JPH0456368A - 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 holding at least one pair of the joined feet of the cores with a holding cylinder. CONSTITUTION:A holding cylinder 26 is a little shorter than feet 24b and 25b and tolerance, or a difference between the inner diameter of the holding cylinder 26 and the outer diameter of the feet 24b and 25b, is 1.0mm or less. A primary winding 22 and a secondary winding 23 are wound coaxially around a shaft of the same diameter as the feet 24a, 24b, 25a, and 25b, the shaft is removed, and the feet 24a and 25a of ferrite cores 24 and 25 are fitted and joined therein. The other feet 24b and 25b are fitted and joined in the holding cylinder 26 and fastened with a core holder by pressing inside. Therefore, the feet 24b and 25b of the ferrite cores 24 and 25 are held with the holding cylinder 26 and the joined faces do not slip.

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 従来の軸流型ガスレーザ発振装置の一例を第４図に示す
。第４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５の両
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１００ｉ／ｓｅｅ程度のガス流を発生させる。2. Description of the Related Art An example of a conventional axial flow type gas laser oscillation device is shown in FIG. In FIG. 4, 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,
The total reflection mirror 6 and the partial reflection mirror 7 are fixedly arranged at both ends of the discharge space 5 and constitute 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. Reference numerals 11 and 12 designate heat exchangers for lowering the temperature of the laser gas that has increased in temperature due to discharge or the like in the discharge space 5 inside the discharge tube 1. 13 is a blower for circulating the laser gas, and the discharge space 5
A gas flow of approximately 100 i/see is generated.

次に前記従来の細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 trickle 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５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. 5 is a schematic block diagram showing the configuration of the high voltage power supply 4 in the gas laser generator.

第５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. 5, 14 is a commercial power supply, 15 is a rectifier, and 16 is a commercial power supply.
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２００Ｖ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に入力される。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 200V 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 input 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５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。Normally, 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６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２０の突き合わせ面２０ａは互いに密着している
。FIG. 6 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 20 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のずれにより、高周波トランス１８の出
力特性にばらつきが生じる問題点があった。また、輸送
時の振動により、同様にフェライトコア２０の突き合わ
せ面２０ａがずれて、高周波トランス１８の出力特性に
ばらつきが生じ、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。Problems to be Solved by the Invention However, in such a conventional gas laser oscillation device, when mass-produced, there is a problem in that the output characteristics of the high-frequency transformer 18 vary due to misalignment of the abutting surfaces 20a of the ferrite cores 20. there were. Furthermore, due to vibration during transportation, the abutting surfaces 20a of the ferrite cores 20 similarly shift, causing variations in the output characteristics of the high-frequency transformer 18, resulting in a problem in that the output of the gas laser oscillator varies from device to 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
せるための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
コアの突き合わせた少なくとも一方の脚部を保持筒で保
持したものである。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 for generating high voltage as a high frequency transformer in which a pair of U-shaped cores are butted against each other. At least one of the abutted legs of the core is held by a holding cylinder.

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
た少なくとも一方の脚部が保持筒で保持されるので、コ
アの突き合わせ面がずれることがなく、高周波トランス
の出力特性のばらつきを抑えることができ、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。According to the present invention, with the above configuration, at least one of the legs of the U-shaped core that abuts against each other is held by the holding cylinder, so that the abutting surfaces of the cores do not shift, thereby suppressing variations in the output characteristics of the high frequency transformer. This makes it possible to realize a highly reliable gas laser oscillation device.

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−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は断面円形
で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２４ａ、２５ａに１次側巻線
２２および２次側巻線２３が取り付けられており、その
反対側の脚部２４ｂ、２５ｂに円筒状の保持筒２６が取
り付けられている。円筒状の保持筒２６は、他方の脚部
２４ｂ、２５ｂの長さよりも少し短く形成され、また、
保持筒２６の内径寸法と脚部２４ｂ、２５ｂの外径寸法
との間の隙間すなわち公差は、１．０ｍｍ以下に設定さ
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 designate a pair of ferrite cores each having a U-shape with a circular cross section, and a primary winding 22 and a secondary winding 23 are attached to one leg portion 24a, 25a that abut against each other. A cylindrical holding tube 26 is attached to the legs 24b and 25b on the opposite side. The cylindrical holding tube 26 is formed slightly shorter than the length of the other leg portions 24b and 25b, and
The gap or tolerance between the inner diameter of the holding cylinder 26 and the outer diameter of the legs 24b and 25b is set to 1.0 mm or less.

１次側巻線２２および２次側巻線２３は、フェライトコ
ア２４．２５の脚部２４ａ、２５ａ、２４ｂ、２５ｂと
同径の軸に予め同軸巻にされ、その後、その軸を取り除
いた穴にフェライトコア２４．２５の一方の脚部２４ａ
、２５ａを通して内部で突き合わせるとともに、保持筒
２６に他方の脚部２４ｂ、２５ｂを通して内部で突き合
わせ、図示されないコア保持具により互いに内向きに押
圧されて固定される。したがって、フェライトコア２５
は、その脚部２４ｂ、２５ｂが保持筒２６で保持されて
いるので、その突き合わせ面がずれることがない。The primary winding 22 and the secondary winding 23 are coaxially wound in advance around a shaft having the same diameter as the legs 24a, 25a, 24b, 25b of the ferrite core 24.25, and then the shaft is removed from the hole. One leg 24a of the ferrite core 24.25
, 25a and abut against each other internally through the holding cylinder 26 through the other leg portions 24b and 25b, and are fixed by being pressed inwardly to each other by a core holder (not shown). Therefore, ferrite core 25
Since the leg portions 24b and 25b are held by the holding cylinder 26, the abutting surfaces will not shift.

第２図は高周波トランスの出力特性のばらつきと、コア
脚部および保持筒の間の公差との関係を示しており、公
差が１．０ｍｍ以下、０．０１ｍｍ以上の範囲で出力特
性のばらつきが少ないことを示している。Figure 2 shows the relationship between variations in the output characteristics of a high-frequency transformer and the tolerance between the core legs and the holding cylinder. It shows that there are few.

第３図は高周波トランスの１次インダクタンスと、コア
脚部および保持筒の間の公差との関係を示しており、公
差が１．０ｍｍを越えると１次インダクタンスが低下し
すぎて電力伝達効率が悪くなることを示している。同じ
出力特性を確保するためには、高周波トランス自体を大
型化しなければならず、小型化のメリットがな（なる。Figure 3 shows the relationship between the primary inductance of a high-frequency transformer and the tolerance between the core leg and the holding tube. If the tolerance exceeds 1.0 mm, the primary inductance decreases too much and the power transfer efficiency decreases. It shows that it's going to get worse. In order to maintain the same output characteristics, the high-frequency transformer itself must be made larger, which eliminates the benefits of downsizing.

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の他方の脚部２４ｂ、２５ｂと保持ｆＷ２６
との間の公差を１．０ｍｍ以下に設定しているので、高
周波トランス２１を大型化することなく、その出力特性
のばらつきを最小限に抑えることができる。In the embodiment, the other leg portions 24b, 25b of the ferrite core 24.25 of the high frequency transformer 21 and the holding fW26
Since the tolerance between the high-frequency transformer 21 and the high-frequency transformer 21 is set to 1.0 mm or less, variations in its output characteristics can be minimized without increasing the size of the high-frequency transformer 21.

なお、前記実施例では、コア２４．２５の他方の脚部２
４ｂ、２５ｂに保持筒２６を設けたが、一方の脚部２４
ａ、２５ａにも保持筒２６を設け、その上に１次側巻線
２２および２次側巻線２３を取り付けてもよい。In addition, in the above embodiment, the other leg portion 2 of the core 24.25
4b and 25b are provided with holding cylinders 26, but one leg 24
A, 25a may also be provided with a holding cylinder 26, and the primary winding 22 and the secondary winding 23 may be attached thereon.

また、前記実施例では、フェライトコア２４゜２５の断
面が円形なので、保持筒２６も円形に形成したが、フェ
ライトコアの断面が非円形の場合は、その形状に合わせ
て保持筒の内周形状を形成し、その保持筒の内周とフェ
ライトコアの外周との間に０．１ｍｍ以下の隙間を設け
ればよい。Furthermore, in the above embodiment, since the cross section of the ferrite core 24°25 is circular, the holding cylinder 26 is also formed circularly. However, if the cross section of the ferrite core is non-circular, the inner peripheral shape of the holding cylinder may be changed to match the shape. , and provide a gap of 0.1 mm or less between the inner periphery of the holding cylinder and the outer periphery of the ferrite core.

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
のコアの突き合わせた少なくとも一方の脚部を保持筒で
保持したので、コアの突き合わせ面がずれることがなく
、高周波トランスの出力特性のばらつきを抑えることが
でき、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 pair of cores butted against each other, and at least one of the butted legs of the cores is held by a holding tube, so the butting surfaces of the cores do not shift and variations in the output characteristics of the high-frequency transformer can be suppressed. This makes it possible to realize a highly reliable gas laser oscillation device.

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

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脚部および保持筒の間の公
差との関係を示すグラフ、第３図は同高周波トランスに
おける１次インダクタンスとコア脚部および保持筒の間
の公差との関係を示すグラフ、第４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５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
６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、１
０・・・レーザガスの流れ方向、１１．１２・・・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、２０・・・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、２４ａ。 ２５ａ・・・一方の脚部、２４ｂ、２５ｂ・・・他方の
脚部、２６・・・保持筒。 代理人の氏名　　弁理士　蔵　合　正　博第２図 ホ 第１図 脚部 第４図 第５図 １７スイツチシク電源 １９高圧直流平滑回路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 the output characteristics and the tolerance between the core leg and the holding cylinder in the same high-frequency transformer. Fig. 3 is a graph showing the relationship between the primary inductance and the tolerance between the core legs and the holding cylinder in the same high-frequency transformer, Fig. 4 is a schematic configuration diagram showing an example of a conventional gas laser oscillation device, and Fig. 5 is A schematic block diagram of a high voltage power supply in the gas laser oscillation device, and FIG. 6 is a schematic cross-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, 1
0... Laser gas flow direction, 11.12... 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, 20... Ferrite core, 20a
...Abutting surface, 21...High frequency transformer, 22
...Primary winding, 23...Secondary winding, 24.25
...Ferrite core, 24a. 25a... One leg portion, 24b, 25b... Other leg portion, 26... Holding cylinder. Name of agent Patent attorney Masahiro Kura Figure 2 E Figure 1 Legs Figure 4 Figure 5 17 Switch power supply 19 High voltage DC smoothing circuit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）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組のコアを突き合わせた少なくとも一方の
脚部の外周を保持筒で保持したことを特徴とするガスレ
ーザ発振装置。(1) Laser gas is caused to flow through a discharge tube made of an insulator in the optical axis direction using a blower, a high voltage power source is connected between electrodes provided at both ends of the discharge tube, a discharge is generated within the discharge tube, and the discharge In a gas laser oscillation device that generates a laser beam in the axial direction of the discharge tube 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, and the A gas laser oscillation device characterized in that the outer periphery of at least one leg of a pair of cores abutted against each other is held by a holding cylinder. （２）コア脚部の外周と保持筒の内周との間に１．０ｍ
ｍ以下の隙間を設けたことを特徴とする請求項（１）記
載のガスレーザ発振装置。(2) 1.0m between the outer circumference of the core leg and the inner circumference of the holding cylinder
The gas laser oscillation device according to claim 1, characterized in that a gap of m or less is provided.