JPS62186579A - Gas controlling method for laser oscillator - Google Patents
Gas controlling method for laser oscillatorInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はレーザ発振器のガス制御方法に係り、更に詳細
には予め設定した設定時間毎にあるいは劣化したレーザ
ガスを検出して、適宜供給、排気時間だけ新たなレーザ
ガスと排気するレーザガスを夫々供給、排気するガスの
制御方法に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a gas control method for a laser oscillator, and more specifically, the present invention relates to a gas control method for a laser oscillator. The present invention relates to a gas control method for supplying and exhausting new laser gas and exhausted laser gas, respectively, for a certain amount of time.
従来、レーザ発振器例えば炭酸ガス(GO2)レーザ発
振器ではレーザ媒質として混合ガスをレーザ管内に封じ
込めて使用する封じ込め方式と、放電によって劣化した
ガスの一部を常時大気中に排気しながら新しい混合ガス
を投入して使用するガスフロ一方式とが知られで、一般
には後者のガス70一方式が採用されている。Conventionally, in laser oscillators such as carbon dioxide (GO2) laser oscillators, there have been two methods: a containment method in which a mixed gas is sealed in a laser tube as the laser medium, and a new mixed gas while constantly exhausting part of the gas degraded by discharge into the atmosphere. A gas flow one-way type is known, in which the gas flow is input and used, and the latter gas 70 one-way type is generally adopted.
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、一般に採用されているガスフロ一方式で
は、レーザ管内圧力を一定にするために常時劣化したガ
スの一部を常時大気中に排気しながら新しい混合ガスを
投入している。したがって、長時間発振するには多量の
レーザガスが必要でランニングコストを悪化させる欠点
があった。(Problem to be solved by the invention) However, in the generally adopted gas flow one-type system, in order to keep the pressure inside the laser tube constant, a part of the deteriorated gas is constantly exhausted to the atmosphere while a new mixed gas is pumped in. We are investing. Therefore, a large amount of laser gas is required for long-time oscillation, which has the disadvantage of worsening running costs.
本発明の目的は上記事情に鑑み問題を解決するために提
案されたものであって、レーザ発振時中レーザガスを供
給する供給時間を制限し、供給するレーザガス凸と排気
される劣化ガス量を減少させレーザガスの消費量を減少
させるようにしたレーザ発振器のガス制御方法を提供す
るものである。The purpose of the present invention was proposed in order to solve the problem in view of the above circumstances, and the purpose of the present invention is to limit the supply time of laser gas during laser oscillation, and reduce the convexity of the laser gas to be supplied and the amount of degraded gas exhausted. The present invention provides a gas control method for a laser oscillator that reduces the amount of laser gas consumed.
本発明は上記目的を達成するために、第1の発明はレー
ザ発振器におけるレーザガス循環装置に連結されたレー
ザ発振部にレーザガスを一定醋供給し、レーザガス発振
部に適宜配置した陽極と陰極との間で放電を行なわしめ
、かつレーザ発振部からレーザビームを出力させている
間、予め設定した設定時間毎に適宜供給、排気時間だけ
新たなレーザガスを供給し、かつ予め供給されていたレ
ーザガスを排気することを特徴とするものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a method for supplying a constant amount of laser gas to a laser oscillation section connected to a laser gas circulation device in a laser oscillator, and supplying a constant amount of laser gas between an anode and a cathode appropriately arranged in the laser gas oscillation section. While the discharge is being performed and the laser beam is being output from the laser oscillation section, new laser gas is supplied at preset time intervals, and new laser gas is supplied for the exhaust time, and the previously supplied laser gas is exhausted. It is characterized by this.
第2の発明は前記レーザ発振器でレーザビームを出力さ
せている間、レーザガスの劣化を検出装置で検出すると
共に、その検出時に新たなレーザガスと排気するレーザ
ガスを適宜時間夫々供給、排気するようにしたことを特
徴とするものである。A second invention is such that while the laser oscillator is outputting a laser beam, deterioration of the laser gas is detected by a detection device, and at the time of detection, new laser gas and exhausted laser gas are respectively supplied and exhausted for an appropriate time. It is characterized by this.
本発明のガス制御方法を採用することにより、従来と同
じ混合比のレーザガスを使用した場合、新たなレーザガ
ス供給を停止している時間のレーザガス量だけの消費量
を減少させることができる。By employing the gas control method of the present invention, when using laser gas at the same mixing ratio as in the past, it is possible to reduce the amount of laser gas consumed during the time when new laser gas supply is stopped.
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.
第1図を参照するに、レーザ発振器1は、励起光の共振
増幅を行なうためのレーザ管3とヘリウム(He)、窒
素(N2)、炭酸ガス(CO2)を適宜の比率で混合し
たレーザガスをレーザ管3内へ供給、循環するレーザガ
ス循環装置5より構成しである。レーザ管3には放電を
行なうための陽極7と陰極9とが適宜に配置してあり、
かつ端部には全反射ミラー11と出力ミラー13が装着
しである。上記陽極7と陰極9との間において放電を生
じせしめるために、陽極7と陰極9は高圧電源回路15
に接続しである。前記レーザガス循環装置5は、レーザ
管3からのレーザガスを冷却する熱交換器17とレーザ
ガスをレーザ管3へ送給するブロワ19とを備えてなり
、レーザ管3とはガス帰還路21およびガス送給路23
を介して接続しである。Referring to FIG. 1, a laser oscillator 1 includes a laser tube 3 for resonant amplification of excitation light, and a laser gas containing helium (He), nitrogen (N2), and carbon dioxide gas (CO2) mixed in an appropriate ratio. It consists of a laser gas circulation device 5 that supplies and circulates the laser gas into the laser tube 3. An anode 7 and a cathode 9 are appropriately arranged in the laser tube 3 to generate a discharge.
A total reflection mirror 11 and an output mirror 13 are attached to the end portion. In order to generate a discharge between the anode 7 and the cathode 9, the anode 7 and the cathode 9 are connected to a high voltage power supply circuit 15.
It is connected to. The laser gas circulation device 5 includes a heat exchanger 17 that cools the laser gas from the laser tube 3 and a blower 19 that supplies the laser gas to the laser tube 3. Supply route 23
Connect via .
上記構成により、ブロワ19を駆動してレーザガスを循
環せしめ、かつ高圧電源回路15により陽極7と陰極9
との間に高電圧を印加しで、陽極7と陰極9との間にお
いて放電を行なうことにより出力ミラー13側からレー
ザビームLBが出力されることになる。With the above configuration, the blower 19 is driven to circulate the laser gas, and the high voltage power supply circuit 15 drives the anode 7 and the cathode 9.
A high voltage is applied between the anode 7 and the cathode 9 to generate a discharge between the anode 7 and the cathode 9, so that the laser beam LB is output from the output mirror 13 side.
前記陽極7と陰極9との間において放電が行なわれるこ
とによって劣化したレーザガスの一部を排気するために
、ガス帰還路21の適宜位置には排気システム25が接
続しである。一方、ガス送給路23の適宜位置には、新
たなレーザガスを供給するためのガス混合タンクが接続
しである。この混合タンク27には、He 、N2 、
CO2の各種ガスを適宜比率で混合するためのガス混合
システム29が接続しである。このガス混合システム2
9には各種のガスを収容した複数のガスボンベ31A、
31Bおよび31Gが適宜に接続しである。例えばガス
ボンベ31Aには1−1e、ガスボンベ31BにはN2
およびガスボンベ31CにはCO2が収容しである。し
たがって、レーザ管3内の放電によって劣化したレーザ
ガスの一部は排気システム25から排気され、かつ新た
なレーザガスはガス混合システム29を介してガス混合
タンク27から投入されることになる。An exhaust system 25 is connected to an appropriate position of the gas return path 21 in order to exhaust a portion of the laser gas deteriorated by the discharge between the anode 7 and the cathode 9. On the other hand, a gas mixing tank for supplying new laser gas is connected to an appropriate position of the gas supply path 23. This mixing tank 27 contains He, N2,
A gas mixing system 29 for mixing various gases including CO2 at appropriate ratios is connected. This gas mixing system 2
9 includes a plurality of gas cylinders 31A containing various gases;
31B and 31G are connected appropriately. For example, 1-1e for gas cylinder 31A and N2 for gas cylinder 31B.
The gas cylinder 31C contains CO2. Therefore, a portion of the laser gas degraded by the discharge in the laser tube 3 is exhausted from the exhaust system 25, and new laser gas is introduced from the gas mixing tank 27 via the gas mixing system 29.
前記排気システム25およびガス混合システム29を適
宜に制御するために、制御装置33が設けられている。A control device 33 is provided to appropriately control said exhaust system 25 and gas mixing system 29.
制御装置33はコンピュータあるいは数値制御装置など
によりなるものであり、各種の制御は予めプログラムさ
れている。したがって、排気システム25は制御装置3
3の制御の下に、レーザガスの一部の排気を連続的ある
いは断続的に行ない、さらに、ガス混合システム29は
制御装置33の制御の下に、適宜比率をもって各種ガス
の混合を連続的あるいは断続的に行なうこととなる。The control device 33 is composed of a computer or a numerical control device, and various controls are programmed in advance. Therefore, the exhaust system 25 is controlled by the control device 3.
Under the control of the controller 3, a part of the laser gas is continuously or intermittently exhausted, and furthermore, the gas mixing system 29 continuously or intermittently mixes various gases at appropriate ratios under the control of the controller 33. It will be done accordingly.
第1図に示したレーザ発振器1で、各種のガスボンベ3
1A、31Bおよび31Cに収容されたHe、N2およ
びCO2をガス混合システム29に供給し適宜比率で混
合した混合レーザガスは混合ガスタンク27に一旦収納
される。混合ガスタンク27に収納された混合レーザガ
スはガス送給路23を介してレーザ管3に一定量封じ込
められ、ガス帰還路21を介して排気システム25から
排気しない状態にする。この状態において、レーザ管3
内に配置した陽極7と陰極9との間で高圧電源装置15
により高圧印加すると出力ミラー13側よりレーザビー
ムが第2図に示した如く経時変化に基づくレーザビーム
の出力曲線Aが、すでに今迄の経験あるには実測より判
明されている。すなわち、第2図において、出力ビーム
はある71時間例えば出力後約8時間経過すると徐々に
ガスの劣化が生じてレーザビームの出力パワーが低下す
ることが判明している。この知見を利用して、本実施例
では第3図に示す如く混合タンク27からガス送給路2
3を介してレーザ管3に混合レーザガスを一定量封じ込
める。このように混合レーザガスを封じ込めた状態から
上述したT1時間より短かく予め設定した設定時間T2
に達した時点で、劣化したレーザガスを排気システム2
5より13時間までTα時間だけ排気すると共に、混合
ガスタンク27より新たなレーザガスを13時間までT
α時間だけ供給する。■α時間レーザガスを排気、供給
した13時間で排気、供給を停止し、ざらにT1時間よ
り短かく予め設定した10時間だけレーザガスをレーザ
管3に封じ込める。10時間経過した14時間で、前述
したTαの時間だけの15時間まで劣化したレーザガス
を排気システム25より排気し、かつ混合ガスタンク2
7より新たなレーザガスを供給し常にレーザ管3内のレ
ーザ出力を一定に保持せしめるようにしたものである。The laser oscillator 1 shown in FIG.
He, N2, and CO2 contained in 1A, 31B, and 31C are supplied to the gas mixing system 29 and mixed at an appropriate ratio, and the mixed laser gas is temporarily stored in the mixed gas tank 27. A certain amount of the mixed laser gas stored in the mixed gas tank 27 is sealed in the laser tube 3 via the gas supply path 23 and is not exhausted from the exhaust system 25 via the gas return path 21. In this state, the laser tube 3
A high voltage power supply device 15 is connected between the anode 7 and the cathode 9 arranged in the
When a high voltage is applied, the laser beam is emitted from the output mirror 13 side. As shown in FIG. 2, the output curve A of the laser beam based on the change over time has already been determined through actual measurements. That is, in FIG. 2, it has been found that after a certain 71 hours, for example about 8 hours, have passed since the output beam was output, the gas gradually deteriorates and the output power of the laser beam decreases. Utilizing this knowledge, in this embodiment, as shown in FIG.
A predetermined amount of mixed laser gas is sealed in the laser tube 3 via 3. From the state in which the mixed laser gas is sealed in this way, a preset time T2 shorter than the above-mentioned T1 time is reached.
When the laser gas reaches the exhaust system 2, the deteriorated laser gas is
5 to 13 hours, and new laser gas is pumped from the mixed gas tank 27 for Tα time until 13 hours.
Supply only α time. (3) After exhausting and supplying the laser gas for α time, the exhaust and supply are stopped after 13 hours, and the laser gas is confined in the laser tube 3 for a preset time of 10 hours, which is roughly shorter than T1 time. At 14 hours after 10 hours have passed, the laser gas that has deteriorated to 15 hours, which is the time Tα mentioned above, is exhausted from the exhaust system 25, and the mixed gas tank 2
7, new laser gas is supplied to keep the laser output inside the laser tube 3 constant.
以後同様の操作を繰り返すことにより長時間レーザ管3
内のレーザ出力が一定に保持することができる。After that, by repeating the same operation, the laser tube 3
The laser power within can be kept constant.
上述した例は予めレーザガスの劣化量に相当する時間を
設定したものであるが、例えばレーザ管3の端部に配置
した全反射ミラー11側に検出装置のセンサ35を設置
し、制御装置33と接続しである。而して検出装置のセ
ンサ35で常時レーザ管3中の低下したレーザビームを
検知して制御装置33により排気システム25およびガ
ス混合システム29を作動せしめて一定量の劣化したレ
ーザガスを排気し、かつ新なレーザガスを供給するよう
にしたものである。また、全反射ミラー11側に配置し
た検出装置のセンサ35の代りにレーザガス循環経路の
レーザガス循環装置5の一部に混合レーザガスの分離度
を検出するセンサ37を配置しそのセンサ37を制御装
@37と接続して、レーザガスの劣化を検出する手段で
行なうこともできる。In the example described above, the time corresponding to the amount of deterioration of the laser gas is set in advance. It is connected. The sensor 35 of the detection device constantly detects the decreased laser beam in the laser tube 3, and the control device 33 operates the exhaust system 25 and gas mixing system 29 to exhaust a certain amount of the deteriorated laser gas, and This is to supply new laser gas. In addition, instead of the sensor 35 of the detection device placed on the side of the total reflection mirror 11, a sensor 37 for detecting the degree of separation of the mixed laser gas is placed in a part of the laser gas circulation device 5 in the laser gas circulation path, and the sensor 37 is connected to the control device @ It is also possible to use a means connected to 37 to detect deterioration of the laser gas.
したがって、レーザガスを常時排気、供給することなく
設定毎に排気、供給してレーザガスの消費量が減少され
る。Therefore, the amount of laser gas consumed can be reduced by exhausting and supplying the laser gas at each setting without constantly exhausting and supplying the laser gas.
以上のごとき実施例の説明から理解されるように、本発
明によれば、レーザ管へのレーザガスを常時排気、供給
するのでなく、予め設定して時間あるいは劣化したレー
ザガスの検出に基づき、レーザガスの排気、供給を設定
毎に行なわしめるようにしたことから、レーザガスの供
給、排気を停止ている時間ぶんだけのレーザガスの消費
量を減少できる効果を奏する。しかも、レーザビームの
出力が低下する前に、レーザガスの排気、供給を再開し
ているのでの出力低下はない。レーザ発振器を長時間稼
動させる場合に本発明を使用すると、特に有効である。As can be understood from the description of the embodiments described above, according to the present invention, the laser gas is not constantly exhausted and supplied to the laser tube, but the laser gas is pumped at a preset time or based on the detection of deteriorated laser gas. Since the exhaust and supply are performed for each setting, the amount of laser gas consumed can be reduced by the amount of time during which the supply and exhaust of the laser gas are stopped. Moreover, since the exhaust and supply of laser gas is restarted before the output of the laser beam decreases, there is no decrease in output. The present invention is particularly effective when operating a laser oscillator for a long time.
第1図はガスレーザ発振器の全体的構成を概略的に示し
た説明図である。
第2図はレーザ発振器におけるガスフロ一方式のレーザ
ビームを経時変化でとらえたグラフである。
第3図は本発明の方法の一例を示ずグラフである。
(図面の主要部を表わす符号と説明)
1・・・レーザ発振器
3・・・レーザ管
5・・・レーザガス循環装置
7・・・陽極
9・・・陰極
25・・・排気システム
29・・・ガス混合システム
35.37・・・センサFIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the overall configuration of a gas laser oscillator. FIG. 2 is a graph showing changes over time in a gas flow type laser beam in a laser oscillator. FIG. 3 is a graph showing an example of the method of the present invention. (Numbers and explanations representing main parts of the drawing) 1... Laser oscillator 3... Laser tube 5... Laser gas circulation device 7... Anode 9... Cathode 25... Exhaust system 29... Gas mixing system 35.37...sensor
Claims (4)
されたレーザ発振部にレーザガスを一定量供給し、レー
ザガス発振部に適宜配置した陽極と陰極との間で放電を
行なわしめ、かつレーザ発振部からレーザビームを出力
させている間、予め設定した設定時間毎に適宜供給、排
気時間だけ新たなレーザガスを供給し、かつ予め供給さ
れていたレーザガスを排気することを特徴とするレーザ
発振器のガス制御方法。(1) A fixed amount of laser gas is supplied to a laser oscillation unit connected to a laser gas circulation device in a laser oscillator, a discharge is caused between an anode and a cathode appropriately arranged in the laser gas oscillation unit, and a laser beam is emitted from the laser oscillation unit. A gas control method for a laser oscillator, characterized by supplying new laser gas for an appropriate supply and exhaust time at every preset time while outputting the laser gas, and exhausting the laser gas that has been supplied in advance.
されたレーザ発振部にレーザガスを一定量供給し、レー
ザガス発振部に適宜配置した陽極と陰極との間で放電を
行なわしめ、かつレーザ発振部からレーザビームを出力
させている間、レーザガスの劣化を検出装置で検出する
と共に、その検出時に新たなレーザガスと排気するレー
ザガスを適宜時間夫々供給、排気することを特徴とする
レーザ発振器のガス制御方法。(2) A fixed amount of laser gas is supplied to the laser oscillation unit connected to the laser gas circulation device in the laser oscillator, a discharge is caused between an anode and a cathode appropriately placed in the laser gas oscillation unit, and a laser beam is emitted from the laser oscillation unit. A gas control method for a laser oscillator, characterized by detecting deterioration of the laser gas with a detection device while outputting the laser gas, and at the time of detection, supplying and exhausting new laser gas and exhausted laser gas, respectively, for an appropriate time.
よりレーザガスの劣化を検出することを特徴とする特許
請求の範囲第2項記載のレーザ発振器のガス制御方法。(3) The gas control method for a laser oscillator according to claim 2, wherein the detection device detects deterioration of the laser gas by detecting a decrease in laser output.
レーザガスの劣化を直接的に検出することを特徴とする
特許請求の範囲第2項記載のレーザ発振器のガス制御方
法。(4) A gas control method for a laser oscillator according to claim 2, wherein the detection device is provided in a part of the laser gas circulation path to directly detect deterioration of the laser gas.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2696586A JPS62186579A (en) | 1986-02-12 | 1986-02-12 | Gas controlling method for laser oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2696586A JPS62186579A (en) | 1986-02-12 | 1986-02-12 | Gas controlling method for laser oscillator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62186579A true JPS62186579A (en) | 1987-08-14 |
Family
ID=12207865
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2696586A Pending JPS62186579A (en) | 1986-02-12 | 1986-02-12 | Gas controlling method for laser oscillator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62186579A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01251771A (en) * | 1988-03-31 | 1989-10-06 | Komatsu Ltd | Method of controlling output of narrow-band oscillation excimer laser |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6052081A (en) * | 1983-09-01 | 1985-03-23 | Mitsubishi Electric Corp | Gas exchange device of carbonic acid gas laser oscillator |
JPS60115280A (en) * | 1983-11-28 | 1985-06-21 | Inoue Japax Res Inc | Gas laser oscillator |
-
1986
- 1986-02-12 JP JP2696586A patent/JPS62186579A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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