JPS60127773A - パルス発振レ−ザ装置 - Google Patents
パルス発振レ−ザ装置Info
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- JPS60127773A JPS60127773A JP23554583A JP23554583A JPS60127773A JP S60127773 A JPS60127773 A JP S60127773A JP 23554583 A JP23554583 A JP 23554583A JP 23554583 A JP23554583 A JP 23554583A JP S60127773 A JPS60127773 A JP S60127773A
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- Japan
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- discharge
- pulse oscillation
- optical path
- gas flow
- space
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
- H01S3/0975—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser using inductive or capacitive excitation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/07—Construction or shape of active medium consisting of a plurality of parts, e.g. segments
- H01S3/073—Gas lasers comprising separate discharge sections in one cavity, e.g. hybrid lasers
- H01S3/076—Folded-path lasers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、パルス発振レーザ装置における折シ返し共
振器の構成に関するものである。
振器の構成に関するものである。
従来のこの種の折シ返し共振器を用いたガスレーザ装置
としては、第１図、第２図（ａ）及び（ｂ）に示すもの
があった。第１図は従来のガスレーザ装置を示す概略構
成図、第２図（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ第１図のガ
スレーザ装置における電極部分の構成図及び折シ返し共
振器部分の構成図である。上記各図において、１は電極
を誘電体で被覆して成る１対の誘電体電極、２は放電空
間、３は高周波電源、３１は高周波電源３から１対の誘
電体電極１に印加する印加電圧波形、４は全反射ミラー
、５は部分反射ミラー、６はレーザガスのガス流、７は
レーザビーム、７０は折シ返し共振器光路、７１はレー
ザビーム７の時間変化を示す出力波形である。そして、
実際的な数値例としては、レーザガスの圧力は約１００
Ｔｏｒｒ、ガス流６の速度は約６０ｍ ／ Ｓ ＋ １
対の誘電体電極１のガス流方向の幅は約３０朋程度であ
る。
としては、第１図、第２図（ａ）及び（ｂ）に示すもの
があった。第１図は従来のガスレーザ装置を示す概略構
成図、第２図（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ第１図のガ
スレーザ装置における電極部分の構成図及び折シ返し共
振器部分の構成図である。上記各図において、１は電極
を誘電体で被覆して成る１対の誘電体電極、２は放電空
間、３は高周波電源、３１は高周波電源３から１対の誘
電体電極１に印加する印加電圧波形、４は全反射ミラー
、５は部分反射ミラー、６はレーザガスのガス流、７は
レーザビーム、７０は折シ返し共振器光路、７１はレー
ザビーム７の時間変化を示す出力波形である。そして、
実際的な数値例としては、レーザガスの圧力は約１００
Ｔｏｒｒ、ガス流６の速度は約６０ｍ ／ Ｓ ＋ １
対の誘電体電極１のガス流方向の幅は約３０朋程度であ
る。
次に、上記した従来のガスレーザ装置の動作について説
明する。高周波電源３から１対の誘電体電極１に約１０
０Ｋｔ（ｚ、 ５ ＫＶの交流電圧が印加され、１対の
誘電体電極１間に放電空間２が形成される。レーザガス
のガス流６の流れ方向に沿って、第２図（ｂ）に示す様
な折シ返し共振器光路７０が形成されている。すなわち
、３つの全反射ミラー４と１つの部分反射ミラー５によ
って共振状態が形成され、その共振パワーの一部が部分
反射ミラー５からレーザビーム７として出力される。こ
こで、パルス発振をさせる場合には、高周波電源３から
１対の誘電体電極１に、第１図及び第２図（ａ）に示す
様な印加電圧波形３１を有する交流電圧を断続的に印加
する。その代表的な動作例としては、基本周波数ｆ。＝
１００ＫＨ２、断続パルス周波数ｆＰ＝ １ Ｋｔ（
ｚ 、放電デユーティ−５０％１発振ピーク出力＝１Ｋ
Ｗである。また、発生するレーザ光のパルス発振特性と
して、代表的なパルス発振出力波形は、第４図（ｂ）に
示す様になシ、この時の印加電圧は、第４図（ａ）に示
される。第４図（ｂ）に明示される様に、パルス発振出
力波形の立ち上シ、立ち下シは緩やかになシ、約０．２
〜０．３ｍｓである。
明する。高周波電源３から１対の誘電体電極１に約１０
０Ｋｔ（ｚ、 ５ ＫＶの交流電圧が印加され、１対の
誘電体電極１間に放電空間２が形成される。レーザガス
のガス流６の流れ方向に沿って、第２図（ｂ）に示す様
な折シ返し共振器光路７０が形成されている。すなわち
、３つの全反射ミラー４と１つの部分反射ミラー５によ
って共振状態が形成され、その共振パワーの一部が部分
反射ミラー５からレーザビーム７として出力される。こ
こで、パルス発振をさせる場合には、高周波電源３から
１対の誘電体電極１に、第１図及び第２図（ａ）に示す
様な印加電圧波形３１を有する交流電圧を断続的に印加
する。その代表的な動作例としては、基本周波数ｆ。＝
１００ＫＨ２、断続パルス周波数ｆＰ＝ １ Ｋｔ（
ｚ 、放電デユーティ−５０％１発振ピーク出力＝１Ｋ
Ｗである。また、発生するレーザ光のパルス発振特性と
して、代表的なパルス発振出力波形は、第４図（ｂ）に
示す様になシ、この時の印加電圧は、第４図（ａ）に示
される。第４図（ｂ）に明示される様に、パルス発振出
力波形の立ち上シ、立ち下シは緩やかになシ、約０．２
〜０．３ｍｓである。
これは、放電により励起されたガスはガス流６に沿って
流れるが、折シ返し共振器光路７０がガス流６の方向に
横たわっている状態にあるだめ、急峻なパルス発振出力
波形の立ち上シ、立ち下υが得られないことに基因する
。
流れるが、折シ返し共振器光路７０がガス流６の方向に
横たわっている状態にあるだめ、急峻なパルス発振出力
波形の立ち上シ、立ち下υが得られないことに基因する
。
従来のガスレーザ装置は以上の様に構成されているので
、折シ返し共１辰器光路７０におけるレーザ光のパルス
発振出力波形は、第４図（ｂ）に示す様に立ち上シ、立
ち下シが緩やかであり、このために、■パルス発振出力
の得られるパルス周波数の上限が小さいこと、■レーザ
ビーム７を集光して物体を加工する場合、ダレの大きい
加工になること、などのパルス加工を行う際において、
用途上で十分に満足できないという欠点があった。−Ｊ
〔発明の概要〕 この発明は、上記の様な従来のものの欠点を改善する目
的でなされたもので、放電空間の入口からのガス流方向
距離がほぼ等しい面内に、折シ返し共振器光路を構成し
て成シ、この折シ返し共振器光路におけるレーザ光のパ
ルス発振出力波形として、その立ち上り、立ち下シの急
峻なパルス発振出力が得られる様にしたパルス発振レー
ザ装置を提供するものである。
、折シ返し共１辰器光路７０におけるレーザ光のパルス
発振出力波形は、第４図（ｂ）に示す様に立ち上シ、立
ち下シが緩やかであり、このために、■パルス発振出力
の得られるパルス周波数の上限が小さいこと、■レーザ
ビーム７を集光して物体を加工する場合、ダレの大きい
加工になること、などのパルス加工を行う際において、
用途上で十分に満足できないという欠点があった。−Ｊ
〔発明の概要〕 この発明は、上記の様な従来のものの欠点を改善する目
的でなされたもので、放電空間の入口からのガス流方向
距離がほぼ等しい面内に、折シ返し共振器光路を構成し
て成シ、この折シ返し共振器光路におけるレーザ光のパ
ルス発振出力波形として、その立ち上り、立ち下シの急
峻なパルス発振出力が得られる様にしたパルス発振レー
ザ装置を提供するものである。
以下、この発明の実施例を図について説明する。
第３図（ａ）及び（ｂ）は、それぞれこの発明の一実施
例であるパルス発振レーザ装置における電極部分の構成
図及び折シ返し共振器部分の構成図で、第２図（ａ）及
び（ｂ）と同一部分は同一符号を用いて表示してあシ、
その詳細な説明は省略する。第３図（ａ）及び（ｂ）に
示されるものでは、レーザガスのガス流６について、放
電空間２０入口からのガス流方向距離がほぼ等しい面内
に、折シ返し共振器光路７０を構成しである。すなわち
第３図（ａ）及び（ｂ）に示す様に、折シ返し共振器光
路７０はガス流６に垂直な面内に形成されている。
例であるパルス発振レーザ装置における電極部分の構成
図及び折シ返し共振器部分の構成図で、第２図（ａ）及
び（ｂ）と同一部分は同一符号を用いて表示してあシ、
その詳細な説明は省略する。第３図（ａ）及び（ｂ）に
示されるものでは、レーザガスのガス流６について、放
電空間２０入口からのガス流方向距離がほぼ等しい面内
に、折シ返し共振器光路７０を構成しである。すなわち
第３図（ａ）及び（ｂ）に示す様に、折シ返し共振器光
路７０はガス流６に垂直な面内に形成されている。
次に、上記したこの発明の一実施例であるパルス発振レ
ーザ装置の動作について説明する。放電空間２に流入し
たレーザガスのガス流６は、放電によって励起され、折
シ返し共振器光路７０の位置で励起エネルギーをレーザ
光として放出する。
ーザ装置の動作について説明する。放電空間２に流入し
たレーザガスのガス流６は、放電によって励起され、折
シ返し共振器光路７０の位置で励起エネルギーをレーザ
光として放出する。
レーザガスのガス流６が放電空間２に入ってから放電エ
ネルギーを受ける時間において、一定なガス分子が同期
して折９返し共振器光路７Ｏに入ることになるために、
レーザ光のパルス発振出力波形の立ち上シ、立ち下りは
急峻になっている。特に、実際の数値例として、第４図
（ｂ）に示す様な従来例での約０．２〜０．３ｍｓに比
べて、第４図（Ｃ）に示す様にこの発明の実施例では、
約０．１〜Ｑ、２ｍｓと急峻なものになる。すなわち、
１対の誘電体電極１間に発生される無声放電は、１対の
誘電体電極１の放電均一化作用によって、電力密度が均
一で、一様な放電空間２を形成できる。それゆえ、ガス
流６の放電空間２の流通時間かほぼ等しい場所に折シ返
し共振器光路７Ｏを配置することによって、この折シ返
し共振器光路７０内の利得を場新曲に均等にできる。こ
の結果、レーザ光のパルス発振出力波形の立ち上り、立
ち下り時間の短かいパルス発振出力を得ることができる
。
ネルギーを受ける時間において、一定なガス分子が同期
して折９返し共振器光路７Ｏに入ることになるために、
レーザ光のパルス発振出力波形の立ち上シ、立ち下りは
急峻になっている。特に、実際の数値例として、第４図
（ｂ）に示す様な従来例での約０．２〜０．３ｍｓに比
べて、第４図（Ｃ）に示す様にこの発明の実施例では、
約０．１〜Ｑ、２ｍｓと急峻なものになる。すなわち、
１対の誘電体電極１間に発生される無声放電は、１対の
誘電体電極１の放電均一化作用によって、電力密度が均
一で、一様な放電空間２を形成できる。それゆえ、ガス
流６の放電空間２の流通時間かほぼ等しい場所に折シ返
し共振器光路７Ｏを配置することによって、この折シ返
し共振器光路７０内の利得を場新曲に均等にできる。こ
の結果、レーザ光のパルス発振出力波形の立ち上り、立
ち下り時間の短かいパルス発振出力を得ることができる
。
上記した第３図（ａ）及び（ｂ）に示す様な実施例では
、■放電空間２の放電として、１対の誘電体電極１間の
交流放電、すなわち無声放電を用い、＠放電空間２の放
心の方向がレーザガスのガス流６と直交するものを示し
ている。この様に、無声放電と云う電極構成によって明
確に放電領域を規定し得る放心の特質を生かして、放電
励起されたＶ−ザガスのガス流６が同時に折シ返し共振
器光路７０に流入する様に構成することによって、レー
ザ光のパルス発振出力波形の立ち上シ、上ち下り特性を
改善することかり能となる。
、■放電空間２の放電として、１対の誘電体電極１間の
交流放電、すなわち無声放電を用い、＠放電空間２の放
心の方向がレーザガスのガス流６と直交するものを示し
ている。この様に、無声放電と云う電極構成によって明
確に放電領域を規定し得る放心の特質を生かして、放電
励起されたＶ−ザガスのガス流６が同時に折シ返し共振
器光路７０に流入する様に構成することによって、レー
ザ光のパルス発振出力波形の立ち上シ、上ち下り特性を
改善することかり能となる。
第５図（ａ）及び（ｂ）は、それぞれこの発明の他の実
施例でおるパルス発振レーザ装置における電極部分の構
成図及び折シ返し共振器部分の構成図である。第５図（
ａ）及び（ｂ）に示すものでは、放ｖ＝空間２における
放電の方向は、ガス流６と斜交する放電領域を有し、放
電の方向と折υ返し共振器光路７０とのなす面は平行に
なる様に構成されている。そして、放′亀空間２は、１
対の誘電体電極１をガス流６に対して斜交する方向に相
対配置したために、ガス流６の方向に斜交する平行四辺
形状になる。
施例でおるパルス発振レーザ装置における電極部分の構
成図及び折シ返し共振器部分の構成図である。第５図（
ａ）及び（ｂ）に示すものでは、放ｖ＝空間２における
放電の方向は、ガス流６と斜交する放電領域を有し、放
電の方向と折υ返し共振器光路７０とのなす面は平行に
なる様に構成されている。そして、放′亀空間２は、１
対の誘電体電極１をガス流６に対して斜交する方向に相
対配置したために、ガス流６の方向に斜交する平行四辺
形状になる。
この場合にも、放電空間２０人口から折り返し共振器光
路７０の平面への距離杖、ガス流６の方向において一様
であるから、レーザ光のパルス発振出力波形として、立
ち上り、立ち下りの急峻なパルス発振出力が得られる。
路７０の平面への距離杖、ガス流６の方向において一様
であるから、レーザ光のパルス発振出力波形として、立
ち上り、立ち下りの急峻なパルス発振出力が得られる。
なお、上記各実施例では、放電空間２に発生される放心
として、無声放電を用いた場合について説明したが、は
ぼ矩形の放電領域を断続的放電において形成し得るもの
であれば、他の放電、例えば直流断続放電、無声放電補
助の直流断続放電などであっても良い。
として、無声放電を用いた場合について説明したが、は
ぼ矩形の放電領域を断続的放電において形成し得るもの
であれば、他の放電、例えば直流断続放電、無声放電補
助の直流断続放電などであっても良い。
この発明は以上説明した様に、パルス発振レーザ装置に
おいて、放電空間の入口からのガス流方向距離がほぼ等
しい面内に、折り返し共振器光路を構成したので、この
折シ返し共振器光路におけるレーザ光のパルス発振出力
波形として、その立ち上シ、立ち下シの急峻なパルス発
振出力が得られると共に、極めて高い効率のパルス発振
レーザ装置を得ることができる優れた効果を奏するもの
である。
おいて、放電空間の入口からのガス流方向距離がほぼ等
しい面内に、折り返し共振器光路を構成したので、この
折シ返し共振器光路におけるレーザ光のパルス発振出力
波形として、その立ち上シ、立ち下シの急峻なパルス発
振出力が得られると共に、極めて高い効率のパルス発振
レーザ装置を得ることができる優れた効果を奏するもの
である。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来のガスレーザ装置を示す概略構成図、第２
図（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ第１図のガスレーザ装
置における電極部分の構成図及び折り返し共振器部分の
構成図、第３図（ａ）及び（ｂ）は、それぞれこの発明
の一実施例であるパルス発振レーザ装置における電極部
分の構成図及び折り返し共振器部分の構成図、第４図（
ａ）ないしくＣ）は、それぞれ高周波電源からの印加電
圧波形及び従来例とこの発明の実施例でのパルス発振出
力波形を示す説明図、第５図（ａ）及び（ｂ）は、それ
ぞれこの発明の他の実施例であるパルス発振レーザ装置
における電極部分の構成図及び折り返し共振器部分の構
成図である。 図において、ｌ・・・１対の誘電体電極、２・・・放電
空間、３・−・高周波電源、３１・・・印加電圧波形、
４・・・全反射ミラー、５・一部分反射ミラー、６・・
・ガス流、７・・・レーザビーム、７ｏ・・・折シ返し
共振器光路、７１・・・出力波形である。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 第１図 ３１ 第２図 （ｂ） 第３図 （ｂ） ｎ 第４図 （ａ） 自ｐ 力口 電 圧 （ｂ） ノ寸ル又貸」辰士力 （Ｃ） ノ（０ル又発１厄士力 ０ ０．５ １ １５ ２１ｍｓｌ
図（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ第１図のガスレーザ装
置における電極部分の構成図及び折り返し共振器部分の
構成図、第３図（ａ）及び（ｂ）は、それぞれこの発明
の一実施例であるパルス発振レーザ装置における電極部
分の構成図及び折り返し共振器部分の構成図、第４図（
ａ）ないしくＣ）は、それぞれ高周波電源からの印加電
圧波形及び従来例とこの発明の実施例でのパルス発振出
力波形を示す説明図、第５図（ａ）及び（ｂ）は、それ
ぞれこの発明の他の実施例であるパルス発振レーザ装置
における電極部分の構成図及び折り返し共振器部分の構
成図である。 図において、ｌ・・・１対の誘電体電極、２・・・放電
空間、３・−・高周波電源、３１・・・印加電圧波形、
４・・・全反射ミラー、５・一部分反射ミラー、６・・
・ガス流、７・・・レーザビーム、７ｏ・・・折シ返し
共振器光路、７１・・・出力波形である。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 第１図 ３１ 第２図 （ｂ） 第３図 （ｂ） ｎ 第４図 （ａ） 自ｐ 力口 電 圧 （ｂ） ノ寸ル又貸」辰士力 （Ｃ） ノ（０ル又発１厄士力 ０ ０．５ １ １５ ２１ｍｓｌ
Claims (3)
- （１） 高速のガス流と、このガス流に直交する複数の
光軸とを有するガスレーザ装置において、放電空間に断
続的に放電電力を投入すると共に、前記放電空間の入口
からのガス流方向距離がほぼ等しい面内に、折シ返し共
振器光路を構成したことを特徴とするパルス発振レーザ
装置。 - （２）前記放電空間における放電の方向は、前記ガス流
の方向と直交、あるいは斜交することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のパルス発振レーザ装置。 - （３）前記放電空間における放電は、誘電体で被覆され
た電極間に、交流電圧を印加して発生される無声放電を
用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
項記載のパルス発振レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23554583A JPS60127773A (ja) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | パルス発振レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23554583A JPS60127773A (ja) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | パルス発振レ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60127773A true JPS60127773A (ja) | 1985-07-08 |
| JPH0131714B2 JPH0131714B2 (ja) | 1989-06-27 |
Family
ID=16987564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23554583A Granted JPS60127773A (ja) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | パルス発振レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60127773A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60242685A (ja) * | 1984-02-03 | 1985-12-02 | ジ−メンス・アクチエンゲゼルシヤフト | ガスレ−ザ |
| US6904075B1 (en) | 1999-07-30 | 2005-06-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Orthogonal gas laser device |
| JP2014007274A (ja) * | 2012-06-25 | 2014-01-16 | Mitsubishi Electric Corp | ガスレーザ装置およびガスレーザ装置に適用されるレーザ光発生方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5974692A (ja) * | 1982-10-20 | 1984-04-27 | Komatsu Ltd | ガスレ−ザ用放電装置 |
| JPS5974691A (ja) * | 1982-10-20 | 1984-04-27 | Komatsu Ltd | クロスフロ−型ガスレ−ザ装置 |
-
1983
- 1983-12-14 JP JP23554583A patent/JPS60127773A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5974692A (ja) * | 1982-10-20 | 1984-04-27 | Komatsu Ltd | ガスレ−ザ用放電装置 |
| JPS5974691A (ja) * | 1982-10-20 | 1984-04-27 | Komatsu Ltd | クロスフロ−型ガスレ−ザ装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60242685A (ja) * | 1984-02-03 | 1985-12-02 | ジ−メンス・アクチエンゲゼルシヤフト | ガスレ−ザ |
| US6904075B1 (en) | 1999-07-30 | 2005-06-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Orthogonal gas laser device |
| JP2014007274A (ja) * | 2012-06-25 | 2014-01-16 | Mitsubishi Electric Corp | ガスレーザ装置およびガスレーザ装置に適用されるレーザ光発生方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0131714B2 (ja) | 1989-06-27 |
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