JP2000511360A - レーザー輻射線を用いて材料を切除するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、特に口腔病学上の処置のために、レーザー輻射線を用いて生物学上の物質を切断するための装置であって、励起レーザーと、励起レーザー輻射線を３±０．２μｍの範囲の波長を有するレーザー輻射線に変換するためのレーザー変換器とを含み、レーザー変換器は、光ファイバー装置によって励起レーザーから分離される処理ヘッドに収容される装置を示す。本発明に従えば、レーザー変換器内に、アルカリ又はアルカリ土類のイオンを金属イオンとして有し、ホルミウム（Ｈｏ）イオンが部分置換された金属−ホルミウム−フッ化物の結晶が提供される。該結晶は、すなわち、以下の化合物：Ｍｅ（Ｈｏ_1-xＰｒ_x）Ｆ₄（リチウム（Ｌｉ）又はナトリウム（Ｎａ）の金属イオン、フッ素イオンを有し、且つｘ＝０．００１〜０．０３のプラセオジムの成分を有する）、又は、Ｂａ（Ｈｏ_1-xＰｒ_x）₂Ｆ₈（式中、Ｂａがバリウムイオン、Ｆがフッ素イオンであり、ｘ＝０．０００５から０．０１５のプラセオジムの成分を有する）の一方である。

Description

【発明の詳細な説明】 レーザー輻射線を用いて材料を切除するための装置 発明の分野 本発明は、特に口腔病学、内視鏡検査法、皮膚病学、鼻形成術等の処置におけ る生体学上の物質の処理のために、レーザー輻射線によって材料を切断するため の装置であって、輻射励起レーザー輻射線を発生するための励起レーザーを含み 、且つ、励起レーザー輻射線を、処理のために供給される３±０．２μｍの波長 範囲のレーザー輻射線に変換するためのレーザー変換器を含み、レーザー変換器 は、励起レーザーから空間的に分離している処理ヘッドに収容され、光ファイバ ー装置が、励起レーザーからのレーザー輻射線をレーザー変換器に伝送するため に設けられている。 従来技術 上記のタイプの装置に属する従来技術は、例えばドイツ連邦共和国特許出願公 開第４３４１１０８号及び欧州特許第０５３０５７４号で知られている。ドイツ 連邦共和国特許出願公開第４３４１１０８号は、硬質組織の外科的処置のための ２ステージのレーザーシステムを説明しており、該システムにおいて、第１のレ ーザーの輻射線が光導波管を介して第２の小型化レーザー結晶に伝送され、そこ で小型化レーザー結晶を同軸励起するために用いられる。励起レーザーは、９０ ０ｎｍから１０００ｎｍの発光波長を有するパルス型ダイオードレーザーである 。励起レーザー輻射線を伝送するために融解石英ファイバーが使用されている。 実作業用の輻射線を発光する第２レーザーは、エルビウム−イットリウム−アル ミニウム−ガーネットのロッド状のレーザー結晶である。このＹＡＧレーザーは 、作業輻射線を硬質の歯組織に、すなわち３μｍの範囲の波長にて向かわせるこ とができるハンドピース（Ｈａｎｄｓｔｕｅｃｋ）内に直接配置される。 励起レーザーの構造とハンドピースに挿入されるレーザーの構造について３つ の異なる変形例が示されている。第１の変形例は、約２ジュールのパルスエネル ギーと約１ｍｓ〜５０ｍｓのパルス幅を有するＮｄ：ＹＡＧレーザーの使用を示 す。このＹＡＧ輻射線は、約８０μｍのコア径を有する融解石英ファイバーを介 して、ハンドピース内に配置されたＥｒ：ＹＡＧレーザー結晶に伝送される。Ｅ ｒ：ＹＡＧ結晶は、イッテルビウム原子でドープ処理されている。第２の実施形 態において、１．４４μｍの波長の輻射線を発光するＮｄ：ＹＡＧレーザーが励 起輻射源として用いられる。１．４４μｍの輻射線もまた、融解石英ファイバー によって歯科用ハンドピースに伝送されてＥｒ：ＹＧＤレーザー結晶を励起する ために用いられる。第３の実施形態において、レーザー輻射線は最初に２．６５ μｍ〜２．６９μｍの波長で発生し、極度に無水の融解石英ファイバーを介して ハンドピース内に伝送されて、Ｅｒ：ＹＡＧレーザー結晶を励起するために用い られる。 提示された解決法の全てに存する不利点は、励起輻射線を作業輻射線に変換す るときの非常に高い熱損失にあり、その熱損失は、ハンドピース内のレーザー結 晶の幾何学的寸法を比較的大きくすることによって補償しなくてはならない。し たがって、レーザー結晶が組み込まれているハンドピースもまた、必然的に大き い寸法を有さなくてはならない。さらに、出力損失により、励起レーザー輻射線 が非常に高い強度で光ファイバーを通じてハンドピースに伝送されなければなら ないことになるが、それは、現在入手可能な光ファイバー材料に対する過負荷と なるため、光ファイバー材料の利用可能な寿命が縮まり、望ましくない。 上記第２の引用文献は、生体学上の硬質の物質、特に硬質の歯物質を切断する ための工程及び装置を提示し、該工程及び装置は２．７８μｍ〜２．９４μｍの 波長範囲の短パルスのレーザーを用いる。さらに、レーザー輻射線の強度時間応 答を安定させる手段が設けられているため、光導波管を介しての伝送性能が向上 する。 短パルスレーザーは、ハンドピース内に固体状態のレーザーとして収容される 。Ｃｒ−ＥｒをドープしたＹＳＧＧ（イットリウム−スカンジウム−ガドリニウ ム−ガーネット）結晶が、好ましくはレーザー結晶として用いられる。或いは、 ２．９６μｍの波長範囲の輻射線を発光するＥｒ：ＹＡＧレーザーを用いること が提案されている。これは、パルスレーザーの輻射線自体が活性期間中に吸収さ れるという過程により、目標物質の吸収極大が、より短波長側へ動的にシフトす るという事実を利用している。例えば、歯の硬質物質を処理するときに、含水硬 質の歯の物質（ヒドロキシアパタイト）の吸収極大は約３μｍから約２．８μｍ にシフトする。光線形光学特性を有する追加の結晶を、共振器の内側又は外側の いずれかにおいてレーザー光のビームウェストに置くことにより、光ファィバー を介する励起レーザー輻射線のハンドピース内のレーザー結晶への伝送率が増大 する。該文献に従えば、リチウムヨウ素酸塩又は銀−ガリウム−硫化物が前記結 晶として用いられる。 さらに、輻射損失とそれによる出力損失とを、従来技術と比較して軽減するた めの光学的段階、例えば、レーザー活性媒質（気体、液体、固体又は半導体）が 共焦点鏡間に配置される２つの共焦点鏡による共振器の形成が設けられる。強度 時間応答を平滑にするための結晶が共振器内部に配置される。 しかしなお、この提示は、高い出力損失により、レーザー変換器及びそれに応 じてハンドピースもまた、過度に大きな幾何学的寸法を必要とする不利益を有し 、そのため医学、例えば、口腔病学の分野だけでなく内視鏡レーザー治療、鼻形 成術等での切断におけるさらなる応用領域が十分に発展し得ない。 しかし、これらの領域が発展することが望ましい。何故なら、硬質の歯組織の ような硬質の生物学的物質だけでなく、Ｈ₂Ｏ及びＯＨ基を含む他の材質もまた 、２．８μｍ〜から３．１μｍの波長範囲の輻射線の吸収極大を示すことと、３ μｍの波長でのレーザー処置は、他の波長での処置よりも透過度が小さく、深い 層へのマイナス効果が軽減されるという明白な利点を有するため、前記材質は、 前記輻射線により効率的に且つ副次的なマイナス効果なしに処理されることがで きることが知られるからである。ハンドピースの幾何学的寸法が減少すると、人 体医学の前記領域を超えて、別の非常に有用な応用が獣医学へと拡張し、そして 最終的には、概ね、接近が困難な状態下の有機及び無機材質の処理へと拡張する 。 このように、技術的計装に関するこれらの応用領域を開発する多大な必要性が ある。励起レーザー輻射線は、十分な長さに渡って、入手可能な融解石英ファイ バーを通じて上記解決法における処理ヘッドに伝送されことができるが、装置を 、上記の応用領域で使用可能にするためには、レーザー変換器中のレーザー結晶 と、レーザー変換器がその中に収容される処理ヘッドとが、十分に高い出力を維 持しながらも十分に小さい寸法を有して製造されることが必要である。なお、十 分に高い出力は、装置が非常に高い効率を有するとき、又はレーザー変換器内の 熱損失が非常に低く保たれるときにのみ満足できる。従って、レーザー変換器内 でのレーザー結晶のエネルギー効率が決定的な特性となる。 発明の説明 したがって、本発明の目的は、上記のタイプのレーザー輻射線を用いて材料を 切断するための装置を、励起レーザー輻射線を３μｍ±０．２μｍの範囲の波長 を有する輻射線に変換する効率を増大させることにより、より小さいレーザー結 晶のレーザー変換器内での使用が可能になるようにさらに発展させることである 。 本発明に従えば、この目的は、レーザー輻射線によって材料を切断するための 装置であって、レーザー変換器内に、アルカリ又はアルカリ土類イオンを金属イ オンとして有し、ホルミウム（Ｈｏ）イオンがプラセオジム（Ｐｒ）イオンに部 分的に置換された金属−ホルミウム−フッ化物の結晶、すなわち、下記式の化合 物の一方が提供されることにより達成される。 Ｍｅ（Ｈｏ_1-xＰｒ_x）Ｆ₄ 式中、Ｍｅがリチウム（Ｌｉ）又はナトリウム（Ｎａ）の金属イオン、Ｆがフ ッ素イオンであり、ｘ＝０．００１〜０．０３のプラセオジムの原子成分を有し 、又は、 Ｂａ（Ｈｏ_1-xＰｒ_x）₂Ｆ₈ 式中、Ｂａがバリウムイオン、Ｆがフッ素イオンであり、ｘ＝０．０００５〜 ０．０１５のプラセオジムの原子成分を有する。 本発明の有利な発展において、励起レーザーの結晶が、選択的に、１．１２μ ｍの励起レーザー輻射線の発光波長を有する、ネオジウムをドープしたイットリ ウム−アルミニウム−ガーネットＹ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｎｄ、又は、１．０８μｍの励 起レーザー光の発光波長を有する、ネオジウムをドープしたイットリウムオルト アルミネートＹＡｌＯ₃：Ｎｄを含み、或いは、１．１μｍ〜１．１５μｍの範 囲の発光波長を有するレーザーダイオードが励起レーザーとして使用される。 本発明のさらなる解決法は、アルカリ又はアルカリ土類のイオンを金属イオン として有し、ホルミウム（Ｈｏ）イオンの一部がプラセオジム（Ｐｒ）イオンに 置換され、さらにホルミウム（Ｈｏ）イオンの部分が、稀土類元素のイッテルビ ウム（Ｙｂ）又はイットリウム（Ｙ）に置換された金属−ホルミウム−フッ化物 の結晶が提供される。すなわち、該結晶は、以下の化合物の一方である。 Ｍｅ（Ｈｏ_1-x-yＰｒ_xＲＥ_y）Ｆ₄ 式中、Ｍｅがリチウム（Ｌｉ）又はナトリウム（Ｎａ）の金属イオン、ＲＥが イッテルビウム（Ｙｂ）又はイットリウム（Ｙ）のイオン、Ｆがフッ素イオンで あり、ｘ＝０．００１から０．０３のプラセオジムの成分を有し、且つｙ＝０． ２〜０．９のイッテルビウム（Ｙｂ）又はイットリウム（Ｙ）の原子成分を有し 、又は Ｂａ（Ｈｏ_1-x-yＰｒ_xＲＥ_y）₂Ｆ₈ 式中、Ｂａがバリウムイオン、Ｆがフッ素イオン、ＲＥがイッテルビウム（Ｙ ｂ）又はイットリウム（Ｙ）のイオンであり、ｘ＝０．０００５〜０．０１５の プラセオジムの原子成分を有し、且つｙ＝０．１〜０．４５のイッテルビウム（ Ｙｂ）又はイットリウム（Ｙ）の原子成分を有する。 本発明の実施形態の変形例において、励起レーザーの結晶が、１．０４７μｍ の励起レーザー輻射線の発光波長を有する、ネオジウムをドープしたイットリウ ム−リチウムフッ化物ＹＬｉＦ₄：Ｎｄを含むこと、又は、０．９３μｍから０ ．９８μｍの範囲の発光波長を有するレーザーダイオードが励起レーザーとして 提供される。 本発明の本質的な利点は、処理ヘッドの幾何学的寸法を実質的に縮小できるこ とにある。これは、同時に、励起レーザーの電力の費用を著しく削減することに なる。レーザー変換器内の冷却にかかる費用も同様に削減され、又は完全に削除 される。 上記のようにドーピングした種類の結晶を用いることにより、励起輻射線を３ μｍの範囲の波長の有効又は作業用の輻射線に変換する間に生じる出力損失がか なり低減される。これは、この方法で、レーザー変換器内の特定の成分を有する 結晶、すなわち、Ｍｅ（Ｈｏ_1-xＰｒ_x）Ｆ₄（式中、Ｍｅがリチウム又はナトリ ウムである）と、Ｍｅ（Ｈｏ_1-x-yＰｒ_xＹ_y）₂Ｆ₈（式中、Ｍｅがバリウムであ る）において、励起レーザーから発光される輻射線によるホルミウムイオンの直 接吸収遷移を利用することが可能であったことにより説明することができる。ホ ルミウムフッ化物をレーザー変換器結晶用の基質（主成分）として選択した結果 、ホルミウムの再結合の間に生じる輻射線は、必要とされる２．９±０．２μｍ の範囲内である。この範囲内でのレーザー変換器の実際の波長は金属イオンの関 数として生じる。本発明に従って提示される結晶の組成の化合物は、非常に高い エネルギー変換率と、エネルギー損失を生じる寄生工程を進行し始めることすら できないエネルギー伝送速度とを保証する。 結晶格子中のプラセオジムの含有は、ホルミウムイオンの低エネルギーレベル⁵ Ｉ₇の寿命を短縮させるために、⁵Ｉ₅−⁵Ｉ₇遷移の相対反転分布密度が増加し、 従って効率はさらに増大される。この効果は、所定の限界未満のプラセオジム濃 度と、０．０３より高いプラセオジム濃度においては無視することができ、この ことは、励起レーザー輻射線の寄生吸収を生じさせる。 Ｍｅ（Ｈｏ_1-xＰｒ_x）Ｆ₄（Ｍｅがリチウム又はナトリウムである）と、Ｍｅ （Ｈｏ_1-x-yＰｒ_xＹ_y）Ｆ₄（Ｍｅがバリウムである）の組成を有する結晶におい て、吸収係数は概ね２ｃｍ^-1である。これは、レーザー変換器の寸法を０．５ｍ ｍ〜１ｍｍの直径と、４ｍｍ〜６ｍｍの長さに縮小することを可能にし、従って 内視鏡の用途を広い範囲に拡大することを可能にし、それらの場合には十分なパ ルス周波数及び媒質出力にて、そしてまたＣＷ及びＱＣＷモードにおいても内視 鏡の用途を拡大することを可能にする。 輻射線のエネルギー及び出力をさらに増大するために、本発明に従って、ホル ミウムイオンの一部が、１．０８μｍから１．１５μｍの範囲で吸収がないイッ トリウムイオンに異種同形的に置換される。これは、励起レーザー輻射線の吸収 係数を低下させ、且つ、レーザー変換器の長さを増大し、それゆえ徐熱を改善し 、次いで効率を増大させることを可能にする。イットリウム成分を０．２未満に 減少しても、励起レーザー輻射線の吸収が無視し得る減少になるにすぎず、ｙを ０．９より大きくすると、励起可能なホルミウムイオンの量が過度に著しく減少 するため、効率が減少することになる。 Ｍｅ（Ｈｏ_1-x-yＰｒ_xＹ_y）Ｆ₄の組成を有する結晶において、ホルミウムイオ ンの一部が、本発明に従って、０．９３μｍ〜１．０５μｍの範囲で良好な吸収 を有するイッテルビウムイオンに、異種同形的に交換され、その範囲では一連の 非常に効率的な励起レーザーが存する。イッテルビウムイオンにより吸収される エネルギーはホルミウムイオンに伝送される（間接励起）。 この場合、励起レーザー変換器システム全体の効率は、０．９３μｍ〜１．０ ５μｍの範囲で利用可能である高効率の励起レーザーにより決定される。イッテ ルビウム成分の過度の減少は、例えば、励起レーザー輻射線の吸収を望ましくな い程に大きく減少させる。過度の増加はレーザー変換器の効率を低減させる。 本発明の非常に有利な形態において、レーザー変換器内のレーザー結晶は、励 起レーザーに面する端部で０．３〜１．５ｍの間の曲率半径を有して球状に成形 され、鏡がこの前記レーザー結晶の両端部に配置されて、３±０．２μｍの範囲 の波長のレーザー共振器を形成し、励起レーザーに面する側の鏡は３±０．２μ ｍの範囲の波長を高度に反射し、且つ励起レーザー輻射線を高度に伝送し、対向 する端部に配置される鏡は３±０．２μｍの範囲の波長を部分的に伝送し励起レ ーザー輻射線を高度に伝送している。これは、小さい構造寸法によって処理ヘッ ド内に容易に収容される、より一層簡単なレーザー変換器の構造を可能にする。 さらに、鏡での３μｍの輻射線の寄生損失の低下と、レーザーの組立て及び操作 における調整感度の低下とにより、効率はより一層増大する。 １．０４７μｍ、１．０８μｍ及び１．１２μｍの波長を有する励起レーザー 輻射線を発生するための、上記の説明に従って提供される固体状態態のレーザー の代用として、もちろん、励起輻射線を、気体、液体又は半導体の形態のレーザ ー活性媒質によってもまた発生させることができ、且つ該レーザー活性媒質の輻 射線をレーザー変換器を励起させるために利用することができる。 図面の簡単な説明 本発明を、具体例を参照して以下にさらに詳細に説明する。添付図面である図 １に、本発明に従う装置の基本的な構造を示す。 図面の詳細な説明 図１は、光導波管３によって相互に連結される励起レーザー１及びレーザー変 換器２を示す。作像光学素子４が励起レーザー１から光導波管３への輻射遷移部 に配置され、また、連結光学素子５が、光導波管３からレーザー変換器２への輻 射遷移部に配置される。レーザー変換器２内の、光導波管３に面するレーザー結 晶６の端面、すなわちレーザー結晶の入力連結端部が鏡面化され、例えば平坦な 鏡面７が付けられている。或いは、０．３ｍから１．５ｍの半径を有する球状に 湾曲した面が本発明の目的に有利であり得る。鏡面７に対向する、レーザー結晶 ６の出力連結端部が、類似の方法で鏡面８として構成される。２つの鏡面７，８ は層構造としてレーザー結晶６上に配置され、共振鏡として機能する。この観点 から、鏡面７は、例えば１．１２μｍの励起レーザー波長に対する高い透過性と 、例えば２．８μｍ〜３．１μｍの波長に対する高い反射性を有する。一方、対 向する鏡面８は、有効な又は作業用の輻射線９を接続するために機能し、２．８ μｍ〜３．１μｍの波長を部分的に透過し、同時に励起レーザーによって発光さ れる輻射線を高度に反射する層構造により形成される。 例えば、１．１２μｍの励起レーザー輻射線の発光波長を有する、ネオジウム をドープした、イットリウム−アルミニウム−ガーネットレーザ−Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂ ：Ｎｄが、励起レーザー１内の結晶１０として提供される。金属イオンと、アル カリ又はアルカリ土類フッ化物とホルミウム（Ｈｏ）及びプラセオジム（Ｐｒ） 元素を有する多成分結晶、すなわち、化合物Ｂａ（Ｈｏ_1-xＰｒ_x）₂Ｆ₈（ｘ＝０ ．０００５〜０．０１５である）が、レーザー結晶２として提供される。 処理ヘッドの有利な構造設計の必須条件としての、非常に小さい寸法を有する レーザー変換器の簡単な構造が、本発明の装置により達成され、また、該装置は 、広い応用分野での複雑な組織の治療を可能にする。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 コルネフ、アレクセイ フョードロヴィッ チ ロシア連邦国 195274 サンクト ペテル ズブルク ハウス 14 ヴェーハーゲー. 227 ウール．ドミトリー ビエドボ (72)発明者 ミロノフ、イゴール アレクセヴィッチ ロシア連邦国 197042 サンクト ペテル ズブルク ハウス 20 ヴェーハーゲー. 19 マリー プロスペクト (72)発明者 ニクチチェフ、アレクセイ アレクセヴィ ッチ ロシア連邦国 19736 サンクト ペテル ズブルク ハウス 31 ヴェーハーゲー. 32 ウール．レニナ (72)発明者 ペトロフスキー、グリー チモフェイヴィ ッチ ロシア連邦国 194021 サンクト ペテル ズブルク ハウス 14 ヴェーハーゲー. ４ ボルターニャ ウール. (72)発明者 ポール、ハンス ヨハヒム ドイツ連邦共和国 07743 イェナ ドル ンブルートヴェク (72)発明者 ポクロフスキー、ファジリ ペトロヴィッ チ ロシア連邦国 198215 サンクト ペテル ズブルク ハウス 14 ヴェーハーゲー. 173 ダニヒ プロスペクト (72)発明者 ライテロフ、フラジミール ミハイロヴィ ッチ ロシア連邦国 193171 サンクト ペテル ズブルク ハウス 36 ヴェーハーゲー. 83 ウール．バブシキナ (72)発明者 ゾムス、レオニート ニコリェヴィッチ ロシア連邦国 199397 サンクト ペテル ズブルク ハウス １ ヴェーハーゲー. 431 ノフォスモレンスカヤ (72)発明者 スタイナ、ルドルフ ドイツ連邦共和国 89081 ウルム マイ エンヴェク 65 (72)発明者 ストゥプニコフ、ウラジミール コンスタ ンチノヴィッチ ロシア連邦国 199100 サンクト ペテル ズブルク ハウス 70 ヴェーハーゲー. 158 ザムソニエフスキー (72)発明者 トゥカチューク、アレクサンドラ ミクハ イロフナ ロシア連邦国 199266 サンクト ペテル ズブルク ハウス 18 ヴェーハーゲー. ６ ウール．ベリンガ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 特に口腔病学、内視鏡検査法、皮膚病学、鼻形成術等の処置における生 物学的物質の処理のために、レーザー輻射線により材料を切断するための装置で あって、輻射励起レーザー輻射線を発生するための励起レーザーを含み、且つ、 励起レーザー輻射線を、３±０．２μｍの波長範囲を有する、処理用に供給され るレーザー輻射線に変換するためのレーザー変換器を含み、レーザー変換器は、 励起レーザーから空間的に分離した処理ヘッドに収容され、光ファイバー装置が 励起レーザーからレーザー変換器へレーザー輻射線を伝送するために設けられた 装置において、 アルカリ又はアルカリ土類のイオンを金属イオンとして含み、ホルミウム（Ｈ ｏ）イオンの一部がプラセオジム（Ｐｒ）イオンに置換された金属−ホルミウム −フッ化物の結晶、すなわち、以下の化合物： Ｍｅ（Ｈｏ_1-xＰｒ_x）Ｆ₄ 式中、Ｍｅがリチウム（Ｌｉ）又はナトリウム（Ｎａ）の金属イオン、Ｆがフ ッ素イオンであり、ｘ＝０．００１〜０．０３のプラセオジムの原子成分を有し 、又は、 Ｂａ（ＨＯ_1-xＰｒ_x）₂Ｆ₈ 式中、Ｂａがバリウムイオン、Ｆがフッ素イオンであり、ｘ＝０．０００５か ら０．０１５のプラセオジムの原子成分を有する、 の一方がレーザー結晶（６）としてレーザー変換器（２）内に提供されている ことを特徴とする装置。 ２． 励起レーザー（１）の結晶（１０）が、ネオジウムをドープしたイット リウム−アルミニウム−ガーネットＹ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｎｄを含み、且つ励起レーザ ー輻射線の発光波長が１．１２μｍであることを特徴とする請求項１に記載のレ ーザー輻射線を用いて材料を切断するための装置。 ３． 励起レーザー（１）の結晶（１０）がネオジウムをドープしたイットリ ウムオルトアルミネートＹＡｌＯ₃：Ｎｄを含み、且つ励起レーザー輻射線の発 光波長が１．０８μｍであることを特徴とする請求項１に記載のレーザー輻射線 を用いて材料を切断するための装置。 ４． １．１μｍ〜１．１５μｍの範囲の発光波長を有するレーザーダイオー ドが励起レーザー（１）として設けられることを特徴とする請求項１に記載のレ ーザー輻射線を用いて材料を切断するための装置。 ５． アルカリ又はアルカリ土類のイオンを金属イオンとして含み、ホルミウ ム（Ｈｏ）イオンの一部がプラセオジム（Ｐｒ）イオンに置換され、さらにホル ミウム（Ｈｏ）イオンの一部が、稀土類元素のイッテルビウム（Ｙｂ）又はイッ トリウム（Ｙ）に置換された金属−ホルミウム−フッ化物の結晶、すなわち、以 下の化合物： Ｍｅ（Ｈｏ_1-x-yＰｒ_xＲＥ_y）Ｆ₄ 式中、Ｍｅがリチウム（Ｌｉ）又はナトリウム（Ｎａ）の金属イオン、ＲＥが イッテルビウム（Ｙｂ）又はイットリウム（Ｙ）のイオン、Ｆがフッ素イオンで あり、ｘ＝０．００１〜０．０３のプラセオジムの成分を有し、且つｙ＝０．２ 〜０．９のイッテルビウム（Ｙｂ）又はイットリウム（Ｙ）の成分を有する、又 は、 Ｂａ（Ｈｏ_1-x-yＰｒ_xＲＥ_y）₂Ｆ₈ 式中、Ｂａがバリウムイオン、Ｆがフッ素イオン、ＲＥがイッテルビウム（Ｙ ｂ）又はイットリウム（Ｙ）のイオンであり、ｘ＝０．０００５から０．０１５ のプラセオジムの成分を有し、且つｙ＝０．１〜０．４５のイッテルビウム（Ｙ ｂ）又はイットリウム（Ｙ）の成分を有する、 の一方がレーザー変換器（２）内のレーザー結晶（６）として提供されることを 特徴とする特に請求項１の前提部分に記載のレーザー輻射線を用いて材料を切断 するための装置。 ６． 励起レーザー（１）の結晶（１０）がネオジウムをドープしたイットリ ウム−リチウム−フッ化物ＹＬｉＦ₄：Ｎｄを含み且つ励起レーザー輻射線の発 光波長が１．０４７μｍであることを特徴とする請求項５に記載の材料を切断す るための装置。 ７． ０．９３μｍ〜０．９８μｍの範囲の発光波長を有するレーザーダイオ ードが励起レーザー（１）として提供されることを特徴とする請求項５に記載の 材料を切断するための装置。 ８． レーザー輻射線を用いて材料を切断するための装置において、 レーザー変換器（２）内のレーザー結晶（６）は、励起レーザー（１）に面する 端部にて０．３から１．５ｍの間の曲率半径を有して球状に成形されることと、 鏡（７，８）が前記レーザー結晶（６）の両端部に配置され且つ３±０．２μｍ の波長範囲のレーザー共振器を形成し、励起レーザー（１）に面する側の鏡（７ ）は３±０．２μｍの波長範囲に対して高度に反射し且つ励起レーザー輻射線を 高度に透過し、対向する端部に配置される鏡（８）は３±０．２μｍの波長範囲 に対して部分的に透過し且つ励起レーザー輻射線を高度に透過することを特徴と する請求項１から７のいずれか１項に記載の装置。