Patent DE-102015004038-B4 (DE)
Title: Kohlendioxid-Gaslaseroszillator, der das Zusammensetzungsverhältnis von Lasergas schätzen kann
Inventor: TAKAZANE TETSUHISA
IPC: H01S3/03
Filed: 2015-03-27
Granted: 2018-06-28
Abstract: Lasergas-Schätzvorrichtung (100), die ein Zusammensetzungsverhältnis von Lasergas schätzt, das hauptsächlich aus einem oder mehreren der Gaskomponenten Kohlendioxidgas, Stickstoffgas und Heliumgas besteht, wobei die Lasergas-Schätzvorrichtung umfasst:einen Laseroszillator (1), der das Lasergas einschließt und einen Ventilator (7), der das Lasergas zirkuliert, eine Entladungsröhre (11 bis 14), eine Ventilator-Energieversorgungseinheit (25), die dem Ventilator (7) Energie zuführt, und eine Entladungsröhren-Versorgungseinheit (21 bis 24), die der Entladungsröhre (11 bis 14) Energie zuführt, umfasst;eine Erfassungseinheit (17, 40), die einen Gasdruck des in dem Laseroszillator (1) eingeschlossenen Gases, eine am Ventilator (7) anliegende Ventilatorspannung, einen am Ventilator (7) anliegenden Ventilatorstrom, eine an der Entladungsröhre (11 bis 14) anliegende Entladungsröhrenspannung und einen an der Entladungsröhre (11 bis 14) anliegenden Entladungsröhrenstrom erfasst, wobeidie Ventilatorspannung, die an den Ventilator (7) angelegt wird, der Ventilatorstrom, der dem Ventilator (7) zugeführt wird, die Entladungsröhrenspannung, die an die Entladungsröhre (11 bis 14) angelegt wird, und der Entladungsröhrenstrom, der der Entladungsröhre (11 bis 14) zugeführt ist, eine Funktion des Gasdrucks des Lasergases ist, undeine Zusammensetzungsverhältnis-Schätzeinheit (41), die das Zusammensetzungsverhältnis des Lasergases basierend auf den durch die Erfassungseinheit (17, 40) erfassten Werten unter Verwendung von wenigstens drei der folgenden Gleichungen schätzt:- einer Gleichung, in der das Zusammensetzungsverhältnis des Lasergases als ein Parameter verwendet wird und die Summe der Parameter 100 % beträgt, wobei die Gleichung lautet:wobei X1, X2 und X3 jeweils den prozentualen Volumenanteil der Gaskomponenten des Lasergases, Kohlendioxidgas, Stickstoffgas und Heliumgas, bezeichnen;- einer Gleichung, die eine Beziehung zwischen der Ventilatorspannung entsprechend den jeweiligen Gaskomponenten des Lasergases und der Ventilatorspannung wiedergibt, die an den Ventilator (7) angelegt wird, wobei die Gleichung lautet:wobei TV0 die angelegte Ventilatorspannung und TV1, TV2, TV3 den Gaskomponenten entsprechende Ventilatorspannungen sind;- einer Gleichung, die eine Beziehung zwischen dem Ventilatorstrom entsprechend den jeweiligen Gaskomponenten und dem dem Ventilator (7) zugeführten Strom wiedergibt, wobei die Gleichung lautet:wobei TA0 der im Ventilator (7) fließende Ventilatorstrom ist und TA1, TA2, TA3 den Gaskomponenten entsprechende Ventilatorströme sind;- einer Gleichung, die ein Verhältnis zwischen der Entladungsröhrenspannung entsprechend den jeweiligen Gaskomponenten und der an die Entladungsröhre (11 bis 14) angelegten Entladungsröhrenspannung wiedergibt, während einer Zeit, wenn eine Entladung durchgeführt wird, wobei die Gleichung lautet:wobei RV0 die an die Entladungsröhre (11 bis 14) angelegte Entladungsröhrenspannung ist und RV1, RV2, RV3 den Gaskomponenten entsprechende Entladungsröhrenspannungen sind; und- einer Gleichung, die ein Verhältnis zwischen dem Entladungsröhrenstrom entsprechend den jeweiligen Gaskomponenten und dem Entladungsröhrenstrom wiedergibt, der der Entladungsröhre (11 bis 14) während einer Zeit zugeführt wird, wenn eine Entladung durchgeführt wird, wobei die Gleichung lautet:wobei RA0 der der Entladungsröhre (11 bis 14) zugeführte Entladungsröhrenstrom ist und RA1, RA2, RA3 die den Gaskomponenten entsprechende Entladungsröhrenströme sind.