JPH0456368A - Gas laser exciter - Google Patents
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Abstract
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.
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)
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.
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.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP16707790A JPH0456368A (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Gas laser exciter |
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JP16707790A JPH0456368A (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Gas laser exciter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0456368A true JPH0456368A (en) | 1992-02-24 |
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ID=15842981
Family Applications (1)
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JP16707790A Pending JPH0456368A (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Gas laser exciter |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0456368A (en) |
-
1990
- 1990-06-26 JP JP16707790A patent/JPH0456368A/en active Pending
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