JP3259591B2 - レーザ発振器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ発振器に関する
もので、特に、信頼性を向上させたレーザ発振器に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図１５は、例えば、特公昭６３−６４０
７３号公報に記載された従来のレーザ発振器の発振器本
体部分の構成を示す斜視図である。図において、１は発
振器本体、２はレーザ媒質ガスを封入する筺体、３は上
下に配設された一対の放電電極、４はレーザガス流路を
形成するダクト、５は熱交換器、６は媒質ガス循環手段
としてのブロア、７は部分反射鏡、８は全反射鏡、７ａ
は部分反射鏡７を含むレーザビーム発射手段、８ａは全
反射鏡８を含むレーザビーム反射手段、９はレーザビー
ムである。

【０００３】図１６は従来のレーザ発振器の構成を示す
構成図である。図において、１０は冷却装置、２３は熱
交換器５の冷却用の冷却媒質の入口ポート、２４は熱交
換器５の冷却用の冷却媒質の出口ポート、２５または２
６はそれぞれ筐体２に設けた熱交換器５の冷却用の冷却
媒質の入口ポートまたは出口ポート、２７，２８は配管
の分岐点、２９，３０は各々入口ポート２５または出口
ポート２６から熱交換器５に至る配管、３３，３４はそ
れぞれ筐体２に設けた放電電極３の冷却用冷却媒質の入
口ポートまたは出口ポート、３１，３２は各々入口ポー
ト３３または出口ポート３４から放電電極３に至る配
管、２９，３０は分岐点２７，２８から入口ポート３３
または出口ポート３４に至る配管、３１，３２は分岐点
から入口ポート３３または出口ポート３４に至る配管、
２１，２２は冷却装置１０と発振器本体１間の配管、１
１はチラー、１２はタンク、１３はタンク戻口、１４は
ポンプ、１５はイオン交換器、１６はタンク出口、１
７，１８はイオン交換器１５とポンプ１４とを接続する
配管である。３５は一対の放電電極３の相互間を接続す
る配管である。

【０００４】図１７は図１６で示した熱交換器５の構造
図、図１８は図１７で示した熱交換器５における“Ａ”
部の要部拡大断面図、図１９は図１７で示した熱交換器
５における“Ｂ”部の要部拡大断面図、図２０は図１９
における“Ｃ”部の要部拡大断面図である。図におい
て、５ａはフィン、５ｂは銅管、２３ａ，２４ａはヘッ
ダ、２３ｂ，２４ｂはヘッダ足、５ｃはＵベンド管、５
ｄはフラックスタイプ等のろう材である。熱交換器５
は、フィン５ａ及び銅管５ｂ、ヘッダ２３ａ，２４ａ、
ヘッダ足２３ｂ，２４ｂ、Ｕベンド管５ｃによって構成
される。

【０００５】次に、従来のレーザ発振器の動作について
説明する。筐体２には、放電を発生することにより、レ
ーザ媒質ガスを励起する一対の放電電極３と、レーザ媒
質ガスを循環させるブロア６と、レーザ媒質ガスを冷却
する熱交換器５を有し、レーザ媒質ガスが一対の放電電
極３の間を通過することにより、レーザ発振可能な状態
に励起される。放電電極３の少なくとも一方は表面に誘
電体層を持ち、図示されていない交流電源から電力が供
給され、交流放電を生じさせる。放電によって高温にな
ったレーザ媒質ガスは、ダクト４を通って熱交換器５に
入り冷却され、ブロア６を通って矢印Ａの方向に循環す
る。筐体２の長手方向に配置されたレーザビーム発射手
段７ａに含まれる部分反射鏡７及びレーザビーム反射手
段８ａに含まれる全反射鏡８で構成される共振器ミラー
により作られる光路は、放電によりレーザ媒質ガスが励
起状態となった励起領域を通過する。

【０００６】全反射鏡８で反射されたレーザビーム９は
部分反射鏡７に到達し、部分反射鏡７に到達したレーザ
ビーム９の一部はそのまま外部に出力され、残りは逆の
ルートを通って全反射鏡８まで戻り、上記のプロセスが
繰返される。レーザビーム９はこのようにして励起領域
を反復通過する間に増幅され、部分反射鏡７から外部に
出力される。

【０００７】レーザ発振器の動作においては、熱交換器
５と放電電極３の冷却のために冷却装置１０から供給さ
れる冷却水が必要である。冷却水は冷却装置１０から発
振器本体１に供給される。放電電極３を通過するレーザ
媒質ガスの温度が低い方がレーザ発振の効率が良い。し
たがって、熱交換器５を冷却する冷却水の温度は低い方
が良い。また、放電電極３の誘電体も温度が低い方が絶
縁破壊電圧が高く信頼性が高い。このような理由によ
り、熱交換器５及び放電電極３を冷却する冷却水の温度
は凍結しない程度の低温に設定されており、熱交換器５
及び放電電極３を冷却する冷却水は同一系統の冷却水が
用いられている。

【０００８】冷却水は配管２１を通り冷却装置１０から
発振器本体１に供給される。冷却水は配管２１の分岐点
２７で分かれ、筐体２に設けられた入口ポート２５から
筐体２内に入った冷却水は配管２９を通って熱交換器５
に供給され、配管３０を通って筐体２に設けられた出口
ポート２６から再び筐体２外へと出ていき、配管２２の
分岐点２８に至る。一方、筐体２に設けられた入口ポー
ト３３から筐体２内に入った冷却水は配管３１を通って
下側の放電電極３に入り、配管３５を通って上側の放電
電極３に入った後、配管３２を通って筐体２に設けられ
た出口ポート３４から再び筐体２外へと出ていき、配管
２２の分岐点２８に至る。その後、冷却水は配管２２を
通り発振器本体１から冷却装置１０に戻る。

【０００９】冷却装置１０に戻ってきた冷却水は、チラ
ー１１で冷やされ、タンク戻口１３からタンク１２に入
る。タンク戻口１３から冷却水がタンク１２内の気相中
に放出され、タンク出口１６からタンク１２外へ出てい
く冷却水に再び混入しないようにしている。タンク１２
内の水はポンプ１４により配管２１を通って冷却装置１
０から出ていく。このようにして冷却水は、冷却水系を
循環し、第１の冷却水循環回路が構成されている。

【００１０】また、ポンプ１４の冷却水出入口付近に設
けられ、イオン交換器１５が接続された配管１７、１８
により、第２の冷却水循環回路が構成されている。この
第２の冷却水循環回路を通った冷却水は、イオン交換器
１５（陽、陰イオン交換剤混在）により純水化され、電
気導電度が小さくなる。時間の経過とともに第１の冷却
水循環回路を流れる冷却水の電気導電度が小さくなり、
電気導電度が小さい状態が保たれる。導電度の小さい冷
却水は高電圧が印加された放電電極３を冷却するのに必
要である。

【００１１】次に、熱交換器５について説明する。レー
ザ発振器の熱交換器５は筐体２の中にあるために、要求
される条件が非常に厳しい。レーザ発振器において有効
な出力を得るためには筐体２内の露点は、−３０℃以下
に保つ必要がある。このためには、水蒸気ほどの水漏れ
も許されず、熱交換器５にピンホール程度の穴があくこ
とも許されない。通常の水で冷やすタイプの熱交換器５
の使用環境では、この程度の穴は問題にならないことか
ら考えると、レーザ発振器用の熱交換器５に要求される
耐腐食性能は非常に高いものである。

【００１２】高温のレーザ媒質ガスは、熱交換器５のフ
ィン５ａの間を流れており、フィン５ａは冷却水が流れ
る銅管５ｂと接触し、銅管５ｂがフィン５ａを貫通する
ように設けられ、高温のレーザ媒質ガスから奪った熱量
を冷却水に吸収させるようになっている。

【００１３】熱交換器５に供給される冷却水は、入口ポ
ート２３及び入口側ヘッダ２３ａから入り、ここで分岐
されてヘッダ足２３ｂを通って銅管５ｂの中を流れ、熱
交換器５の入口側ヘッダ２３ａの反対側のＵベンド管５
ｃで方向を変えられ、再び銅管５ｂ、ヘッダ足２３ｂを
通って出口側ヘッダ２４ａから出口ポート２４に至る。

【００１４】上記熱交換器５のヘッダ２３ａ，２４ａ、
ヘッダ足２３ｂ，２４ｂ、銅管５ｂ、Ｕベンド管５ｃの
接合部は、ろう付けによりろう材５ｄで接合されてい
る。その構造の一例を図２０を用いて詳述する。ヘッダ
足２３ｂ，２４ｂと銅管５ｂの接合部は、ろう材５ｄで
埋められている。

【００１５】ろう付けは、通常、フラックスを用いてそ
のろう付け作業が行われるが、このフラックスはろう付
け後に残留していると管の腐食を招くことになり、完全
に除去しなければいけない。レーザ発振器の熱交換器５
は構造が複雑なため、特に、管内側において、ろう付け
工程後のフラックスの完全除去は非常に困難である。し
たがって、ろう材５ｄとして、ろう付け時にフラックス
を使用せずに施工できるノンフラックスタイプのものを
使用している。ノンフラックスタイプのろう材５ｄとし
ては、リン銅ろうがあり、レーザ発振器の熱交換器５の
ろう付けにはリン銅ろうを使用している。

【００１６】しかし、リン銅ろうによるろう付けを実施
した銅管５ｂを電気導電度の小さい水中で使用し続けて
いるものにおいては、ろう付け部周辺において腐食が始
まり、それが徐々にろう材５ｄと銅管５ｂの境界部にお
いて進行していく現象が観察された。この腐食により、
１０年程度使用されるものは、熱交換器５に穴ができた
り、筐体２内に冷却水が漏れたり、筐体２内の水分量が
大きくなり、出力はおろかレーザ発振不可能の状態に陥
ってしまう危険性があった。

【００１７】この腐食は、ろう材５ｄ内に含まれるリン
により誘発されて始まると推定される。これを反応式で
説明すると次のようになる。まず、リンが水と反応し、
りん酸を発生する。 Ｐ＋４Ｈ2 Ｏ → Ｈ2 ＰＯ4 - ＋６Ｈ+ ＋５ｅ- このりん酸の作用により、銅管の酸化皮膜が壊される。 ＣｕＯ＋２Ｈ+ → Ｃｕ2+＋Ｈ2 Ｏ これにより、銅管５ｂの銅が水中に露出し、銅が腐食す
る。 Ｃｕ＋Ｈ2 Ｏ → ＣｕＯ＋２Ｈ+ ＋２ｅ- Ｃｕ → Ｃｕ2+＋２ｅ- また、水中に酸素があると、上式の電子を消費する還元
反応がおこる。これにより腐食が加速される。 Ｏ2 ＋２Ｈ2 Ｏ＋４ｅ- → ４ＯＨ-

【００１８】よって、その腐食進行は、冷却水中の溶存
酸素量を減少させることにより、進行速度を遅くするこ
とができると推定され、本発明者等によって確認され
た。また、この種の腐食は銅管５ｂ内面に酸化物が付着
している方が誘発され難いが、電気導電度の小さい純水
中においては銅管５ｂ内面に酸化物が付着し難く、純水
中において誘発されやすいと考えられる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
レーザ発振器の構成では熱交換器５の冷却用の冷却水は
電気導電度の小さい純水であり、ろう材にはリンが含ま
れているために腐食の誘発を防ぐことは難しい。また、
腐食が誘発された場合において溶存酸素量を低く抑える
ことが難しい。冷却装置１０に戻ってきた冷却水は、タ
ンク戻口１３からタンク１２内に放出されるが、タンク
１２の気相には空気があり、タンク１２内の水面より酸
素が冷却水に溶け込んでしまう。したがって、冷却水の
溶存酸素量を飽和溶存酸素量より際だって低いレベルに
保つことは極めて困難である。従来のレーザ発振器は、
このように構成されているので、熱交換器５の水漏れに
より突然にレーザ発振器が動作不可能になるという可能
性があった。

【００２０】タンク１２内の冷却水に酸素が溶け込まな
いようにするために、実開昭６３−８６０９６号公報に
掲載の技術では、次のように対応している。図２１は従
来のレーザ発振器の冷却装置のタンクの模式図であり、
図１６における冷却装置１０のタンク１２に相当するも
のである。図において、４０は冷却水の浮力で浮かせた
発泡性の合成樹脂で形成された板状のフロートである。
フロート４０は板状であるが、板状のフロート４０では
タンク１２の壁面との接触部分において隙間ができない
ようにするにはタンク１２の壁面の垂直度や平面度の精
度を高くする必要がある。また、精度よくタンク１２を
製作してもタンク１２と板状のフロート４０との摩擦の
ために、フロート４０が水上で引っかかったり、水面下
に没したりする場合があり、安定して、タンク１２内の
冷却水に酸素が溶け込まないように、空気の遮断状態を
確保することができなかった。

【００２１】タンク１２内の冷却水から酸素を除去する
ために、酸素脱酸素装置６０を用いる技術もある。例え
ば、実開平４−２５８６０号公報に記載されたビル給水
系における腐食防止システムがある。この技術は、配管
の酸化による錆そのものの発生を防止するものであり、
レーザ発振器の熱交換器５のように純水の使用に起因し
て銅管内の酸化膜ができず酸化膜による保護がないため
にろう材５ｄに含まれるリンにより誘発される腐食の防
止に関するものとは基本的に異なる技術である。特に、
給水系は、水は使い捨て系であるが、レーザ発振器の冷
却水系は基本的に閉ループの系を形成し、水の純粋度が
非常に異なるものである。

【００２２】そこで、この発明は上記のような問題点を
解決するためになされたもので、熱交換器の配管の腐食
量を低減し、信頼性の高いレーザ発振器の提供を課題と
するものである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】請求項１にかかるレーザ
発振器は、熱交換器を冷却する冷却水の循環経路に設け
られたタンク内には、前記タンク内の冷却水の水面上の
気相部分にガス供給口を有し、酸素を含まない不活性ガ
スを前記タンク内に供給するような構成にしたものであ
る。

【００２４】請求項２にかかるレーザ発振器は、熱交換
器用の冷却水と放電電極用の冷却水の回路を分離し、電
気導電度の小さい放電電極用の冷却水の冷却は、熱交換
器用の冷却水との間で熱交換器により行うようにしたも
のである。

【００２５】請求項３にかかるレーザ発振器は、熱交換
器を冷却する冷却水の閉じた回路に脱酸素装置を設け、
また、熱交換器を冷却する冷却水の循環経路に設けられ
たタンク内に、前記タンク内の水面上に水と空気を遮断
する粒状のフロートを浮かべたものである。

【００２６】請求項４にかかるレーザ発振器は、熱交換
器を冷却する冷却水が、熱交換器の上流部に、前記熱交
換器を構成する部材より酸化され易い部材を主たる構成
物とするバッファを設けたものである。

【００２７】請求項５にかかるレーザ発振器は、熱交換
器を通過する冷却水が、前記熱交換器の循環経路でろう
付け部分と接触することのない構成としたものである。

【００２８】請求項６にかかるレーザ発振器は、請求項
２乃至請求項５の何れか１つに記載のレーザ発振器にお
いて、熱交換器を冷却する冷却水の循環経路に設けられ
たタンク内に、前記タンク内の冷却水の水面上に酸素を
含まない不活性ガスを供給するものである。

【００２９】

【作用】請求項１においては、タンクの気相部分に酸素
を含まないガスを供給することにより、酸素の冷却水へ
の溶け込みを低減し、熱交換器の腐食の進行を促進する
冷却水の溶存酸素の濃度を抑制する。

【００３０】請求項２においては、熱交換器用の冷却水
と放電電極用の冷却水の回路を分離し、電気導電度の小
さい放電電極用の冷却水の冷却は、熱交換器用の冷却水
との間で熱交換器により行うようにし、熱交換器を冷却
する冷却水に純水を使用しないので銅管の内壁に酸化物
が付着し、一種のバリヤを形成するので腐食の誘発が抑
制される。

【００３１】請求項３においては、熱交換器を冷却する
冷却水系に設けられた脱酸素装置により、熱交換器内に
リンに起因して発生する境界面腐食の進行を促進する冷
却水中の溶存酸素の濃度を抑制する。更に、タンクの水
面上の気相部分に酸素を含まないガスを導入することに
より、酸素の冷却水への溶け込みを減らし、熱交換器内
のリンに起因する境界面腐食の進行を促進する、冷却水
の溶存酸素の濃度を抑制する。

【００３２】請求項４においては、熱交換器を冷却する
冷却水の熱交換器の上流部に設け、熱交換器を構成する
部材より酸化され易い部材を主たる構成物とし、バッフ
ァ内で酸素が消費され、熱交換器に流入する冷却水の溶
存酸素の濃度が抑制される。

【００３３】請求項５においては、熱交換器を通過する
冷却水が、前記熱交換器の循環経路でろう付け部分と接
触することがないから、フラックスによる腐食のみなら
ずリンに起因する腐食も発生しない。

【００３４】請求項６においては、請求項２乃至請求項
５の何れか１つに記載のレーザ発振器において、熱交換
器を冷却する冷却水の循環経路に設けられたタンク内
に、前記タンク内の冷却水の水面上に酸素を含まない不
活性ガスを供給するものであるから、酸素の冷却水への
溶け込みを低減し、熱交換器の腐食の進行を促進する冷
却水の溶存酸素の濃度を抑制する。

【００３５】

【実施例】実施例１． 以下、この発明の一実施例を図について説明する。な
お、図中、従来例と同一符号及び記号は従来例の構成部
分と同一または相当する構成部分を示すものである。特
に、発振器本体１の構成とレーザ発振器の構成は図１５
及び図１６で示す従来の装置と基本的に同様であり、こ
こでは重複する説明を省略する。

【００３６】図１はこの発明の第一実施例によるレーザ
発振器の冷却装置のタンクの模式図であり、図２はこの
発明の第一実施例によるレーザ発振器の冷却装置の他の
態様を示すタンクの模式図であり、図１６における冷却
装置１０のタンク１２に相当するものである。図におい
て、１００はタンク１２内の冷却水の水面に浮かべられ
た粒状のフロートである。このフロート１００は、例え
ば、ポリエチレンやポリオレフィン等の発泡体のような
通気性がなく、水より軽い材料でつくられている。この
ように粒状のフロート１００を多数用いれば、タンク１
２の壁面との摩擦の問題がなく冷却水の水面を覆うこと
ができる。したがって、図２１の従来例に示すように、
板状のフロート４０では、タンク１２の壁面の垂直度や
平面度の精度を高くしても、タンク１２と板状のフロー
ト４０の摩擦のためにフロート４０が引っかかって、水
面下に没したり、水面上に飛びだしたりすることがある
が、本実施例においては、粒状のフロート１００を多数
用いることにより、タンク１２の壁面との摩擦の問題が
解消でき、常に、冷却水の水面を覆うことができる。ま
た、図２に示すように板状のフロート４０をタンク１２
よりも小さくしてタンク１２との間に隙間をもたせ、こ
の隙間の水面を粒状のフロート１００で覆っても良い。
図２の実施例の構成の方が図１の実施例の構成よりも安
価な装置が得られる。

【００３７】このように、本実施例においては、レーザ
媒質ガスを封入する筐体２と、筐体２内に対向して配設
した放電電極３と、筐体２内でレーザ媒質ガスを循環さ
せるためのブロア６からなる媒質ガス循環手段と、放電
電極３において発生する放電により高温になったレーザ
媒質ガスを冷却する熱交換器５と、熱交換器５と放電電
極３を冷却水で冷却しながらレーザ光を発振するレーザ
発振器において、熱交換器５を冷却する冷却水の循環経
路に設けられたタンク１２内には、タンク１２内の水面
上に水と空気の接触を遮断するような粒状のフロート１
００を浮かべたものであり、これを請求項に対応する実
施例とすることができる。したがって、冷却水の水面を
覆ったフロート１００は、タンク１２内の空気と冷却水
の接触を減少させて、冷却水への酸素の溶解を減少させ
ることができる。故に、この実施例の構成によるレーザ
発振器は、熱交換器５の冷却水における溶存酸素量を低
減できるので、腐食の進行速度を低減できる。なお、こ
のときのタンク１０内のフロート１００は、板状のフロ
ート４０と共に、水面上が水と空気の接触を遮断するに
してもよい。即ち、フロート１００は他の部材との協調
により水面上が水と空気の接触を遮断する構成となれば
よい。

【００３８】実施例２． 図３はこの発明の第二実施例によるレーザ発振器の冷却
装置のタンクの模式図であり、図１６における冷却装置
１０のタンク１２に相当するものである。図３におい
て、１２はタンクで、本実施例のタンク１２は、冷却水
を収容するタンク本体１２Ａと、タンク本体１２Ａの開
口部を封止する蓋体１２Ｂから構成されている。１１０
はガス供給口、１１１は冷却水用水抜ドレン、１１２は
補給水を補給する給水口である。ガス供給口１１０から
は、例えば、窒素やアルゴン等の酸素を含まない不活性
ガスが供給できるようになっている。

【００３９】冷却水用水抜ドレン１１１のドレン受け１
１１Ａに下端が収容されるようになっている。これによ
って、大気との遮断を行っている。また、補給水を補給
する給水口１１２においては、図示しないバルブで補給
水の補給を遮断したとき、封止状態が確保できるように
なっている。ガス供給口１１０においても、バルブでガ
スの供給を遮断したとき、封止状態が確保できるように
なっている。レーザ発振器動作中においてガス供給口１
１０から不活性ガスをタンク１２内に吹き込むことによ
り、その圧力の上昇により、冷却水用水抜ドレン１１１
からドレン受け１１１Ａを介してタンク１２内の気相に
含まれる空気等の酸素が排出され、所定以上のガスの供
給により、タンク１２内の気相に含まれる空気等の酸素
濃度を低く抑えた圧力状態が維持される。これによりレ
ーザ発振器の動作中に冷却水に溶け込む酸素の量を大幅
に低減することができる。

【００４０】本実施例では、タンク１２内を密閉して窒
素やアルゴン等の酸素を含まないガスを充満させるよう
に構成されているが、タンク１２にはドレン１１１等の
配管口があり完全なる密閉が困難である。更に、イオン
交換器１５等からなる脱酸素装置と組み合わせる場合に
は、脱酸素装置により冷却水から真空ポンプで溶存気体
を取除き続けるということは冷却水系の気体を冷却水系
からどんどん外に排出することになり、これはタンク１
２を密閉しているとタンク１２内の気相が真空状態にな
っていくことを意味しており密閉はさらに困難となる。
したがって、通常、タンク１２内の窒素やアルゴン等の
酸素を含まない不活性ガスは、タンク１２内を密閉して
所定のガス圧に維持されるように制御される。

【００４１】このように、本実施例においては、レーザ
媒質ガスを封入する筐体２と、筐体２内に対向して配設
した放電電極３と、筐体２内でレーザ媒質ガスを循環さ
せるためのブロア６からなる媒質ガス循環手段と、放電
電極３において発生する放電により高温になったレーザ
媒質ガスを冷却する熱交換器５と、熱交換器５と放電電
極３を冷却水で冷却しながらレーザ光を発振するレーザ
発振器において、熱交換器５を冷却する冷却水の循環経
路に設けられたタンク１２内には、タンク１２内の冷却
水の水面上に酸素を含まない不活性ガスを供給するもの
であり、これを請求項に対応する実施例とすることがで
きる。タンク１２内の気相に含まれる空気等の酸素濃度
を低く抑えた圧力状態が維持される。これによりレーザ
発振器の動作中に冷却水に溶け込む酸素の量を大幅に低
減することができる。したがって、タンク１２内の気相
に含まれる空気等の酸素濃度を低く抑えた圧力状態が維
持され、冷却水への酸素の溶解を減少させることができ
る。故に、この実施例の構成によるレーザ発振器は、熱
交換器５の冷却水における溶存酸素量を低減できるの
で、腐食の進行速度を低減できる。

【００４２】実施例３． 図４はこの発明の第三実施例によるレーザ発振器の構成
を示す構成図である。図において、１０Ａは第１の冷却
装置、１０Ｂは第２の冷却装置、５０は熱交換器、１４
ｂ，１５ｂはそれぞれ第２の冷却装置１０Ｂに設けられ
たポンプとイオン交換器、５１，５２は第２の冷却装置
１０Ｂと発振器本体１をつなぐ配管である。従来の装置
と異なるのは冷却装置１０が熱交換器冷却用の第１の冷
却装置１０Ａと放電電極冷却用の第２の冷却装置１０Ｂ
に独立して設けられ、第２の冷却装置１０Ｂにはイオン
交換器１５ｂが設けられているが、第１の冷却装置１０
Ａにはイオン交換器がなく、第２の冷却装置１０Ｂには
チラーが無いかわりに水対水の熱交換器５０が設けられ
ており、熱交換器５０の２次側が放電電極冷却系を構成
している。第１の冷却装置１０Ａから発振器本体１へ冷
却水を送る熱交換器冷却系の配管２１の途中に前記熱交
換器５０の１次側の配管が接続されている。熱交換器５
０により放電電極冷却系の冷却水の温度は熱交換器冷却
系の冷却水とほぼ等しく保たれる。

【００４３】このように、本実施例においては、レーザ
媒質ガスを封入する筐体２と、筐体２内に対向して配設
した放電電極３と、筐体２内でレーザ媒質ガスを循環さ
せるためのブロア６からなる媒質ガス循環手段と、放電
電極３において発生する放電により高温になったレーザ
媒質ガスを冷却する熱交換器５と、熱交換器５と放電電
極３を冷却水で冷却しながらレーザ光を発振するレーザ
発振器において、熱交換器５用の冷却水と放電電極３用
の冷却水の回路を分離し、電気導電度の小さい放電電極
３用の冷却水の冷却は、熱交換器５用の冷却水との間の
熱交換器５０により行うようにしたものであり、これは
請求項に対応する実施例に相当する。

【００４４】この構成によれば、第１の冷却装置１０Ａ
による熱交換器冷却系と第２の冷却装置１０Ｂによる放
電電極冷却系を独立して設けたので、第１の冷却装置１
０Ａによる熱交換器冷却系は純水ではなく、一般水質の
冷却水となり、銅管の内壁に酸化物が付着し、一種のバ
リヤを形成するので腐食の誘発が抑制される。なお、本
発明を実施する場合には、腐食の防止に防錆材を使用す
ることもできる。特に、従来の装置では防錆剤による電
気導電度の増大やイオン交換器１５の能力の低下等の問
題により使用できなかったが、本実施例の構成では第１
の冷却装置１０Ａによる熱交換器冷却系は純水である必
要がないので防錆剤の使用が可能である。そこで、この
実施例の冷却系の構成において、銅の腐食に対し効果の
ある防錆剤を熱交換器冷却系の冷却水に混入することに
より腐食を低減することができる。

【００４５】実施例４． 図５はこの発明の第四実施例によるレーザ発振器の構成
を示す構成図であり、図６は図５の実施例で使用する脱
酸素装置の説明図である。図において、６０は脱酸素装
置、６４は中空糸膜式の脱酸素モジュール、６３は真空
ポンプ、６１は中空糸膜の束、６２は中空糸膜の束６１
を収容するケースである。従来の装置と異なるのは冷却
装置１０から発振器本体１に冷却水を送る配管２１の途
中に脱酸素装置６０が設けられている管接続にある。

【００４６】本実施例の脱酸素装置６０は、中空糸膜式
脱酸素モジュール６４と真空ポンプ６３により構成され
ている。脱酸素モジュール６４は細い糸状の中空糸膜の
束をケース６２で覆った構成で、脱酸素モジュール６４
の片側から入った冷却水は中空糸膜の中を流れて反対側
まで到達する。ケース６２は真空ポンプ６３により真空
引きされ、中空糸膜の外側は減圧状態となる。脱酸素モ
ジュール６４の中空糸膜には水分子はほとんど通さない
が、気体（酸素）は通すような性質があり、中空糸膜内
側を流れる冷却水から減圧状態となった中空糸膜の外側
へ溶存酸素を気体として放出することになる。このよう
に脱酸素装置６０を通過させることにより溶存酸素量を
減少させることができる。この実施例の構成によるレー
ザ発振器は熱交換器５の冷却水における溶存酸素量を低
減できるので、リンに起因するろう材５ｄと銅管５ｂの
境界部において進行していく境界面腐食の進行速度を低
減できる。

【００４７】従来例で説明した脱酸素装置６０を用いた
例の実開平４−２５８６０号公報に記載されたビル給水
系における腐食防止システムは、配管の酸化による錆そ
のものの発生を防止するものであり、レーザ発振器の熱
交換器５のように純水の使用に起因して銅管内の酸化膜
ができず酸化膜による保護がないためにろう材５ｄに含
まれるリンにより誘発される腐食の防止に関するものと
は全く、そのメカニズムを異にするものである。特に、
本発明の実施例により防止するのは、熱交換器５の腐食
であり、その種類も境界面腐食という、管等のつなぎ目
でおこる腐食である。熱交換器５の使用環境も真空中で
あり、ピンホール程度の腐食も許されない厳しいもので
ある。

【００４８】更に、本実施例では、中空糸膜式の脱酸素
装置６０を用いることにより、後述する実施例９で述べ
るバッファ７０などに比べて長寿命化がはかれ、また、
冷却水中へのイオンの流失等もなく、導電度も低くでき
るので、イオン交換樹脂の長寿命化も図れる。また、酸
素以外にも溶存する気体を除去できるので、冷却水の純
水度の向上が図れる。これは冷却水の絶縁性の向上や本
実施例が対象とする腐食以外の腐食に対しても効果があ
ると推測される。

【００４９】このように、本実施例においては、レーザ
媒質ガスを封入する筐体２と、筐体２内に対向して配設
した放電電極３と、筐体２内でレーザ媒質ガスを循環さ
せるためのブロア６からなる媒質ガス循環手段と、放電
電極３において発生する放電により高温になったレーザ
媒質ガスを冷却する熱交換器５と、熱交換器５と放電電
極３を冷却水で冷却しながらレーザ光を発振するレーザ
発振器において、熱交換器５を冷却する冷却水の閉じた
回路に脱酸素装置６０を設けたものであり、これを請求
項に対応する実施例とすることができる。したがって、
脱酸素装置６０を通過させることにより溶存酸素量を減
少させることができ、この実施例の構成によるレーザ発
振器は熱交換器５の冷却水における溶存酸素量を低減で
きるので、リンに起因するろう材５ｄと銅管５ｂの境界
部において進行していく境界面腐食の進行速度を低減で
きる。

【００５０】実施例５． 図７はこの発明の第五実施例によるレーザ発振器の構成
を示す構成図である。図において、６５，６６は冷却装
置１０に設けられたポンプ１４の冷却水出入口付近に設
けられ脱酸素装置６０が接続された配管である。前述の
実施例４と相違するのは、脱酸素装置６０を冷却装置１
０から発振器本体１に冷却水を送る配管２１に直列に配
置するのではなく、上記冷却系と並列に配置した点であ
る。実施例５の構成では冷却装置１０から発振器本体１
に送られる冷却水の全てが脱酸素装置６０、即ち、脱酸
素モジュール６４の中を通過することになる。このこと
により、流し得る水の流量が大きくなり、結果的に、容
量の大きな脱酸素モジュール６４が必要となり、脱酸素
装置６０も大きくならざるを得ない。これは流量が増え
るのに応じて中空糸膜の本数を増やして冷却水の通過断
面積を増やす必要があるからである。前記給水系におい
ては使用される水道の流量に応じた容量の脱酸素モジュ
ール６４が必要となるが、レーザ発振器の場合は冷却水
の流量は大きいものの、冷却水は基本的に循環している
だけなので冷却水流量に対しては給水系で必要とされる
ような容量の大きな脱酸素装置６０は基本的に必要な
い。

【００５１】本実施例では、冷却装置１０と発振器本体
１を循環するメインの冷水系とは別に脱酸素装置６０用
の循環系を設けたので必要な脱酸素能力に見合った脱酸
素装置６０を選定できる。前記循環系の流量は脱酸素装
置６０に要求される流量に適宜設定すればよい。

【００５２】このように、本実施例においては、レーザ
媒質ガスを封入する筐体２と、筐体２内に対向して配設
した放電電極３と、筐体２内でレーザ媒質ガスを循環さ
せるためのブロア６からなる媒質ガス循環手段と、放電
電極３において発生する放電により高温になったレーザ
媒質ガスを冷却する熱交換器５と、熱交換器５と放電電
極３を冷却水で冷却しながらレーザ光を発振するレーザ
発振器において、熱交換器５を冷却する冷却水の循環経
路と並列に設けられた循環経路に脱酸素装置６０を設け
たものであり、これは請求項に対応する実施例を構成す
る。したがって、冷却装置１０と発振器本体１を循環す
るメインの冷水循環系とは別に脱酸素装置６０用の循環
系を設けたので必要な脱酸素能力に見合った脱酸素装置
６０を選定でき、脱酸素装置６０用の循環系の流量は脱
酸素装置６０に要求される流量に適宜設定すればよく、
格別大きな脱酸素装置６０を用意する必要がなくなる。
そして、冷却水の酸素の溶解を減少させることができ、
この実施例の構成によるレーザ発振器は、熱交換器５の
冷却水における溶存酸素量を低減できるので、腐食の進
行速度を低減できる。

【００５３】実施例６． 上記実施例では純水器用循環系と脱酸素装置循環系を別
々に設けたが図８に示すように同一循環系にしてもよ
い。図８はこの発明の第六実施例によるレーザ発振器の
構成を示す構成図である。即ち、冷却装置１０に設けら
れたポンプ１４の冷却水出入口付近に、脱酸素装置６０
及びイオン交換器１５を直列に接続した配管１７及び配
管１８を接続したものである。前述の実施例６と相違す
るのは、ポンプ１４の冷却水出入口付近に脱酸素装置６
０とイオン交換器１５の直列循環系を配設した配置にあ
る。

【００５４】このように、本実施例においても、レーザ
媒質ガスを封入する筐体２と、筐体２内に対向して配設
した放電電極３と、筐体２内でレーザ媒質ガスを循環さ
せるためのブロア６からなる媒質ガス循環手段と、放電
電極３において発生する放電により高温になったレーザ
媒質ガスを冷却する熱交換器５と、熱交換器５と放電電
極３を冷却水で冷却しながらレーザ光を発振するレーザ
発振器において、熱交換器５を冷却する冷却水の循環経
路と並列に設けられた循環経路に脱酸素装置６０を設け
たものであり、前記実施例の変形例に相当する。したが
って、冷却装置１０と発振器本体１を循環するメインの
冷水循環系とは別に脱酸素装置６０用の循環系を設けた
ので必要な脱酸素能力に見合った脱酸素装置６０を選定
でき、脱酸素装置６０用の循環系の流量は脱酸素装置６
０に要求される流量に適宜設定すればよく、格別大きな
脱酸素装置６０を用意する必要がなくなる。そして、冷
却水の酸素の溶解を減少させることができ、この実施例
の構成によるレーザ発振器は、熱交換器５の冷却水にお
ける溶存酸素量を低減できるので、腐食の進行速度を低
減できる。

【００５５】実施例７． この実施例は、実施例６における冷却装置１０のタンク
１２に、実施例１で説明した粒状のフロート１００を浮
かべたものである。即ち、実施例６の構成において必要
な脱酸素装置６０の能力の選定基準の一つは、レーザ発
振器の停止中に冷水系へ大気中の酸素がどの程度溶解す
るかということである。レーザ発振器の停止中において
酸素の溶存量が大きく増えると、次に、レーザ発振器の
動作開始時に溶存酸素量の多い状態でレーザ発振器が動
作することになる。この溶存酸素の多い状態の時間を短
くするためには脱酸素装置６０の能力を大きいものにす
る必要がある。この実施例のように、タンク１２に粒状
のフロート１００を浮かべるとレーザ発振器の停止中に
おける冷水系への大気中の酸素の溶け込みが抑制され、
レーザ発振器の起動時に、既に溶存酸素量が少ない状態
が実現できる。

【００５６】このように、本実施例では、脱酸素装置６
０を有するレーザ発振器において、熱交換器５を冷却す
る冷却水の循環経路に設けられたタンク１２内に、前記
タンク１２内の水面上に水と空気を遮断する粒状のフロ
ート１００を浮かべたものである。したがって、脱酸素
装置６０の小型化が可能である。また、この方法ではレ
ーザ発振器の動作中の冷水への酸素の溶解を抑制するこ
ともできるので、この面からも脱酸素装置６０の容量を
低減させることができる。結果として、本実施例は、本
発明を実施する場合、実施例１の技術は実施例２以降の
技術と組合せて使用することができることを意味する。
この種の実施例も、請求項に対応する実施例である。

【００５７】実施例８． この実施例は実施例６における冷却装置１０のタンク１
２において、実施例２で説明した酸素を含まないガスを
吹き込ませるようにしたものである。詳細は実施例２で
説明済みなので省略する。ただし、脱酸素装置６０との
組合わせて使用すると溶存酸素量を低くできるだけでな
く、更に、次のような効果がある。実施例６の構成にお
いて、必要な脱酸素装置６０の能力の選定基準の一つは
レーザ発振器の動作中に冷水系へ大気中の酸素がどの程
度溶解するかということである。

【００５８】このように、本実施例では、脱酸素装置６
０を有するレーザ発振器において、熱交換器５を冷却す
る冷却水の循環経路に設けられたタンク１２内の水面上
の気相部分に不活性ガスを導入したものである。したが
って、レーザ発振器の動作中の冷水への酸素の溶解を抑
制することにより、脱酸素装置６０の容量を低減させる
ことができる。この実施例ではレーザ発振器の動作中に
おける冷水系へ大気中の酸素の溶け込み量を大幅に低減
できるので脱酸素装置６０の小型化が可能である。結果
として、本実施例は、本発明を実施する場合、実施例２
の技術は実施例２の実施例を除く、実施例１以降の技術
と組合せて使用することができることを意味する。この
種の実施例も、請求項に対応する実施例である。

【００５９】実施例９． 図９はこの発明の第九実施例によるレーザ発振器の構成
を示す構成図である。図において、７０はバッファ、７
１は冷却水の通路を長くするための仕切板である。従来
の装置と異なるのは冷却装置１０から発振器本体１に冷
却水を送る配管２１の途中にバッファ７０が設けられて
いることである。バッファ７０には表面が亜鉛メッキ鋼
板等の酸化されやすい物質でできた仕切板７１が設けら
れ、冷却水がバッファ７０内を通過する間に前記仕切板
７１が酸化され冷却水中の溶存酸素を消費する。

【００６０】このように、本実施例においては、レーザ
媒質ガスを封入する筐体２と、筐体２内に対向して配設
した放電電極３と、筐体２内でレーザ媒質ガスを循環さ
せるためのブロア６からなる媒質ガス循環手段と、放電
電極３において発生する放電により高温になったレーザ
媒質ガスを冷却する熱交換器５と、熱交換器５と放電電
極３を冷却水で冷却しながらレーザ光を発振するレーザ
発振器において、熱交換器５を冷却する冷却水は、熱交
換器５の上流部に、熱交換器５を構成する部材より酸化
され易い部材を主たる構成物とするバッファ７０を通過
させるものであり、これを請求項に対応する実施例とす
ることができる。したがって、この実施例の構成による
レーザ発振器は、熱交換器５の冷却水における溶存酸素
量を低減できるので、腐食の進行速度を低減できる。な
お、バッファ７０の構造に付いては冷却水との接液面積
が確保できればよく、ハニカム状の構成でも良いし、綿
状の形状をした被酸化物質をバッファに入れたような構
成でも良い。何れにせよ、所定の冷却水の通路距離を確
保し、その表面積を広くするのが好ましい。

【００６１】実施例１乃至実施例９では従来公知の熱交
換器５を使用する前提の実施例であるが、熱交換器５の
構成を改善することもできる。次に記載する実施例１１
及び実施例１２は熱交換器５の水漏れ防止のため、むし
ろ、熱交換器５の構成事態に改善を行ったものである。

【００６２】実施例１０． この発明の第十実施例によるレーザ発振器の冷却装置を
説明する。従来例に示したように、ろう付けは、通常、
フラックスを用いてそのろう付け作業が行われるが、こ
のフラックスはろう付け後に残留していると管の腐食を
招くことになり、完全に除去しなければならない。そこ
で、ろう材５ｄとして、ろう付け時にフラックスを使用
せずに施工できるノンフラックスタイプのものを使用し
ていた。ノンフラックスタイプのろう材５ｄとしては、
リン銅ろうがあり、レーザ発振器の熱交換器５のろう付
けにはリン銅ろうを使用していた。しかし、リン銅ろう
によるろう付けを実施した銅管５ｂを電気導電度の小さ
い水中で使用し続けているものにおいては、ろう付け部
周辺において腐食が始まり、それが徐々にろう材５ｄと
銅管５ｂの境界部において進行していく現象が観察され
た。

【００６３】そこで、本発明者等は、ろう付けに使用す
るろう材５ｄがリン銅ろうではなく、ろうにリンを含ま
ない銀ろうを使用した。銀ろう付け作業は、真空雰囲気
または水素雰囲気で実施した。通常、銀ろうを使用した
ろう付けでは銅の酸化を防ぐために還元剤であるフラッ
クスの使用が不可欠である。しかしながら、前記真空雰
囲気中では銅の酸化が起きないためノンフラックスで銀
ろう付けが可能である。また、前記水素雰囲気中では還
元雰囲気となり銅の酸化が起きないためノンフラックス
で銀ろう付けが可能である。真空雰囲気にくらべ、水素
雰囲気は大気圧下で達成可能で施工も簡単であり、真空
炉（真空雰囲気）は真空容器において大気開放と真空引
きの工程が必要であり、どうしてもバッチ処理になる
が、水素炉（水素雰囲気）方式は連続施工も可能であ
る。

【００６４】このように、本実施例においては、レーザ
媒質ガスを封入する筐体２と、筐体２内に対向して配設
した放電電極３と、筐体２内でレーザ媒質ガスを循環さ
せるためのブロア６からなる媒質ガス循環手段と、放電
電極３において発生する放電により高温になったレーザ
媒質ガスを冷却する熱交換器５と、熱交換器５と放電電
極３を冷却水で冷却しながらレーザ光を発振するレーザ
発振器において、放電電極３と熱交換器５を冷却する冷
却水の循環経路に設けられ、冷却水が流れる銅管５ｂの
ろう付けには、フラックスを使用せず、かつ、ノンフラ
ックス用ではない銀ろうを使用したものである。この実
施例の構成によるレーザ発振器は熱交換器のろう付け箇
所に腐食を誘発するリンが無いので、腐食が始まらな
い。

【００６５】実施例１１． 図１０はこの発明の第一一実施例によるレーザ発振器の
熱交換器５の構造図、図１１は図１０おける“Ａ”部の
要部拡大断面図、図１２は図１０における“Ｂ”部の要
部拡大断面図、図１３は図１０の側面図である。なお、
これらは図１７乃至図２０に想到する構成部分を示すも
のである。

【００６６】図において、９１は銅管５ｅを取付ける管
板、９２は所定数の銅管５ｅと入口ポート２３または出
口ポート２４とを接続するケーシング、９３は所定数の
銅管５ｅと入口ポート２３とを連結する入口室、９４は
所定数の銅管５ｅと出口ポート２４とを連結する出口
室、９５はケーシング９２内を入口室９３と出口室９４
とに仕切る仕切板である。銅管５ｅはＵ字形になってお
り、従来の装置のようにＵベンド管がなく、“Ａ”部に
おけるろう付け部がない構造になっている。また、
“Ｂ”部においては銅管５ｅは管板９１に挿入後、拡管
工程により管板９１に密着されている。拡管により真空
保持可能なように密着されているため、管板９１の厚み
は銅管５ｅの直径の１．５倍以上必要である。銅管５ｅ
を拡管により固定した管板９１にケーシング９２が溶接
されている。ケーシング９２には仕切板９５が設けてあ
り、この仕切９５によりケーシング９２と管板９１によ
り形成される空間に入口室９３と出口室９４が構成され
る。入口室９３と出口室９４には各々入口ポート２３と
出口ポート２４が設けられている。

【００６７】次に、本実施例のレーザ発振器の熱交換器
５の動作について説明する。熱交換器５の入口ポート２
３から入口室９３に入った冷却水は、銅管５ｅを通って
出口室９４に入り出口ポート２４から出ていく。したが
って、この実施例の構成によるレーザ発振器は、熱交換
器５にろう付け箇所がないため腐食を誘発するリンがな
いので、腐食が始まらない。

【００６８】また、管板９１に密着される銅管５ｅとの
接合は、次のように行うことができる。図１４は他の実
施例を示すもので、図１０における“Ｂ”部の要部拡大
断面図に相当する要部拡大断面図である。図において、
９６は管板９１に穿設された挿通孔の周囲に設けられた
溝である。溝９６は銅管の拡管時に、この溝９６に接し
ている銅管５ｅが溝９６に食い込むように変形すること
により、管板９１と銅管５ｅの密着性を高めることがで
きる。したがって、実施例１によるレーザ発振器よりも
漏れに対する信頼性の高い熱交換器５が得られる。

【００６９】上記実施例において管板９１の材質は重要
な問題である。管板９１の材質は銅管５ｅとの接合によ
り材質の電気的特性により引き起こされる電食が生じな
いものを選定する必要がある。しかも、拡管による密着
性の高い組み合わせが要求される。管板９１の材質を銅
にすれば電食は起こり得ないが、管板９１の強度不足に
より密着の信頼性は期待できない。この両方の要求を満
たす材質としてはＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ
３１６Ｌ等のＳＵＳ材がある。上記ＳＵＳ材と銅の組み
合わせでは電食の量は極めて小さく熱交換器５の接合方
法としては十分な信頼性が得られる。

【００７０】

【発明の効果】以上のように、請求項１のレーザ発振器
においては、タンクの気相部分に酸素を含まないガスを
供給することにより、酸素の冷却水への溶け込みを低減
し、熱交換器の腐食の進行を促進する冷却水の溶存酸素
の濃度を抑制する。したがって、タンク内の気相に含ま
れる空気等の酸素濃度を低く抑えた圧力状態が維持さ
れ、冷却水に溶け込む酸素の量を大幅に低減することが
できるので、腐食の発生や進行を抑制でき、レーザ発振
器の信頼性を高めることができる。

【００７１】請求項２のレーザ発振器においては、熱交
換器用の冷却水と放電電極用の冷却水の回路を分離し、
電気導電度の小さい放電電極用の冷却水の冷却は、熱交
換器用の冷却水との間で熱交換器により行うようにし、
熱交換器を冷却する冷却水に純水を使用しないので銅管
の内壁に酸化物が付着し、一種のバリヤを形成するので
腐食の誘発が抑制される。したがって、熱交換器冷却系
と放電電極冷却系を独立して設けたので、熱交換器冷却
系は純水ではなく、一般水質の冷却水となり、銅管の内
壁に酸化物が付着し、一種のバリヤを形成するので腐食
の誘発が抑制される。また、銅の腐食に対し効果のある
防錆剤を熱交換器冷却系の冷却水に混入することによ
り、腐食の発生や進行を抑制でき、レーザ発振器の信頼
性を高めることができる。そして、銅管の内壁に酸化物
が付着し、一種のバリヤを形成しているので腐食の誘発
が抑制される。

【００７２】請求項３のレーザ発振器においては、熱交
換器を冷却する冷却水系に設けられた脱酸素装置によ
り、熱交換器内にリンに起因して発生する境界面腐食の
進行を促進する冷却水中の溶存酸素の濃度を抑制するこ
とにより、熱交換器内のリンに起因する境界面腐食の進
行を促進する、冷却水の溶存酸素の濃度を抑制する。し
たがって、脱酸素装置を通過させることにより溶存酸素
量を減少させることができ、熱交換器の冷却水における
溶存酸素量を低減でき、リンに起因するろう材と銅管の
境界部において進行していく境界面腐食の発生や進行を
抑制でき、レーザ発振器の信頼性を高めることができ
る。

【００７３】請求項４のレーザ発振器においては、熱交
換器を冷却する冷却水の熱交換器の上流部に設け、熱交
換器を構成する部材より酸化され易い部材を主たる構成
物とし、バッファ内で酸素が消費され、熱交換器に流入
する冷却水の溶存酸素の濃度が抑制される。このよう
に、熱交換器の冷却水における溶存酸素量を低減できる
ので、腐食の進行速度を低減でき、レーザ発振器の信頼
性を高めることができる。

【００７４】請求項５のレーザ発振器においては、熱交
換器を通過する冷却水が、熱交換器の循環経路でろう付
け部分と接触することのない構成としたことにより、熱
交換器を通過する冷却水が前記熱交換器の循環経路でろ
う付け部分と接触しないから、フラックスによる腐食の
みならずリンに起因する腐食も発生しない。故に、レー
ザ発振器の信頼性を高めることができる。

【００７５】請求項６のレーザ発振器においては、請求
項２乃至請求項５の何れか１つに記載のレーザ発振器の
効果に加えて、熱交換器を冷却する冷却水の循環経路に
設けられたタンク内に、前記タンク内の冷却水の水面上
に酸素を含まない不活性ガスを供給するものであるか
ら、酸素の冷却水への溶け込みを低減し、熱交換器の腐
食の進行を促進する冷却水の溶存酸素の濃度を抑制で
き、レーザ発振器の信頼性を高めることができる。

【００７６】請求項６においては、請求項２乃至請求項
５の何れか１つに記載のレーザ発振器において、熱交換
器を冷却する冷却水の循環経路に設けられたタンク内
に、前記タンク内の冷却水の水面上に酸素を含まない不
活性ガスを供給するものであるから、酸素の冷却水への
溶け込みを低減し、熱交換器の腐食の進行を促進する冷
却水の溶存酸素の濃度を抑制する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明の第一実施例によるレーザ発
振器の冷却装置のタンクの模式図である。

【図２】 図２はこの発明の第一実施例によるレーザ発
振器の冷却装置の他の態様を示すタンクの模式図であ
る。

【図３】 図３はこの発明の第二実施例によるレーザ発
振器の冷却装置のタンクの模式図である。

【図４】 図４はこの発明の第三実施例によるレーザ発
振器の構成を示す構成図である。

【図５】 図５はこの発明の第四実施例によるレーザ発
振器の構成を示す構成図である。

【図６】 図６はこの発明の第四実施例によるレーザ発
振器で使用する脱酸素装置の説明図である。

【図７】 図７はこの発明の第五実施例によるレーザ発
振器の構成を示す構成図である。

【図８】 図８はこの発明の第六実施例によるレーザ発
振器の構成を示す構成図である。

【図９】 図９はこの発明の第九実施例によるレーザ発
振器の構成を示す構成図である。

【図１０】 図１０はこの発明の第一一実施例によるレ
ーザ発振器の熱交換器の構造図である。

【図１１】 図１１は図１０における“Ａ”部の要部拡
大断面図である。

【図１２】 図１２は図１０における“Ｂ”部の要部拡
大断面図である。

【図１３】 図１３は図１０の側面図である。

【図１４】 図１４はこの発明の第一二実施例によるレ
ーザ発振器を示すもので、図１０における“Ｂ”部の要
部拡大断面図に相当する要部拡大断面図である。

【図１５】 図１５は従来のレーザ発振器の発振器本体
部分の構成を示す斜視図である。

【図１６】 図１６は従来のレーザ発振器の構成を示す
構成図である。

【図１７】 図１７は図１６で示した熱交換器の構造図
である。

【図１８】 図１８は図１７で示した熱交換器における
“Ａ”部の要部拡大断面図である。

【図１９】 図１９は図１７で示した熱交換器における
“Ｂ”部の要部拡大断面図である。

【図２０】 図２０は図１９における“Ｃ”部の要部拡
大断面図である。

【図２１】 図２１は従来のレーザ発振器の冷却装置の
タンクの模式図であり、図１６におけるタンクに相当す
るものである。

【符号の説明】

１ 発振器本体、２ 筐体、３ 放電電極、５ 熱交換
器、１０ 冷却装置、５ｅ 銅管、５ｄ ろう、６０
脱酸素装置、７０ バッファ、１００ フロート。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−165082（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−124694（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−147200（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−12185（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−77032（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−147410（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01S 3/00 - 3/30 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ媒質ガスを封入する筐体と、前記
   筐体内に対向して配設した放電電極と、前記筐体内で前
   記レーザ媒質ガスを循環させるための媒質ガス循環手段
   と、前記放電電極において発生する放電により高温にな
   ったレーザ媒質ガスを冷却する熱交換器と、前記熱交換
   器と前記放電電極を冷却水で冷却しながらレーザ光を発
   振するレーザ発振器において、 前記熱交換器を冷却する冷却水の循環経路に設けられた
   タンク内には、前記タンク内の冷却水の水面上に酸素を
   含まない不活性ガスを供給することを特徴とするレーザ
   発振器。
2. 【請求項２】 レーザ媒質ガスを封入する筐体と、前記
   筐体内に対向して配設した放電電極と、前記筐体内で前
   記レーザ媒質ガスを循環させるための媒質ガス循環手段
   と、前記放電電極において発生する放電により高温にな
   ったレーザ媒質ガスを冷却する熱交換器と、前記熱交換
   器と前記放電電極を冷却水で冷却しながらレーザ光を発
   振するレーザ発振器において、 前記熱交換器用の冷却水と放電電極用の冷却水の回路を
   分離し、熱交換器用の冷却水は熱交換器の銅管内面にバ
   リアを形成させる水を用い、電気導電度の小さい放電電
   極用の冷却水の冷却は熱交換器用の冷却水との間の熱交
   換器により行うことを特徴とするレーザ発振器。
3. 【請求項３】 レーザ媒質ガスを封入する筐体と、前記
   筐体内に対向して配設した放電電極と、前記筐体内で前
   記レーザ媒質ガスを循環させるための媒質ガス循環手段
   と、前記放電電極において発生する放電により高温にな
   ったレーザ媒質ガスを冷却する熱交換器と、前記熱交換
   器と前記放電電極を冷却水で冷却しながらレーザ光を発
   振するレーザ発振器において、 前記熱交換器を冷却する冷却水の循環経路と並列に設け
   られた循環経路に脱酸素装置を設けたことを特徴とする
   レーザ発振器。
4. 【請求項４】 レーザ媒質ガスを封入する筐体と、前記
   筐体内に対向して配設した放電電極と、前記筐体内で前
   記レーザ媒質ガスを循環させるための媒質ガス循環手段
   と、前記放電電極において発生する放電により高温にな
   ったレーザ媒質ガスを冷却する熱交換器と、前記熱交換
   器と前記放電電極を冷却水で冷却しながらレーザ光を発
   振するレーザ発振器において、 前記熱交換器を冷却する冷却水は、前記熱交換器の上流
   部に、前記熱交換器を構成する部材より酸化され易い部
   材を主たる構成物とするバッファを通過させることを特
   徴とするレーザ発振器。
5. 【請求項５】 レーザ媒質ガスを封入する筐体と、前記
   筐体内に対向して配設した放電電極と、前記筐体内で前
   記レーザ媒質ガスを循環させるための媒質ガス循環手段
   と、前記放電電極において発生する放電により高温にな
   ったレーザ媒質ガスを冷却する熱交換器と、前記熱交換
   器と前記放電電極を冷却水で冷却しながらレーザ光を発
   振するレーザ発振器において、 前記熱交換器を通過する冷却水が、前記熱交換器の循環
   経路でろう付け部分と接触することのない構成としたこ
   とを特徴とするレーザ発振器。
6. 【請求項６】 前記熱交換器を冷却する冷却水の循環経
   路に設けられたタンク内には、前記タンク内の冷却水の
   水面上に酸素を含まない不活性ガスを供給することを特
   徴とする請求項２乃至請求項５の何れか１つに記載のレ
   ーザ発振器。