KR100416449B1 - 치료용섬광등-여기초장펄스색소레이저및그방법 - Google Patents

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Abstract

치료용 광 펄스를 발생하는 플래쉬램프-여기 색소 레이저는 색소 셀을 통하여 이득 매체를 순환시키는 순환기를 갖는다. 제어기는 순환기가 이득 매체를 순환시키는 동안 레이저 이득 매체를 여기시키기 위해 플래쉬램프를 트리거링함으로써 동작과 협조한다. 이 동작은 적어도 1 밀리세컨드의 존속기간을 갖는 레이저 광 펄스의 발생을 가능하게 한다. 색소 분해능의 흐름 속도가 중공내의 분해능이 거의 소모되기 전에 새로운 분해능이 공명 중공으로 들어갈 수 있도록 하기에 충분히 클 경우, 높은 영향력을 갖는 아주 긴 펄스가 가능해진다. 특히, 50msec 까지의 긴 펄스는 50 주울까지의 에너지로 달성될 수 있다. 이들 에너지는 예를 들면 본 발명이 피부 치료가 가능하도록 적합한 스포트 사이즈를 가능하게 한다.

Description

치료용 섬광등-여기 초장펄스 색소 레이저 및 그 방법 {ULTRA-LONG FLASHLAMP-EXCITED PULSE DYE LASER FOR THERAPY AND METHOD THEREFOR}
확장성 혈관(ectatic vessel)을 포함하는 혈관 병소(vascular lesion), 색소 병소(pigmented lesion), 및 문신(tattoo)은 수년동안 레이저로 성공적으로 처리되어 왔다. 선택적 광선열분해(photothermolysis)이라 불리는 처리에 있어서, 타겟 구조체, 병소 조직 또는 문신 색소 입자, 및 주변 조직은 레이저광으로 집합적으로 조사되었다. 그러나, 이 레이저광의 파장이나 색은 그 에너지가 타겟에 의해 우선적으로 흡수되도록 선택된다. 우선적인 흡수에 기인한 타겟의 국부적 가열이 그것의 파괴를 초래하게 된다.
혈관성 병소의 상황에서 가장 공통적으로 예를 들면, 확장성 혈관내의 적혈구의 헤모글로빈에 대한 포도주색 착색(portwine stain)과 같은 것이 레이저광 흡수자, 즉 발색단(chromophore)으로서 작용한다. 이들 적혈구는 레이저광의 에너지를 흡수하여 열로 주변 혈관에 이 에너지를 전달한다. 이것이 충분한 에너지로 빠르게 일어나면, 혈관은 혈관의 경계내에 그 성분을 변성시키는 온도에 도달한다.혈관 및 그 함량의 변성에 이르는 영향력(제곱센티미터당 주울)은 흡수된 레이저 에너지의 상당부분이 혈관밖으로 확산될 수 있기 전에 반드시 혈관내의 타켓 부피의 온도를 약 70℃로 상승시키도록 계산된다. 그러나, 영향력은 혈관을 둘러싸는 조직이 변성되지 않도록 제한되어야 한다.
제안된 바와 같이, 필요한 영향력을 간단하게 선택하는 것만으로는 충분치 않다. 레이저광의 세기 및 펄스 지속시간은 국부 증발을 피하면서 펄스동안에 주위 조직으로의 확산을 최소화함으로써 선택에 따라 최적화되어야만 한다. 끓음 및 증발은 병소를 둘러싸는 조직에서 손상 및 출혈을 증가시킬 수 있는 화학적 위험보다는 기계적인 위험을 초래한다. 이러한 제약으로 인해 혈관의 함량을 변성시키는데 필요한 영향에 대하여, 펄스 지속시간은 증발을 피하기 위하여 길고 낮은 세기여야만 한다. 또한, 펄스 지속시간은 열 확산도 때문에 너무 길어서는 안된다. 레이저 광 펄스로부터의 에너지는 혈관을 둘러싸는 조직으로 열이 소산되기 전에 제공되어야 한다. 발색단이 병소 혈관내의 적혈구 헤모글로빈일 경우보다 상황이 더 복잡해지게 되는데, 그 이유는 혈관이 적혈구보다 크기가 한 치수 더 크기 때문이다. 방사선은 작은 적혈구를 증발시키기지 않기 위하여 낮은 세기로, 그러나 변성 포인트로의 열 확산에 의한 혈관이 가열하기에 충분히 길게 부가되고, 이어서 혈관을 둘러싸는 조직이 손상되기 전에 완료되어야 한다.
종래, 섬광등-여기 색소 레이저는 레이저 광원으로서 사용되었다. 이들 레이저는 선택적인 광선열분해를 위해 요구되는 고 스펙트럼 밝기를 가지며, 우선적 흡수가 발생하는 색으로 동조될 수 있다. 예를 들면, 577 내지 585 nm 범위의 색은 헤모글로빈의 알파 흡수 대역과 정합하며 그러므로 혈관에서 적혈구에 의해 잘 흡수된다. 피부의 주요 색소인 멜라닌의 흡수는 이 범위에서 양호하지 않고 선택을 필요로 한다.
섬광등-여기 색소 레이저의 실시는 이러한 형태의 레이저에 의해 얻어질 수 있는 펄스 길이에서 문제점이 존재한다. 이론은 광 펄스의 길이가 확장성 혈관의 열 완화시간 범위여야 한다는 것을 규정한다. 직경이 30 마이크론보다 더 큰 확장성 혈관은 피부의 혈관성 병소의 특성이다. 이들 대형 혈관은 0.5 msec의 완화시간을 가지며 이 길이의 펄스 지속시간을 필요로 한다. 시중에서 입수가능한 섬광등-여기 색소 레이저는 일반적으로 0.5 msec보다 짧은 최대 펄스 길이를 갖는다. 그 결과, 30 마이크론보다 더 큰 확장성 혈관의 선택적 광선열분해 처리는 현재 펄스 지속시간 제한을 보상하기 위하여 최적 조사(irradiance)보다 더 높은 조사에 의존하고 있다. 이것은 일시적인 과다색소침착, 즉 자색반(purpura)을 초래하게 된다.
섬광등-여기 색소 레이저의 펄스 지속시간을 증가시키는 것이 시도되어 왔다. 미합중국 특허 제 4,829,262호 및 5,066,293호에 기술된 광 증폭기가 열 효과로 인한 레이저 소광을 완화시키기 위하여 본 발명자에 의해 고안되었다. 그 설계는 공간적으로 비간섭 레이저를 개발하는 것에 중점을 두었다. 기본적으로, 색소 셀 각 단부에서 광학계는 단부 개구로부터 방출하는 모든 광을 색소 셀을 통하여 복귀시키고 색소 셀 벽을 반사시키도록 설계되었다. 특정 공진 및 간섭 모드는 고려되지 않았다. 광학계는 광선을 혼합하여 철저하게 빔을 균질되게 한다. 그러므로, 섬광등에 위해 유도된 열 왜곡으로 인한 효과는 공진 모드가 레이저를 발하는 동작에 필요하지 않기 때문에 완화된다. 본 발명은 전형적인 레이저 구성에 의해 얻어질 수 있는 정도로 집중될 수 있는 광을 발생하지 않는다. 그러나, 큰 초점심도 및 간섭 방사선이 제공하는 조밀하게 포커싱된 빔은 많은 의료 분야에 필요하지 않다. 혈관성 병소를 처리함에 있어서, 직경이 수 밀리미터인 포커싱된 스폿(spot)이 적당하다. 광섬유 전달 시스템이 사용하기에 편리하며 필요한 모든 것은 긴 펄스 색소 레이저로부터 직경이 1 밀리미터인 광섬유내로 에너지를 포커싱할 수 있는 것이다.
전형적인 레이저 패러다임, 즉 공간적으로 간섭광을 발생하는 레이저에 따라 혈관성 병소를 처리하기 위한 새로운 장치가 한번 구성되었다. 최적화를 위해, 이들 레이저는 상기한 공간적으로 비간섭 방사선을 생성하는 구성에 의해 달성될 수 있는 것과 동일하거나 초과할 수 있는 펄스 길이를 발생하는 것이 판명되었다. 흥미로운 것은 색소 선택이 펄스 지속시간에 큰 영향을 미친다는 것이다. 색소 화학술을 통해 수명을 개선함으로써 색소 저하의 감소는 시중에서 입수가능한 장치에서 1.0 msec에 접근하는 펄스 지속시간을 가능하게 한다.
색소 용액의 분해로 인해 레이저 발사의 조급한 중단이 초래된다는 것이 관측되었다. 그 결과, 개선된 색소 용액은 펄스 지속시간의 일부 증가를 가져올 수 있게 되었다. 그러나, 5 msec 이상이며 의료 절차에 대한 영향을 가지는 펄스 지속시간이 달성되는 경우에, 색소 분해는 전체적으로 제거될 수 없으며 다른 단계들이 취해져야 한다.
본 발명은 치료용 섬광등-여기 초장(ultra-long)펄스 색소 레이저 및 그 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 선택적 광선열분해 처리 시스템을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 섬광등-여기 펄스 색소 레이저(1)의 제 1 실시예의 개략사시도.
도 3은 제어기(160)로부터의 트리거 신호, 섬광등 구동 전류, 및 색소 레이저(1)의 하나의 펄스에 대한 레이저 펄스 진폭 사이의 관계를 도시한 타이밍 도.
도 4는 본 발명의 섬광등 구동기(162)의 회로도.
도 5A 및 5B는 레이저의 공진 공동을 통하여 길이방향 및 가로방향 색소 흐름 사이의 차를 도시한 도면.
도 6은 색소 셀을 통하여 길이방향 색소 흐름을 위해 구성된 색소 셀(105)을 개략적으로 도시한 도면.
도 7은 색소 셀(105)에서 색소 용액의 잔류시간을 감소시키기 위하여 다중 입구(610-614) 및 출구 포트(620-624)를 가지며 길이방향 색소 흐름을 위해 구성된 색소 셀(105)을 개략적으로 도시한 도면.
본 발명은 섬광등-여기 색소 레이저에서, 색소 용액이 레이저 발사동안 적당한 속도로 대체될 경우, 의료 절차에 대하여 요구되는 영향력 및 연장된 펄스가 단일 레이저 장치에서 가능하다는 인식에 부분적으로 의거하고 있다. 이 동작은 색소 용액이 레이저의 공진 공동을 통해 계산되는 동안에 섬광등을 트리거링함으로써 달성된다. 색소 용액의 흐름 속도가 공동에서의 용액이 거의 소모되기 전에 새로운 용액이 들어갈 수 있도록 충분히 클 경우, 높은 영향력을 갖는 초장펄스가 가능하다. 특히, 50 msec까지의 긴 펄스는 50주울까지의 에너지를 가지며 얻어질 수 있다. 이러한 높은 에너지는 피부치료와 관련된 본 발명을 형성하는 적합한 스폿 사이즈로 처리를 할 수 있다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 본 발명은 선택적 광선열분해에 요구되는 펄스 지속시간 및 색으로 광 펄스를 발생하는 섬광등-여기 색소 레이저를 특징으로 한다. 이 레이저는 공동에 위치된 레이저 이득 매체를 함유하는 셀을 포함한다. 색소 용액은 이러한 이득 매체의 전형적인 예이다. 적어도 하나의 섬광등은 셀에 포함된 이득 매체를 여기시키기 위하여 제공된다. 순환기는 셀을 통하여 이득 매체를 순환시키는데 사용된다. 최종적으로, 제어기는 레이저 이득 매체를 여기시키기 위하여 섬광등을 트리거링함으로써 동작에 협조하는 반면, 순환기는 셀을 통해 이득 매체를 순환시킨다. 이것은 적어도 하나의 밀리초의 지속시간을 갖는 레이저 광 펄스를 발생시킨다. 또는, 다른 방법으로, 섬광등은 셀에서 비순환된 레이저 이득 매체가 소모되고 출력 레이저 광을 소광하는 시간의 지속시간동안 레이저 이득 매체를 여기시킨다. 그러나, 매체가 순환되기 때문에, 펄스 지속시간이 연장된다.
어떤 적용의 경우에는, 출력 레이저 광 펄스의 지속시간은 바람직하게는 최소한 5 밀리초이다. 일반적으로 펄스의 에너지는 20주울 미만이다. 더욱이, 레이저 광 펄스는 약 1헤르츠의 반복율, 일반적으로 초당 3번 이하로 발생된다.
특정 실시예에서, 순환기는 색소 셀에서 이득 매체를 출력 레이저 광 펄스의 지속시간동안 적어도 한 번, 바람직하게는 한 번 이상 새로운 이득 매체로 대체한다. 이 동작은 예를 들면, 레이저 출력이 소모된 색소 용액의 축적에 의해 소광되지 않는 것을 보장한다. 색소 셀을 통해 흐르는 이득 매체는 레이저 축에 대하여 가로방향이거나 또는 축과 평행한 길이방향일 수도 있다. 바람직하게는, 길이방향의 구성이 이루어질 경우, 복수의 매체 입력 포트는 셀을 따라 제공되어야 한다. 복수의 매체 입력 포트는 셀이 흘러나가는 것을 허용하는데 필요하다. 인접한 입구 및 출구 사이의 색소 셀 세그먼트는 색소 셀 세그먼트를 통하여 흐르는 이득 매체의 잔류 시간이 레이저 펄스 지속시간보다 여러 배 짧게 되도록 짧다.
가로방향 흐름 실시예에서, 이득 매체는 두 개의 평행한 또는 거의 평행한 투명 셀 벽 사이로 흐르며, 여기된 광이 색소 셀로 들어가도록 한다. 투명 셀 벽은 섬광등 및 레이저 공진기 축 방향으로 더 길고 흐름방향으로 더 짧다. 이득 매체는 윈도우의 장축에 수직하게 흐르며, 섬광등 윈도우내에 그리고 레이저 광이 레이저 공진기를 포함하는 거울 사이로 반사되도록 하는 다른 세트의 윈도우내에 포함된다.
다른 특징에 따르면, 본 발명은 섬광등-여기 색소 레이저에 대한 동작의 방법을 특징으로 한다. 이러한 방법은 공진 공동내의 색소 용액을 섬광등으로 여기하는 단계 및 여기된 색소 용액으로 공진 공동으로부터 레이저 광 출력 펄스를 발생시키는 단계를 포함한다. 여기는 적어도 부분적으로 색소 용액을 소모한다. 이 효과를 중화시키기 위하여, 적어도 부분적으로 소모된 색소 용액의 일부는 레이저 광 출력펄스의 지속시간 동안 공진 공동에서 새로운 색소 용액과 공진 공동에 여기된 새로운 색소 용액으로 대체된다. 이것은 공진 공동 셀에서의 최초 색소 용액이 소모되고 최초 색소 용액이 절대로 대체되지 않을 경우 출력 레이저 광 펄스를 소광하는 시간이하로 레이저 광 출력 펄스의 지속시간을 연장한다.
일반적으로, 또다른 특징에 따르면, 본 발명은 예를 들면 색소 레이저에 대한 펌핑 장치 구동기를 특징으로 한다. 이 구동기는 레이저로부터 레이저 광 출력 펄스의 진폭을 검출하기 위한 센서를 포함한다. 이어서, 센서에 의해 검출된 진폭에 응답하여 레이저의 이득 매체를 여기하는 펌핑 장치에 공급된 파워를 조정하는데 사용된다.
특정 실시예에서, 펌핑 장치는 섬광등이고 레이저는 색소 레이저이다.
다양한 신규한 내용 및 부분들의 조합을 포함하는 본 발명의 상기 및 다른 특징과 다른 이점들은 첨부된 도면 및 청구범위를 참조로 하여 상세하게 기술될 것이다. 본 발명을 사용하는 특수한 방법 및 장치는 설명에 의해 도시되었으며 본 발명에 한정되는 것은 아니라는 것을 이해하여야 할 것이다. 본 발명의 원리 및 특징은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 여러 가지 다양한 실시예에서 사용될수 있다.
첨부된 도면에서, 여러 도면에서 동일한 부분에 대해 동일 참조부호가 부여된다. 도면은 실제 척도는 아니고; 본 발명의 원리를 설명하기 위해 강조된 부분이 있다.
도 1은 본 발명의 원리에 따라 구성된 선택적 광선열분해 처리 시스템(10)을도시한다. 시스템(10)용 섬광등-여기 펄스 색소 레이저(1)는 출력 레이저 광 펄스(120)를 발생시킨다. 출력 레이저 광 펄스(120)는 단일 광학 파이버와 같은 의료 전달 시스템(20)내에 결합되고 환자의 피부(50)나 다른 조직으로 운반된다. 출력 레이저 광 펄스(120)는 혈관성 병소(60)를 처리하기 위하여 침투하게 된다. 이 병소(60)는 포도주색 착색 출산모반, 혈관종(hemangiomas), 모세관 확장증(telangiectasia), 특발성 외음질환(idiopathic vulvoddynia), 다리 정맥과 같은 많은 여러 가지 형태중 하나일 수 있다. 더욱이, 그것은 나이나 태양 노출에 의해 초래된 단순 주름살에서의 혈관, 흉터 조직에서의 혈관, 또는 모발 소낭(follicles)일 수도 있다.
출력 레이저 광 펄스(120)의 펄스 지속시간은 타겟된 확장성 혈관의 열적 완화시간에 정합된다. 일반적으로, 이것은 0.2 msec보다 더 큰 지속시간을 요구한다. 성인 환자의 포도주색 착색에 존재한 바와 같이, 직경이 30 마이크론 이상인 혈관에 대하여, 지속시간은 이상적으로는 0.5 msec를 초과하여야 하는 반면, 1 내지 10 msec의 펄스 지속시간은 혈관이 100 마이크론보다 더 클 때 선택되어야 한다.
도 2는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저(1)를 좀 더 상세하게 설명한 개략도이다. 이러한 레이저들 중에서 일반적으로 공통인 바와 같이, 액체 레이저 이득 매체, 특히 색소 용액을 포함하기 위한 색소 셀(105)은 레이저(1)의 중앙축(108)을 따라 길이방향으로 연장한다. 전방 윈도우(130) 및 후방 윈도우(132)는 색소 셀(105)의 길이방향 연장부를 한정한다. 윈도우(130) 및 (132)은 투명하다. 색소셀(105)은 공진 공동(110)내에 위치되어 있으며, 그 단부는 제 1 거울(112)과 제 2 거울(114)에 의해 한정된다. 일반적으로, 공동은 단일 길이방향 모드 또는 단일 주파수만을 지지하지는 않는다. 제 2 거울(114)이 전반사될 때, 제 1 거울(112)은 부분적으로 반사되고 부분적으로 투과되며, 출력 개구(116)를 한정한다. 그 결과, 공진 공동(110)에 발생된 광의 일부는 레이저(1)의 출력 빔(120)으로서 제 1 거울(112)을 통과한다.
색소 셀(105)에서의 색소 용액은 섬광등(124a 및 124b)에 의해 광학적으로 펌핑된다. 색소 셀(105)의 광투과성 좌측벽(122a)의 외부에는 좌측 섬광등(124b)이 있다. 우측 섬광등(124a)은 광투과성인 우측벽(122b)의 외측상에 있다. 이들 섬광등(124a, 124b)은 색소 셀(105)에 포함된 색소 용액을 여기하는 광대역의 광을 발생한다. 이것은 여기된 색소 용액으로부터 광의 자극된 방사를 초래한다. 우측 및 좌측 반사기(126a 및 126b)는 색소 셀(105)내로 주입된 광을 최대로 하기 위하여 각 섬광등(124a 및 124b)을 둘러싼다. 이들 반사기는 타원형이거나 확산형일 수 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명에 사용되는 섬광등(124a 및 124b)은 짧은 펄스 색소 레이저에서 발견된 것보다 더 높은 펄스 에너지를 갖는다. 5 msec의 출력 레이저 광 펄스의 발생동안, 섬광등에 의해 색소 용액에 주입된 전체 펌핑 에너지는 대략 2000주울이다.
색소 순환기는 색소 용액이 섬광등(124a,124b)에 의해 여기되는 동안 색소 셀(105)을 통하여 색소 용액을 순환시키는 기능을 한다. 이 동작은 섬광등-여기펄스 색소 레이저(1)가 분해된 색소가 레이저 펄스동안 대체되지 않은 색소 레이저에서 얻어질 수 있는 것 이상으로 출력 레이저 광 펄스(120)의 지속시간을 연장시킬 수 있도록 한다. 예를 들면, 종래의 레이저에서, 출력 레이저 광 펄스동안의 색소의 분해는 약 0.5 msec내의 레이저 발사동작을 소광한다. 본 발명에 있어서, 출력 레이저 광 펄스(120)의 지속시간은 레이저 광을 흡수하는 분해된 색소를 대체하고 레이저 동작을 소광하여 펄스 지속시간을 증가시키기 위하여, 공진 공동내로 새로운 색소를 주입함으로써 종래의 레이저의 소광 시간 이상으로 증가된다. 도시한 실시예에서, 이 순환기는 공급 저장소(152)로부터 새로운 색소 용액을 수용하는 색소 펌프(150)를 포함한다. 색소는 색소 레이저(1)의 길이방향 축(108)을 따라 흐르는 색소 용액을 분배하는 공급 분기관(154)(여기서는 가상으로 도시됨)내로 펌핑된다. 색소 용액은 레이저(1)의 축(108)에 대하여 가로방향으로 색소 셀(105), 및 공진 공동(110)을 통해 흐른다. 수집 분기관(156)(가상)은 색소 셀을 통과한 후에 색소 용액을 수집하며 고갈된 색소 저장소(158)로 이를 전달한다.
별도의 공급 저장소(152) 및 고갈된 색소 저장소(158)는 엄격히 말해서 필요없다. 재순환 및 여과 시스템은 가능하다. 1993년 12월 10일자로 출원되고 "색소 레이저에서 색소 용액을 채우기 위한 방법 및 장치"라는 발명의 명칭의 미합중국 특허출원 제 08/165,331호에는 레이저 발사 과정으로부터의 부산물이 여과되어 색소 용액이 재사용되는 시스템이 기술되어 있다.
제어기(160)는 레이저 펄스동안 색소 셀(105)의 소모된 색소 용액을 대체함으로써 출력 레이저 광(120)의 연장된 펄스 지속시간을 달성하기 위하여섬광등(124a,124b)의 트리거링 및 색소 펌프(150)의 동작과 협조한다. 특히, 제어기(160)는 먼저 색소 펌프(150)를 활성화함으로써 색소 셀(105)을 통하여 색소 용액의 정상상태 흐름을 형성한다. 색소 용액이 색소 셀(105)을 통하여 흐를 때, 제어기(160)는 섬광등 구동기(162)로 트리거 신호를 보낸다. 트리거 신호는 펄스 지속시간을 한정하고 섬광등 구동기(162)가 섬광등(124a,124b)에 구동전류를 공급하도록 한다. 섬광등으로부터의 광은 색소 용액을 여기시켜 출력 레이저 광(120)을 생성하도록 한다.
일정 진폭 출력 레이저 광 펄스는 출력 레이저 광(120)의 세기를 감지하고 섬광등 구동기(162)에 피드백을 제공하는 세기 검출기(164)로 생성된다. 전형적으로, 검출기는 출력 레이저 광의 진폭을 나타내는 세기 신호를 발생하는 다이오드 또는 다른 광검출기일 수 있다. 이 신호는 섬광등 구동기(162)에 의해 수신된다. 피드백 신호는 트리거 신호와 결합된다. 이것은 섬광등 구동기가 출력 레이저 광의 순간적인 세기에 응답하여 섬광등(124a,124b)에 구동전류의 레벨을 적절하게 수정하도록 한다. 이득 매체가 고갈된 색소를 포함할 경우, 일정한 출력을 유지하기 위해 여기의 증가가 요구된다. 고갈된 색소가 빨리 제거될 수 있으면, 여기 펄스는 거의 일정하게 남게될 것이다.
일반적으로, 일부 소모된 색소 용액은 펄스의 경로 전반에 걸쳐 색소 셀(105)에서 축적되는 경향이 있다. 실제로, 빠른 순환에서도, 새롭고 소모되지 않은 색소의 퍼센트는 섬광등이 먼저 구동되기 전에 순간만큼 절대로 크지 않다. 색소 셀(105)에서 발생된 광의 적어도 일부는 이러한 소모된 색소 용액에 의해 검출되고, 이러한 효과는 레이저 발사를 하는데 필요한 여기의 임계치 레벨을 증가시키는 경향이 있다. 세기 검출기(164)는 출력 광 진폭의 어떠한 감소도 검출하고 섬광등이 일정한 출력 레벨을 유지시키기 위하여 힘겹게 구동되는 원인을 초래한다. 그러므로, 구동 전류는 출력 광 진폭에서 일정한 진폭을 유지하기 위하여 변화된다. 선택적으로, 섬광등 트리거 펄스는 일부 적용분야에 대해서는 최적인 출력 레이저 광의 증가 또는 감소하는 세기를 발생한다.
보다 긴 펄스 지속시간은 섬광등(124a,124b)로부터 매우 강한 여기 에너지를 제공하면서 출력 레이저 광 펄스의 발생동안 색소 셀을 통하여 색소 용액을 순환함으로써 가능하다. 고갈된 색소를 보충하지 않고 최대 획득가능한 펄스 지속시간은 대략 2.5 msec이다. 이것은 특정 장수명의 색소를 사용함으로써 달성된다. 본 발명에서 동일한 색소를 사용하면, 5.0 msec의 펄스 지속시간은 펄스동안 적어도 두 번 색소 셀(105)에서 색소 용액을 대체함으로써 달성된다. 그 결과, 색소 용액이 부분적으로 또는 완전히 소모될 때, 새로운 용액이 색소 용액이 오래된 용액을 대체하기 위하여 셀(105)에 부가되며, 새로운 용액은 순환기에 의해 펌핑된다. 본 발명에 있어서, 색소가 색소 셀(105)에서 대체되는 속도는 색소가 얼마나 빨리 분해되는가에 좌우된다. 색소가 2.5sec후에 소모되면, 그 시간내에 대체되어야 한다. 색소가 색소 셀(105)에서 대체되는 전체 횟수는 요구된 펄스 지속시간에 좌우된다. 예를 들면, 10 msec의 펄스 지속시간은 2.5 msec의 색소 수명을 갖는 적어도 네 개의 색소 대체의 등가를 요구한다.
예를 들면, 보다 큰 확장성 혈관의 광선열분해 처리는 본 발명에 의해 얻어질 수 있는 더 긴 펄스 지속시간을 요구한다. 직경 100 및 200 마이크로미터의 혈관은 각각 4.8 및 19.0 msec의 열적 완화시간을 가지며 최적의 효과적인 치료를 위한 유사한 펄스 지속시간을 요구한다. 에너지는 일반적으로 1 내지 20 주울이지만, 모발 제거 적용분야에서는 50 주울이 요구될 수 있다.
도 3은 펄스 발생동안의 시간의 함수로서 트리거 신호 전압, 암페어 단위의 섬광등 여기, 및 레이저 펄스 진폭(120)을 도시한다. 특히, 제어기(160)는 먼저 레이저 펄스의 개시전에 색소 셀(105)을 통해 정상상태 색소 흐름을 형성하기 위하여 색소 펌프(150)와 결합한다. 이어서 제어기(160)는 트리거 신호를 섬광등 구동기(162)로 보낸다. 이 트리거 신호의 길이는 출력 레이저 광 펄스(120)의 적정한 지속시간을 한정한다. 도시한 예에서, 지속시간은 5밀리초에 레이저를 발사하기 위하여 색소 용액을 여기시키는데 요구되는 잠복시간 T를 합한 값이다.
트리거 신호전에, 섬광등 구동기(162)는 종래와 같이 시머 전류(simmer current)(205)를 갖는 섬광등(124a,124b)에서의 약간 부동작 전류를 유지한다. 이어서, 트리거 신호의 선단 에지(206)에 응답하여, 섬광등 구동기(162)는 섬광등(124a,124b)에 대한 구동전류를 생성한다. 레이저 펌핑 장치로서 기능하는 섬광등은 신선한 색소 레이저 임계치(208)에 도달할 때 레이저 발사하도록 하는 여기상태로 색소 셀(105)에서의 색소 용액을 펌핑한다. 이것은 참조부호(212)로 표시된 진폭을 갖는 출력 레이저 광 펄스(120)를 초래한다. 일반적으로, 섬광등 구동기(162)는 세기 검출기(164)로부터 피드백신호에 응답하여 출력 레이저 펄스의 지속시간에 걸쳐 섬광등(124a 및 124b)에 대한 전류를 증가시킨다. 증가하는 레이저 임계치(209)를 산출하는 셀(105)에서의 분해된 색소 용액의 축적에 기인하여 점진적으로 더 많은 구동전류가 요구된다. 동일한 포인트에서, 신선한 색소에 대한 분해된 색소의 비율의 평형에 도달되고, 레이저 임계치 플래토(plateau; 211)에 도달한다. 현재, 여기 전류는 정상상태(210)이다.
그 결과 형성된 레이저 출력(212)은 섬광등 파워가 트리거신호(206)의 상승 에지후의 시간 Td에서 임계치 레벨(208) 이상으로 상승할 때 시작된다. 펄스는 트리거 신호의 하강 에지(215)가 제어기(160)에 의해 발생될 때 5 밀리초후에 종료된다.
도 4는 발생된 레이저 출력의 세기에 응답하여 섬광등의 구동 레벨을 능동적으로 제어하는 도 2에 도시된 섬광등 구동기(162)의 회로도를 도시한다. 특히, 섬광등 구동기(162)는 컨덕터(305)를 통해 제어기(160)로부터 트리거신호를 수신한다. 이 트리거 신호는 섬광등이 구동되는 시간 및 이에 따른 레이저 광 펄스의 지속시간을 한정한다. 레이저 광 펄스의 길이는 트리거 신호의 길이를 변화시킴으로써 동조가능하다. 이 신호는 저항(R1)을 통하여 합산 노드(310)에서 수신된다. 출력 레이저 광(120)의 세기를 나타내는 피드백 신호는 합산 노드(310)에서 저항(R2)을 통해 세기 검출기(164)로부터 수신된다. 합산 노드의 전압은 합산 노드(310) 및 공급전압원(Vcc) 사이에 접속된 제 3 저항(R3)에 의해 바이어싱된다. 도시한 특정 실시예에서, 트리거 신호는 합산 노드(310)의 전압을 접지 이하로 끌어내리는 저레벨 능동신호이다. 비교기(315)는 합산 노드의 전압과 접지전위를 비교한다. 트리거 신호의 수신에 응답하여, 비교기(315)는 절연된 게이트 항복 트랜지스터(IGBT)와 같은 파워 트랜지스터나 파워 달링톤(320)을 턴 온시켜 트랜지스터를 도통시킨다. 이 경우는 섬광등(124a 및 124b)에 대한 구동전류를 발생하는 섬광등 전반에 걸쳐 고전압 파워 서플라이(325)의 전압을 형성한다. 캐패시터(C1)는 섬광등(124a, 124b)의 구동을 보조하기 위하여 전하를 저장한다. 시머 서플라이(340)는 주 여기 펄스 이전에 섬광등에 걸리는 안정한 전압을 유지하도록 시머 전류를 제공하기 위하여 섬광등(124a,124b)에 접속되어 있다. 시머가 없으면, 동작은 에러를 발생한다. 이 시머전류는 도 3에서 섬광등 여기 플롯의 부분(205)으로부터 명백하다.
섬광등 구동기(162)의 적용가능성은 많은 다른 형태의 레이저에서 이득 매체를 여기시키는 펌핑장치에 대한 구동기로서 실시될 수 있는 색소 순환기를 갖는 섬광등-여기 색소 레이저에 한정되지 않는다. 많은 형태의 레이저는 광 펄스의 길이에 걸쳐 증가된 여기 임계치로부터 문제점을 갖는다. 특징적으로, 색소 흐름이 없는 종래의 섬광등-여기 색소 레이저는 이러한 문제점을 갖고 있다. 본 발명의 펌핑장치는 이들 레이저 및 레이저-여기 색소 레이저에 대한 적용가능성을 찾을 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 섬광등 또는 다른 형태의 레이저 펌핑 장치는 레이저 출력에서의 어떤 세기의 손실에 응답하여 증가하는 여기 전류를 공급할 것이다.
도 5A 및 5B는 길이방향 흐름 색소와 가로방향 흐름 구성 사이의 중요한 차이를 설명한다. 도 1의 제 1 실시예는 도 5B의 가로방향 흐름 형태에 상응한다. 이들 구성은 일반적으로 색소 셀(105)에서 색소 용액의 짧은 잔류시간을 제공한다. 색소 용액은 단지 공진 공동(110)의 폭 전반에 걸쳐 이동하여야 한다. 도 5A의 길이방향 흐름 구성은 선택적인 것을 제공한다. 그러나, 색소 용액이 색소 셀의 길이를 따라 이동하기 때문에 잔류시간은 동일한 흐름 속도에 대하여 더 길어진다.
도 6은 색소 용액이 레이저 축(530)과 평행하게 색소 셀(505)의 길이를 따라 길이방향으로 이동하는 색소 셀(505)의 제 2 실시예를 설명한다. 색소 용액은 펌프(150)에 의해 입력 포트(510)를 통하여 순환된다. 색소는 색소 셀(505)의 길이 1을 이동하고 출력 포트(515)를 통해 배출된다. 제 1 및 제 2 거울(112, 114)은 도 1과 관련하여 기술된 바와 같이 색소 셀(505)이 위치되어 있는 공진 공동(520)을 한정한다.
제 2 실시예 구성은 색소 셀(505) 구성에 대하여 어떤 제한이 있다. 유체(550)의 소정의 단면은 대략 2.5 msec의 색소 셀(505)의 길이에 걸쳐있어야만 한다. 이것은 레이저 발사동안 색소 용액의 사용가능한 수명을 대하여 좋은 평가를 갖는다. 그러나, 속도는 색소 셀(505)이 견디어낼 수 있는 압력에 의해 제한된다. 경험으로는 초당 10 미터의 흐름은 평방 인치(psi)당 100 파운드 이하로 동작하는 펌프에 대한 최대속도이다. 이들 인자(factor)는 색소 셀(505)의 길이를 대략 1인치로 제한한다.
도 7은 도 6의 제 2 실시예의 변형을 기초로한 제 3 실시예를 도시한다. 여기서, 복수의 색소 입력 포트(610,612,614)는 색소 셀(605)의 길이를 따라 길이방향으로 놓여있다. 순환기의 입력 분기관(625)은 펌프(650)로부터의 이들 포트의 각각에 색소를 공급한다. 출력 포트(620,622,624)는 색소 셀(105)의 반대측상의 입력 포트(610-614) 사이에 놓여있다. 출력 분기관(632)은 이들 포트를 통하여 색소 셀(605)을 여기하는 색소 용액을 수집한다. 이 구성에서, 입력 포트(610-614)중 어느 하나를 통해 흐르는 색소는 분할되어 가장 가까운 출력 포트(620-624)를 통과하여 레이저 축(630)에 평행하게 다시 흐르게 된다. 입력 포트와 그것에 가장 가까운 출력포트 사이의 길이방향 간격이 대략 25 mm이고 인접한 입력 포트사이 거리가 50mm라면, 10m/sec의 흐름 속도는 색소 용액의 잔류시간을 2.5msec로 제한하기에 충분하다. 이것은 5msec 레이저 펄스 지속시간의 2배 또는 10msec 펄스의 4배로 색소 용액이 교환될 수 있도록 한다.
공진 공동을 통하여 색소 이득 매체의 가로방향 흐름을 갖는 색소 레이저는 다른 적용분야에 대한 다수의 다른 내용으로 과거 개발되어 왔다. 연속파(cw) 색소 레이저도 개발되어 왔다. 이들 레이저의 색소는 다른 레이저에 의해 펌핑된다. 이 레이저는 임의의 흐르는 색소 용액에 대하여 작은 스폿으로 포커싱된다. 그러므로, 이 장치에서 여기된 색소의 체적은 아주 작다. 포커싱된 펌핑 레이저로부터 빔의 경로에서 임의의 색소의 작은 일부만이 여기되어, 자극된 방출에 의해 광을 발생한다. 이러한 형태의 레이저-여기 색소 레이저가 연속파 출력을 발생한다 할지라도, 의료 적용분야에서 요구되는 킬로와트 단위의 평균 파워를 생성할 수는 없다.
아주 높은 펄스율 가로방향 흐름 색소 레이저는 동위체분리 적용분야에 대하여 개발되어왔다. 이들 구성의 취지는 수 마이크로초에 대략 1주울의 출력 에너지를 생성하기 위한 것이다. 점화 속도를 제한하는 열적 왜곡은 이전의 펄스로부터 공진 공동에서 여기된 색소를 새로운 색소로 대체하고 이어서 섬광등을 트리거링함으로써 피해진다. 이러한 장치들은 거의 1 킬로헤르츠의 펄스 주파수를 발생하도록 도시되었다. 이러한 산업적인 적용에 있어서, 피크 및 평균 출력 파워 및 펄스 주파수는 더 긴 펄스 지속시간, 저주파수에서의 적당한 피크 및 평균 파워가 더 좋은 의료 절차에 하여 요구되는 것을 훨씬 더 초과한다. 1 킬로와트에 가까운 평균 파워는 가로방향 흐름 색소 레이저를 사용하여 발생되었다. 의료분야의 적용에 있어서는 수 와트의 평균 파워가 요구된다.
본 발명이 바람직한 실시예를 참조로 도시되고 기술되었지만, 첨부된 청구범위에 의해 한정되는 바와 같이 본 발명의 정신 및 범위에서 벗어나지 않고 다양한 변화가 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 명백히 이해될 수 있을 것이다. 예를 들면, 공진 광학 시스템은 색소 셀과 통합되어 공진 공동과 동일한 시간에 걸쳐 셀을 만들 수 있다.

Claims (33)

  1. 공동을 한정하고 출력 레이저 광 펄스로서 상기 공동에서 발생된 광의 적어도 일부를 제공하는 광학 시스템, 상기 공동내에 레이저 이득 매체를 포함하기 위한 셀, 및 상기 셀내에 포함된 레이저 이득 매체를 여기시키기 위한 섬광등을 포함하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저에 있어서,
    상기 레이저 광 펄스의 지속시간동안 적어도 한 번 상기 셀내의 이득매체를 새로운 이득매체로 대체시키기 위하여 상기 셀을 통해 상기 이득 매체를 순환시키기 위한 순환기; 및
    상기 순환기가 상기 레이저 광 펄스의 지속시간을 1 밀리초 이상 연장시키기 위하여 상기 셀을 통해 상기 이득 매체를 순환시키는 동안, 상기 레이저 이득 매체를 여기시키기 위해 상기 섬광등을 트리거링하기 위한 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저.
  2. 공동(110)을 한정하고 출력 레이저 광 펄스로서 상기 공동에서 발생된 광의 적어도 일부를 제공하는 광학 시스템, 상기 공동내에 레이저 이득 매체를 포함하기 위한 셀(105), 상기 셀내에 포함된 레이저 이득 매체를 여기시키기 위한 섬광등(124), 및 상기 셀을 통해 상기 이득 매체를 순환시키기 위한 순환기(150)를 포함하는 치료용 광 펄스를 발생하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저 시스템에 있어서,
    상기 순환기가 상기 셀내의 레이저 이득 매체를 순환시키는 동안, 상기 레이저 이득 매체를 여기시키기 위해 상기 섬광등을 트리거링하고, 상기 출력 레이저 광 펄스의 발생동안 적어도 부분적으로 소모된 이득 매체를 새로운 이득 매체로 대체시키는 것을 가능하게 하기 위한 제어기(160)를 포함하는데, 상기 섬광등은 상기 셀내의 비순환된 레이저 이득 매체가 소모되어 상기 출력 레이저 광을 소광하는 시간의 지속시간동안 상기 레이저 이득 매체를 여기시키며; 및
    상기 공동으로부터 환자의 조직에 상기 출력 레이저 광 펄스를 전달하기 위한 의료 전달 시스템(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제어기는 상기 출력 레이저 광 펄스의 지속시간을 적어도 5 밀리초로 연장시키기 위하여 상기 섬광등 및 순환기를 동작시키는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 이득 매체는 50 주울 이하의 에너지를 갖는 출력 레이저 광 펄스를 발생하는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 이득 매체는 20 주울 이하의 에너지를 갖는 출력 레이저 광 펄스를 발생하는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 이득 매체는 적어도 0.5 주울의 에너지를 갖는 출력 레이저 광 펄스를 발생하는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 순환기는 상기 출력 레이저 광 펄스의 지속시간동안 적어도 두 번 상기 색소 셀내의 이득 매체를 새로운 이득 매체로 대체시키는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 순환기는 공동의 길이방향축에 대하여 가로방향으로 상기 셀을 통해 이득 매체를 순환시키는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 순환기는 공동의 길이방향축과 평행한 방향으로 상기 셀을 통해 이득 매체를 순환시키는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 셀을 따라 길이방향으로 복수의 매체 입력 포트(610-614)가 제공되며, 상기 매체 입력 포트는 상기 순환기로부터 상기 이득 매체를 수용하는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 셀을 따라 길이방향으로 복수의 매체 출력포트(620-624)가 제공되며, 상기 매체 출력 포트는 적어도 부분적으로 소모된 상기 이득 매체가 상기 공동으로부터 방출되는 것을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저.
  12. 공동내의 최초의 색소 용액을 섬광등으로 여기시키는 단계;
    상기 최초의 색소 용액을 적어도 부분적으로 소모하기 위하여 상기 여기된 최초의 색소 용액으로 상기 공동으로부터 레이저 광 출력 펄스를 발생시키는 단계;
    상기 레이저 광 출력 펄스의 지속시간동안 상기 공동내의 적어도 부분적으로 소모된 상기 최초의 색소 용액의 적어도 일부를 새로운 색소 용액으로 대체시키는 단계; 및
    상기 레이저 광 출력 펄스의 지속시간을, 상기 공동내의 최초의 색소 용액이 소모되고 대체될 수 없을 경우 출력 레이저 광 펄스를 소광할 수 있는 시간 이상으로 연장시키기 위하여, 상기 레이저 광 출력 펄스의 지속시간 동안 상기 공동내의 새로운 색소 용액을 여기시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저를 동작시키는 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 환자의 조직에 상기 레이저 광 출력 펄스를 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저를 동작시키는 방법.
  14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서, 상기 출력 레이저 광 펄스의 지속시간을 적어도 5 밀리초로 연장시키기 위하여 상기 색소 용액을 대체시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저를 동작시키는 방법.
  15. 제 12항 또는 제 13항에 있어서, 적어도 레이저 광 출력 펄스동안 적어도 한 번 공진 공동내의 색소 용액을 대체시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저를 동작시키는 방법.
  16. 제 2항에 따른 섬광등-여기 펄스 색소 레이저 시스템용 펌핑 장치 구동기에 있어서,
    색소 레이저로부터 레이저 광 출력 펄스의 진폭을 검출하기 위한 센서(164); 및
    상기 센서에 의해 검출된 진폭에 응답하여 펄스 지속시간 동안 상기 색소 레이저의 펌핑장치에 공급된 파워를 제어함으로써 상기 레이저 광 출력 펄스의 진폭을 조정하기 위하여 상기 센서에 응답하는 구동회로(162)를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저 시스템용 펌핑 장치 구동기.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 구동회로는 섬광등을 조정하는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저 시스템용 펌핑 장치 구동기.
  18. 제 16항 또는 제 17항에 있어서, 상기 구동회로는 레이저를 조정하는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저 시스템용 펌핑 장치 구동기.
  19. 제 16항 또는 제 17항에 있어서, 상기 구동회로는 레이저 광 출력 펄스의 지속시간을 한정하는 트리거 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저 시스템용 펌핑 장치 구동기.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 구동회로는 트리거 신호와 상기 레이저 광 출력 펄스의 진폭을 나타내는 상기 센서로부터의 세기 신호를 결합하는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저 시스템용 펌핑 장치 구동기.
  21. 제 16항 또는 제 17항에 있어서, 상기 구동회로는 상기 펄스의 지속시간동안 상기 펌핑장치에 대한 파워를 능동적으로 조정하는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저 시스템용 펌핑 장치 구동기.
  22. 제 16항 또는 제 17항에 있어서, 상기 구동회로는 일정한 진폭 펄스를 발생시키기 위하여 상기 펌핑장치에 대한 파워를 조정하는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저 시스템용 펌핑 장치 구동기
  23. 레이저의 이득 매체를 펌핑하는 단계;
    레이저 광 출력 펄스의 진폭을 검출하는 단계;
    상기 검출된 진폭과 펄스의 지속시간의 함수로서 펄스의 적정한 진폭을 나타내는 트리거 신호를 비교하는 단계; 및
    상기 검출된 진폭과 트리거 신호의 비교에 응답하여 펄스 지속시간 동안 상기 이득 매체의 펌핑을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스동안 색소 레이저로부터 레이저 광 출력 펄스의 진폭을 제어하는 방법.
  24. 제 23항에 있어서, 일정한 진폭을 갖는 트리거 신호를 발생시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스동안 색소 레이저로부터 레이저 광 출력 펄스의 진폭을 제어하는 방법.
  25. 제 2항에 있어서, 상기 제어기는 상기 출력 레이저 광 펄스의 지속시간을 적어도 5 밀리초로 연장시키기 위하여 상기 섬광등 및 순환기를 동작시키는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저 시스템.
  26. 제 2항에 있어서, 상기 이득 매체는 50 주울 이하의 에너지를 갖는 출력 레이저 광 펄스를 발생하는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저 시스템.
  27. 제 2항에 있어서, 상기 이득 매체는 20 주울 이하의 에너지를 갖는 출력 레이저 광 펄스를 발생하는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저 시스템.
  28. 제 2항에 있어서, 상기 이득 매체는 적어도 0.5 주울의 에너지를 갖는 출력 레이저 광 펄스를 발생하는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저 시스템.
  29. 제 2항에 있어서, 상기 순환기는 상기 출력 레이저 광 펄스의 지속시간동안 적어도 두 번 상기 색소 셀내의 이득 매체를 새로운 이득 매체로 대체시키는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저 시스템.
  30. 제 2항에 있어서, 상기 순환기는 공동의 길이방향축에 대하여 가로방향으로 상기 셀을 통해 이득 매체를 순환시키는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저 시스템.
  31. 제 2항에 있어서, 상기 순환기는 공동의 길이방향축과 평행한 방향으로 상기 셀을 통해 이득 매체를 순환시키는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저 시스템.
  32. 제 2항에 있어서, 상기 셀을 따라 길이방향으로 복수의 매체 입력 포트(610-614)가 제공되며, 상기 매체 입력 포트는 상기 순환기로부터 상기 이득 매체를 수용하는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저 시스템.
  33. 제 2항에 있어서, 상기 셀을 따라 길이방향으로 복수의 매체 출력 포트(620-624)가 제공되며, 상기 매체 출력 포트는 적어도 부분적으로 소모된 상기 이득 매체가 상기 공동으로부터 방출되는 것을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 섬광등-여기 펄스 색소 레이저 시스템.
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