能够进行温度调整的气体激光振荡器制造技术

本发明专利技术的气体激光振荡器具备：共振器部；热交换器，其流过与激光气体进行热交换的流体；冷却器，其冷却热交换器内的流体，提供到热交换器内；热传导装置，其向共振器部传导流体的热，气体激光振荡器还具备：第一流路，其向热传导装置提供热交换器内的用于激光气体的冷却的流体；第二流路，其在向热交换器内提供之前向热传导装置提供通过冷却器冷却后的流体；切换阀，其切换为第一流路和第二流路的任意一方。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种采用了通过热交换器冷却激光气体的方式的气体激光振荡器，特别涉及能够进行共振器部的温度调整的气体激光振荡器。
技术介绍
已知将激光对着金属、树脂材料等而进行切割、开孔等加工的激光加工机。在这样的激光加工机中，大多安装有能够进行大输出的碳酸气体激光振荡器。碳酸气体激光振荡器具备：共振器部，其对主要由二氧化碳、氮气以及氦气组成的混合气体(以下称为激光气体)进行激励，为了放大被激励后的激光气体所发出的光而使其共振。共振器部具备容纳激光气体的放电管、分别配置在放电管的长轴方向两端的全反射镜和半反射镜(输出镜)。如果通过放电激励放电管内的激光气体，则向放电管的长轴方向释放光。该光在全反射镜和半反射镜(输出镜)之间重复反射而被放大，并且透过输出镜向共振器外输出。在通过放电激励放电管内的激光气体而产生激光的情况下，向激光气体提供的放电能量的百分之十几被转换为光。剩余的放电能量成为热，激光气体的温度上升。由此，共振器部的温度上升，因此构成共振器部的构件有可能变形。因此，在气体激光振荡器中，使得从放电管流出成为高温的激光气体并通过热交换器进行冷却，返回到放电管内。进而，还使冷却水在热交换器中循环，通过激光振荡器外部的冷却装置例如冷却器将该冷却水的温度控制为固定的温度。通过这样抑制激光气体的温度上升，构成共振器部的构件难以变形，因此使激光输出稳定。特别是高精度地定位作为构成共振器部的部件的输出镜、全反射镜等，因此共振器部的温度控制是用于使激光输出稳定的重要技术。因此，提出了多个控制共振器部的温度的技术。日本特开2001-57452号公报公开了一种气体激光振荡器，其具备：流路，其使冷却介质在冷却介质在保持共振器的反射镜的光具座内循环；和电磁阀，其对该流路进行开闭。在该气体激光振荡器中，通过温度传感器测定在光学光
具座内流动的冷却介质的温度，根据该测定值来开闭电磁阀。由此，抑制冷却介质的温度上升，将共振器部的温度保持在预定的温度范围内。另外，日本特开平01-232779号公报公开了一种气体激光共振器，其具备：反射镜冷却系统，其使冷却水在共振器部的反射镜中循环；热交换器，其冷却激光介质；以及激光介质冷却系统，其使冷却水在热交换器中循环。该气体激光振荡器还具备连接激光介质冷却系统和反射镜冷却系统的配管、开闭该配管的电磁阀。并且，在反射镜冷却系统的冷却水的温度比预定的温度低时，关闭电磁阀。在反射镜冷却系统的冷却水温度比预定的温度高时，对电磁阀进行打开动作，将流过激光介质冷却系统的热交换器的冷却水的一部分提供给反射镜冷却系统。日本特开2001-24257号公报公开了以下的方法，即通过使控制为固定温度的水在共振器部的周围螺旋状地流动，而使共振器部的温度分布更均匀。日本特开2009-117700号公报公开了一种气体激光振荡器，其具备将激光气体密闭在气体激光振荡器内的气体流路、冷却气体流路内的激光气体的热交换器。进而，在气体流路中设置有绕过热交换器的气体弯路、调整流过该气体弯路的激光气体的流量的气体流量调整阀。通过气体流量调整阀来调整通过热交换器的激光气体的量，从而调整激光气体的温度。但是，在上述共振器部中，通过高精度地定位应该配置在放电管两端的各反射镜，来使激光共振。因此，如果各反射镜的位置偏离，则有时发生激光输出的下降等碳酸气体激光振荡器的动作变得不稳定的情况。另外，在各反射镜的定位作业中，一边调整各反射镜的位置一边使碳酸气体激光振荡器动作，将反射镜固定在能够稳定地振荡预定的输出的状态、即恒定状态的地方。即，在共振器部的温度分布是恒定状态的温度分布时，对各反射镜进行定位。因此，在启动了碳酸气体激光振荡器后，有时共振器部的温度分布会从恒定状态的温度分布偏离。在该情况下，有时各反射镜的位置从恒定状态下的位置偏离，碳酸气体激光振荡器的动作变得不稳定。特别是在寒冷地方、冬季等中使用碳酸气体激光振荡器的情况下，更加显著地发生在碳酸气体激光振荡器启动后的动作不稳定的问题。针对上述问题，通过启动碳酸气体激光振荡器，通过进行一定时间的放电管内的气体放电来使共振器部的温度上升。然后，如果共振器部的温度分布成
为恒定状态的温度分布，则激光振荡准备完成，许可来自共振器部的激光振荡。但是，这样的对策存在从启动碳酸气体激光振荡器后到激光振荡准备完成为止花费时间的问题点。进而，在碳酸气体激光振荡器中，设计为从共振器部向外部释放热。具体地说，如果启动碳酸气体激光振荡器，则使通过冷却器被控制为固定温度的冷却水在热交换器内流动，通过热交换器冷却激光气体。因此，在从冷却的状态启动碳酸气体激光振荡器时，激光气体被冷却，因此共振器部的温度反而难以上升。其结果是还存在从启动碳酸气体激光振荡器后到能够进行稳定的振荡动作为止的时间变长的问题点。此外，日本特开2001-57452号公报、日本特开平1-232779号公报、日本特开2001-24257号公报以及日本特开2009-117700号公报的任意一个都只不过公开了将包含激光气体、反射镜等的共振器部进行冷却使得共振器部的温度不超过预定温度的技术。即，在日本特开2001-57452号公报、日本特开平1-232779号公报、日本特开2001-24257号公报以及日本特开2009-117700号公报所记载的气体激光振荡器中，在启动气体激光振荡器后只进行抑制共振器部的温度上升的控制。因此，在寒冷地方、冬季等中使用了气体激光振荡器的情况下，存在从启动气体激光振荡器后到能够进行稳定的振荡动作为止花费时间的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种气体激光振荡器，其在寒冷地方、冬季等中使用了气体激光振荡器的情况下，能够启动气体激光振荡器而尽早地完成振荡准备。根据本专利技术的第一形式，提供一种气体激光振荡器，其具备：共振器部，其具有通过放电而激励激光气体的放电部，使通过激光气体的激励而产生的激光振荡；热交换器，其流过与激光气体进行热交换的流体；冷却器，其吸出热交换器内的流体，冷却该流体并提供到热交换器内；以及热传导装置，其向共振器部传导流体的热，其特征在于，具备：第一流路，其从热交换器向热传导装置提供热交换器内的用于激光气体冷却的流体；第二流路，其在将通过冷却器冷却后的流体提供给热交换器内之前提供给热传导装置；切换阀，其切换为第一流路或第二流路的任意一方。根据本专利技术的第二形式，提供一种气体激光振荡器，其在第一形式的气体
激光振荡器中，还具备：调整阀，其调整通过冷却器冷却的应该向热交换器提供的流体的流量。根据本专利技术的第三形式，提供一种气体激光振荡器，其在第二形式的气体激光振荡器中，共振器部具备：振荡防止装置，其防止激光的振荡。根据本专利技术的第四形式，提供一种气体激光振荡器，其在第一～第三形式的任意一个气体激光振荡器中，还具备：温度传感器，其测定共振器部的温度；控制装置，其将通过温度传感器测定的测定温度与预定的温度进行比较，根据该比较结果来控制切换阀。根据本专利技术的第五形式，提供一种气体激光振荡器，其在第三形式的气体激光振荡器中，还具备：温度传感器，其测定共振器部的温度；控制装置，其将通过温度传感器测定的测定温度与预定的温度进行比较，根据该比较结果来控制切换阀、调整阀以及振荡防止装置中的至少一个。根据本专利技术的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体激光振荡器，其特征在于，具备：共振器部，其具有通过放电激励激光气体的放电部，使通过上述激光气体的激励而产生的激光振荡；热交换器，其流过与上述激光气体进行热交换的流体；冷却器，其吸出上述热交换器内的上述流体，冷却该流体并提供到上述热交换器内；热传导装置，其向上述共振器部传导上述流体的热；第一流路，其从上述热交换器向上述热传导装置提供上述热交换器内的用于上述激光气体的冷却的上述流体；第二流路，其在向上述热交换器内提供通过上述冷却器进行了冷却的上述流体之前提供给上述热传导装置；以及切换阀，其切换为上述第一流路和上述第二流路中的任意一方。

【技术特征摘要】
2015.02.27 JP 2015-0391311.一种气体激光振荡器，其特征在于，具备：共振器部，其具有通过放电激励激光气体的放电部，使通过上述激光气体的激励而产生的激光振荡；热交换器，其流过与上述激光气体进行热交换的流体；冷却器，其吸出上述热交换器内的上述流体，冷却该流体并提供到上述热交换器内；热传导装置，其向上述共振器部传导上述流体的热；第一流路，其从上述热交换器向上述热传导装置提供上述热交换器内的用于上述激光气体的冷却的上述流体；第二流路，其在向上述热交换器内提供通过上述冷却器进行了冷却的上述流体之前提供给上述热传导装置；以及切换阀，其切换为上述第一流路和上述第二流路中的任意一方。2.根据权利要求1所述的气体激光振荡器，其特征在于，还具备：调整阀，其调整通过上述冷却器进行了冷却的应该提供给上述热交换器的上述流体的流量。3.根据权利要求2所述的气体激光振荡器，其特征在于，上述共振器部具备：振荡防止装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：高实哲久，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP