-
Die Erfindung betrifft einen Gaslaser zum Erzeugen einer
Laserschwingung während das Lasergas zirkuliert, und
insbesondere einen Gaslaser, aus dem Luft aus einem Rohr in
einer bestimmten Abfolge entleert wird, wenn ein Gaszylinder
der Einrichtung ersetzt wird.
-
Ein Gaslaser benutzt ein spezielles Lasergas aus einem
Lasergasvorrat, wobei das infolge der elektrischen Entladung
verschlechterte Lasergas durch eine Gasentleerungseinheit
entleert wird und somit ein Gaszylinder in der
Lasergasvorratseinheit in bestimmten Intervallen ersetzt werden muß. Zu
diesem Zeitpunkt wird Lasergas aus einer externen
Lasergasvorratseinheit entnommen und füllt einen Laseroszillator mit
einer bestimmten Lasergasmenge, nachdem das innere des
Laseroszillators über die Gasentleerungseinheit entleert
worden ist. Allgemein ist die Reihenfolge dabei derart, daß ein
dem Laseroszillator benachbartes Ventil geschlossen wird,
wenn der Gaszylinder ersetzt wird, und geöffnet wird, wenn
das Lasergas eingeführt wird.
-
Wenn jedoch der leere Gaszylinder gegen einen vollen
ausgetauscht werden soll, tritt Luft in ein zwischen der
Lasergasvorratseinheit und dem Ventil auf der Seite des
Laseroszillators gelegenen Rohr ein, und wenn der Gaslaser in
diesem Zustand in Betrieb ist, so gelangt Lasergas
einschließlich Luft in den Laseroszillator und damit ergibt
sich das Problem, dar die Laserausgangsleistung verringert
und instabil wird.
-
JP-60-214577 offenbart einen Gaslaser mit einem
Gasentleerungssystem.
-
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, das vorgenannte Problem
zu lösen und einen Gaslaser zu schaffen, bei dem Luft in
einem Rohr in einer bestimmten Reihenfolge entfernt wird,
wenn ein Gaszylinder oder ähnliches erneuert werden soll.
-
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, ein Verfahren zum Erneuern
von Lasergas in einem Gaslaser mit einer
Lasergasversorgungseinheit, einem Gasversorgungsventil am Auslaß der
Lasergasversorgungseinheit, einer Entleerungseinheit zum
Entleeren von Gas in einem Entladungsrohr und mit Mitteln
zum Starten eines Entleerungsvorgangs, der aus folgenden
Schritten besteht:
-
Das Gasversorgungsventil wird geschlossen, das
Entladungsrohr wird bis zu einem niedrigen Vakuum entleert, Lasergas
wird durch Öffnen des Gasversorgungsventils in das
Entladungsrohr eingeführt, das Gasversorgungsventil wird
geschlossen, wenn im Entladungsrohr ein vorbestimmter Druck
erreicht worden ist und anschließend wird das Entladungsrohr
weiter entleert.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend
anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
-
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines
erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels und
-
Fig. 2 ein Flußdiagramm des Entleerungsvorgangs.
-
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
schematisch mit einem Entladungsrohr 1, einem Spiegel 2 mit
totaler Reflexion, einm Auslaßkoppelspiegel 3, einem
Rootsgebläse 4 zum Zirkulieren des Lasergases. HF-Energie (nicht
dargestellt) wird an das Entladungsrohr 1 angelegt und
bewirkt eine elektrische Entladung im Entladungsrohr 1 und das
Aussenden eines Laserstrahls. Ferner zeigt die Zeichnung
eine Lasergasversorgungseinheit mit einem Gaszylinder, ein
Gasversorgungsventil 6, das von einer später zu erläuternden
Steuereinheit geöffnet und geschlossen wird, einen
Drucksensor 7 zum Erfassen des Gasdruckes im Entladungsrohr 1, ein
Entleerungsventil 8 und eine Entleerungseinheit 9. Das von
der Lasergasversorgungseinheit 5 gelieferte Lasergas wird
durch die elektrische Entladung im Entladungsrohr 1
verbraucht und wird über die Entleerungseinheit 9 entleert.
Deshalb muß der Gaszylinder in der
Lasergasversorgungseinheit erneuert werden, wenn der Gaslaser für eine bestimmte
Zeitdauer in Betrieb war.
-
Die Steuereinheit 10 steuert den Gaslaser; eine numerische
Steuerung (CNC) oder ähnliches zum Steuern des Lasergases
findet als Steuereinheit Verwendung. Ein A/D-Wandler 11
konvertiert das Ausgangssignal des Drucksensors 7 in einen
digitalen Wert. Eine Gasdrucksteuerung 12 steuert die noch zu
beschreibende Entleerungsfolge. Eine Treiberstufe 13
betätigt das Gasversorgungsventil 6 entsprechend einem Signal
der Gasdrucksteuerung. Eine Druckeinstellung 14 ist zum
Einstellen des Druckabfalles vorgesehen, bei dem die
Gasdrucksteuerung 12 einen Entleerungsvorgang ausführt.
-
Um die in das Entladungsrohr 1 usw. eintretende externe Luft
zu entfernen, wenn der Gaszylinder in der Gasversorgungsein
heit 5 erneuert wird, wird das Lasergas im Entladungsrohr 1
über die Entleerungseinheit 9 entleert. Ein
Gaszylinder-Erneuerungsüberwachungsschalter 5a in der Gasversorgungsein
heit 5 stellt fest, daß der Gaszylinder ersetzt wird
und die Steuereinheit 10 startet den Entleerungsvorgang.
Zunächst wird der Entleerungsvorgang betrieben. Fig. 2 ist ein
Flußdiagramm des Entleerungsvorgangs, wobei die Zahlen mit
einem vorgestellten "S" die Schrittfolge anzeigen.
-
Der Gaszylinder-Erneuerungsüberwachungsschalter 5a stellt
fest, daß der Gaszylinder ersetzt worden ist und dann wird
im Schritt S1 der Entleerungsvorgang gestartet, so daß das
Gasversorgungsventil 6 geschlossen wird und ein
Entleerungsvorgang über die Entleerungseinheit 9 im Schritt S2
erfolgt. Es folgt dann Schritt S3, bei dem der Gasdruck
festgestellt wird. ist dieser Druck kleiner als ein
vorbestimmter Druck, so schreitet der Vorgang zum Schritt S3 vor,
wenn er jedoch höher ist als der vorbestimmte Druck, kehrt
das Schema zum Schritt S2 zurück und setzt den
Entleerungs-Vorgang fort. Üblicherweise wird das Entladungsrohr 1 auf
ein niedriges Vakuum von 2 Torr entleert. Im Schritt S4 wird
das Gasversorgungsventil geöffnet und neues Lasergas tritt
in den Oszillator des Entladungsrohres 1 oder ähnlichem ein.
Gleichzeitig strömt die Luft im Rohr in den Oszillator. Dann
folgt Schritt S5, in dem bestimmt wird, ob der Gasdruck auf
den vorbestimmten Wert erhöht hat. Hat der Druck den
vorbestimmten Wert erreicht, so folgt Schritt S5, hat er ihn
jedoch nicht erreicht, so kehrt man zum Schritt S4 zurück und
setzt die Zufuhr von Gas fort. Dann folgt Schritt S6, in dem
das Gasversorgungsventil geschlossen wird und von Seiten der
Entleerungseinheit 9 ein Entleeren des Vakuums erfolgt, um
die Luft darin zu entfernen. Obwohl bei diesem Schritt keine
Gasdrucküberwachung erfolgt, wird dies wie im Schritt S3
Vorgenommen. Beim Schritt S7 wird das Gasversorgungsventil
geöffnet, um neues Gas zu liefern, die Luft darin wird
entfernt und die Vorrichtung ist dann betriebsbereit.
-
Demgemäß wird die eingeschlossene Luft vollständig durch den
beschriebenen Vorgang entfernt. Wie erläutert, ist die
Anordnung derart, daß der Entleerungsvorgang durchgeführt
wird, wenn der Gaszylinder-Erneuerungsüberwachungsschalter
feststellt, daß der Gaszylinder ersetzt worden ist. Der
Entleerungsvorgang kann aber auch zwangsweise herbeigeführt
werden, wenn der Ahschluß an die elektrische
Energieversorgung erfolgt, oder kann vom Bedienungspersonal herbeigeführt
werden, indem eine entsprechende Taste am Bedienungsfeld
gedrückt wird.
-
Da das Gasversorgungsventil zwischen der
Lasergasversorgungseinheit und dem Entladungsrohr angeordnet ist und der
Entleerungsvorgang vorgesehen ist, um in dem Rohr
eingetretene Luft zu entfernen, wenn der Gaszylinder oder
ähnliches ersetzt worden ist, wird erfindungsgemäß wie
vorstehend erläutert der Gaslaser nicht in einem Zustand
betrieben, bei dem Luft im Oszillator des Entladungsrohrs oder
ähnlichem vorhanden ist, so dar die Nachteile vermieden
sind, dar durch die vorhandene Luft die
Laserausgangsleistung verringert ist und der Laserausgang usw. unstabil ist.