JPS5961978A - レ−ザ照射装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明−レーザ照射装置に関し、特に複数個の作業用レ
ーザ光ゆハをイＩｈえたレーザ照射装揃゛の／ｉ′ｉ却
技術に関する。

従来より、波長の異なる複数の作業用レーザ光を、同時
にあるいｄ、選択的に照射し４Ｂ４るレーザｊ目射装置
がいくつか提案されていた。例えば、被照射部が生体の
場合、生体とレーザ光との（［］互作用は、照射レーザ
光の波長により犬きく異ることが知られている。そこで
、これらレーザｉｊ＜ｊ射装置６′によれば、レーザ光
を適宜使い分けることによりｊｌＱ−のレーザ光のみを
照射する°場合と比べ、レーザ手術の特性を生かしてよ
り効果的に手術を進めることができると報告されている
。

前記した装置の一つとして、特１；′１公開昭５６−１
３０１４５号明細書にＣ１０、作業用レーザ光源として
ＣＯ２レーザおよびＹＡＧレーザの２種を備え、しかも
２本の導光路を具（＋：ｉｉ　Ｌ　ｌこ装置が開示され
ている。

当該装置において、一方の導光路はマニピュレータ導光
路であり’ｔ　ＣＯ２レーザ光及びＹＡＧレーザ光が同
時にあるいは選択的に照射される。才だ、他方の導光路
はファイバ導光路であり、ＹＡＧレーザ光のみが照射さ
れる。

しかしながら、これら装置についての記述は全て光学系
の配置構成に関するものであり、複数のレーザ光源の冷
却技術を提案するものは−切みら１１なかった。複数の
レーザ光源を有するこれら装置にとって、各光源を冷却
する冷却系統は自ずと複４ｆ（にならざるを得ない。従
って、これら装置にとって冷却系統の簡略化は装置Δの
小型化並びにコ莱 ストダウンを招、束、できるものであり、より実用的な
機器を実現する上で是非とも必要なことであった。

本発明は前記した実情に鑑みて成きれたもので、以下の
ことを目的としている。

すなわち、複数個の作業用レーザ光源より発生きれるレ
ーザ光を同時にあるいは選択的に照射するレーザ照射装
置において、前記光臨の冷却系を簡略化することにより
低廉でかつ小型に構成され得るレーザ照射装置の提供を
目的としている。

以下では本発明について、添例の図面を茶照して詳細に
説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す説明図である。

図中において、１はＹＡＧレーザ共振器を、２はＣ０２
レーザ共振器を示す。これら両共振器の冷却には蒸留水
が用いられる。３は冷却用蒸留水を図示しだ閉路内で送
水するためのポンプを、４は冷却用蒸留水を貯蔵するた
めのリザーバを示す。寸だ、５は該蒸留水を冷却するだ
めの熱交換器を示す。

ｆＪｆｌ記ＹＡＧ　ｌ／−ザ共振器１は、ＹＡＧ　レ−
−ＩＪ’　用１’７川ａ［（図示せず）によって駆動さ
れ、ＹＡＧレーザ光を出力する。同様にＣＯ２レーザ共
振器２は、ＣＯ２レーザ用専用電源（図示せず）によっ
て駆動され、ＣＯ２レーザ光を出力する。前記両レーザ
光はレーザ導光路（図示せず）によって伝達され、所望
の部Ｑへ照射される。

ここで、リザーバ４内に満だされた蒸留水はポンプ３に
よって送水され、配管８，９によって分岐される。配管
９に分岐きれた蒸留水ｉ、ｌ：ＹＡＧレーザ共振器１へ
流入され、該共振器１を冷却する。

配管８に分岐された蒸留水はＣＯ２レーザ共振器２へ流
入され、該共振器２を冷却する。該共振器２を冷却する
蒸留水の流量はバルブ１１によって調整さノする。

言う寸でもなく、、ＹＡＧレーザ共振器１では励起用の
フラノンユランプが前記蒸留水（（よって冷却される。

また、ＣＯ２レーザ共振器２は冷却ジャケットを具備す
る２重管構造として構成されており、該ジャケット内を
前記蒸留水が還流することにより共４辰器の冷却が行わ
ｉする。

ＣＯ２レーザ共振器２を冷却した蒸留水は、配管７を経
てリザーバ４へ戻これる。ま／コ、ＹＡＧレーザ共振器
１を冷却し／こ蒸留水は、配管６上に設けも７１だ熱交
換器５によって冷却され、リリ′−バ４へ戻される。熱
交換シ：に５でｔ」１、配管ＪＯ内に水道水を流Ｊ−こ
とにより水道水と蒸留水との間で熱交換が行わノＬ１前
記蒸留水の冷却が行わノＬる。

前記リザーバ４内には、熱交換器５によって冷却きれた
蒸留水が流入されるので、該ジ−リーバ４内に渦だされ
た蒸留水け、比較的低部に保たｔする。

従って、前記共振器１，２には絶えず、両共振器を冷却
−Ｊ−るに充分な温度に保／こね／こ蒸留水が供給され
ることになる。尚、所望により、配管７」、り送水され
る蒸留水も熱交換器５を通過するように゛構成できる。

ところで、一般に’Ｉ　ＹＡＧレーザ共振器の冷却にお
いては、冷却水が高圧部分の近傍を通過する。

そこで、危険防止のだめ該冷却水には、＃留水を用い、
かつ金属イメンが該蒸留水中に溶は込寸ないよう配慮さ
れていなければならない。そこで、本発明では、熱交換
器５．リザーバ４．ボ／ブ３を始め各配管類に至るまで
が、例えばステ／レスないしは樹脂等の様な、蒸留水に
☆゛：１して不溶性の月別から成っている。

また、本発明でＵＸＹＡＧレーリ゛共振器１と同時にＣ
Ｏ２レーザ共１辰器２を同一の冷却系で冷却するのて、
該共振器２は後記するように冷却用蒸留水に幻し７て特
別の措１４が施こされている。このことについて以下に
示す。

第２図１、第１図に示されたＣＯ２レーザ共振器１を示
す断ｌｊ、匝略図である。図示きれるように、内管１０
７の中央部には円筒状の２個の陽極ホルダ１．０６　、
１０６’が設けられ、各々に陽極１０５　、１０５’が
固定される。該陽極ボルダ１０６　、１０６’は、例え
ばセラミック等の高熱伝導性、高絶縁性の拐刺から成っ
ている。寸だ、内管１０７の外側には外管１０４゜１０
４′並ひに１１２が設けられ公知の２爪管として構成さ
れる。これら２重管の間隙部は、後述するように、冷却
ジャケットとして供される。

この様に構成された２重管において、内管１０７の一端
部には円筒状に形成された内管ホルダ１０８の一端が挿
嵌固定される。該ホルダ１０８の他端は、ミラーボルダ
１０１の陥凹部へ挿嵌固定される。寸だ、外管１０４の
一ψｉｉ１部は外管ホルダ１０２の一端へＪΦ嵌固定さ
れており、該ホルダ１０２の他端に形成さＪｌだ７２７
２部がＡｉｌ記ミラーホルダ１０１へ例え釘］゛ネジ等
の手段で強固に密着固定される。

明らかなように、前記ミラーホルダ１０１には共振器ミ
ラー１１０が固定される。内管ホルダ１０８の内周寸−
には陰極１０９が固定され、該陰極１０９が接地される
。

ここで、前記外管ボルダ１０２並びに内管ホルダ１０８
には、例えばステンレスないしに、セラミックス■の様
な、蒸留水に対して不溶性でありかつ熱伝導性の良ｕｆ
な利第１が用いられる。加圧上の容易き並びに生産コス
トの低減を勘案すると、前記構成部品にはステンレスを
用いることが望寸しい。

−また、ミラーホルダ１０８には、熱伝ｊｆＪ、性に優
れた真鍮等を用いる。尚、図中の１０：３は冷却用蒸留
水の導入口であり、配管８（第１図）を接続することに
より冷却ジャケット内に蒸留水を導入する。

同様にして、内管】０７の他端には内管ホルダ１０８′
が、寸だ、外管ｊ０４′には外管ホルダ１０２′が固定
される。これら外管ホルダ１０２’　ｉ１９びに内管ホ
ルダ１０８′には、ミラーホルダ１０１′が固定される
。図１１０′ 中、＝１バ）−】’−ｋ＊共振器ミラーであり、１０９
′が陰極であることは言うまでもない。該陰極１（１９
’は、１１１記陰４’Ｍ１０９と同様に接地される。

尚、該実施例に示した共振器では、各構成部品の接合箇
所にＯ−リング等が配設され、気密が保たれている。

該共振器では、配管８（第１図）より冷却水導入口１０
３へ導入された冷却用蒸留水は、冷却ジャケット内で陽
極ホルダ１０６　、１０６’に設けられプこ開口を通過
し、内管１０７を冷却した後冷却水排出口１０３′より
排出される。該排出口１０３′より排出された蒸留水は
、配管７（第１図）を経て前記リザーバ４へ戻される。

以上詳述したように、本発明でに１、ノ１ウーの熱交換
器とリザーバとを備え、該リプ−１５内に貯えられた冷
却用蒸留水を単一のポンプ手段にＪ−って複数個のレー
ザ光源へ同時に圧送した冷却を両るこ七を！特徴とする
ものである。

ｂｆつて、各レータ光源において熱動換器、リザーバ、
並びにポツプ手段が共有されるので構造が簡略化ａ　ｉ
ｊ、　ｓ装置をコンパクトに措“成することができる。

寸／こ、各光臨の冷却系を共用することで構成部品数を
削減でき、装置価格を大幅に低減することができる。

また、本発明装置に用いられるガスレーザ共振器では、
放電管の両端に蒸留水に対して不溶性の拐木」からなる
内管ホルダ並びに外管ホルダが固定され、内管及び夕Ｉ
管の間隙部に冷却ンヤケノトが構成きれている。加えて
、内管−１−に固定さハる陽極ボルダには、高絶縁性の
（Ａ料が用いられている。

従って、該共振器の冷却に際して、冷却用蒸留水中に＜
ｆ：属イオノが溶は込む心配かなく、ＹＡＧレーザと共
用化された冷却系に用いても電気的安全が保たれるもの
である。

１プこ、本発明では、陰極ホルダ、り１管ホルダ。

並びにミラーホルダが各々別物々して構成されているの
で、陰極ホルダ並びに外管ホルダにステンレスないしは
セジミノクス等の材料を用いても加にが容易でありコス
トを低減できる。加えて、ミラーボルダには熱伝導性に
富んだ（１料を汗λ＼に選択使用でき、かつ、外管ホル
ダに作因に密着固定されているのて、共振器ミラーの冷
却に極めて不利となる。

尚、本発明の内容は前記実施例にのみ限定されるもので
はなく、多くの改変か存在し得る。例乏−は、外管ホル
ダに設けたフラノ／部を省略して内７キホルダにフラン
／部を設け、該フランジ部にミラーボルダを密着固定す
る」：うに構成しても何ら差し支えない。オた、内管中
央部に設けた２個の陽（ヴを１個で構成し、形成される
各放電領域が該電極を共用するように構成しても構わな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図を、第２図は第１図
（Ｃ示したガスレーザ共振器の断面概略図を示ｊ″。図
中に付した記号に１ ■・・・ＹＡ、Ｇレーザ共振器、２・・ＣＯ２レーザ共
振器、；３　・ポンプ、４・ＩＪ−ＩＪ−バ、５　熱交
換滞、］（月、］（月′・・ミラーホルダ、１０２　、
　［１２’　　外ゞ爵ホルダ、１０４　、　」０４’　
、　１０６　　外管、１０７・・内’ｉ′１′、１．４
１８　、１０８’−内管ホルタ、１１０　、１０１’−
共振２：・；ミラー、 を小ず。 特に′１出願人 １−１本赤外線に欠株、（会ｒ１ 代表石　末　永　徳　博

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）単一の装置内に波長の異る複数個の作業用レーザ
   光源を備え該光源より出力されるレーザ光を同時にある
   いは１選択的に照射するレーザ照射装置において、冷却
   用蒸留水を貯えるだめの単一のリザーバと、［）′ｌＩ
   記リザーバに貯えられた冷却用蒸留水を前記各レーザ光
   源へ■−送する中−−−のポンプ手段とを備え、各レー
   ザ光源を冷却した蒸留水ｆｄ前記リザーバへ帰還される
   ように４’ｉｌｊ成され、かつ、前記した帰還蒸留水の
   うちの少くとも一部がルーの熱交換器によって冷却きＪ
   することを特徴とするレーザ照射装置。
2. （２）　１ｉｉｌ記第１項第１の装置において、前記作
   業用レーザ光源は２個設けられており、一方がＣＯ２レ
   ーザ光源であり他方がＹＡＧレーザ光源であることを特
   徴とするレーザ照射装置。
3. （３）単一の装置内にＣＯ２レーザ光源とＹＡＧレーザ
   光源とを４＋ｉｉｉえＲ亥光源より出力されるレータ光
   を同時にあるいは選択的に照射するレーザ傅」ｊ装置に
   おいて、冷却用蒸留水を貯えるだめの単一のリザー・・
   と、前記ＩＪ−ｔｌ−バに貯えられた冷却用」〃；留水
   を前記両し−ザ光源文圧送する単一のポンプ手段とを備
   え、前記両し−ザ光諒を冷却した蒸留水は前記リザー・
   ・へ帰還され、かつ、前記した帰還蒸留水のうちの少く
   とも一部が単一の熱交換器によって冷却されるよう構成
   されており、前記ＣＯ２レーザ光＃は内管および外管に
   より同軸２重管として構成σれた共振器でちり、前記２
   重管両端部に蒸留水に対して不溶性の月別からなる内管
   ホルダ並びに外管ホルダを固定し２重管間隙部よりなる
   冷却ジＡ・クツ［・を刺止するとともに、前記両ホルダ
   タＩ側部に共振器ミラーを具備したミラーホルダを固定
   したことを特徴とするレーザ照射装置。
4. （４）前記第３項記載の装置において、前記内％：　、
   ］。 ルダ並びに外管ホルダがステンレスで構成されているこ
   とを特徴上するレーザ照射装置４゜（５）前記第３ない
   し第４項記載の装置において、前記内管ホルダ及び外窓
   ホルダのうち少くとも一方がＩ”ｌｉｌ　Ｍｅ　ミラー
   ホルダに熱結合さｈていることを特徴とするレーザ照射
   装置。