JPH02241072A - ガスレーザ装置 - Google Patents
ガスレーザ装置Info
- Publication number
- JPH02241072A JPH02241072A JP6332889A JP6332889A JPH02241072A JP H02241072 A JPH02241072 A JP H02241072A JP 6332889 A JP6332889 A JP 6332889A JP 6332889 A JP6332889 A JP 6332889A JP H02241072 A JPH02241072 A JP H02241072A
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- JP
- Japan
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- anode
- cathode
- discharge
- gas laser
- shock
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/038—Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
この発明はガスレーザ媒質を放電エネルギで励起してレ
ーザ光を放出するガスレーザ装置に関する。
ーザ光を放出するガスレーザ装置に関する。
(従来の技術)
一般に、T E A CO2レーザやエキシマレーザな
どのガスレーザ装置はガスレーザ媒質が収容されたレー
ザ管内に主電極を構成する陰極と陽極とが離間対向して
配置され、これらの間に主放電を発生させることによっ
て上記ガスレーザ媒質を励起してレーザ光を放出するよ
うになっている。
どのガスレーザ装置はガスレーザ媒質が収容されたレー
ザ管内に主電極を構成する陰極と陽極とが離間対向して
配置され、これらの間に主放電を発生させることによっ
て上記ガスレーザ媒質を励起してレーザ光を放出するよ
うになっている。
上記陰極と陽極との間に主放電を発生させるに先立ち、
陰極と陽極との間の空間、つまり放電空間を予備電離手
段によって予備電離し、レーザ発振が効率よ(行なえる
ようにしている。
陰極と陽極との間の空間、つまり放電空間を予備電離手
段によって予備電離し、レーザ発振が効率よ(行なえる
ようにしている。
このような従来のガスレーザ装置としては第6図に示す
構造のものがあった。すなわち、図中1はレーザ管で、
このレーザ管1内にはCO2、N2、Heなどのガスを
混合したガスレーザ媒質が収容されている。また、レー
ザ管1内には一対の保持板2が離間対向して配設されて
いる。各保持板2の対向する面にはそれぞれ主電極を構
成する陰極3と陽極4とが電気的に導通した状態で保持
固定されている。これら陰極3と陽極4とは高圧電源5
に接続されているとともに上記陽極4はアースされてい
る。
構造のものがあった。すなわち、図中1はレーザ管で、
このレーザ管1内にはCO2、N2、Heなどのガスを
混合したガスレーザ媒質が収容されている。また、レー
ザ管1内には一対の保持板2が離間対向して配設されて
いる。各保持板2の対向する面にはそれぞれ主電極を構
成する陰極3と陽極4とが電気的に導通した状態で保持
固定されている。これら陰極3と陽極4とは高圧電源5
に接続されているとともに上記陽極4はアースされてい
る。
上記一対の保持板2のうち、陰極3が設けられた一方の
保持板2には波形整形のためのピーキングコンデンサ6
aを介して上部ピン電極6が陰極3の両側に、しかも長
手方向に沿って所定間隔で設けられ、他方の保持板2に
は先端を上記上部ピン電極6に対向させて下部ピン電極
7が設けられている。
保持板2には波形整形のためのピーキングコンデンサ6
aを介して上部ピン電極6が陰極3の両側に、しかも長
手方向に沿って所定間隔で設けられ、他方の保持板2に
は先端を上記上部ピン電極6に対向させて下部ピン電極
7が設けられている。
また、上記レーザ管1内にはガスレーザ媒質を矢示方向
に循環させるファン8と、このファン8の上流側に熱交
換器9とが配設されている。
に循環させるファン8と、このファン8の上流側に熱交
換器9とが配設されている。
このような構成のガスレーザ装置においては、高圧電源
5が作動して電気エネルギが供給されると、まず上部ピ
ン電極6と下部ピン電極7との対向する端面間で放電が
生じてUV光(紫外光)が発生する。そのUV光は陰極
3と陽極4との間の空間、つまり放電空間を予備電離す
る。放電空間の予備電離が進み、陰極3と陽極4との間
の電圧が大きくなると、これら電極3.4間で主放電が
発生し、レーザ光が放電方向と直交する方向である各電
極3.4の長手方向に沿って発振されることになる。
5が作動して電気エネルギが供給されると、まず上部ピ
ン電極6と下部ピン電極7との対向する端面間で放電が
生じてUV光(紫外光)が発生する。そのUV光は陰極
3と陽極4との間の空間、つまり放電空間を予備電離す
る。放電空間の予備電離が進み、陰極3と陽極4との間
の電圧が大きくなると、これら電極3.4間で主放電が
発生し、レーザ光が放電方向と直交する方向である各電
極3.4の長手方向に沿って発振されることになる。
しかしながら、このような構成のガスレーザ装置におい
ては、陰極3と陽極4との間で主放電が生じると、その
主放電によって放電空間には衝撃波が発生する。その衝
撃波は周囲に広がってゆくだけでなく、陰極3と陽極4
とで反射し、これらの間を何回も往復する。そのため、
その衝撃波の衝撃によって放電空間のガスレーザ媒質の
流れを不安定にするから、この放電空間から発振される
レーザ光も不安定になる。とくに、レーザ発振の繰返し
数を上げると、その傾向が顕著になるため、繰返し数を
上げることが難しくなる。
ては、陰極3と陽極4との間で主放電が生じると、その
主放電によって放電空間には衝撃波が発生する。その衝
撃波は周囲に広がってゆくだけでなく、陰極3と陽極4
とで反射し、これらの間を何回も往復する。そのため、
その衝撃波の衝撃によって放電空間のガスレーザ媒質の
流れを不安定にするから、この放電空間から発振される
レーザ光も不安定になる。とくに、レーザ発振の繰返し
数を上げると、その傾向が顕著になるため、繰返し数を
上げることが難しくなる。
また、放電空間に発生する衝撃波は、陰極3と陽極4と
の間に生じる主放電だけでなく、放電空間を予備電離す
る上部ピン電極6と下部ピン電極7との間に生じる放電
によっても発生し、その衝撃波の衝撃によってもレーザ
発振が不安定になるということがある。
の間に生じる主放電だけでなく、放電空間を予備電離す
る上部ピン電極6と下部ピン電極7との間に生じる放電
によっても発生し、その衝撃波の衝撃によってもレーザ
発振が不安定になるということがある。
(発明が解決しようとする課題)
このように、従来は陰極と陽極との間の放電や放電空間
を予備電離するビシ電極間の放電によって衝撃波が発生
し、その衝撃波の衝撃によってガスレーザ媒質の流れが
不安定になり、安定した状態でレーザ光が発振されなく
なるということがあった。
を予備電離するビシ電極間の放電によって衝撃波が発生
し、その衝撃波の衝撃によってガスレーザ媒質の流れが
不安定になり、安定した状態でレーザ光が発振されなく
なるということがあった。
この発明は上記事情にもとずきなされたもので、その第
1の目的は、陰極と陽極との間の放電によって生じる衝
撃波の衝撃を吸収することができるようにしたガスレー
ザ装置を提供することにある。
1の目的は、陰極と陽極との間の放電によって生じる衝
撃波の衝撃を吸収することができるようにしたガスレー
ザ装置を提供することにある。
また、この発明の第2の目的は、放電空間を予備電離す
るためのピン電極間の放電によって生じる衝撃波の衝撃
を吸収できるようにしたガスレーザ装置を提供すること
にある。
るためのピン電極間の放電によって生じる衝撃波の衝撃
を吸収できるようにしたガスレーザ装置を提供すること
にある。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段及び作用)上記課題を解決
するために請求項1に記載されたこの発明は、ガスレー
ザ媒質が封入されたレーザ管と、このレーザ管内に離間
対向して配置された陰極および陽極とからなる主電極と
、上記陰極と陽極との間に電圧を印加する高圧電源と、
上記陰極と陽極との間に生じる主放電に先立って放電空
間を予備電離する予備電離手段とを具備し、上記陰極あ
るいは陽極の少なくとも一方は、金属板を中空状に形成
した外装体と、この外装体内に充填された衝撃を吸収す
るコア材とから構成する。
するために請求項1に記載されたこの発明は、ガスレー
ザ媒質が封入されたレーザ管と、このレーザ管内に離間
対向して配置された陰極および陽極とからなる主電極と
、上記陰極と陽極との間に電圧を印加する高圧電源と、
上記陰極と陽極との間に生じる主放電に先立って放電空
間を予備電離する予備電離手段とを具備し、上記陰極あ
るいは陽極の少なくとも一方は、金属板を中空状に形成
した外装体と、この外装体内に充填された衝撃を吸収す
るコア材とから構成する。
それによって、主放電によって生じる衝撃波の衝撃を上
記コア材で吸収するようにした。
記コア材で吸収するようにした。
また、請求項2に記載されたこの発明は、ガスレーザ媒
質が収容されたレーザ管と、このレーザ管内に離間対向
して配置された陰極および陽極とからなる主電極と、上
記陰極と陽極との間に電圧を印加する高圧電源と、上記
陰極と陽極との間に生じる主放電に先立って放電空間を
予備電離する予備電離手段とを具備し、上記予備電離手
段は、先端を離間対向させて配設された複数組のピン電
極からなり、対向する一対のピン電極の少なくとも一方
は伸縮自在または衝撃を吸収する構造とする。
質が収容されたレーザ管と、このレーザ管内に離間対向
して配置された陰極および陽極とからなる主電極と、上
記陰極と陽極との間に電圧を印加する高圧電源と、上記
陰極と陽極との間に生じる主放電に先立って放電空間を
予備電離する予備電離手段とを具備し、上記予備電離手
段は、先端を離間対向させて配設された複数組のピン電
極からなり、対向する一対のピン電極の少なくとも一方
は伸縮自在または衝撃を吸収する構造とする。
それによって、一対のピン電極間で発生する放電による
衝撃波の衝撃を、上記ピン電極によって吸収するように
した。
衝撃波の衝撃を、上記ピン電極によって吸収するように
した。
(実施例)
以下、この発明の一実施例を第1図乃至第3因を参照し
て説明する。なお、第6図に示す構成と同一部分には同
一記号を付して説明を省略する。
て説明する。なお、第6図に示す構成と同一部分には同
一記号を付して説明を省略する。
すなわち、この発明においては、陽極21は、薄い金属
板によって保持板2aと接合する下面側が開放した断面
蒲鉾状の中空に形成された外装体22と、この外装体2
2内に充填されたコア材23とから構成されている。上
記保持板2aとコア材23は、ともにコルク、ゴム材、
鉛などのような衝撃波の衝撃を吸収することができる材
料で作られている。
板によって保持板2aと接合する下面側が開放した断面
蒲鉾状の中空に形成された外装体22と、この外装体2
2内に充填されたコア材23とから構成されている。上
記保持板2aとコア材23は、ともにコルク、ゴム材、
鉛などのような衝撃波の衝撃を吸収することができる材
料で作られている。
そして、上記陽極21は、その外装体22の幅方向両側
に設けられたフランジ22aを上記保持板2aにボルト
24によって固定されて設けられている。
に設けられたフランジ22aを上記保持板2aにボルト
24によって固定されて設けられている。
また、予備電離手段を構成する一対のピン電極のうち、
下部ピン電極7aは上記保持板2aやコア材23と同様
衝撃波の衝撃を吸収する材料で作られている。下部ピン
電極7aを形成する材料がコルクやゴム材などのように
非導電性である場合には、そのピン電極7aの上端面に
は第3図に示すように銅などの導電性の金属板24が取
着され、この金属板24にはコイル状の導m線26の一
端が接続されている。この導電線26の他端は高圧電源
5に接続されている。また、上記陽極21の外装体22
を保持板2aに固定して上記外装体22と電気的に導通
したボルト24も上記導電線26と同様に高圧電源5に
接続されている。
下部ピン電極7aは上記保持板2aやコア材23と同様
衝撃波の衝撃を吸収する材料で作られている。下部ピン
電極7aを形成する材料がコルクやゴム材などのように
非導電性である場合には、そのピン電極7aの上端面に
は第3図に示すように銅などの導電性の金属板24が取
着され、この金属板24にはコイル状の導m線26の一
端が接続されている。この導電線26の他端は高圧電源
5に接続されている。また、上記陽極21の外装体22
を保持板2aに固定して上記外装体22と電気的に導通
したボルト24も上記導電線26と同様に高圧電源5に
接続されている。
このような構成のガスレーザ装置において、高圧電源5
を作動させると、上部ピン電極6′と下部ピン電極7a
との間で放電が生じてUV光が発生し、そのUV光が放
電空間に流れてこの放電空間が予備電離される。このよ
うにして放電空間の予備電離が十分に進むと、陰極3と
陽極21との間で主放電が発生し、その放電方向と直交
する方向にレーザ光が出力されることになる。
を作動させると、上部ピン電極6′と下部ピン電極7a
との間で放電が生じてUV光が発生し、そのUV光が放
電空間に流れてこの放電空間が予備電離される。このよ
うにして放電空間の予備電離が十分に進むと、陰極3と
陽極21との間で主放電が発生し、その放電方向と直交
する方向にレーザ光が出力されることになる。
放電空間を予備電離するに際し、上部ピン電極6と下部
ピン電極7aとの間で放電が生じると、その放電によっ
て衝撃波が各ピン電極6.7aの軸方向に生じる。ピン
電極6.7a間の放電によって生じる衝撃波の衝撃は、
下部ピン電極7aが衝撃を吸収する材料で作られている
から、その下部ピン電極7aによって吸収される。しか
も、下部ピン電極7aが立設された保持板2aも衝撃を
吸収する材料で作られているから、下部ピン電極7aか
ら上記保持板2aに伝わる衝撃も吸収されることになる
。したがって、放電空間を予備電離することによって生
じる衝撃波の衝撃でレーザ媒質ガスの流れに乱れが生じ
るのが防止される。
ピン電極7aとの間で放電が生じると、その放電によっ
て衝撃波が各ピン電極6.7aの軸方向に生じる。ピン
電極6.7a間の放電によって生じる衝撃波の衝撃は、
下部ピン電極7aが衝撃を吸収する材料で作られている
から、その下部ピン電極7aによって吸収される。しか
も、下部ピン電極7aが立設された保持板2aも衝撃を
吸収する材料で作られているから、下部ピン電極7aか
ら上記保持板2aに伝わる衝撃も吸収されることになる
。したがって、放電空間を予備電離することによって生
じる衝撃波の衝撃でレーザ媒質ガスの流れに乱れが生じ
るのが防止される。
また、予備電離に続いて陰極3と陽極21との間に主放
電が生じ、その主放電によってこれらの間に衝撃波が生
じるとその衝撃波の衝撃波は、上記陽極21の外装体2
2内に充填されたコア材23によって吸収され、しかも
外装体22から保持板2aに伝わる衝撃波は、その保持
板2aによって吸収されることになる。したがって、陰
極3と陽極21との間に生じる主放電による衝撃も良好
に吸収されることになるから、主放電によってレーザ媒
質ガスの流れに乱れが生じることも防止される。
電が生じ、その主放電によってこれらの間に衝撃波が生
じるとその衝撃波の衝撃波は、上記陽極21の外装体2
2内に充填されたコア材23によって吸収され、しかも
外装体22から保持板2aに伝わる衝撃波は、その保持
板2aによって吸収されることになる。したがって、陰
極3と陽極21との間に生じる主放電による衝撃も良好
に吸収されることになるから、主放電によってレーザ媒
質ガスの流れに乱れが生じることも防止される。
このように、予備電離や主放電によって生じる衝撃波の
衝撃で放電空間を流れるレーザ媒質ガスの流れに乱れが
生じるのが防止されれば、レーザ光を高繰返しで出力さ
せることができる。
衝撃で放電空間を流れるレーザ媒質ガスの流れに乱れが
生じるのが防止されれば、レーザ光を高繰返しで出力さ
せることができる。
なお、衝撃を吸収するピン電極の構造としては、第4図
あるいは第5図に示すようにしてもよい。
あるいは第5図に示すようにしてもよい。
すなわち、第4図は下部ピン電極7aが電気的絶縁性の
衝撃を吸収する材料で作られている場合に、上記一実施
例に示された導電線26に代わり、上記ピン電極7aの
外周面を金属メツシュ31で被覆し、この金属メツシュ
31の上端に金属板24を固着し、他端を高圧電源5に
接続するようにした。このような構造とすれば、コイル
状の導電線26を用いた場合に比べてインダクタンスを
小さくすることができる。
衝撃を吸収する材料で作られている場合に、上記一実施
例に示された導電線26に代わり、上記ピン電極7aの
外周面を金属メツシュ31で被覆し、この金属メツシュ
31の上端に金属板24を固着し、他端を高圧電源5に
接続するようにした。このような構造とすれば、コイル
状の導電線26を用いた場合に比べてインダクタンスを
小さくすることができる。
また、第5図に示す構造は下部ピン電極7aを金属製の
ベローズ32で作るようにしたもので、このような構造
によれば、衝撃波の衝撃によって上記ベローズ32が軸
方向に弾性的に伸縮変形し、その衝撃を吸収することが
できる。
ベローズ32で作るようにしたもので、このような構造
によれば、衝撃波の衝撃によって上記ベローズ32が軸
方向に弾性的に伸縮変形し、その衝撃を吸収することが
できる。
また、上記各実施例では陽極21と下部ピン電極7aと
を衝撃を吸収する構造としたが、陰極3と上部ピン電極
6も衝撃を吸収する構造としてもよく、要は少なくとも
一方が衝撃を吸収する構造であればよい。
を衝撃を吸収する構造としたが、陰極3と上部ピン電極
6も衝撃を吸収する構造としてもよく、要は少なくとも
一方が衝撃を吸収する構造であればよい。
[発明の効果]
以上述べたように請求項1に記載されたこの発明は、陰
極あるいは陽極の少なくとも〒方を中空の金属板からな
る外装体と、この外装体の中空部内に充填されたコア材
とから構成した。したがって、主放電によって放電空間
に生じる衝撃波の衝撃を上記コア材によって吸収しガス
レーザ媒質の流れが乱れるのを防止することができるか
ら、レーザ光を高繰返しで出力させることができる。
極あるいは陽極の少なくとも〒方を中空の金属板からな
る外装体と、この外装体の中空部内に充填されたコア材
とから構成した。したがって、主放電によって放電空間
に生じる衝撃波の衝撃を上記コア材によって吸収しガス
レーザ媒質の流れが乱れるのを防止することができるか
ら、レーザ光を高繰返しで出力させることができる。
また、請求項2に記載されたこの発明によれば、予fN
Ti離手段として用いられている対向する一対のピン電
極のうちの少なくとも一方を伸縮自在または衝撃を吸収
する構造とした。したがって、放電空間を予備電離する
際に生じる衝撃波の衝撃を吸収してガスレーザ媒質の流
れに乱れが生じるのを防止し、レーザ光を安定した状態
で出力することができる。
Ti離手段として用いられている対向する一対のピン電
極のうちの少なくとも一方を伸縮自在または衝撃を吸収
する構造とした。したがって、放電空間を予備電離する
際に生じる衝撃波の衝撃を吸収してガスレーザ媒質の流
れに乱れが生じるのを防止し、レーザ光を安定した状態
で出力することができる。
第1図はこの発明の一実施例を示すガスレーザ装置の断
面図、第2図は同じく陰極と陽極との拡大断面図、第3
図は同じくピン電極の斜視図、第4図と第5図はそれぞ
れこの発明の他の実施例を示すピン電極の断面図、第6
図は従来のガスレーザ装置の断面図である。 1・・・レーザ管、3・・・陰極、5・・・高圧電源、
6・・・上部ピン電極、7a・・・下部ピン電極、21
・・・陽極、22・・・外装体、23・・・コア材、3
2・・・ベローズ。 第4図 第5図
面図、第2図は同じく陰極と陽極との拡大断面図、第3
図は同じくピン電極の斜視図、第4図と第5図はそれぞ
れこの発明の他の実施例を示すピン電極の断面図、第6
図は従来のガスレーザ装置の断面図である。 1・・・レーザ管、3・・・陰極、5・・・高圧電源、
6・・・上部ピン電極、7a・・・下部ピン電極、21
・・・陽極、22・・・外装体、23・・・コア材、3
2・・・ベローズ。 第4図 第5図
Claims (2)
- (1)ガスレーザ媒質が封入されたレーザ管と、このレ
ーザ管内に離間対向して配置された陰極および陽極とか
らなる主電極と、上記陰極と陽極との間に電圧を印加す
る高圧電源と、上記陰極と陽極との間に生じる主放電に
先立って放電空間を予備電離する予備電離手段とを具備
し、上記陰極あるいは陽極の少なくとも一方は、金属板
を中空状に形成した外装体と、この外装体内に充填され
た衝撃を吸収するコア材とから構成されていることを特
徴とするガスレーザ装置。 - (2)ガスレーザ媒質が収容されたレーザ管と、このレ
ーザ管内に離間対向して配置された陰極および陽極とか
らなる主電極と、上記陰極と陽極との間に電圧を印加す
る高圧電源と、上記陰極と陽極との間に生じる主放電に
先立って放電空間を予備電離する予備電離手段とを具備
し、上記予備電離手段は、先端を離間対向させて配設さ
れた複数組のピン電極からなり、対向する一対のピン電
極の少なくとも一方は伸縮自在または衝撃を吸収する構
造となっていることを特徴とするガスレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6332889A JPH02241072A (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | ガスレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6332889A JPH02241072A (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | ガスレーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02241072A true JPH02241072A (ja) | 1990-09-25 |
Family
ID=13226076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6332889A Pending JPH02241072A (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | ガスレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02241072A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003060270A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-28 | Gigaphoton Inc | パルス発振ガスレーザ装置 |
| CN105762619A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-07-13 | 清华大学深圳研究生院 | 一种激光器电极与外壳体装配结构和辅助装配装置 |
-
1989
- 1989-03-15 JP JP6332889A patent/JPH02241072A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003060270A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-28 | Gigaphoton Inc | パルス発振ガスレーザ装置 |
| CN105762619A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-07-13 | 清华大学深圳研究生院 | 一种激光器电极与外壳体装配结构和辅助装配装置 |
| CN105762619B (zh) * | 2016-05-12 | 2018-06-15 | 清华大学深圳研究生院 | 一种激光器电极与外壳体装配结构和辅助装配装置 |
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