JPH06244478A

JPH06244478A - レーザガス混合装置

Info

Publication number: JPH06244478A
Application number: JP2554893A
Authority: JP
Inventors: Norio Karube; 規夫軽部; Akira Egawa; 明江川; Takanori Sato; 孝徳佐藤
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1993-02-15
Filing date: 1993-02-15
Publication date: 1994-09-02

Abstract

(57)【要約】【目的】レーザ発振器にレーザガスを供給するレーザ
ガス混合装置において、混合比率が時間とともに変動せ
ず、安定した組成比を持つレーザガスを供給するように
する。【構成】レーザガスを構成する単組成ガスである炭酸
ガス、ヘリウムガス及び窒素ガスは、ガスボンベ１１ａ
等から送り出され、単組成ガス導入部２０を経由してレ
ーザガス混合容器３０ａ、３０ｂ内に注入される。その
際に、炭酸ガス等がそれぞれ所定のガス分圧と成るよう
に順次注入される。そのときのレーザガス混合容器３０
ａ、３０ｂ内のガス圧力は、圧力センサ３１ａ、３１ｂ
を用いて精度良く検出される。このため、これらの単組
成ガスのガス分圧の累積和によって、レーザガス混合容
器３０ａ、３０ｂ内に所定のレーザガス組成比を持つ圧
縮レーザガスを精度良く生成することができる。したが
って、混合比率が時間とともに変動したりせず、安定し
た組成比を持つレーザガスを生成することができ、レー
ザ発振器側に供給することができる。

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レーザガ
スを供給するレーザガス混合装置に関し、特に２種類以
上の単組成ガスを混合してレーザガスを生成するレーザ
ガス混合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のレーザガス混合装置を図４に示
す。図において、レーザガス混合装置１０１は炭酸ガス
レーザ用である。このレーザガス混合装置１０１には、
レーザガスを構成する単組成ガス、ここでは窒素ガス、
ヘリウムガス及び炭酸ガスの３種類についての３系統の
ガス流路１０１ａ、１０１ｂ及び１０１ｃが設けられて
いる。

【０００３】窒素ガスはここでは図示されていないガス
ボンベから供給される。そのガスボンベのレギュレータ
でゲージ圧５ｋｇｆ／ｃｍ²に減圧された窒素ガスは、
ガス流路１０１ａの入口ポート１０２ａに流入し、ガス
フィルタ１０３ａでゴミが取り除かれた後、質量ガス流
量計（マスフローメータ）１０５ａ及び電磁弁１０６ａ
を経由して出口ポート１０７に達する。一方、ヘリウム
ガス及び炭酸ガスについても、同様にガス流路１０１ｂ
及び１０１ｃを通って出口ポート１０７に達する。これ
ら３種類の単組成ガスは、出口ポート１０７の手前で合
流して混合され、出口ポート１０７からレーザ発振器５
０に供給される。このとき、質量ガス制御装置１０８
は、質量ガス流量計１０５ａ、１０５ｂ及び１０５ｃか
らの検出信号を受けて、それぞれのガス流量が所定の設
定流量に収まるように電磁弁１０６ａ、１０６ｂ及び１
０６ｃの弁開度を制御する。窒素ガス等の各設定流量
は、レーザガスの組成比により決められている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、質量ガス制御
装置１０８は質量ガス流量計と電磁弁との組合せでガス
流量を制御しているため、その流量制御は、例えばガス
導入開始時とその後の安定供給時との間で生じるガスボ
ンベからの単組成ガスの流量変動に直ちに追随すること
ができず、その流量変動による影響を受けてしまう。こ
のため、各単組成ガスの流量制御の精度が数％Ｆ．Ｓ．
となる。この数％Ｆ．Ｓ．の流量制御の精度は、各単組
成ガスについて独立に生じ、最終的にレーザガスを構成
する各単組成ガスの混合比率が、比較的大きな幅で時間
とともに変動することになる。

【０００５】したがって、上記従来のレーザガス混合装
置１０１では、組成比が不安定なレーザガスをレーザ発
振器に供給してしまうという問題点を有していた。特に
高周波励起レーザ装置において組成比が不安定なレーザ
ガスが供給された場合、放電特性が不安定になりレーザ
出力の安定性が低下する。

【０００６】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、レーザガスの混合比率が時間とともに変動す
ることなく、組成比の安定したレーザガスを供給するこ
とができるレーザガス混合装置を提供することを目的と
する。

【０００７】

【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、単組成ガスを混合してレーザガスを生成
しレーザ発振器に供給するレーザガス混合装置におい
て、前記レーザガスを構成する各々の単組成ガスを送り
出す単組成ガス供給部と、前記単組成ガス供給部から送
り出された前記単組成ガスのオンオフを行なう単組成ガ
ス導入部と、前記単組成ガス導入部を経由して順次供給
された前記単組成ガスを収容し混合するレーザガス混合
部と、前記単組成ガスのガス分圧が生成レーザガスの全
圧力と単組成ガスのレーザガス組成比の積で求めた所定
の単組成ガス分圧に達するまで前記単組成ガス導入部を
オンして前記単組成ガスを前記レーザガス混合部内に順
次注入し、各単組成ガスのガス分圧の累積によって所定
レーザガス組成比のレーザガスを前記レーザガス混合部
内に生成しレーザ発振器に供給するレーザガス制御部
と、を有することを特徴とするレーザガス混合装置が、
提供される。

【０００８】

【作用】単組成ガス供給部は、レーザガスを構成する各
々の単組成ガスを送り出す。単組成ガス導入部は、その
単組成ガス供給部から送り出された単組成ガスのオンオ
フを行なう。レーザガス混合部は、単組成ガス導入部を
経由して順次供給された各単組成ガスを収容し混合す
る。

【０００９】レーザガス制御部は、そのレーザガス混合
部内に供給される単組成ガスのガス分圧が所定の単組成
ガス分圧に達するまで、単組成ガス導入部をオンして単
組成ガスをレーザガス混合部内に順次注入する。なお、
この所定の単組成ガス分圧は、生成レーザガスの全圧力
と単組成ガスのレーザガス組成比の積で求めたガス分圧
である。レーザガス混合部内では、単組成ガスが注入さ
れて順次それぞれ所定の単組成ガス分圧に達する。その
単組成ガス分圧の累積によって所定レーザガス組成比の
レーザガスが生成し、レーザ発振器に供給される。

【００１０】このように、レーザガス混合部内に予め所
定レーザガス組成比のレーザガスを生成するようにした
ので、常時、組成比の安定したレーザガスをレーザ発振
器に供給することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図２は本発明が適用されるガスレーザ装置の全
体構成を示す図である。図において、ガスレーザ装置
は、レーザ発振器（放電管）５０、制御装置６０、レー
ザガス混合装置１００及びレーザガス排気装置１２０か
ら構成される。放電管５０の電極５２には、励起用電源
５１からの高周波電圧が印加され、レーザ発振器５０内
のレーザガスは、その高周波電圧によって励起されてレ
ーザ光として外部に出力される。

【００１２】レーザ発振器５０内のレーザガスは、レー
ザガス混合装置１００及び圧力制御ユニット１１０から
供給される。レーザガス混合装置１００は、詳細は後述
するように、所定レーザガス組成比のレーザガスを生成
し、そのレーザガスは圧力制御ユニット１１０で供給圧
力が一定となるように制御されてレーザ発振器５０に送
られる。レーザ発振器５０内のレーザガスは、ここでは
図示されていない循環経路内を循環し、放電によって劣
化したレーザガスはレーザガス排気装置１２０から排気
される。

【００１３】制御装置６０は、ガスレーザ装置全体の動
作を制御する。例えば、励起用電源５１の出力電圧を制
御すると共に、圧力センサ５３によって検出されたレー
ザ発振器５０内のレーザガス圧力が一定となるように、
圧力制御ユニット１１０及びレーザガス排気装置１２０
を制御する。また、レーザガス混合装置１００内の生成
レーザガスが所定圧力以下になると、その検出信号をレ
ーザガス混合装置１００内に設けた圧力センサ３１から
受けてレーザガス生成の指令をレーザガス混合装置１０
０に送る。

【００１４】図３は本発明に係るレーザガス生成方法を
概念的に示す図である。図において、レーザガス混合容
器３００内に、複数の単組成ガス、ここでは炭酸ガス、
ヘリウムガス及び窒素ガスの３種類から成るレーザガス
が生成される場合を想定する。その３種類の単組成ガス
の目標組成比をａ：ｂ：ｃとする。例えば、体積比で、
炭酸ガスの目標組成比ａは５±０．２５％、ヘリウムガ
スの目標組成比ｂは４０±２．００％、窒素ガスの目標
組成比ｃは５５±２．７５％である。また、レーザガス
全体の目標圧力をＴｋｇｆ／ｃｍ²とする。

【００１５】先ず、組成比がａの炭酸ガスをレーザガス
混合容器３００に入れる。このとき、炭酸ガスのガス分
圧Ｘを計算するとＸ＝ａ×Ｔ／（ａ＋ｂ＋ｃ）であるの
で、レーザガス混合容器３００内のガス圧力がこのガス
分圧Ｘになるまで注入する。次に組成比がｂのヘリウム
ガスをレーザガス混合容器３００に入れる。このとき、
ヘリウムガスのガス分圧を計算するとｂ×Ｔ／（ａ＋ｂ
＋ｃ）であり、炭酸ガスとヘリウムガスの各ガス分圧を
累積したときのガス圧力ＹはＹ＝（ａ＋ｂ）×Ｔ／（ａ
＋ｂ＋ｃ）となるので、レーザガス混合容器３００内の
ガス圧力がこのガス圧力Ｙになるまでヘリウムガスを注
入する。最後に組成比がｃの窒素ガスをレーザガス混合
容器３００に入れる。このとき、窒素ガスのガス分圧を
計算するとｃ×Ｔ／（ａ＋ｂ＋ｃ）であり、炭酸ガスと
ヘリウムガスと窒素ガスの各ガス分圧を累積したときの
ガス圧力ＺはＺ＝（ａ＋ｂ＋ｃ）×Ｔ／（ａ＋ｂ＋
ｃ）、すなわちレーザガス全体の目標圧力Ｔとなるの
で、レーザガス混合容器３００内のガス圧力がこのガス
圧力Ｔになるまで窒素ガスを注入する。

【００１６】このように、炭酸ガス等の単組成ガスが上
記の所定ガス分圧に成るように単組成ガスを順次注入
し、そのときの各ガス圧力を正確に管理することによ
り、レーザガス混合容器３００内には、所定のレーザガ
ス組成比を持つレーザガスが精度よく生成される。次
に、上記レーザガス生成方法に基づいて構成した本発明
のレーザガス混合装置について説明する。

【００１７】図１は本発明のレーザガス混合装置の全体
構成を示す図である。図において、レーザガス混合装置
１００は炭酸ガスレーザ用であり、単組成ガス供給部１
０、単組成ガス導入部２０及びレーザガス混合部３０か
ら構成される。単組成ガス供給部１０及び単組成ガス導
入部２０は、レーザガスを構成している炭酸ガス、ヘリ
ウムガス及び窒素ガスの３種類の単組成ガスに対応して
３系統のガス流路１００ａ、１００ｂ及び１００ｃが設
けられている。次に、この３系統のガス流路１００ａ、
１００ｂ及び１００ｃの内、ガス流路１００ａの構成に
ついて説明する。

【００１８】ガス流路１００ａにおいて、その単組成ガ
ス供給部１０は、ガスボンベ１１ａ及び入口ポート１２
ａから成る。ガスボンベ１１ａには、レーザガスを構成
する単組成ガスとしての炭酸ガスが充填されている。ガ
スボンベ１１ａは、炭酸ガスをレギュレータバルブ１１
０ａでゲージ圧９．５ｋｇｆ／ｃｍ²に減圧して入口ポ
ート１２ａに送り出す。その入口ポート１２ａの後段に
は、単組成ガス導入部２０のガスフィルタ２２ａが設け
られている。

【００１９】単組成ガス導入部２０は、ドレインバルブ
２１ａ、ガスフィルタ２２ａ、荒注入バルブ（粗調整用
バルブ）２３ａ、流量調整用バルブ２４ａ及び微流量用
バルブ（微調整用バルブ）２５ａから構成される。ドレ
インバルブ２１ａは、入口ポート１２ａとガスフィルタ
２２ａとの間で枝分かれして設けられ、ドレインバルブ
２１ａの電磁弁を開にすることによりガス流路１００ａ
が大気に直結するようになっている。

【００２０】荒注入バルブ２３ａは、ガスフィルタ２２
ａの後段に直列に設けられる。また、その荒注入バルブ
２３ａと並列に流量調整用バルブ２４と微流量用バルブ
２５ａが設けられる。微流量用バルブ２５ａは流量調整
用バルブ２４の後段に直列に設けられている。

【００２１】上記構成のガス流路１００ａは、他のガス
流路１００ｂ及び１００ｃと出口側で互いに結合して一
本化しており、その後段にはレーザガス混合部３０が設
けられている。

【００２２】なお、ガス流路１００ｂ及び１００ｃは、
上記ガス流路１００ａと同様に構成されているので、ガ
ス流路１００ａの各構成要素に付した符号ａを符号ｂま
たはｃに書き換えるのみとし、ここではその説明を省略
する。

【００２３】レーザガス混合部３０は、レーザガス生成
経路１００ｄ及び１００ｅ、並びに排気経路１００ｆの
３経路から構成される。排気経路１００ｆは、レーザガ
ス生成経路１００ｄとレーザガス生成経路１００ｅとの
間に設けられ、大気開放用三方バルブ３３、真空ポンプ
切り換え用三方バルブ３４及び真空ポンプ３６が直列に
接続されて構成されている。また、真空ポンプ切り換え
用三方バルブ３４の３ポートの内１ポートには真空ポン
プ用フィルタ３５が設けられている。

【００２４】レーザガス生成経路１００ｄには、容器流
入切り換え用バルブ３２ａ、レーザガス混合容器３０ａ
及び容器流出切り換え用バルブ３９ａが直列に設けられ
ている。また、レーザガス混合容器３０ａの側壁の一部
には、直列に接続された安全弁３８ａと容器ドレインバ
ルブ３７ａが設けられている。さらに、レーザガス混合
容器３０ａには、圧力センサ３１ａが設けられ、レーザ
ガス混合容器３０ａ内のガス圧力を検出している。

【００２５】上記構成のレーザガス生成経路１００ｄ
は、もう１つのレーザガス生成経路１００ｅと出口側で
結合して一本化しており、その後段には減圧弁４０が設
けられ、その減圧弁４０の後段にはさらにレーザガス供
給ポート４２が設けられている。また、その減圧弁４０
と並列に外部真空ポンプ切り換え用バルブ４１が設けら
れている。

【００２６】なお、レーザガス生成経路１００ｅは、上
記レーザガス生成経路１００ｄと同様に構成されている
ので、レーザガス生成経路１００ｄの各構成要素に付し
た符号ｄを符号ｅに書き換えるのみとし、ここではその
説明を省略する。

【００２７】上記レーザガス混合装置１００において、
ドレインバルブ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、荒注入バルブ
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、微流量用バルブ２５ａ、２５
ｂ、２５ｃ、容器流入切り換え用バルブ３２ａ、３２
ｂ、容器流出切り換え用バルブ３９ａ、３９ｂ、及び外
部真空ポンプ切り換え用バルブ４１には、それぞれ電磁
弁が設けられ、その電磁弁の開度は前述したガスレーザ
装置の制御装置６０によって制御されている。

【００２８】次に、上記構成のレーザガス混合装置１０
０の動作手順を順を追って説明する。（１）設置及び初期状態荒注入バルブ２３ａ等のすべてのバルブが閉まった状態
において、入口ポート１２ａ、１２ｂ及び１２ｃにレギ
ュレータ１１０ａ、１１０ｂ及び１１０ｃにより減圧し
た各単組成ガス用のガスボンベ１１ａ、１１ｂ及び１１
ｃを接続する。そしてドレインバルブ２１ａ、２１ｂ及
び２１ｃを開き、入口ポート１２ａ等と荒注入バルブ２
３ａ等間もしくは入口ポート１２ａ等と流量調整用バル
ブ２４ａ等間に入った空気を排出する。（２）ガス生成準備（状態１）すべてのバルブが閉まった状態から、容器流入切り換え
用バルブ３２ａ及び３２ｂを開き、真空ポンプ切り換え
三方バルブ３４及び大気開放用三方バルブ３３をオンに
し、その状態で真空ポンプ３６を作動させる。この真空
ポンプ３６の作動によって、荒注入バルブ２３ａ、２３
ｂ、２３ｃから容器流出切り換え用バルブ３９ａ、３９
ｂ間、並びに流量調整用バルブ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ
から容器流出切り換え用バルブ３９ａ、３９ｂ間が真空
に引かれる。その間のガス圧力を圧力センサ３１ａ及び
３１ｂで検出し、所定の真空度に達したかを確認する。
一定時間内に所定の真空度に達しない場合は、アラーム
とする。

【００２９】真空引きが終了した時点で、真空ポンプ切
り換え三方バルブ３４をオフにし、真空ポンプ用フィル
タ３５経由で真空ポンプ３６に外気を入れ、その状態で
真空ポンプ３６を停止する。この動作により真空ポンプ
３６からポンプ用油が真空系に逆流することを防止す
る。（３）ガス生成（状態１）次に、単組成ガスを順番に注入する。ここでは、炭酸ガ
ス、ヘリウムガス、窒素ガスの順に注入する。まず、荒
注入バルブ２３ａと容器流入切り換え用バルブ３２ａの
みを開き、他のバルブを閉じて、炭酸ガスをレーザガス
混合容器３０ａ内に導入する。レーザガス混合容器３０
ａ内のガス圧力を圧力センサ３１ａで検出し、レーザガ
ス混合容器３０ａ内のガス圧力が所定のガス分圧より低
く設定したガス圧力に達するまで炭酸ガスを注入する。
ガス圧力がその低く設定したガス圧力に達すると、荒注
入バルブ２３ａを閉じ、流量調整用バルブ２４ａにより
調整された炭酸ガスを微流量用バルブ２５ａを開くこと
により、レーザガス混合容器３０ａにさらに注入する。
このとき、レーザガス混合容器３０ａ内のガス圧力はゆ
っくり上昇し、圧力センサ３１ａによってその所定のガ
ス分圧が検出されたとき、炭酸ガスの導入を停止する。

【００３０】このように、ガス導入時には荒注入バルブ
２３ａを用いることにより、短時間でレーザガス混合容
器３０ａ内に炭酸ガスを導入することができる。また、
その後は微流量用バルブ２５ａを用いるので、炭酸ガス
を所定のガス分圧まで精度よく注入することができる。

【００３１】続いて、ヘリウムガス及び窒素ガスについ
ても、上記と同様の操作を行ない、操作が完了した時点
で、容器流入切り換え用バルブ３２ａを閉じる。このと
き、レーザガス混合容器３０ａ内には、目標とする組成
比を持つレーザガスが生成されている。

【００３２】レーザガス混合容器３０ｂについても同様
の操作を行なうことで、レーザガス混合容器３０ｂ内に
目標とする組成比を持つレーザガスが生成される。（４）ガス供給（状態２）次に、レーザガス混合容器３０ａに生成されたレーザガ
スを放出する。容器流出切り換え用バルブ３９ａを開い
てレーザガスを減圧弁４０に導入し、減圧弁４０でレー
ザ発振器５０の仕様圧力に減圧した後、レーザガス供給
ポート４２からレーザ発振器５０に供給する。このレー
ザガス放出時に、圧力センサ３１ａによってレーザガス
混合容器３０ａ内のガス圧力を計測し、レーザガス混合
容器３０ａ内のガス圧力がレーザ発振器５０の仕様圧力
以下になった場合には、容器流出切り換え用バルブ３９
ａを閉じ、容器流出切り換え用バルブ３９ｂを開き、レ
ーザガス混合容器３０ｂに切り換える。

【００３３】このように、２つのレーザガス混合容器３
０ａ、３０ｂを交互に切り換えて使用するようにしたの
で、レーザ発振器５０にレーザガスを連続的に供給する
ことができる。（５）ガス生成（状態２）（４）においてレーザ発振器５０の仕様圧力以下になっ
たレーザガス混合容器３０ａ内にレーザガスを生成す
る。先ず、容器流入切り換え用バルブ３２ａを開く。大
気開放用三方バルブ３３を開き、内部圧力を大気に開放
する。次にこの大気開放用三方バルブ３３を閉じる。そ
の後、（２）、（３）の動作を行い、目標とする組成比
を持つレーザガスを生成する。レーザガス混合容器３０
ｂ内のガス圧力がレーザ発振器５０の仕様圧力以下にな
ったときも、同様の手順でレーザガスを生成する。（６）レ−ザ発振器立ち上げ時レーザ発振器５０の立ち上げ時、外部真空ポンプ切り換
え用バルブ４１を開き、レーザ発振器５０側の真空ポン
プにより、本レーザガス混合装置１００とレーザ発振器
５０間の配管内の真空引きを行う。これは、レーザガス
混合装置１００とレーザ発振器５０間の配管の不備によ
る微小リークの影響を小さくするために行う。（７）レーザガス混合容器移動時レーザガス混合容器３０ａ、３０ｂを移動させる必要が
生じたときは、容器ドレインバルブ３７ａ、３７ｂを開
け、レーザガス混合容器３０ａ、３０ｂ内の高圧ガスを
外部に放出させた後に移動を行うようにする。（８）異常時一定時間内にレーザガス混合容器３０ａ、３０ｂ内のガ
ス圧力が設定圧力に到達しない場合には、アラームとす
る。また、バルブと圧力センサ３１ａ、３１ｂの故障が
重なり、レーザガス混合容器３０ａ、３０ｂ内のガス圧
力が設定圧力を超えた場合には、安全弁３８ａ、３８ｂ
によりレーザガス混合容器３０ａ、３０ｂ内圧力が開放
される。

【００３４】なお、上記の状態１とは、レーザガス混合
装置１００の始動時を表し、状態２とは、レーザガス混
合装置１００の連続運転時を表す。このように、本実施
例では、レーザガスを構成する単組成ガスである炭酸ガ
ス、ヘリウムガス及び窒素ガスがそれぞれ所定のガス分
圧と成るようにレーザガス混合容器３０ａ、３０ｂ内に
順次注入するようにした。そのときのレーザガス混合容
器３０ａ、３０ｂ内のガス圧力は、圧力センサ３１ａ、
３１ｂを用いて精度良く検出される。このため、これら
の単組成ガスのガス分圧の累積和によって、レーザガス
混合容器３０ａ、３０ｂ内に所定のレーザガス組成比を
持つ圧縮レーザガスを精度良く生成することができる。
したがって、混合比率が時間とともに変動したりせず、
安定した組成比を持つレーザガスをレーザ発振器５０に
供給することができる。その結果、レーザ発振器５０の
安定した放電特性を得ることができ、また、レーザビー
ムの品質も向上させることができる。

【００３５】上記の説明では、制御装置を用いて自動的
にレーザガスを生成するようにしたが、制御装置が行な
う手順をオペレータが手動で行なうように構成すること
もできる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、レーザ
ガスを構成する複数の単組成ガスがそれぞれ所定のガス
分圧と成るようにその単組成ガスをレーザガス混合部内
に順次注入する構成とした。このため、これらの単組成
ガスのガス分圧の累積和によって、レーザガス混合部内
に所定のレーザガス組成比を持つレーザガスを精度良く
生成することができる。

【００３７】したがって、混合比率が時間とともに変動
したりせず、安定した組成比を持つレーザガスをレーザ
発振器側に供給することができる。その結果、レーザ発
振器の安定した放電特性を得ることができ、また、レー
ザ出力の安定性も向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレーザガス混合装置の全体構成を示す
図である。

【図２】本発明が適用されるガスレーザ装置の全体構成
を示す図である。

【図３】本発明に係るレーザガス生成方法を概念的に示
す図である。

【図４】従来のレーザガス混合装置を示す図である。

【符号の説明】

１０単組成ガス供給部１１ａ，１１ｂ，１１ｃガスボンベ２０単組成ガス導入部２３ａ，２３ｂ，２３ｃ荒注入バルブ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ流量調整用バルブ２５ａ，２５ｂ，２５ｂ微流量用バルブ３０レーザガス混合部３０ａ，３０ｂレーザガス混合容器３１ａ，３１ｂ圧力センサ１００レーザガス混合装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃガス流路１００ｄ，１００ｅレーザガス生成経路１００ｆ排気経路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単組成ガスを混合してレーザガスを生成
しレーザ発振器に供給するレーザガス混合装置におい
て、前記レーザガスを構成する各々の単組成ガスを送り出す
単組成ガス供給部と、前記単組成ガス供給部から送り出された各単組成ガスの
オンオフを行なう単組成ガス導入部と、前記単組成ガス導入部を経由して順次供給された前記単
組成ガスを収容し混合するレーザガス混合部と、前記単組成ガスのガス分圧が生成レーザガスの全圧力と
単組成ガスのレーザガス組成比の積で求めた所定の単組
成ガス分圧に達するまで前記単組成ガス導入部をオンし
て前記単組成ガスを前記レーザガス混合部内に順次注入
し、各単組成ガスのガス分圧の累積によって所定レーザ
ガス組成比のレーザガスを前記レーザガス混合部内に生
成しレーザ発振器に供給するレーザガス制御部と、を有することを特徴とするレーザガス混合装置。
【請求項２】前記レーザガス制御部は、前記レーザガ
ス混合部に設けられたレーザガス圧力検出部からの検出
信号に基づいて前記レーザガス導入部のオンオフ制御を
行ない、前記単組成ガスが前記所定の単組成ガス分圧に
達するまでの注入を順次行なうことを特徴とする請求項
１記載のレーザガス混合装置。
【請求項３】前記レーザガス混合部は切り換え弁によ
って切り換え可能な２以上のレーザガス混合容器から成
り、一方のレーザガス混合容器において生成したレーザ
ガスのレーザ発振器への供給により前記一方のレーザガ
ス混合容器内の圧力が所定の圧力以下になった場合に、
前記切り換え弁により他方のレーザガス混合容器に切り
換えて前記レーザ発振器へのレーザガス供給を継続する
ことを特徴とする請求項１記載のレーザガス混合装置。
【請求項４】前記切り換え弁による他方のレーザガス
混合容器への切り換え後に、前記一方のレーザガス混合
容器における前記レーザガス生成を開始することを特徴
とする請求項３記載のレーザガス混合装置。
【請求項５】前記レーザガス導入部は粗調整用バルブ
と微調整用バルブとを備え、目標とする前記単組成ガス
分圧と前記レーザガス混合部内のレーザガス圧力との差
に応じて前記粗調整用バルブと前記微調整用バルブを切
り換えて前記単組成ガスの流量を調整することを特徴と
する請求項１記載のレーザガス混合装置。
【請求項６】前記レーザガス制御部は、前記レーザ発
振器用コントローラ内に設けられることを特徴とする請
求項１記載のレーザガス混合装置。
【請求項７】前記レーザガス制御部の制御動作を手動
で行なうように構成したことを特徴とする請求項１記載
のレーザガス混合装置。