KR20080065595A

KR20080065595A - 레이저의 에너지를 제어 및 모니터링하는 장치, 시스템 및방법

Info

Publication number: KR20080065595A
Application number: KR1020087007284A
Authority: KR
Inventors: 슈테판 랑; 롤란트 퇴니스
Original assignee: 보오슈 앤드 롬 인코포레이팃드
Priority date: 2005-09-27
Filing date: 2006-09-27
Publication date: 2008-07-14
Also published as: EP1951105A1; DE102005046129A1; CA2622942A1; CN101267766A; WO2007039208A1; AU2006299032A1; US20080186480A1

Abstract

본 발명은 엑시머 레이저의 레이저 펄스가 기준 재료를 칠 때 발생되는 노이즈를 검출하는 개념을 기초로 한다. 특히, 엑시머 레이저의 레이저 펄스가 기준 재료를 치는 곳에서 광분해에 의해 기준 재료의 대응 부피를 절제한다. 기준 재료에 인가된 펄스 에너지에 비례하는 재료의 절제된 부피는 절제로부터 발생된 음향 충격파를 측정하는 것을 기초로 하여 판단될 수 있다. 기준 재료는 양호하게는 엑시머 레이저에 의해 부식가능한 재료로 제조된 판, 더 양호하게는 플라스틱으로, 가장 양호하게는 PMMA로 제조된 판이다.

엑시머 레이저, 레이저 펄스, 음향 충격파, 마이크로폰, 증폭기

Description

레이저의 에너지를 제어 및 모니터링하는 장치, 시스템 및 방법{APPARATUS, SYSTEM AND METHOD OF CONTROLLING AND MONITORING THE ENERGY OF A LASER}

본 발명은 레이저의 에너지를 제어 및 모니터링하는 장치, 시스템 및 방법 특히, 굴절 레이저 시스템에 사용하기 위한 엑시머 레이저의 에너지를 모니터링하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

미국 특허 제6195164 B1호는 교정 레이저 절제를 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 이 공지된 방법은 광 전력과, 레이저로부터 이송된 에너지에 의해 절제된 테스트 표면의 형상을 측정하는 것을 기초로 한다. 절제 테스트 표면에 첨가된 기하학적 패턴의 상호작용은 현미경, 비디오 카메라 커넥터 및 레이저 절제 시스템의 다른 기존 부품을 사용하여 분석된다. 필요에 따라, 절제 테스트 표면의 공지된 광 특성은 레이저 펄스의 세기 및 노출 시간과 같은 치료 파라미터를 변경함으로써 레이저 절제 시스템을 조정하는데 사용될 수도 있다.

본 발명의 기초를 이루는 목적은 레이저의 에너지를 모니터링하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 목적은 청구범위의 특징부를 통해 설명된다.

본 발명은 엑시머 레이저의 레이저 펄스가 기준 재료를 칠 때 발생되는 노이즈를 검출하는 개념을 기초로 한다. 특히, 엑시머 레이저의 레이저 펄스가 기준 재료를 치는 곳에서의 방사는 광분해에 의해 기준 재료의 대응 부피를 절제한다. 기준 재료에 인가된 펄스 에너지에 비례하는 재료의 절제된 부피는 절제를 통해 생성된 음향 충격파를 측정하는 것을 기초로 하여 판단될 수 있다. 기준 재료는 양호하게는 엑시머 레이저에 의해 부식가능한 재료로 제조된 판, 더 양호하게는 플라스틱으로, 가장 양호하게는 PMMA으로 제조된 판이다.

본 발명에 따른 장치는 레이저 펄스가 기준 재료를 칠 때 전기 신호를 제공하는 마이크로폰을 포함한다. 전기 신호는 레이저 펄스가 기준 표면을 치는 위치로부터 마이크로폰까지 전파되는 충격파의 압력에 대응한다.

마이크로폰으로부터의 전기 신호는 상기 전기 신호를 수신하고, 레이저 펄스의 에너지의 측정치이고 절제 속도 및/또는 절제 영역의 크기의 대응 측정치인 기준 데이터를 발생시키는 처리 수단에 제공된다.

본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 처리 수단은 마이크로폰의 전기 신호를 수신하고 다음 처리를 위해 신호를 증폭시키는 증폭기를 포함한다. 양호하게는, 증폭기의 출력 신호는 아날로그 디지탈 변환기(analog to digital converter)를 사용하여 디지탈 신호로 변환된다. 디지탈 신호는 그 후 디지탈 분석기, 양호하게는 마이크로프로세서 또는 마이크로컴퓨터에 제공된다.

마이크로폰에 의해 제공되는 통상의 전기 신호는 감쇄된 정현파 신호 (attenuated sinusoidal signal)와 같은 형태를 갖는다. 따라서, 백 노이즈(back noise)를 나타내는 베이스로부터 시작하여, 전기 신호의 진폭은 시간이 지날수록 작아지고 대응 시간(t_min1)에서 특정 최소값(E_min1)에 도달한다. 진폭은 그 후 대응 시간(t_max1)에서 제1 신호 최대값(E_max1)까지 다시 더 커진다. 신호는 제2 최소값(E_min2)으로, 그 후 제2 최대값(E_max2) 등으로 더 변한다. 제2 최소값(E_min2)의 절대값은 제1 최소값(E_min1)의 절대값보다 더 작고, 유사하게 제2 최대값(E_max2)의 절대값은 제1 최대값(E_max1)의 절대값보다 더 작다.

본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 제1 신호 최소값(E_min1)에서의 진폭값은 충격파의 압력 진폭의 측정치를 판단하기 위해 사용된다. 진폭을 평가하기 위해 양호하게는 세 개의 파라미터가 취해지는데 즉, 기본 신호에 대한 값 즉, 양호하게는 열 개 이상의 샘플의 평균인 백그라운드 노이즈 신호(background noise signal)이다. 제2 파라미터는 피크값 즉, 제1 최소값(E_min1)의 디지탈 값이다. 제3 파라미터는 제1 최소값(E_min1)의 위치 즉, 레이저 펄스가 기준 표면을 칠 때의 시작 시간(t₀)에 관한, 또는 트리거 신호가 레이저 시스템에 보내질 때의 시간에 관한 시간(t_min1)의 지점이다.

신호 진폭은 기본 신호의 값과 피크값 사이의 차이로 판단된다.

본 발명은 특히 엑시머 레이저의 레이저 펄스의 에너지를 제어 및 모니터링 하는 방법을 제공한다. 이 방법은 교정 루틴, 조정 루틴, 모니터링 루틴을 포함한다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 일련의 레이저 펄스로부터의 매 n번째 레이저 펄스는 기준 재료 상에 형성된 위치로 유도된다. 수(n)는 2보다 큰 자연수, 양호하게는 25 내지 200, 더 양호하게는 100이다. 레이저 시스템의 펄스 속도에 따라서, 적절한 수(n)가 결정된다. 이 양호한 실시예에 따르면, 상기 n번째 레이저 펄스의 대응 전기 신호가 평가된다. 이것은 레이저 시스템이 정상 작동 상태 즉, 예를 들어 500Hz의 높은 펄스 속도에서 테스트되는 동안 전기 신호를 평가하기 위한 처리 수단이 간단해질 수 있는 장점을 갖는다. 상기 일련의 레이저 펄스로부터의 다른 레이저 펄스는 기준 재료 상의 파크 위치로 또는 비임 덤프로 유도된다. 이것은 기준 재료의 측정 위치에 상기 일련의 레이저 펄스의 단지 매 n번째 레이저 펄스를 인가함으로써, 플라스틱을 사용하는 경우, 재료가 가열되어 재료의 탄소화(carbonisation)를 야기하는 것을 피할 수 있다. 또한, 재료의 절제시, 절제된 재료는 기준 재료의 측정 위치 주변에 구름을 형성할 수도 있다. 기준 재료의 측정 위치를 치는 후속 펄스들 사이에 충분한 시간이 있다면, 후속 펄스가 이 구름의 먼지에 의해 영향받지 않도록 이 구름은 사라질 것이다.

본 발명은 도면을 참조하여 예시의 방식으로 더 설명될 것이다.

도1은 본 발명의 양호한 실시예에 따른 장치를 도시하는 개략도이다.

도2는 마이크로폰의 출력 신호를 도시하는 도면이다.

도3은 레이저 비임의 에너지 분포의 도면을 도시한다.

도4는 레이저 에너지를 제어 및 모니터링하기 위한 디스플레이를 갖는 패널을 개략적으로 도시한다.

도5는 본 발명을 사용하는 자동 에너지 조정을 위한 플로우 챠트를 도시한다.

도6은 본 발명에 따른 방법을 수행할 때의 개략도를 도시한다.

도1은 본 발명의 양호한 실시예에 따른 장치를 도시하는 개략도를 도시한다. 구성은 적절한 테스트 재료, 양호하게는 폴리카보네이트 및 더 양호하게는 PMMA의 판일 수도 있는 기준 재료(10)를 포함한다. 임의의 기준 재료는 테스트 표면 상에 레이저 펄스의 적용이 음향 효과를 발생시키는 곳에 사용될 수 있다. 더 양호하게는, 193nm 파장에서 양호하게는 작동하는 엑시머 레이저의 레이저 펄스에 의한 절제시 음향 충격파를 발생시키는 임의의 재료가 사용될 수 있다. 장치는 음향 소리를 검출하고 전기 신호를 제공하기 위해 검출기를 더 포함한다. 본 발명에서, 마이크로폰(20)은 음향 충격파의 압력을 전기 신호로 변환하는데 사용된다. 마이크로폰(20)의 출력은 처리 수단(30)에 연결된다. 처리 수단은 마이크로폰으로부터 수신된 전기 신호를 분석하고, 출력 데이터는 개인용 컴퓨터(PC)로의 전기 신호의 측정치이다.

도1은 레이저 펄스(1)가 측정 위치(12)에서 기준 재료(10)의 상부면을 치는 개략의 형태를 더 도시한다. 측정 위치(12)에 개략적으로 도시된 바와 같이, 재료는 절제되고, 라인(14)으로 나타낸 바와 같이 주변으로 퍼진다. 도면 번호(16)는 측정 위치(12)로부터 멀리 전파되는 음향 소리를 나타낸다.

도2의 개략도는 처리 수단(30)에서 처리되는 마이크로폰(20)의 출력 신호의 예를 도시한다. 이것은 시간에 따라 변하는 유닛의 수(count)를 갖는 음향 신호의 진폭을 도시한다. 시간은 측정시 취해진 샘플의 유닛을 갖는 것으로 도시된다. 양호한 실시예에서, 샘플을 취하기 위한 샘플링 속도는 1.2MHz이다.

특히, 도2는 감쇄된 정현파 신호에 의해 뒤따르는 기본 신호로 시작하는 신호를 도시한다. 이 예에서, 백그라운드 노이즈를 나타내는 기본 신호는 평균 10개 이상의 샘플로서 취해진다. 이 예의 기본값은 2047이다. 제1 신호 최소값(E_min1)은 669의 피크값을 갖는다. 이것은 시간(t_min1)에 대응하는 위치(51)에서 샘플에 대응한다. 본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 이들 세 개의 평가 파라미터 즉, 기본값, 피크값 및 위치값은 다음의 처리를 위해 개인용 컴퓨터에 출력된다.

도2에 도시된 바와 같이, 신호 형태는 제2 신호 최소값(E_min2)에 의해 뒤따르는 위치(t_max1)에서의 제1 신호 최대값(E_max1)과 그 후 대응 시간(t_min2, t_max2)에서의 제2 신호 최대값(E_max2)을 더 포함한다.

본 양호한 실시예에서, 음향 신호 진폭은 기본값과 피크값 사이의 차이에 대응한다. 그러나, 다른 정보는 기본 재료를 치는 임의의 레이저 펄스의 레이저 형태뿐 아니라 레이저 에너지 및 레이저 크기에 대응하여 음향 충격파를 평가하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 신호 최대값과 임의의 다른 신호 최소값 및 신호 최대값이 평가를 위해 사용될 수 있다. 또한, 각각의 최대값 및 최소값의 시간의 지점이 평가를 위해 사용될 수 있다.

측정이 이하와 같이 수행될 것이다. 폴리카보네이트(PC)로 제조된 테스트판은 상기 측정 위치 옆에 그러나 그로부터 이격되는 치료 표면과 동일한 레벨 및 높이에 위치설정된다. 500Hz의 반복 속도를 가진 레이저를 사용할 때, 에너지 체크는 100 레이저 펄스 즉, n이 100인 모든 것을 측정함으로써 수행될 수도 있고, 이것은 모든 100번째 레이저 펄스가 평가된다는 것을 의미한다. 이 측정시, 하나의 레이저 펄스는 측정 위치(0.0)에 유도되고, 반면에 나머지 99 레이저 펄스는 최대 위치(0, -12500)로 유도된다.

도3에서, 예시적인 레이저 비임의 에너지 분포의 개략도가 도시된다. 특히, 이것은 에너지 대한 레이저 스폿의 폭이 도시된다. 이 예에서, 최대값은 약 120-140mJ/cm²이다. FWHM(full width at half maximum)의 값은 치료 표면의 레벨에서 약 0.75 내지 0.8mm이다. 종횡비는 1:1.1보다 크다. 교정 루틴시, 대상 에너지, 대상 크기 및 대상 형상은 치료 레벨에서의 대상 레이저 스폿이 달성되도록 조정된다. 그 후, 이 대상 스폿으로 폴리카보네이트로 제조된 기준 표면을 절제할 때 대응 음향 신호는 100%에 대응하는 대상 값으로써 저장된다.

도4는 레이저 에너지를 제어 및 모니터링하기 위한 디스플레이(51)를 갖는 패널(50)을 도시한다. 디스플레이는 20에서 180%의 값을 도시하는 스케일을 포함한다. 100%±5%의 구역이 수직 비임으로 도시되고, 삼각형은 실제 값을 가리킨다. 실제값이 100%±5%의 구역 내에 있는 한, 에너지 체크는 성공적으로 취해진다. 그러나, 에너지가 낮거나 높으면, 레이저 에너지는 레이저의 고전압을 변경시킴으로써 변경될 수도 있다. 이것은 버튼(52, 53)을 사용함으로써 "에너지를 올리거나" "에너지를 낮추는" 것이 수행될 수 있다. 사용자는 "자동 에너지 조정"을 위한 버튼(54)을 또한 선택할 수도 있다. 패널은 기준 재료 즉, 테스트 판을 위한 홀더(57)를 "내부로 이동" 및 "외부로 이동"시키기 위해 버튼(55, 56)을 더 포함한다.

양호한 실시예에 따르면, 측정은 (5000 레이저 펄스에 대응) 50 측정 펄스를 기초로 하여 수행된다. 이 측정시, 레이저의 고전압은 변하지 않은 채로 유지된다. 사용자가 고전압을 수동으로 변경한 후, 새로운 에너지 체크가 버튼(58)을 누름으로써 수행된다.

자동 에너지 조정을 사용할 때, 레이저 소프트웨어는 대상값에 도달할 때까지 레이저의 고전압을 조정한다. 이것은 150 측정 펄스 후에 주로 달성된다. 성공적인 에너지 체크시, 광자 에너지 모니터의 신호가 치료를 위한 기준값으로 저장된다.

모든 측정 펄스에서, 음향 에너지 모니터에 의해 제공되는 데이터는 음향 신호를 퍼센트로 계산하는데 사용되고, 그 후 대응값이 표시된다. 음향 신호의 평균값이 퍼센트로 그래픽 도에 도시된다. 에너지 체크가 끝난 후, 음향 신호의 평균값이 출력된다.

도5를 참조하여 자동 에너지 조정을 위한 플로우 차트가 설명될 것이다. 자 동 에너지 조정은 실제 에너지와 대상 에너지 사이의 차이가 ±3% 미만일 때까지 몇번의 조정 사이클에서 양호하게는 수행된다.

"자동 에너지 조정" 버튼을 누른 후에는, 음향 및 광 에너지 모니터뿐 아니라 소프트웨어가 초기 단계에 놓인다. 풋 스위치를 누를 때, 150 측정 펄스(최대값에서)는 테스트 견본으로 유도된다. 15 측정 펄스 후, 경로 조정을 위해 체크가 수행되고, 레이저의 고전압은 실제 에너지와 대상 에너지 사이의 차이가 ±5%보다 크면 조정된다. 다음 15 측정 펄스 후, 에너지의 대응 평균이 다시 체크되고, 필요에 따라, 고전압의 다음 조정이 수행된다. 이 경로 조정의 표준이 달성될 때, 또한 25 측정 펄스가 테스트 견본에 인가된다. 그 후, 에너지의 평균값이 ±3%의 미세 조정 표준을 이행되는지 여부가 체크된다. 만약 이 표준을 이행하지 않으면, 레이저의 에너지는 조정된다. 또한 40 측정 펄스 후, 미세 조정 표준이 이행되는지 여부가 다시 체크된다. 표준이 이행되자마자, 프로그램은 조정 단계의 마지막으로 간다. 그 후, 레이저 시스템을 갖는 치료가 소정의 시간 내에 허용될 것이다. 이 소정의 시간은 사용자에 의해 선택될 수도 있고, 예를 들어, 2분과 20분 사이의 임의의 시간일 수 있다.

도6에는, 교정 루틴, 조정 루틴 및 모니터링 루틴을 수행하기 위한 개략도가 도시된다.

교정 루틴은 레이저 시스템을 사용자에게 이송하기 전 서비스 중에, 그리고 그 후 레이저 시스템의 기능을 체크하기 위한 정기 간격시에 양호하게 수행된다. 특히, 테스트 환경에서, 레이저 시스템은 치료 위치 즉, 환자의 눈의 치료가 수행 되는 동일한 장소 및 높이에 위치설정되는 테스트 재료(10)에 레이저 펄스(1)를 제공하기 위해 사용된다. 레이저 시스템은 테스트 재료(10)를 치는 레이저 펄스(1)가 에너지를 측정하고 전력을 측정하기 위해 예를 들어 각각 줄 미터(5)를 사용함으로써 적절한 시스템에 의해 측정되는 대상 에너지를 제공하는 방식으로 조정된다. 이와 같이, 줄 미터, 양호하게는 측정 헤드 J8-LP4 또는 PB-10X의 조합체인 몰렉트론 EPM-1000이 사용된다. 이 공지된 장치는 측정 원리를 사용하고, 펄스 에너지 또는 평균 전력이 파이로일렉트릭(pyrroelectric) 또는 열 측정 헤드를 사용하여 판단된다. 양호하게는, 측정은 치료 위치에서 수행되지만, 다르게는 시스템의 어떤 임의의 위치가 사용될 수도 있다.

레이저 시스템은 치료 표면의 테스트 재료를 치는 대상 레이저 펄스(9)가 소정의 대상 에너지 분포, 소정의 대상 형상 및 소정의 대상 크기(대상 직경)를 갖도록 또한 조정된다. 이 측정은 예를 들어 비임 프로파일러와 같은 적절한 장치(7)에 의해 수행될 수 있다. 이 측정에 있어서, 양호하게는 형광 재료를 포함하는 테스트 표면이 사용된다. 비임 프로파일러(7)는 레이저 펄스가 비임 프로파일러의 형광 테스트 표면을 칠 때 임의의 형광성을 검출하기 위한 카메라 칩을 포함하는 CCD-카메라(charged a coupled device)를 포함한다. 다르게는, 프로필로메터(profilometer)는 테스트 표면의 절제 재료의 프로파일을 판단하기 위해 사용될 수 있다. 특히, 폴리카보네이트(PC) 또는 다르게는 PMMA로 제조된 플라스틱 재료를 포함하는 테스트 재료가 사용된다. 레이저 프로필로메터 또는 μ-스캔-장치를 사용함으로써, 재료의 절제된 부피가 측정된다.

에너지 분포, 형상 및 크기를 체크하기 위해, 예를 들어 굴절 테스트와 같은 다른 테스트가 수행될 수도 있다.

이전에 언급된 파라미터를 포함하는 대상 에너지에 따라 조정된 레이저 시스템으로, 본 발명에 따른 음향 센서(20, 30)는 상기 레이저 시스템의 레이저 펄스를 사용할 때 재료의 절제된 부피로부터 발생된 음향 충격파를 측정하는데 사용된다. 특히, 레이저 비임은 기준 재료에 유도되고, 레이저 펄스가 기준 재료를 칠 때 발생되는 노이즈는 처리 수단(30)에 신호를 제공하는 마이크로폰(20)에 의해 수신된다. 처리 수단(30)은 기본값, 피크값 및 위치값을 포함하는 세 개의 파라미터값(32)을 양호하게는 제공한다. 본 예에서 이들 신호는 후속 사용을 위한 대상 값으로써 레이저 시스템의 개인용 컴퓨터(40)에 제공된다. 본 예에서, 이들 대상값은 100%까지 각각 관련된다. 상술된 바와 같이, 정기 간격시에 반복될 수도 있는 이 교정 루틴은 이하 설명된 바와 같이 사용될 것이다.

환자의 눈의 치료가 수행되기 전에, 사용자는 조정 루틴의 방식에 의해 레이저 펄스의 에너지를 체크할 수도 있다. 엑시머 레이저(3)의 비임(1)은 광학 시스템(4)을 통해 기준 재료(10)로 유도되어, 음향 충격파의 노이즈가 측정된다. 처리 수단(30)은 에너지의 실제값에 관한 정보를 제공한다. 본 예에서, 측정된 파라미터(34)는 실제 기본값, 실제 피크값 및 실제 위치값이다. 이들 값은 레이저 시스템의 개인용 컴퓨터(40)에 제공된다. 개인용 컴퓨터에서, 실제값(34)의 각각은 각각의 대상값(32)의 각각과 비교된다. 이 비교의 결과는 디스플레이(50)에 제공된다.

에너지 체크를 수행하는 동안, 음향 센서에 의해 제공된 실제값은 100% 값으로 취해지는 대상 값의 ±5% 만큼 대상값으로부터 벗어날 수도 있다.

사용자는 그 후, 레이저(3)에 대해 고전압 값을 감소 및 또는 증가시킴으로써 예를 들어 엑시머 레이저의 에너지를 수동으로 변경시킨다. 양호하게는, 이 비교의 결과는 레이저의 고전압을 자동으로 감소시키거나 자동으로 증가시키기 위해 예를 들어 레이저의 에너지의 자동 조절(60)을 위해 사용된다.

레이저 시스템은 치료시, 레이저 에너지를 측정하기 위해 광자 에너지 모니터링 수단(70)을 양호하게는 포함한다. 양호하게는, 레이저 비임의 일부는 예를 들어 부분 반사 미러를 사용하여 광자 에너지 모니터링 수단(70)으로 안내된다. 본 발명에 따르면, 광자 에너지 모니터링 수단은 개인용 컴퓨터(40)에 레이저 비임의 에너지값을 나타내는 기준값(72)을 제공한다. 기준값(72)은 사용자에 의해 에너지 체크가 수행되거나 자동 에너지 체크가 수행될 때, 동시에 취해진다. 광자 에너지 모니터링 수단(70)의 기준값(72)은 치료시 실제 에너지를 모니터링 하기 위해 사용된다.

환자의 눈의 치료를 수행하는 동안, 모니터링 루틴이 수행된다. 광자 에너지 모니터링 수단(70)은 개인용 컴퓨터(40)에 실제값(74)을 연속적으로 이송한다. 개인용 컴퓨터(40)는 내부에 이전에 저장된 기준값(72)과 실제값(74)과의 비교를 수행한다. 실제값(74)과 기준값(72) 사이의 차이가 소정값보다 커지면, 개인용 컴퓨터(40)는 레이저 치료를 중지하기 위해 레이저 시스템에 명령 신호(78)를 제공한다. 예에서, 치료는 실제값(74)과 기준값(72) 사이의 차이(76)가 기준값의 2.5% 에 달할 때 정지된다. 따라서, 레이저 비임의 실제 에너지가 감소 또는 증가되어, 차이가 기준값의 2.5%보다 커지면 치료는 중단된다.

본 발명에 따르면, 광자 에너지 모니터링 수단으로 취한 기준값(72)은 조정 루틴의 에너지 체크시 마지막 300 펄스에 대한 평균값이다. 따라서, 광자 에너지 모니터링 수단에 의해 제공된 실제값(74)은 치료시 300 펄스 이상을 취하는 평균값이다.

본 발명의 전술한 개시 및 설명은 예시적이고 설명적인 것이고, 도시된 장치, 구조 및 작동 방법의 상세한 설명뿐 아니라 크기, 형상, 재료, 부품, 회로 요소, 배선 연결 및 접촉의 변경이 본 발명의 범주 내에서 만들어질 수도 있다.

Claims

기준 재료를 치는 엑시머 레이저의 레이저 펄스의 에너지를 측정하기 위한 장치이며, 노이즈를 검출하는 수단을 포함하는, 엑시머 레이저의 레이저 펄스의 에너지 측정 장치.
제1항에 있어서, 노이즈 검출기는 레이저 펄스의 에너지에 대응하는 기준 재료의 부피의 절제로부터 생성되는 음향 충격파를 측정하도록 구성되는, 엑시머 레이저의 레이저 펄스의 에너지 측정 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 노이즈 검출기는 레이저 펄스가 기준 재료를 치는 위치로부터 전파되는 충격파의 압력에 대응하는 전기 신호를 제공하는 마이크로폰을 포함하는, 엑시머 레이저의 레이저 펄스의 에너지 측정 장치.
제3항에 있어서, 기준 재료를 치는 레이저 펄스의 에너지의 측정치인 기준 데이터를 발생시키기 위해 마이크로폰으로부터 상기 전기 신호를 수신하는 처리 수단을 더 포함하는, 엑시머 레이저의 레이저 펄스의 에너지 측정 장치.
제4항에 있어서, 처리 수단은 신호를 증폭시키기 위한 마이크로폰의 전기 신호를 수신하는 증폭기와, 상기 증폭된 신호를 디지탈 신호로 변환하기 위한 아날로 그 디지탈 변환기와, 상기 디지탈 신호를 수신하는 디지탈 분석기를 포함하는, 엑시머 레이저의 레이저 펄스의 에너지 측정 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 처리 수단은 검출된 노이즈의 측정치로서, 백그라운드 노이즈를 나타내는 기본값과, 피크값과, 상기 전기 신호의 제1 최소값(E_min1)의 대응 위치값을 포함하는 세 개의 파라미터값을 제공하도록 구성되는, 엑시머 레이저의 레이저 펄스의 에너지 측정 장치.
제5항에 있어서, 기준 재료를 치는 엑시머 레이저의 레이저 펄스에 대한 실제값으로서 상기 세 개의 파라미터값을 수신하고, 상기 실제값을 교정된 레이저의 레이저 펄스에 대해 이전에 저장된 대상값과 비교하기 위한 개인용 컴퓨터를 더 포함하고, 상기 개인용 컴퓨터는 상기 비교 결과를 제공하는, 엑시머 레이저의 레이저 펄스의 에너지 측정 장치.
제7항에 있어서, 제어 신호에 대응하여 레이저의 고전압을 자동으로 감소 또는 자동으로 증가시킴으로써, 개인용 컴퓨터에 의해 제공되는 비교 결과에 대응하는 제어 신호를 수신하는, 레이저의 에너지의 자동 조정을 위한 수단을 더 포함하는, 엑시머 레이저의 레이저 펄스의 에너지 측정 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 장치를 포함하는 레이저 시스템이며, 엑시머 레이저와, 기준 재료에서의 측정 위치 또는 다른 위치, 양호하게는 상기 기준 재료의 파크 위치에 엑시머 레이저의 레이저 펄스를 유도하기 위한 수단을 포함하는 레이저 시스템.
제9항에 있어서, 기준 재료에서의 측정 위치에 유도될 일련의 레이저 펄스로부터의 매 n번째 레이저 펄스를 선택하기 위한 수단을 더 포함하는 레이저 시스템.
제10항에 있어서, 상기 수 n은 2보다 큰 자연수, 양호하게는 25 내지 200, 더 양호하게는 100인 레이저 시스템.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 광자 에너지 모니터링 수단과, 광자 에너지 모니터링 수단으로 레이저 비임의 일부를 유도하기 위한 스플릿 미러을 더 포함하는 레이저 시스템.
제12항에 있어서, 상기 개인용 컴퓨터는 실제값과 상기 개인용 컴퓨터에 이전에 저장된 기준값의 비교를 수행하기 위해 상기 광자 에너지 모니터링 수단의 실제값을 수신하도록 구성되는 레이저 시스템.
제13항에 있어서, 상기 광자 에너지 모니터링 수단은 상기 엑시머 레이저의 300 펄스 이상의 평균값을 발생시키기 위한 수단을 포함하는 레이저 시스템.
기준 재료를 치는 엑시머 레이저의 레이저 펄스의 에너지를 측정하는 방법이며, 노이즈를 검출하는 단계를 포함하는, 엑시머 레이저의 레이저 펄스의 에너지 측정 방법.
제15항에 있어서, 노이즈를 검출하는 단계는 레이저 펄스의 에너지에 대응하는 기준 재료의 부피의 절제로부터 생성되는 음향 충격파를 측정하는 단계를 포함하는, 엑시머 레이저의 레이저 펄스의 에너지 측정 방법.
제15항 또는 제16항에 있어서, 노이즈를 검출하는 단계는 레이저 펄스가 기준 재료를 치는 위치로부터 전파되는 충격파의 압력에 대응하는 전기 신호를 제공하는 단계를 포함하는, 엑시머 레이저의 레이저 펄스의 에너지 측정 방법.
제17항에 있어서, 기준 재료를 치는 레이저 펄스의 에너지의 측정치인 기준 데이터를 발생시키기 위해 상기 전기 신호를 처리하는 단계를 더 포함하는, 엑시머 레이저의 레이저 펄스의 에너지 측정 방법.
제18항에 있어서, 처리하는 단계는 전기 신호를 증폭시키는 단계와, 상기 증폭된 신호를 디지탈 신호로 아날로그 디지탈 변환시키는 단계와, 상기 디지탈 신호 를 디지탈 분석하는 단계를 포함하는, 엑시머 레이저의 레이저 펄스의 에너지 측정 방법.
제18항 또는 제19항에 있어서, 상기 처리하는 단계는 검출된 노이즈의 측정치로서, 백그라운드 노이즈를 나타내는 기본값과, 피크값과, 상기 전기 신호의 제1 최소값(E_min1)의 대응 위치값인, 세 개의 파라미터값을 제공하는 단계를 포함하는, 엑시머 레이저의 레이저 펄스의 에너지 측정 방법.
제20항에 있어서, 교정된 레이저의 레이저 펄스에 대해 이전에 저장된 대상 값과 기준 재료를 치는 엑시머 레이저의 레이저 펄스에 대한 실제 값으로서의 상기 세 개의 파라미터값을 비교하는 단계와, 상기 비교 결과를 제공하는 단계를 더 포함하는, 엑시머 레이저의 레이저 펄스의 에너지 측정 방법.
제21항에 있어서, 제어 신호에 대응하여 레이저의 고전압을 자동으로 감소 또는 자동으로 증가시킴으로써 레이저의 에너지의 자동 조정을 위해 비교 결과에 대응하는 제어 신호를 제공하는 단계를 더 포함하는, 엑시머 레이저의 레이저 펄스의 에너지 측정 방법.
제15항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 기준 재료에서의 측정 위치, 또는 다른 위치, 양호하게는 상기 기준 재료의 파크 위치에 엑시머 레이저의 레이저 펄스를 유도하는 단계를 포함하는, 엑시머 레이저의 레이저 펄스의 에너지 측정 방법.
제23항에 있어서, 기준 재료에서의 측정 위치에 유도될 일련의 레이저 펄스로부터 매 n번째 레이저 펄스를 선택하는 단계를 더 포함하는, 엑시머 레이저의 레이저 펄스의 에너지 측정 방법.
제24항에 있어서, 상기 수 n은 2보다 큰 자연수, 양호하게는 25 내지 200, 더 양호하게는 400인, 엑시머 레이저의 레이저 펄스의 에너지 측정 방법.
제15항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 광자 에너지 모니터링 수단과, 광자 에너지 모니터링 수단으로 레이저 비임의 일부를 유도하기 위한 스플릿 미러를 사용하여 광자 에너지를 모니터링하는 단계를 더 포함하는, 엑시머 레이저의 레이저 펄스의 에너지 측정 방법.
제26항에 있어서, 상기 광자 에너지 모니터링 수단의 실제값을 이전에 저장된 기준값과 비교하는 단계를 더 포함하는, 엑시머 레이저의 레이저 펄스의 에너지 측정 방법.
제27항에 있어서, 광자 에너지를 모니터링하는 단계는 상기 엑시머 레이저의 300 펄스 이상의 평균값을 발생시키는 단계는 포함하는, 엑시머 레이저의 레이저 펄스의 에너지 측정 방법.