のレーザ発振装置の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１におけるレーザ発振装置について図１を用いて説明する。
【００１７】
図１に示すように、実施の形態１におけるレーザ発振装置は、誘電体からなる放電管１の内部にレーザガス２を配置しており、このレーザガス２に放電を行う電極３を放電管１の内部に配置し、この電極３を電源４に接続して電極３を通じて放電を行うようにしている。
【００１８】
そして、放電管１の両端方向に部分反射鏡５と全反射鏡６を配置して、放電されたレーザガスからの励起光を部分反射鏡５と全反射鏡６による光共振器でレーザ発振し、部分反射鏡５からレーザ光７として射出するようにしている。
【００１９】
なお、部分反射鏡５や全反射鏡６はフランジ８で保持しており、これらフランジ８を連結棒９で並行に保つように保持している。
【００２０】
また、フランジ８はジョイント１０を介してベース１１で保持するように構成し、また、放電管１を保持する支持部１２をベース１１に接続して、レーザ発振装置を保持している。
【００２１】
そして、放電管１は封じ切り構造とし、支持部１２と放電管１の間に、放電管１の中心軸（図中一点鎖線）に対して略直角方向、すなわち放電管１の中心方向に振動する振動手段１３と、この振動手段１３に接続した冷却部とする冷媒通路１４を配置して放電管１を振動手段１３で振動させるようにしている。
【００２２】
また、冷媒通路１４には冷媒を循環するクーラー１５を接続していて、その接続部分は樹脂性で可撓性を有する接続材を用いる。
【００２３】
なお、放電管１のフランジ８の接続部分にはＯリングでシールしており、更にその接続部分の近傍に蛇腹部１６を設けて放電管１の振動がフランジ８を介して部分反射鏡５や全反射鏡６に伝わらないようにしている。
【００２４】
この振動手段１３による放電管１の振動幅はレーザ光７の中心位置が実質的にぶれない幅にしている。
【００２５】
このように、振動手段１３により放電管１が中心方向に振動する。このとき放電管１の内部に配置したレーザガス２の分子は放電管１の壁面に衝突する。そのため放電管１全体へレーザガス２の分子が拡散する。放電管１には冷媒通路１４を設けているので放電管１の壁面近傍に位置するレーザガス２は冷却され、上述したように放電管１の振動により放電管１全体へレーザガス２の分子が拡散するので、自然対流に比べてレーザガス全体を効率よく冷却することができる。
【００２６】
本実施の形態１では冷却部として冷媒通路１４を用いたので、クーラー１５と接続する必要があり、若干装置の大きさが大きくなるが、従来の送風機と２つの熱交換器を用いるものに比べて小型化できる。
【００２７】
なお、冷却部として冷媒通路の代わりにペルチェ素子を用い、放電管１の外壁に貼り付けた場合、クーラー１５を削減でき、更に小型化することができる。
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２におけるレーザ発振装置について図２を用いて説明する。
【００２８】
なお、本実施の形態２において、上述した実施の形態１と同じ構成については同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００２９】
本実施の形態２の特徴とする点は、パイレックス（登録商標）ガラスなどの誘電体で放電管１を構成し、この放電管１の管壁内に冷媒通路１４を設けたことである。
【００３０】
この構成により、レーザガス２の分子が冷媒通路１４に直接衝突するので上述した実施の形態１に比べてより効率よく冷却することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明のレーザ発振装置は、送風機や熱交換器を配置するレーザガスの循環路を削減でき、装置の小型化やコストダウンを図れるレーザ発振装置として有用である。
【符号の説明】
【００３２】
１ 放電管
２ レーザガス
３ 電極
４ 電源
５ 部分反射鏡
６ 全反射鏡
７ レーザ光
８ フランジ
９ 連結棒
１０ ジョイント
１１ ベース
１２ 支持部
１３ 振動手段
１４ 冷媒通路
１５ クーラー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザガスを内部に配置した放電管を備えたレーザ発振装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザガスを内部に配置し、このレーザガスへ放電して励起させる従来のガスレーザ発振装置について、図３を用いて説明する。
【０００３】
図３に示すように、放電管１０１の内部にはレーザガス１０２を流しており、このレーザガス１０２に放電を行う電極１０３を放電管１０１の内部に配置し、この電極１０３を電源１０４に接続して電極１０３を通じて放電を行うようにしている。
【０００４】
そして、放電管１０１の両端方向に部分反射鏡１０５と全反射鏡１０６を配置して、放電されたレーザガス１０２からの励起光を部分反射鏡１０５と全反射鏡１０６による光共振器でレーザ発振し、部分反射鏡１０５からレーザ光１０７として射出するようにしている。
【０００５】
なお、レーザガス１０２は送風機１０８で放電管１０１内部を約１００ｍ／ｓｅｃ程度の速度で流すとともに、レーザガスの循環路を循環するようにしており、放電により温度が上昇したレーザガス１０２を放電管１０１から循環路に出して熱交換器１０９で冷却し、送風機１０８で圧縮されて温度が上昇したレーザガス１０２を熱交換器１１０で冷却して放電管１０１に供給するようにしている。
【０００６】
なお、部分反射鏡１０５や全反射鏡１０６はフランジ１１１で保持し、これらフランジ１１１は連結棒１１２で並行に保つように保持している。
【０００７】
また、フランジ１１１はジョイント１１３を介してベース１１４で保持するように構成し、また、放電管１０１を保持する支持部１１５をベース１１４に接続して、レーザ発振装置を保持する構成としていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−３１５６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように従来のレーザ発振装置におけるレーザガスの循環は、送風機１０８を用い、その冷却もレーザガスの循環路に配置した熱交換器１０９、１１０を用いることが一般的であり、装置が大きくなるとともにコストがかかるという課題があった。
【００１０】
一方、これら送風機や熱交換器を用いずにレーザガスを内部に封じて、熱による自然対流でレーザガスを循環させる構造のものもあったが、レーザガスの冷却効率の面で問題があった。
【００１１】
本発明は、これらの課題を解決するもので、送風機や熱交換器を配置するレーザガスの循環路を削減できるレーザ発振装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、レーザガスを内部に配置した放電管を備え、前記放電管の中心軸に対して略直角方向に前記放電管を振動させる振動手段と、前記放電管の外周の少なくとも一部を覆うように設けた冷却部を有するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は上記構成により、放電管がその中心軸に対して略直角方向、すなわち中心方向に振動するため放電管の内部に配置したレーザガスの分子が放電管の壁面に衝突し、その結果、放電管全体へレーザガスの分子が拡散する。
【００１４】
そして、本発明のレーザ発振器装置は、放電管の外周の少なくとも一部を覆うように冷却部を設けていることにより、放電管全体へ拡散したレーザガスが放電管の壁面近傍で冷却されるので、自然対流に比べてレーザガス全体を効率よく冷却することができるので、装置全体の小型化やコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１におけるレーザ発振装置の概略構成図
【図２】本発明の実施の形態２におけるレーザ発振装置の概略構成図
【図３】従来のレーザ発振装置の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１におけるレーザ発振装置について図１を用いて説明する。
【００１７】
図１に示すように、実施の形態１におけるレーザ発振装置は、誘電体からなる放電管１の内部にレーザガス２を配置しており、このレーザガス２に放電を行う電極３を放電管１の内部に配置し、この電極３を電源４に接続して電極３を通じて放電を行うようにしている。
【００１８】
そして、放電管１の両端方向に部分反射鏡５と全反射鏡６を配置して、放電されたレーザガスからの励起光を部分反射鏡５と全反射鏡６による光共振器でレーザ発振し、部分反射鏡５からレーザ光７として射出するようにしている。
【００１９】
なお、部分反射鏡５や全反射鏡６はフランジ８で保持しており、これらフランジ８を連結棒９で並行に保つように保持している。
【００２０】
また、フランジ８はジョイント１０を介してベース１１で保持するように構成し、また、放電管１を保持する支持部１２をベース１１に接続して、レーザ発振装置を保持している。
【００２１】
そして、放電管１は封じ切り構造とし、支持部１２と放電管１の間に、放電管１の中心軸（図中一点鎖線）に対して略直角方向、すなわち放電管１の中心方向に振動する振動手段１３と、この振動手段１３に接続した冷却部とする冷媒通路１４を配置して放電管１を振動手段１３で振動させるようにしている。
【００２２】
また、冷媒通路１４には冷媒を循環するクーラー１５を接続していて、その接続部分は樹脂性で可撓性を有する接続材を用いる。
【００２３】
なお、放電管１のフランジ８の接続部分にはＯリングでシールしており、更にその接続部分の近傍に蛇腹部１６を設けて放電管１の振動がフランジ８を介して部分反射鏡５や全反射鏡６に伝わらないようにしている。
【００２４】
この振動手段１３による放電管１の振動幅はレーザ光７の中心位置が実質的にぶれない幅にしている。
【００２５】
このように、振動手段１３により放電管１が中心方向に振動する。このとき放電管１の内部に配置したレーザガス２の分子は放電管１の壁面に衝突する。そのため放電管１全体へレーザガス２の分子が拡散する。放電管１には冷媒通路１４を設けているので放電管１の壁面近傍に位置するレーザガス２は冷却され、上述したように放電管１の振動により放電管１全体へレーザガス２の分子が拡散するので、自然対流に比べてレーザガス全体を効率よく冷却することができる。
【００２６】
本実施の形態１では冷却部として冷媒通路１４を用いたので、クーラー１５と接続する必要があり、若干装置の大きさが大きくなるが、従来の送風機と２つの熱交換器を用いるものに比べて小型化できる。
【００２７】
なお、冷却部として冷媒通路の代わりにペルチェ素子を用い、放電管１の外壁に貼り付けた場合、クーラー１５を削減でき、更に小型化することができる。
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２におけるレーザ発振装置について図２を用いて説明する。
【００２８】
なお、本実施の形態２において、上述した実施の形態１と同じ構成については同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００２９】
本実施の形態２の特徴とする点は、パイレックス（登録商標）ガラスなどの誘電体で放電管１を構成し、この放電管１の管壁内に冷媒通路１４を設けたことである。
【００３０】
この構成により、レーザガス２の分子が冷媒通路１４に直接衝突するので上述した実施の形態１に比べてより効率よく冷却することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明のレーザ発振装置は、送風機や熱交換器を配置するレーザガスの循環路を削減でき、装置の小型化やコストダウンを図れるレーザ発振装置として有用である。
【符号の説明】
【００３２】
１ 放電管
２ レーザガス
３ 電極
４ 電源
５ 部分反射鏡
６ 全反射鏡
７ レーザ光
８ フランジ
９ 連結棒
１０ ジョイント
１１ ベース
１２ 支持部
１３ 振動手段
１４ 冷媒通路
１５ クーラー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザガスを内部に配置した放電管を備え、前記放電管の中心軸に対して略直角方向に前記放電管を振動させる振動手段と、前記放電管の外周の少なくとも一部を覆うように設けた冷却部を有するレーザ発振装置。
【請求項２】
前記冷却部を、前記放電管を構成する管壁内に設けた冷媒通路で構成した請求項１記載のレーザ発振装置。
【請求項１】
レーザガスを内部に配置した放電管を備え、前記放電管の中心軸に対して略直角方向に前記放電管を振動させる振動手段と、前記放電管の外周の少なくとも一部を覆うように設けた冷却部を有するレーザ発振装置。
【請求項２】
前記冷却部を、前記放電管を構成する管壁内に設けた冷媒通路で構成した請求項１記載のレーザ発振装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１１９４２３（Ｐ２０１１−１１９４２３Ａ）
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７５１２９（Ｐ２００９−２７５１２９）
【出願日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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