JPH06232481A - ガスレーザ装置 - Google Patents
ガスレーザ装置Info
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- JPH06232481A JPH06232481A JP1609693A JP1609693A JPH06232481A JP H06232481 A JPH06232481 A JP H06232481A JP 1609693 A JP1609693 A JP 1609693A JP 1609693 A JP1609693 A JP 1609693A JP H06232481 A JPH06232481 A JP H06232481A
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- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 ガスレーザ装置において、真空排気装置から
真空容器内へ逆拡散するオイルの量を大幅に低減させる
と共に、オイルの劣化を抑えて寿命を長期化できるよう
にする。 【構成】 ガスレーザ装置1のレーザガス排気用として
オイルポンプ13と、ドライポンプ14の2台の真空排
気装置を並列して設ける。ガス循環系3との間には三方
弁15が設けられ、ガスレーザ装置1の起動時には、三
方弁15でガス循環系3とオイルポンプ13とをつな
ぎ、その状態でオイルポンプ13を動作させる。これに
よりガス循環系3は高速で短時間に初期排気される。そ
の後レーザ発振を開始した時点で三方弁15をガス循環
系3とドライポンプ14がつながる様に切り換えて、オ
イルポンプ13を停止させてドライポンプ14を動作さ
せ、定常排気を始める。
真空容器内へ逆拡散するオイルの量を大幅に低減させる
と共に、オイルの劣化を抑えて寿命を長期化できるよう
にする。 【構成】 ガスレーザ装置1のレーザガス排気用として
オイルポンプ13と、ドライポンプ14の2台の真空排
気装置を並列して設ける。ガス循環系3との間には三方
弁15が設けられ、ガスレーザ装置1の起動時には、三
方弁15でガス循環系3とオイルポンプ13とをつな
ぎ、その状態でオイルポンプ13を動作させる。これに
よりガス循環系3は高速で短時間に初期排気される。そ
の後レーザ発振を開始した時点で三方弁15をガス循環
系3とドライポンプ14がつながる様に切り換えて、オ
イルポンプ13を停止させてドライポンプ14を動作さ
せ、定常排気を始める。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は金属加工等に使用され、
放電管にレーザガスを循環させながらレーザ発振を行な
うガスレーザ装置に関する。
放電管にレーザガスを循環させながらレーザ発振を行な
うガスレーザ装置に関する。
【0002】ガスレーザ装置は出力の長期安定性、保守
頻度低減のため内部で使用される光学部品の汚染を極力
防止する必要がある。その中でも真空排気装置用オイル
により光学部品が汚染される可能性が高く、これを効率
的に防止することが要請されている。
頻度低減のため内部で使用される光学部品の汚染を極力
防止する必要がある。その中でも真空排気装置用オイル
により光学部品が汚染される可能性が高く、これを効率
的に防止することが要請されている。
【0003】
【従来の技術】従来例として高周波励起高速軸流型CO
2 ガスレーザ装置を例に取り、図7を用いて説明する。
図中、100は高周波励起高速軸流型CO2 ガスレーザ
装置(以下、「ガスレーザ装置」という)であり、レー
ザガスが、送風機2とガス循環系3、放電管5内を循環
する。
2 ガスレーザ装置を例に取り、図7を用いて説明する。
図中、100は高周波励起高速軸流型CO2 ガスレーザ
装置(以下、「ガスレーザ装置」という)であり、レー
ザガスが、送風機2とガス循環系3、放電管5内を循環
する。
【0004】送風機2から吐出したレーザガスは、送風
機2で受けた圧縮熱を取り去るために、熱交換器4によ
り冷却され、常に一定温度に制御されて放電管5に入
る。ここで、レーザ用電源6による高周波放電によって
励起されたレーザガスは熱交換器7により再び冷却さ
れ、送風機2にもどる。
機2で受けた圧縮熱を取り去るために、熱交換器4によ
り冷却され、常に一定温度に制御されて放電管5に入
る。ここで、レーザ用電源6による高周波放電によって
励起されたレーザガスは熱交換器7により再び冷却さ
れ、送風機2にもどる。
【0005】このガスレーザ装置100においては、レ
ーザガスの流速は放電管5内において100〜300m
/sにも達する。放電管5における高周波放電を安定化
するために、レーザガスの圧力は10〜100torr程度
の低真空状態に保たれている。放電管5は両端の全反射
鏡8及び出力鏡9によってファブリペロー型発振器を構
成しており、放電により発生したレーザ光を増幅して一
部を外部に出力する。
ーザガスの流速は放電管5内において100〜300m
/sにも達する。放電管5における高周波放電を安定化
するために、レーザガスの圧力は10〜100torr程度
の低真空状態に保たれている。放電管5は両端の全反射
鏡8及び出力鏡9によってファブリペロー型発振器を構
成しており、放電により発生したレーザ光を増幅して一
部を外部に出力する。
【0006】出力されたレーザ光はベンダミラー10で
方向を変えレーザ加工機11に入り、ワークを加工す
る。これらのガスレーザ装置100及びレーザ加工機1
1はすべて数値制御装置12が内部に記憶しているプロ
グラムに沿って制御している。
方向を変えレーザ加工機11に入り、ワークを加工す
る。これらのガスレーザ装置100及びレーザ加工機1
1はすべて数値制御装置12が内部に記憶しているプロ
グラムに沿って制御している。
【0007】ところで、CO2 ガスレーザ装置に使用さ
れるレーザガスは、通常ヘリウム、窒素、二酸化炭素等
から成る混合レーザガスであり、その成分比、純度等が
ガスレーザ装置の性能、特性等に大きく影響するため、
常にレーザガスを所定の成分、純度に保つ必要がある。
れるレーザガスは、通常ヘリウム、窒素、二酸化炭素等
から成る混合レーザガスであり、その成分比、純度等が
ガスレーザ装置の性能、特性等に大きく影響するため、
常にレーザガスを所定の成分、純度に保つ必要がある。
【0008】レーザガスが常時充填されているガス循環
系3は真空容器となっているものの、内壁面からの放出
レーザガス、微小なリーク等により、放電管5でのレー
ザ発振が稼働していなくても内部のレーザガスは劣化し
ていく。そのために、ガスレーザ装置100の性能を長
期間維持するために、その起動に際して、劣化したレー
ザガスを真空排気装置13aで一旦初期排気し、その後
所定の圧力に達するまで新鮮なレーザガスをガスボンベ
40から充填した後、レーザガスの循環を開始し、レー
ザ発振を始める様にシーケンスが組まれている。
系3は真空容器となっているものの、内壁面からの放出
レーザガス、微小なリーク等により、放電管5でのレー
ザ発振が稼働していなくても内部のレーザガスは劣化し
ていく。そのために、ガスレーザ装置100の性能を長
期間維持するために、その起動に際して、劣化したレー
ザガスを真空排気装置13aで一旦初期排気し、その後
所定の圧力に達するまで新鮮なレーザガスをガスボンベ
40から充填した後、レーザガスの循環を開始し、レー
ザ発振を始める様にシーケンスが組まれている。
【0009】さらに、ガスレーザ装置100が定常稼働
している状態でも、放電によりレーザガスが解離し劣化
するため、常時低真空状態のレーザガス循環系から、真
空排気装置13aを使用して一定量のレーザガスを定常
排気し、またガスボンベ40から新鮮なレーザガスを同
量供給している。
している状態でも、放電によりレーザガスが解離し劣化
するため、常時低真空状態のレーザガス循環系から、真
空排気装置13aを使用して一定量のレーザガスを定常
排気し、またガスボンベ40から新鮮なレーザガスを同
量供給している。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、真空排気装
置13aは、起動時の真空排気時間を短くするために、
大気圧状態での排気速度が大きく、またガスレーザ装置
100の真空圧力に見合う到達圧力、及び稼働中のレー
ザガス定常排気のために、真空状態での排気速度等を鑑
みて決定されなければならない。
置13aは、起動時の真空排気時間を短くするために、
大気圧状態での排気速度が大きく、またガスレーザ装置
100の真空圧力に見合う到達圧力、及び稼働中のレー
ザガス定常排気のために、真空状態での排気速度等を鑑
みて決定されなければならない。
【0011】しかし、こうしたガスレーザ装置100の
使用条件に見合う真空排気装置13aはその真空部のシ
ール、及び慴動部の潤滑のために、ガス通路にオイルが
存在するオイルポンプがほとんどであり、その避けられ
ない性質として真空排気装置13a用オイルが真空容器
側へ逆拡散する。特に、ガスレーザ装置100の真空排
気装置13aは、その起動時の真空排気のみならなず、
稼働中も常時レーザガスの定常排気をおこなっている
為、真空排気装置13aの稼働時間が長くなることは避
けられず、それに伴いオイルの逆拡散も発生しやすい状
況にあった。
使用条件に見合う真空排気装置13aはその真空部のシ
ール、及び慴動部の潤滑のために、ガス通路にオイルが
存在するオイルポンプがほとんどであり、その避けられ
ない性質として真空排気装置13a用オイルが真空容器
側へ逆拡散する。特に、ガスレーザ装置100の真空排
気装置13aは、その起動時の真空排気のみならなず、
稼働中も常時レーザガスの定常排気をおこなっている
為、真空排気装置13aの稼働時間が長くなることは避
けられず、それに伴いオイルの逆拡散も発生しやすい状
況にあった。
【0012】ガスレーザ装置100においては、真空容
器内にある出力鏡、全反射鏡等の光学部品がこの真空排
気装置13a用オイルに汚染され、出力の低下、加工性
能の悪化、最悪の場合にはこれら光学部品の破損を引き
起こしていた。ガスレーザ装置100に用いられる光学
部品は非常に高価であり、また、交換もしくは洗浄して
再使用する場合でも、 (1)ガスレーザ装置100及びレーザ加工機11を長
時間停止しなけらばならいない。 (2)ガス循環系3を開放しなければならず、新たな塵
の混入が避けられない。 (3)ベンダーミラー10、レーザ加工機11等も含め
た光学系の再調整が必要であり、多くの時間と熟練を要
する。 等の問題があり、真空排気装置13a用オイルの逆拡散
や、塵埃の侵入を減少させ光学部品の長寿命化をはかる
ことはガスレーザ装置100にとって非常に重要な課題
であった。
器内にある出力鏡、全反射鏡等の光学部品がこの真空排
気装置13a用オイルに汚染され、出力の低下、加工性
能の悪化、最悪の場合にはこれら光学部品の破損を引き
起こしていた。ガスレーザ装置100に用いられる光学
部品は非常に高価であり、また、交換もしくは洗浄して
再使用する場合でも、 (1)ガスレーザ装置100及びレーザ加工機11を長
時間停止しなけらばならいない。 (2)ガス循環系3を開放しなければならず、新たな塵
の混入が避けられない。 (3)ベンダーミラー10、レーザ加工機11等も含め
た光学系の再調整が必要であり、多くの時間と熟練を要
する。 等の問題があり、真空排気装置13a用オイルの逆拡散
や、塵埃の侵入を減少させ光学部品の長寿命化をはかる
ことはガスレーザ装置100にとって非常に重要な課題
であった。
【0013】さらに、ガスレーザ装置100の真空排気
装置13aは、上述したように、その起動時の真空排気
のみならなず、稼働中も常時レーザガスの定常排気を行
なっている為、真空排気装置13aの稼働時間が長くな
ることが避けられない。そのため、真空排気装置13a
用オイルの劣化が早く、ガスレーザ装置100の使用者
は頻繁に真空排気装置13a用オイルの交換を余儀無く
され、多くの手間と費用が強いられていた。このため、
真空排気装置13a用オイルの交換時間を長くすること
は、ガスレーザ装置100の使い易さを向上させるうえ
で必要不可欠である。
装置13aは、上述したように、その起動時の真空排気
のみならなず、稼働中も常時レーザガスの定常排気を行
なっている為、真空排気装置13aの稼働時間が長くな
ることが避けられない。そのため、真空排気装置13a
用オイルの劣化が早く、ガスレーザ装置100の使用者
は頻繁に真空排気装置13a用オイルの交換を余儀無く
され、多くの手間と費用が強いられていた。このため、
真空排気装置13a用オイルの交換時間を長くすること
は、ガスレーザ装置100の使い易さを向上させるうえ
で必要不可欠である。
【0014】上記の様な問題を解決するために、オイル
を使用しない真空排気装置を使用する試みも行われてき
たが、オイルを使用しない真空排気装置の種類が限られ
ているため、その排気速度、到達圧力がガスレーザ装置
100の使用範囲とうまく合致せず、使用は出来るのも
の非常に高価であったり、逆に安価であはあるものの全
く使用できなかったりするものが殆どであった。さら
に、これらオイルを使用しない真空排気装置のなかに
は、その内部の消耗部品が、オイル使用の真空排気装置
13a以上に保守に手間のかかるものも少なくなく、そ
の選択に苦慮していた。
を使用しない真空排気装置を使用する試みも行われてき
たが、オイルを使用しない真空排気装置の種類が限られ
ているため、その排気速度、到達圧力がガスレーザ装置
100の使用範囲とうまく合致せず、使用は出来るのも
の非常に高価であったり、逆に安価であはあるものの全
く使用できなかったりするものが殆どであった。さら
に、これらオイルを使用しない真空排気装置のなかに
は、その内部の消耗部品が、オイル使用の真空排気装置
13a以上に保守に手間のかかるものも少なくなく、そ
の選択に苦慮していた。
【0015】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、真空排気装置から真空容器内へ逆拡散するオ
イルの量を大幅に低減させると共に、オイルの劣化を抑
えて寿命を長期化することができるガスレーザ装置を提
供することを目的とする。
のであり、真空排気装置から真空容器内へ逆拡散するオ
イルの量を大幅に低減させると共に、オイルの劣化を抑
えて寿命を長期化することができるガスレーザ装置を提
供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、放電管にレーザガスを循環させながらレ
ーザ発振を行なうガスレーザ装置において、前記レーザ
ガスが循環するガス配管部と、前記ガス配管部に接続さ
れ前記ガス配管部内のレーザガスの装置起動運転時の排
気を行なうオイル使用の真空排気装置と、前記オイル使
用の真空排気装置と並列して設けられ前記ガス配管部内
のレーザガスの装置定常運転時の排気を行なうオイルを
使用しない真空排気装置と、を有することを特徴とする
ガスレーザ装置が、提供される。
決するために、放電管にレーザガスを循環させながらレ
ーザ発振を行なうガスレーザ装置において、前記レーザ
ガスが循環するガス配管部と、前記ガス配管部に接続さ
れ前記ガス配管部内のレーザガスの装置起動運転時の排
気を行なうオイル使用の真空排気装置と、前記オイル使
用の真空排気装置と並列して設けられ前記ガス配管部内
のレーザガスの装置定常運転時の排気を行なうオイルを
使用しない真空排気装置と、を有することを特徴とする
ガスレーザ装置が、提供される。
【0017】
【作用】ガスレーザ装置の起動に際し初期排気(装置起
動運転時の排気)のため、まずオイル使用の真空排気装
置を起動させるが、ガス配管部の内部圧力が所定の圧力
に達した時点で、オイル使用の真空排気装置は停止させ
る。なお、ここで、ガス配管部とは、送風機、熱交換
器、放電管などのレーザガスが循環する全ての部分をさ
す。その後、新鮮なレーザガスを再充填してから、送風
機を起動しレーザガスを循環させ放電を開始する。この
後は定常排気(装置定常運転時の排気)を行なうが、こ
のときはオイルを使用しない真空排気装置を使用する。
動運転時の排気)のため、まずオイル使用の真空排気装
置を起動させるが、ガス配管部の内部圧力が所定の圧力
に達した時点で、オイル使用の真空排気装置は停止させ
る。なお、ここで、ガス配管部とは、送風機、熱交換
器、放電管などのレーザガスが循環する全ての部分をさ
す。その後、新鮮なレーザガスを再充填してから、送風
機を起動しレーザガスを循環させ放電を開始する。この
後は定常排気(装置定常運転時の排気)を行なうが、こ
のときはオイルを使用しない真空排気装置を使用する。
【0018】このように、オイル使用の真空排気装置を
レーザ発振装置の初期排気に使用した後、停止させるこ
とにより、オイル使用の真空排気装置の実質的な稼働時
間を極めて短くすることができる。このため、逆拡散す
るオイルの量は格段に減少する。また、稼働時間短縮に
よってオイルの寿命も飛躍的に長期化する。
レーザ発振装置の初期排気に使用した後、停止させるこ
とにより、オイル使用の真空排気装置の実質的な稼働時
間を極めて短くすることができる。このため、逆拡散す
るオイルの量は格段に減少する。また、稼働時間短縮に
よってオイルの寿命も飛躍的に長期化する。
【0019】さらに、従来選択に苦慮していたオイルを
使用しない真空排気装置は定常排気にのみに使用するた
め、排気速度が小さくても使用上なんら問題を生じな
い。また、オイル使用の真空排気装置による初期排気が
終了した時点で起動を始めるため、大気圧からは起動で
きないオイルを使用しない真空排気装置でも使用するこ
とができる。このように、オイルを使用しない真空排気
装置を定常排気のみの使用に限定することで、その使用
条件が大幅に緩和されて、オイルを使用しない真空排の
選択はその自由度が増大し実用に供するものとなる。
使用しない真空排気装置は定常排気にのみに使用するた
め、排気速度が小さくても使用上なんら問題を生じな
い。また、オイル使用の真空排気装置による初期排気が
終了した時点で起動を始めるため、大気圧からは起動で
きないオイルを使用しない真空排気装置でも使用するこ
とができる。このように、オイルを使用しない真空排気
装置を定常排気のみの使用に限定することで、その使用
条件が大幅に緩和されて、オイルを使用しない真空排の
選択はその自由度が増大し実用に供するものとなる。
【0020】
【実施例】以下発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。図1は本発明のガスレーザ装置の全体構成を示す図
である。上記の図7で示した従来例のガスレーザ装置と
同じ構成要素には、同一符号を付して説明を省略する。
る。図1は本発明のガスレーザ装置の全体構成を示す図
である。上記の図7で示した従来例のガスレーザ装置と
同じ構成要素には、同一符号を付して説明を省略する。
【0021】図において、本発明のガスレーザ装置1に
は、レーザガス排気用としてオイル使用の真空排気装置
(オイルポンプ)13と、オイルを使用しない真空排気
装置(ドライポンプ)14の2台の真空排気装置を使用
する。この2台の真空排気装置は、双方とも真空容器で
あるガス循環系3に接続されている。本実施例では、オ
イルポンプ13に公称排気速度が約20m3 /h、到達
真空度が1Torr以下のベーンポンプを使用してい
る。ベーンポンプは比較的排気速度が大きく、その真空
到達圧力もレーザ発振装置の使用条件にちょうど合致し
ているため、従来からよく利用されてきたオイルポンプ
である。ドライポンプ14には、複数ヘッドのダイアフ
ラムポンプを使用している。このドライポンプ14の排
気速度は20リットル/min、到達真空圧力は数To
rrである。ダイアフラムポンプはドライポンプのなか
でも安価であり、大気圧からの起動も可能であるが、排
気速度が遅く真空到達圧力も低いため、従来ではそのま
まガスレーザ装置1用の真空排気装置として使用するこ
とは不可能であった。
は、レーザガス排気用としてオイル使用の真空排気装置
(オイルポンプ)13と、オイルを使用しない真空排気
装置(ドライポンプ)14の2台の真空排気装置を使用
する。この2台の真空排気装置は、双方とも真空容器で
あるガス循環系3に接続されている。本実施例では、オ
イルポンプ13に公称排気速度が約20m3 /h、到達
真空度が1Torr以下のベーンポンプを使用してい
る。ベーンポンプは比較的排気速度が大きく、その真空
到達圧力もレーザ発振装置の使用条件にちょうど合致し
ているため、従来からよく利用されてきたオイルポンプ
である。ドライポンプ14には、複数ヘッドのダイアフ
ラムポンプを使用している。このドライポンプ14の排
気速度は20リットル/min、到達真空圧力は数To
rrである。ダイアフラムポンプはドライポンプのなか
でも安価であり、大気圧からの起動も可能であるが、排
気速度が遅く真空到達圧力も低いため、従来ではそのま
まガスレーザ装置1用の真空排気装置として使用するこ
とは不可能であった。
【0022】オイルポンプ13とドライポンプ14とは
並列に設けられ、ガス循環系3との間には三方弁15が
設けられる。ガスレーザ装置1の起動時には、三方弁1
5でガス循環系3とオイルポンプ13とをつなぎ、その
状態でオイルポンプ13を動作させる。これによりガス
循環系3は高速で短時間に初期排気される。所定の圧力
まで真空排気が終了した時点で、新鮮なレーザガスをガ
スボンベ40から所定量充填した後、送風機2によりレ
ーザガスの循環を開始し、レーザ用電源6によりレーザ
発振を開始する。この時点で三方弁15をガス循環系3
とドライポンプ14がつながる様に切り換えて、オイル
ポンプ13を停止させ、代わりにドライポンプ14を動
作させて定常排気を始める。
並列に設けられ、ガス循環系3との間には三方弁15が
設けられる。ガスレーザ装置1の起動時には、三方弁1
5でガス循環系3とオイルポンプ13とをつなぎ、その
状態でオイルポンプ13を動作させる。これによりガス
循環系3は高速で短時間に初期排気される。所定の圧力
まで真空排気が終了した時点で、新鮮なレーザガスをガ
スボンベ40から所定量充填した後、送風機2によりレ
ーザガスの循環を開始し、レーザ用電源6によりレーザ
発振を開始する。この時点で三方弁15をガス循環系3
とドライポンプ14がつながる様に切り換えて、オイル
ポンプ13を停止させ、代わりにドライポンプ14を動
作させて定常排気を始める。
【0023】このとき、ドライポンプ14に使用してい
るダイフラムポンプは吸気口141が低真空状態で、排
気口142は大気圧状態であるため圧力差が大きく、ダ
イアフラムポンプに使用しているモータに過負荷がかか
り、そのままでは起動出来ない場合がある。その様な場
合には、ダイアフラムポンプの吸気口141と三方弁1
5の間に三方弁15と同じ構造のアンローダバルブ16
を設置する。アンローダバルブ16はドライポンプ14
が起動するまでは大気の方向に開いており吸気口141
と排気口142の圧力差を無くしている。ドライポンプ
14が起動しモータが定常回転に達したときアンローダ
バルブ16は真空容器側(ガス循環系3側)につながり
排気を開始し、ガスレーザ装置1は完全な定常動作状態
となる。本実施例では大気圧換算で 1リットル/min
の速度で定常排気を行なっている。
るダイフラムポンプは吸気口141が低真空状態で、排
気口142は大気圧状態であるため圧力差が大きく、ダ
イアフラムポンプに使用しているモータに過負荷がかか
り、そのままでは起動出来ない場合がある。その様な場
合には、ダイアフラムポンプの吸気口141と三方弁1
5の間に三方弁15と同じ構造のアンローダバルブ16
を設置する。アンローダバルブ16はドライポンプ14
が起動するまでは大気の方向に開いており吸気口141
と排気口142の圧力差を無くしている。ドライポンプ
14が起動しモータが定常回転に達したときアンローダ
バルブ16は真空容器側(ガス循環系3側)につながり
排気を開始し、ガスレーザ装置1は完全な定常動作状態
となる。本実施例では大気圧換算で 1リットル/min
の速度で定常排気を行なっている。
【0024】オイルポンプ13が使用されているのは初
期排気時の極めて短時間であり、その後は三方弁15に
より完全に遮断されて真空容器内へオイルが逆拡散する
ことはない。初期排気の間に真空容器へ逆拡散するオイ
ルは、従来例の様に常時オイルポンプが稼働している場
合の総量に比べて格段に少ない。また、実質的にオイル
ポンプが稼働している時間が従来例に比較して格段に短
いため、オイルの寿命を飛躍的に延ばすことが可能であ
る。
期排気時の極めて短時間であり、その後は三方弁15に
より完全に遮断されて真空容器内へオイルが逆拡散する
ことはない。初期排気の間に真空容器へ逆拡散するオイ
ルは、従来例の様に常時オイルポンプが稼働している場
合の総量に比べて格段に少ない。また、実質的にオイル
ポンプが稼働している時間が従来例に比較して格段に短
いため、オイルの寿命を飛躍的に延ばすことが可能であ
る。
【0025】図2は本発明の第2の実施例を示す図であ
る。上記第1の実施例との相違点は、オイルポンプ13
と三方弁15の間にフィルタ17を設置した点である。
このようにフィルタ17を設けたのは、初期排気のオイ
ルポンプ13稼働時に真空容器内へオイルが逆拡散する
のを防止するためである。本実施例のガスレーザ装置1
aではオイルを効率良く吸着させることが可能な様に粒
状活性炭を不織布で封入したフィルタを用いた。通常こ
の種のフィルタは定常排気の様にガス流が少ない所に使
用すると濾材の粉体がフィルタから遊離して配管内を逆
流し、真空容器内へ侵入する可能性があるため使用でき
なかったが、本実施例の様に初期排気のみオイルポンプ
13に使用する場合は、ガス流が大きいため、たとえ粉
体が流出したとしても、逆流して真空容器内へ侵入する
可能性はかなり小さくなるので、使用できるようになっ
た。
る。上記第1の実施例との相違点は、オイルポンプ13
と三方弁15の間にフィルタ17を設置した点である。
このようにフィルタ17を設けたのは、初期排気のオイ
ルポンプ13稼働時に真空容器内へオイルが逆拡散する
のを防止するためである。本実施例のガスレーザ装置1
aではオイルを効率良く吸着させることが可能な様に粒
状活性炭を不織布で封入したフィルタを用いた。通常こ
の種のフィルタは定常排気の様にガス流が少ない所に使
用すると濾材の粉体がフィルタから遊離して配管内を逆
流し、真空容器内へ侵入する可能性があるため使用でき
なかったが、本実施例の様に初期排気のみオイルポンプ
13に使用する場合は、ガス流が大きいため、たとえ粉
体が流出したとしても、逆流して真空容器内へ侵入する
可能性はかなり小さくなるので、使用できるようになっ
た。
【0026】上記フィルタ17により初期排気の間に真
空容器内へ逆拡散するオイルを吸着することができるた
めに、第1の実施例の場合以上に真空容器内へ逆拡散で
侵入するオイルの量を低減することが可能となる。
空容器内へ逆拡散するオイルを吸着することができるた
めに、第1の実施例の場合以上に真空容器内へ逆拡散で
侵入するオイルの量を低減することが可能となる。
【0027】図3は本発明の第3の実施例を示す図であ
る。本実施例のガスレーザ装置1bは、上記第2の実施
例のフィルタ17に対してさらにその前後にポンプ側バ
ルブ18及び真空容器側バルブ19を設けたものであ
る。上記第2の実施例ではオイルポンプ13が停止して
いる間にフィルタ17がオイルポンプ13のオイルによ
り汚染されてしまう可能性がある。本実施例はこの点を
改良したものであり、オイルポンプ13が停止する前
に、ポンプ側バルブ18を閉じればフィルタ17はオイ
ルポンプ停止中不必要にオイルで汚染されることがな
い。このため、フィルタ17の交換間隔を第2の実施例
の場合に比較して長くすることが可能である。
る。本実施例のガスレーザ装置1bは、上記第2の実施
例のフィルタ17に対してさらにその前後にポンプ側バ
ルブ18及び真空容器側バルブ19を設けたものであ
る。上記第2の実施例ではオイルポンプ13が停止して
いる間にフィルタ17がオイルポンプ13のオイルによ
り汚染されてしまう可能性がある。本実施例はこの点を
改良したものであり、オイルポンプ13が停止する前
に、ポンプ側バルブ18を閉じればフィルタ17はオイ
ルポンプ停止中不必要にオイルで汚染されることがな
い。このため、フィルタ17の交換間隔を第2の実施例
の場合に比較して長くすることが可能である。
【0028】また、同様にオイルポンプ13が停止する
前に真空容器側バルブ19を閉じることにより、それま
でフィルタ17に吸着していたオイルが、オイルポンプ
13が停止している間に真空容器側へ逆拡散していくの
を防止することができる。三方弁15によってもほぼ同
等の効果をえることができるが、フィルタ17と三方弁
15の間の距離が長い場合には、この間のオイル汚染を
防ぎ、初期排気時にこの部分から逆拡散してゆくオイル
の量を低減させることができる。
前に真空容器側バルブ19を閉じることにより、それま
でフィルタ17に吸着していたオイルが、オイルポンプ
13が停止している間に真空容器側へ逆拡散していくの
を防止することができる。三方弁15によってもほぼ同
等の効果をえることができるが、フィルタ17と三方弁
15の間の距離が長い場合には、この間のオイル汚染を
防ぎ、初期排気時にこの部分から逆拡散してゆくオイル
の量を低減させることができる。
【0029】図4は本発明の第4の実施例を示す図であ
る。本実施例のガスレーザ装置1cでは、ドライポンプ
14aに補助ポンプ20を接続して使用する。その補助
ポンプ20としてここではオイルポンプを使用する。ド
ライポンプ14aにターボモレキュラポンプやルーツポ
ンプを用いた場合、それ単体では大気圧まで排気するこ
とが不可能である。そこで、ドライポンプ14aの排気
口142に補助ポンプ20を設けた。補助ポンプ20は
ドライポンプ14aと連動して動作し、定常排気中もオ
イルポンプ20が動作していることになる。しかし、真
空容器側につながるポンプはドライポンプ14aを使用
しており、補助ポンプ20として使用しているオイルポ
ンプからのオイルの逆拡散は極めて少なくなる。このた
め、ドライポンプ14aにターボモレキュラポンプやル
ーツポンプを用いた場合でも、第1の実施例とほぼ同様
の効果を得ることができる。
る。本実施例のガスレーザ装置1cでは、ドライポンプ
14aに補助ポンプ20を接続して使用する。その補助
ポンプ20としてここではオイルポンプを使用する。ド
ライポンプ14aにターボモレキュラポンプやルーツポ
ンプを用いた場合、それ単体では大気圧まで排気するこ
とが不可能である。そこで、ドライポンプ14aの排気
口142に補助ポンプ20を設けた。補助ポンプ20は
ドライポンプ14aと連動して動作し、定常排気中もオ
イルポンプ20が動作していることになる。しかし、真
空容器側につながるポンプはドライポンプ14aを使用
しており、補助ポンプ20として使用しているオイルポ
ンプからのオイルの逆拡散は極めて少なくなる。このた
め、ドライポンプ14aにターボモレキュラポンプやル
ーツポンプを用いた場合でも、第1の実施例とほぼ同様
の効果を得ることができる。
【0030】図5は本発明の第5の実施例を示す図であ
る。本実施例のガスレーザ装置1dでは、第1の実施例
にタイマ21を設けて、定常排気中にドライポンプ14
を間欠動作させている。本実施例で使用したドライポン
プ14はダイアフラムポンプであり、その中で使用され
ているダイアフラムは通常1500時間程度で交換しな
ければならない消耗部品である。この消耗部品の寿命を
延ばすために、タイマ21を用いて間欠運転させてい
る。本実施例では1分間運転し、4分間休止を繰りかえ
し行なっている。1 分間の排気動作中は 5リットル/m
inの速度で排気を行い、4分間の休止時間も含めて平
均化すると第1の実施例と同じ1リットル/minの速
度で定常排気を行なっていることになる。
る。本実施例のガスレーザ装置1dでは、第1の実施例
にタイマ21を設けて、定常排気中にドライポンプ14
を間欠動作させている。本実施例で使用したドライポン
プ14はダイアフラムポンプであり、その中で使用され
ているダイアフラムは通常1500時間程度で交換しな
ければならない消耗部品である。この消耗部品の寿命を
延ばすために、タイマ21を用いて間欠運転させてい
る。本実施例では1分間運転し、4分間休止を繰りかえ
し行なっている。1 分間の排気動作中は 5リットル/m
inの速度で排気を行い、4分間の休止時間も含めて平
均化すると第1の実施例と同じ1リットル/minの速
度で定常排気を行なっていることになる。
【0031】このドライポンプ14の間欠運転により、
第1の実施例と同じ効果を得ながらドライポンプ14の
消耗部品の寿命をのばすことが可能となる。但し、ガス
循環系3から間欠的にレーザガスを排気するため、ドラ
イポンプ14が休止している間はレーザガスが全く置換
されず、使用上は全く問題にならないもののこの間レー
ザ出力が低下しやすい。その場合は、休止時間を短縮す
るなどして調整すればよい。ドライポンプの運転時間と
休止時間の比を換えずに間欠運転の周期を短くしてもよ
いが、ドライポンプ14の起動回数が増えるためあまり
得策ではない。
第1の実施例と同じ効果を得ながらドライポンプ14の
消耗部品の寿命をのばすことが可能となる。但し、ガス
循環系3から間欠的にレーザガスを排気するため、ドラ
イポンプ14が休止している間はレーザガスが全く置換
されず、使用上は全く問題にならないもののこの間レー
ザ出力が低下しやすい。その場合は、休止時間を短縮す
るなどして調整すればよい。ドライポンプの運転時間と
休止時間の比を換えずに間欠運転の周期を短くしてもよ
いが、ドライポンプ14の起動回数が増えるためあまり
得策ではない。
【0032】図6は本発明の第6の実施例を示す図であ
る。本実施例のガスレーザ装置1eでは、上記第5の実
施例に対して、さらにサージタンク22と流量調整用バ
ルブ23が設けられている。サージタンク22は、三方
弁15とガス循環系3との間に設けられ、そのサージタ
ンク22とガス循環系3との間に流量調整弁23が設け
られる。第5の実施例と同様に、ドライポンプ14はタ
イマ21により間欠運転されているが、ガス循環系3を
サージタンク22を介して間接的に排気している。サー
ジタンク22の圧力はドライポンプ14の運転時間中に
ガス循環系3の圧力より十分に低くなる。ドライポンプ
14が休止している間は、ガス循環系3からサージタン
ク22に向かってレーザガスが流れ、定常的に排気され
ているのと全く等価な状態になる。レーザガスの定常排
気速度は流量調整バルブ23により調整される。これに
よって、出力の安定性も確保しつつ、ドライポンプの消
耗部品の寿命をのばしている。
る。本実施例のガスレーザ装置1eでは、上記第5の実
施例に対して、さらにサージタンク22と流量調整用バ
ルブ23が設けられている。サージタンク22は、三方
弁15とガス循環系3との間に設けられ、そのサージタ
ンク22とガス循環系3との間に流量調整弁23が設け
られる。第5の実施例と同様に、ドライポンプ14はタ
イマ21により間欠運転されているが、ガス循環系3を
サージタンク22を介して間接的に排気している。サー
ジタンク22の圧力はドライポンプ14の運転時間中に
ガス循環系3の圧力より十分に低くなる。ドライポンプ
14が休止している間は、ガス循環系3からサージタン
ク22に向かってレーザガスが流れ、定常的に排気され
ているのと全く等価な状態になる。レーザガスの定常排
気速度は流量調整バルブ23により調整される。これに
よって、出力の安定性も確保しつつ、ドライポンプの消
耗部品の寿命をのばしている。
【0033】また、図には示していないが、オイルポン
プ13、ドライポンプ14は数値制御装置12により制
御されても全く同等の効果を得ることができる。
プ13、ドライポンプ14は数値制御装置12により制
御されても全く同等の効果を得ることができる。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、レーザ
ガスの排気をオイル使用の真空排気装置とオイルを使用
しない真空排気装置の双方を使い分けて行なうように構
成した。すなわち、ガスレーザ装置の起動時の初期排気
には、オイル使用の真空排気装置を用い、その後の定常
排気にはオイルを使用しない真空排気装置を用いる。
ガスの排気をオイル使用の真空排気装置とオイルを使用
しない真空排気装置の双方を使い分けて行なうように構
成した。すなわち、ガスレーザ装置の起動時の初期排気
には、オイル使用の真空排気装置を用い、その後の定常
排気にはオイルを使用しない真空排気装置を用いる。
【0035】このように、オイル使用の真空排気装置を
レーザ発振装置の初期排気に使用した後、停止させるこ
とにより、オイル使用の真空排気装置の実質的な稼働時
間を極めて短くすることができる。このため、逆拡散す
るオイルの量を格段に減少させることができる。その結
果、光学部品のオイルによる汚染を大幅に低減すること
ができ、光学部品の保守頻度の低減や光学部品の寿命の
長期化が可能となる。
レーザ発振装置の初期排気に使用した後、停止させるこ
とにより、オイル使用の真空排気装置の実質的な稼働時
間を極めて短くすることができる。このため、逆拡散す
るオイルの量を格段に減少させることができる。その結
果、光学部品のオイルによる汚染を大幅に低減すること
ができ、光学部品の保守頻度の低減や光学部品の寿命の
長期化が可能となる。
【0036】また、稼働時間短縮によってオイルの寿命
も飛躍的に長期化することができ、その分、オイル交換
の手間と費用を低減することができる。オイル使用の真
空排気装置の保守頻度も低減することができる。
も飛躍的に長期化することができ、その分、オイル交換
の手間と費用を低減することができる。オイル使用の真
空排気装置の保守頻度も低減することができる。
【0037】さらに、従来選択に苦慮していたオイルを
使用しない真空排気装置は定常排気にのみに使用するた
め、排気速度が小さくても使用上なんら問題を生じな
い。また、オイル使用の真空排気装置による初期排気が
終了した時点で起動を始めるため、大気圧からは起動で
きないオイルを使用しない真空排気装置でも使用するこ
とができる。このように、オイルを使用しない真空排気
装置を定常排気のみの使用に限定することで、その使用
条件が大幅に緩和することができ、オイルを使用しない
真空排の選択はその自由度が増大し実用に供することが
できるようになる。
使用しない真空排気装置は定常排気にのみに使用するた
め、排気速度が小さくても使用上なんら問題を生じな
い。また、オイル使用の真空排気装置による初期排気が
終了した時点で起動を始めるため、大気圧からは起動で
きないオイルを使用しない真空排気装置でも使用するこ
とができる。このように、オイルを使用しない真空排気
装置を定常排気のみの使用に限定することで、その使用
条件が大幅に緩和することができ、オイルを使用しない
真空排の選択はその自由度が増大し実用に供することが
できるようになる。
【図1】本発明のガスレーザ装置の全体構成を示す図で
ある。
ある。
【図2】本発明の第2の実施例を示す図である。
【図3】本発明の第3の実施例を示す図である。
【図4】本発明の第4の実施例を示す図である。
【図5】本発明の第5の実施例を示す図である。
【図6】本発明の第6の実施例を示す図である。
【図7】ガスレーザ装置の従来例を示す図である。
1,1a,1b,1c,1d,1e ガスレーザ装置 2 送風機 3 ガス循環系 4 熱交換器 5 放電管 6 レーザ用電源 7 熱交換器 8 全反射鏡 9 出力鏡 10 ベンダーミラ 11 レーザ加工機 12 数値制御装置 13 オイルポンプ 14,14a ドライポンプ 141 ドライポンプ吸入口 142 ドライポンプ排気口 15 三方弁 16 アンローダバルブ 17 フィルタ 18 ポンプ側バルブ 19 真空容器側バルブ 20 補助ポンプ 21 タイマ 22 サージタンク 23 流量調整用バルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 7454−4M H01S 3/097 Z
Claims (8)
- 【請求項1】 放電管にレーザガスを循環させながらレ
ーザ発振を行なうガスレーザ装置において、 前記レーザガスが循環するガス配管部と、 前記ガス配管部に接続され前記ガス配管部内のレーザガ
スの装置起動運転時の排気を行なうオイル使用の真空排
気装置と、 前記オイル使用の真空排気装置と並列して設けられ前記
ガス配管部内のレーザガスの装置定常運転時の排気を行
なうオイルを使用しない真空排気装置と、 を有することを特徴とするガスレーザ装置。 - 【請求項2】 前記オイル使用の真空排気装置と前記ガ
ス配管部との間にフィルタを設け、前記オイル使用の真
空排気装置から前記ガス配管部に逆拡散するオイルを捉
えるようにしたことを特徴とする請求項1記載のガスレ
ーザ装置。 - 【請求項3】 前記フィルタと前記ガス配管部との間に
バルブを設け、前記バルブを閉じた後前記オイル使用の
真空排気装置を停止するようにしたことを特徴とする請
求項2記載のガスレーザ装置。 - 【請求項4】 前記フィルタと前記オイル使用の真空排
気装置との間にバルブを設け、前記バルブを閉じた後前
記オイル使用の真空排気装置を停止するようにしたこと
を特徴とする請求項2記載のガスレーザ装置。 - 【請求項5】 前記フィルタと前記ガス配管部との間に
第1のバルブを、前記フィルタと前記オイル使用の真空
排気装置との間に第2のバルブを設けたことを特徴とす
る請求項2記載のガスレーザ装置。 - 【請求項6】 前記オイルを使用しない真空排気装置に
補助排気装置を設け、前記オイルを使用しない真空排気
装置と連動して使用するようにしたことを特徴とする請
求項1記載のガスレーザ装置。 - 【請求項7】 前記オイルを使用しない真空排気装置に
装置定常運転時の排気を間欠的に行なわせるようにした
ことを特徴とする請求項1記載のガスレーザ装置。 - 【請求項8】 前記オイルを使用しない真空排気装置と
前記ガス配管部との間にサージタンクを設け、前記オイ
ルを使用しない真空排気装置は前記サージタンクを間欠
的に真空排気し、前記サージタンクが前記ガス配管部か
ら定常的に前記レーザガスを排気するようにしたことを
特徴とする請求項1記載のガスレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1609693A JPH06232481A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | ガスレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1609693A JPH06232481A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | ガスレーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06232481A true JPH06232481A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=11906989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1609693A Withdrawn JPH06232481A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | ガスレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06232481A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013136644A1 (ja) * | 2012-03-12 | 2013-09-19 | パナソニック株式会社 | ガスレーザ発振装置およびレーザガス置換方法 |
| US20180301862A1 (en) * | 2017-04-17 | 2018-10-18 | Fanuc Corporation | Laser machining device |
| CN115693354A (zh) * | 2021-07-23 | 2023-02-03 | 北京科益虹源光电技术有限公司 | 激光器的净化方法、系统及装置 |
-
1993
- 1993-02-03 JP JP1609693A patent/JPH06232481A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013136644A1 (ja) * | 2012-03-12 | 2013-09-19 | パナソニック株式会社 | ガスレーザ発振装置およびレーザガス置換方法 |
| CN103430403A (zh) * | 2012-03-12 | 2013-12-04 | 松下电器产业株式会社 | 气体激光振荡装置及激光气体置换方法 |
| US8811446B2 (en) | 2012-03-12 | 2014-08-19 | Panasonic Corporation | Gas laser oscillator apparatus and laser gas replacement method |
| US20180301862A1 (en) * | 2017-04-17 | 2018-10-18 | Fanuc Corporation | Laser machining device |
| CN108723579A (zh) * | 2017-04-17 | 2018-11-02 | 发那科株式会社 | 激光加工装置 |
| JP2018182132A (ja) * | 2017-04-17 | 2018-11-15 | ファナック株式会社 | レーザ加工装置 |
| US10741988B2 (en) * | 2017-04-17 | 2020-08-11 | Fanuc Corporation | Laser machining device |
| CN108723579B (zh) * | 2017-04-17 | 2021-03-12 | 发那科株式会社 | 激光加工装置 |
| CN115693354A (zh) * | 2021-07-23 | 2023-02-03 | 北京科益虹源光电技术有限公司 | 激光器的净化方法、系统及装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000404 |