JPH0456367A - Gas laser exciter - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To decrease scattering of output characteristics by using a high-frequency transformer, which has a pair of joined U-shaped cores, as the output transformer of a highvoltage power supply and tightening the cores with specified tightening strength. CONSTITUTION:A primary winding 22 and a secondary winding 23 are wound coaxially around the same shaft as the feet of ferrite cores 24 and 25, the shaft is removed, and the ferrite cores 24 and 25 are fitted and joined therein and set in a core holder 26. The ferrite cores 24 and 25 are tightened by pressing the ferrite core 25 to the ferrite core 24 through a pressing metal 30 and an application metal 28 by tightening the bolt 29 of the core holder 26. The tightening strength of the bolt 29 is determined from 10-100kgf according to the sizes of the ferrite cores 24 and 25. Thereby scattering of the output characteristics is suppressed and reliable gas laser exciters are obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、放電管の軸方向と光軸方向とが一致した細流
型ガスレーザ発振装置に関するものであり、特に出力特
性のばらつきの少ない信頼性の高いガスレーザ発振装置
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a trickle-type gas laser oscillation device in which the axial direction of a discharge tube and the optical axis direction are aligned, and in particular has high reliability with little variation in output characteristics. This invention relates to a gas laser oscillation device.

従来の技術 従来の細流型ガスレーザ発振装置の一例を第３図に示す
。第３図において、１はガラスなどの誘電体からなる放
電管であり、２，３は放電管１の内部に設けられた電極
である。４は電極２，３に接続された高電圧電源であり
、たとえば約３０ｋＶの電圧を画電極２，３間に印加し
ている。５は電極２，３間に形成された放電管１内の放
電空間である。６は全反射鏡、７は部分反射鏡であり、
これら全反射鏡６および・部分反射鏡７は放電空間５０
両端に固定配置され、光共振器を構成している。８は部
分反射鏡７から放電管１の軸方向に出力されるレーザビ
ームである。９はレーザガスを放電管１へ供給するため
の送気管であり、レーザガスはこのガスレーザ装置の中
を矢印１０方向に循環している。１１．１２は放電管１
内部の放電空間５において放電等により温度上昇したレ
ーザガスの温度を下げるための熱交換器である。１３は
レーザガスを循環させるための送風機であり、放電空間
５に約１００ｎ／ｓｅｅ程度のガス流を発生させる。2. Description of the Related Art An example of a conventional trickle-type gas laser oscillation device is shown in FIG. In FIG. 3, 1 is a discharge tube made of a dielectric material such as glass, and 2 and 3 are electrodes provided inside the discharge tube 1. In FIG. A high voltage power supply 4 is connected to the electrodes 2 and 3, and applies a voltage of, for example, about 30 kV between the picture electrodes 2 and 3. 5 is a discharge space within the discharge tube 1 formed between the electrodes 2 and 3. 6 is a total reflection mirror, 7 is a partial reflection mirror,
These total reflection mirror 6 and partial reflection mirror 7 are connected to the discharge space 50.
They are fixedly arranged at both ends and form an optical resonator. Reference numeral 8 denotes a laser beam output from the partial reflecting mirror 7 in the axial direction of the discharge tube 1. Reference numeral 9 denotes an air supply pipe for supplying laser gas to the discharge tube 1, and the laser gas circulates in the direction of arrow 10 within this gas laser device. 11.12 is discharge tube 1
This is a heat exchanger for lowering the temperature of the laser gas whose temperature has increased due to discharge etc. in the internal discharge space 5. Reference numeral 13 denotes a blower for circulating the laser gas, which generates a gas flow of about 100 n/see in the discharge space 5.

次に前記従来の軸流型ガスレーザ発振装置の動作につい
て説明する。まず一対の電極２，３に高電圧電源４から
高電圧を印加し、放電空間５にグロー状の放電を発生さ
せる。放電空間５を通過するレーザガスは、この放電エ
ネルギを得て励起され、その励起されたレーザガスは全
反射鏡６および部分反射鏡７により形成された光共振器
で共振状態となり、部分反射鏡７からレーザビーム８が
出力される。このレーザビーム８がレーザ加工等の用途
に用いられる。Next, the operation of the conventional axial flow type gas laser oscillation device will be explained. First, a high voltage is applied to the pair of electrodes 2 and 3 from the high voltage power supply 4 to generate a glow-like discharge in the discharge space 5. The laser gas passing through the discharge space 5 is excited by obtaining this discharge energy, and the excited laser gas enters a resonant state in the optical resonator formed by the total reflection mirror 6 and the partial reflection mirror 7, and is emitted from the partial reflection mirror 7. A laser beam 8 is output. This laser beam 8 is used for purposes such as laser processing.

第４図は、前記ガスレーザ発生装置における高電圧電源
４の構成を示す概略ブロック図である。FIG. 4 is a schematic block diagram showing the configuration of the high voltage power supply 4 in the gas laser generator.

第４図において、１４は商用電源、１５は整流器、１６
は平滑コンデンサ、１７はスイッチング電源、１８は高
周波トランス、１９は高圧直流平滑回路である。In Fig. 4, 14 is a commercial power supply, 15 is a rectifier, and 16 is a
1 is a smoothing capacitor, 17 is a switching power supply, 18 is a high frequency transformer, and 19 is a high voltage DC smoothing circuit.

次に前記従来の高電圧電源の動作について説明する。商
用電源１４から送られてきた３相２００■の交流電圧は
、整流器１５で整流され、平滑コンデンサで平滑された
後、スイッチング電源１７で高周波交流電圧に変換され
、高周波トランス１８に人力される。高周波トランス１
８では、１次側に入力された低電圧交流を高電圧交流に
変換して２次側に出力し、高電圧交流は高圧直流平滑回
路１９で整流平滑されて、放電管１の電極２．３に入力
される。Next, the operation of the conventional high voltage power supply will be explained. The three-phase 200cm AC voltage sent from the commercial power supply 14 is rectified by a rectifier 15 and smoothed by a smoothing capacitor, and then converted to a high-frequency AC voltage by a switching power supply 17 and inputted to a high-frequency transformer 18. High frequency transformer 1
8 converts the low voltage AC input to the primary side into high voltage AC and outputs it to the secondary side.The high voltage AC is rectified and smoothed by the high voltage DC smoothing circuit 19, and then passed through the electrodes 2.8 of the discharge tube 1. 3 is input.

通常、ガスレーザ発振装置の放電管は複数個備えられて
おり、第４図の回路構成では、各放電管につきそれぞれ
高周波トランス１８が必要になるが、スイッチング電源
１７は高周波トランス１８の１次側に接続されるので、
複数個の高周波トランス１８を１個のスイッチング電源
１７で共用することが可能となり、装置の小型化を図る
ことができる。Usually, a gas laser oscillation device is equipped with a plurality of discharge tubes, and in the circuit configuration shown in FIG. Since it is connected,
It becomes possible to share a plurality of high frequency transformers 18 with one switching power supply 17, and it is possible to reduce the size of the device.

第５図は前記高周波トランス１８の概略断面を示してお
り、１次側巻線１８ａの外周に２次側巻線１８ｂが１次
側巻線１８ａと同軸に数千ターン以上巻かれており、２
次側巻線１８ｂは乱巻構造となっている。コアにはコ字
形の１組のフェライトコア２０を用いており、フェライ
トコア２ｏの突き合わせ面２０ａは互いに密着している
。FIG. 5 shows a schematic cross section of the high frequency transformer 18, in which a secondary winding 18b is wound around the outer periphery of the primary winding 18a coaxially with the primary winding 18a, and has several thousand turns or more. 2
The next winding 18b has a random winding structure. A pair of U-shaped ferrite cores 20 are used as the cores, and abutting surfaces 20a of the ferrite cores 2o are in close contact with each other.

発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来のこのようなガスレーザ発振装置で
は、量産等を行なった場合、フェライトコア２０の突き
合わせ面２０ａの精度不足または異物の混入等により突
合せ面２０ａに空隙が発生し、高周波トランス１８の出
力特性にばらつきを発生させ、ガスレーザ発振装置の出
力が装置ごとにばらつくという問題点があった。また、
輸送時の振動により突き合わせ面２０ａにずれが生じ、
高周波トランス１８の出力特性が下がり、ガスレーザ装
置に必要とされる出力が得られないという問題点があっ
た。Problems to be Solved by the Invention However, in such a conventional gas laser oscillation device, when mass-produced, voids are generated in the abutting surface 20a due to lack of precision in the abutting surface 20a of the ferrite core 20 or due to the introduction of foreign matter. However, there is a problem in that the output characteristics of the high frequency transformer 18 vary, and the output of the gas laser oscillation device varies from device to device. Also,
Due to vibration during transportation, the abutment surface 20a may be misaligned,
There was a problem in that the output characteristics of the high frequency transformer 18 deteriorated, making it impossible to obtain the output required for the gas laser device.

本発明は、このような従来の問題点を解決するものであ
り、出力特性のばらつきの少ない信頼性の高いガスレー
ザ発振装置を提供することを目的とする。The present invention solves these conventional problems, and aims to provide a highly reliable gas laser oscillation device with less variation in output characteristics.

課題を解決するための手段 本発明は、前記目的を達成するために、高電圧を発生さ
せる高電圧電源の出力トランスを、コ字形の１組のコア
を互いに突き合わせた高周波トランスとし、そのコア締
め付け強度を１０ｋｇｆから１００ｋｇｆの範囲に定め
たものである。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention uses an output transformer of a high voltage power supply that generates high voltage as a high frequency transformer in which a pair of U-shaped cores are butted against each other, and the cores are tightened. The strength is set in the range of 10 kgf to 100 kgf.

作用 本発明は、前記構成により、コ字形のコアの突き合わせ
面を１０ｋ　ｇｆからＬｏｏｋ　ｇｆの締め付け強度で
固定したので、コアの突き合わせ面に空隙ができたり、
突き合わせ面がずれたりすることがなく、高周波トラン
スの出力特性のばらつきを抑え、信頼性の高いガスレー
ザ発振装置を実現することができる。Effect of the Invention In the present invention, with the above configuration, the abutting surfaces of the U-shaped cores are fixed with a tightening strength of 10 kg gf to Look gf.
A highly reliable gas laser oscillation device can be realized without displacement of the abutting surfaces, suppressing variations in the output characteristics of the high frequency transformer.

実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明するが、
本発明が従来例と異なるのは、高電圧電源の高周波トラ
ンスの構造だけなので、以下に高周波トランスの構造に
ついてのみ説明する。EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
Since the present invention differs from the conventional example only in the structure of the high frequency transformer of the high voltage power supply, only the structure of the high frequency transformer will be described below.

第１図は、本発明の一実施例におけるガスレーザ発振装
置の高周波トランスの概略断面図である。第１図におい
て、２１は高周波トランスであり、２２は１次側巻線で
あり、２３は１次側巻線２２の上に絶縁距離を置いて同
軸巻にされた２次側巻線である。２４．２５はコ字形に
形成された１組のフェライトコアであり、その突き合わ
せた一方の脚部に１次側巻線２２および２次側巻Ｍ２３
が取り付けられている。２６はコ字形のコア保持具であ
り、フェライトコア２４，２５の下部および両側部を支
持し、その幅はフェライトコア２４．２５の輻を合わせ
た寸法よりも大きく、両者の間に隙間２７が形成されて
いる。２８はこの隙間２７に挿入された当て金であり、
フェライトコア２５の側面と同じ大きさを有し、フェラ
イトコア２５の側面に当てかわれている。２９はコア保
持具２６のフェライトコア２５側の側面に設けられたボ
ルトであり、その先端に押し金３０が設けられている。FIG. 1 is a schematic sectional view of a high frequency transformer of a gas laser oscillation device in one embodiment of the present invention. In FIG. 1, 21 is a high frequency transformer, 22 is a primary winding, and 23 is a secondary winding coaxially wound above the primary winding 22 with an insulating distance. . Reference numerals 24 and 25 denote a pair of ferrite cores formed in a U-shape, and a primary winding 22 and a secondary winding M23 are connected to one of the butted legs.
is installed. A U-shaped core holder 26 supports the lower and both sides of the ferrite cores 24 and 25, and its width is larger than the combined radius of the ferrite cores 24 and 25, with a gap 27 between them. It is formed. 28 is a pad inserted into this gap 27,
It has the same size as the side surface of the ferrite core 25 and is applied to the side surface of the ferrite core 25. A bolt 29 is provided on the side surface of the core holder 26 on the ferrite core 25 side, and a pusher metal 30 is provided at the tip of the bolt.

次に前記実施例の動作について説明する。１次側巻線２
２および２次側巻線２３は、フェライトコア２４．２５
の脚部と同様な軸に予め同軸巻にされた後、その軸を取
り除いた穴にフェライトコア２４．２５が通されてその
内部で突き合わされ、コア保持具２６内にセットされる
。フェライトコア２４，２５は、コア保持具２６のボル
ト２９を締め付けることにより、押し金３０および当て
金２８を介してフェライトコア２５がフェライト２４に
対して押圧され、互いに締め付けられる。ボルト２９に
よる締め付け強度は、１０ｋｇｆから１００ｋｇｆの範
囲に設定されており、フェライトコア２４，２５の大き
さ等を考慮して遮切な値が選ばれる。Next, the operation of the above embodiment will be explained. Primary winding 2
2 and the secondary winding 23 are ferrite cores 24.25
The ferrite cores 24 and 25 are wound coaxially in advance around a shaft similar to the leg portion of the core, and then the ferrite cores 24 and 25 are passed through the holes from which the shafts have been removed, abutted against each other inside the cores, and set in the core holder 26. By tightening the bolt 29 of the core holder 26, the ferrite cores 24 and 25 are pressed against the ferrite 24 via the pusher 30 and the stopper 28, and are tightened together. The tightening strength of the bolts 29 is set in the range of 10 kgf to 100 kgf, and a value that is suitable for use is selected in consideration of the sizes of the ferrite cores 24, 25, etc.

第２図は高周波トランスの出力特性のばらつきとコアの
締め付け強度との関係を示しており、締め付け強度が１
０ｋｇｆからＬｏｏｋ　ｇｆまでは高周波トランスの出
力特性のばらつきが少ないことを表している。Figure 2 shows the relationship between variations in the output characteristics of high-frequency transformers and the tightening strength of the core.
The range from 0 kgf to Look gf indicates that there is little variation in the output characteristics of the high frequency transformer.

前記実施例では、高周波トランス２１のフェライトコア
２４．２５を１０ｋｇｆから１００ｋＱｆの締め付け強
度で互いに固定しているので、高周波トランス２１の出
力特性のばらつきを最小限に抑えることができる。In the embodiment described above, since the ferrite cores 24 and 25 of the high frequency transformer 21 are fixed to each other with a tightening strength of 10 kgf to 100 kQf, variations in the output characteristics of the high frequency transformer 21 can be minimized.

発明の効果 以上のように、本発明のガスレーザ発振装置は、高電圧
を発生させる高電圧電源の出力トランスを、コ字形の１
組のコアを互いに突き合わせた高周波トランスとし、そ
のコアを１０ｋｇｆから１００ｋｇｆの締め付け強度で
互いに締め付けたので、コアの突き合わせ面に空隙がで
きたり、突き合わせ面かずれたりすることがなく、高周
波トランスの出力特性のばらつきを抑え、信頼性の高い
ガスレーザ発振装置を実現することができる。Effects of the Invention As described above, the gas laser oscillation device of the present invention connects the output transformer of the high voltage power supply that generates high voltage to the U-shaped one.
The high-frequency transformer has a set of cores butted against each other, and the cores are tightened together with a tightening strength of 10 kgf to 100 kgf, so there is no gap or misalignment of the butt surfaces of the cores, and the output of the high-frequency transformer is improved. It is possible to suppress variations in characteristics and realize a highly reliable gas laser oscillation device.

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例におけるガスレーザ発振装置
の高周波トランスの概略断面図、第２図は同高周波トラ
ンスにおける出力特性とコアの締め付け強度との関係を
示すグラフ、第３図は従来のガスレーザ発振装置の一例
を示す概略構成図、第４図は同ガスレーザ発振装置にお
ける高電圧電源の概略ブロック図、第５図は従来の高周
波トランスの概略断面図である。 １・・・放電管、２．３・・・電極、４・・・高電圧電
源、５・・・放電空間、６・・・全反射鏡、７・・・部
分反射鏡、８・・・レーザビーム、９・・・送気管、ｌ
ｏ・・・レーザガスの流れ方向、１１．１２川熱交換器
、１３・・・送風機、１４・・・商用電源、１５・・・
整流器、１６・・・平滑コンデンサ、１７・・・スイッ
チング電源、１８・・・高周波トランス、１８ａ・・・
１次側巻線、１８ｂ・・・２次側巻線、１９・・・高圧
直流平滑回路、２ｏ・・・フェライトコア、２０ａ・・
・突き合わせ面、２１・・・高周波トランス、２２・・
・１次側巻線、２３・・・２次側巻線、２４．２５・・
・フェライトコア、２６・・・コア保持具、２７川隙間
、２８・・・当て金、２９・・・ボルト、３ｏ・・・押
し金。 代理人の氏名　　弁理士　蔵　合　正　博第１図 ／高周波トラシス ゝ−フ＋ フエフイトコア コア保持共 当て会 第５図 第４図 １７スイツチシク竜源 １９高圧直流平滑回路 第２図 締め付け強度（ｋｇｆｌ 第５図[Brief Description of the Drawings] Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a high-frequency transformer of a gas laser oscillation device according to an embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a graph showing the relationship between output characteristics and core tightening strength in the same high-frequency transformer. , FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional gas laser oscillation device, FIG. 4 is a schematic block diagram of a high voltage power supply in the same gas laser oscillation device, and FIG. 5 is a schematic sectional view of a conventional high frequency transformer. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Discharge tube, 2.3... Electrode, 4... High voltage power supply, 5... Discharge space, 6... Total reflection mirror, 7... Partial reflection mirror, 8... Laser beam, 9...Air pipe, l
o...Flow direction of laser gas, 11.12 River heat exchanger, 13...Blower, 14...Commercial power supply, 15...
Rectifier, 16... Smoothing capacitor, 17... Switching power supply, 18... High frequency transformer, 18a...
Primary winding, 18b... Secondary winding, 19... High voltage DC smoothing circuit, 2o... Ferrite core, 20a...
・Abutment surface, 21...High frequency transformer, 22...
・Primary winding, 23...Secondary winding, 24.25...
- Ferrite core, 26... Core holder, 27 River gap, 28... Pad, 29... Bolt, 3o... Push metal. Name of agent Patent attorney Masahiro Kuro Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 絶縁体からなる放電管内を光軸方向に送風機によりレー
ザガスを流し、前記放電管の両端に設けられた電極間に
高電圧電源を接続し、前記放電管内に放電を発生させ、
前記放電をレーザ励起源として前記放電管の軸方向にレ
ーザビームを発生するガスレーザ発振装置において、前
記高電圧電源の出力トランスを、コ字形の１組のコアを
互いに突き合わせたコアを有する高周波トランスとし、
前記１組のコアを１０ｋｇｆから１００ｋｇｆの締め付
け強度で互いに締め付けたことを特徴とするガスレーザ
発振装置。A blower causes laser gas to flow through a discharge tube made of an insulator in the optical axis direction, a high voltage power source is connected between electrodes provided at both ends of the discharge tube, and a discharge is generated within the discharge tube.
In the gas laser oscillation device that generates a laser beam in the axial direction of the discharge tube using the discharge as a laser excitation source, the output transformer of the high voltage power supply is a high frequency transformer having a core in which a pair of U-shaped cores are butted against each other. ,
A gas laser oscillation device characterized in that the pair of cores are tightened together with a tightening strength of 10 kgf to 100 kgf.