CN1107570C - 向激光束机提供气态氮的方法和设备及一种激光束机 - Google Patents

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Abstract

含于空气中的氧和氮由空气分离器(15)分离。分离出的氮气供给激光束机的光路罩(11)作为弯曲镜(9)的保护气体。另外，分离出的氮气或氧气可有选择地供给激光束头(7)作为辅助气体。另外，分离出的氮气的纯度根据提供氮气的第一导管(47)和提供氧气的第二导管(49)间的压差可保持在预设的范围(94到99.5%)内。另外，最好提供一台过滤器(19)以去除供给空气分离器的压缩空气中的尘埃以及第二过滤器(33)以去除供给光路罩(11)的分离出的氮气中的油雾。

Description

向激光束机提供气态氮的方法 和设备及一种激光束机
本发明涉及向激光束机所配的光路系统和激光头提供氮气的一种方法和设备以及配有相同设备的激光束机。在这里，向光路系统提供氮气是为了保护安置在光路系统的弯曲镜，并进一步供给激光束头作为一种辅助气体。
众所周知，激光束机配有一个激光束振荡器和一个激光束头。并且在激光束振荡器与激光束头之间设有多个弯曲镜，以将由激光束振荡器产生的激光束导向激光束头。
这里，从激光束振荡器到激光束头的激光束路径是指一种光路系统，它通常用一种管路组件与外界空气分开以保证安全和防止灰尘。
而且，在可移动激光束头型式的激光束机中，由于从激光束振荡器到激光束头的光程长度的改变，两者都用一根波纹管或一根伸缩管等连接。
此外，为了防止外部空气进入光路系统中，通常将用空气干燥单元净化的干燥空气通入光路系统中，以保护各种光学元件，诸如弯曲镜、透镜等等。
在上述常规的激光束机结构中，由于干燥而洁净的空气被通入光路系统中以防止外界空气进入光路系统，与外界空气相比灰尘是特别少的。但是，存在这样一个问题，就是光学元件被干燥而洁净的空气中的氧或很少量的水汽所损蚀，这会在激光束机使用许多小时之后发性。
此外，在激光束机中，根据表面材料与激光束机条件等的不同要相应选取一种辅助气体如空气、氧气、氮气、氩气等等。
但是一般使用空气、氧气和氮气作为辅助气体，因为氩气费用太高(除非要处理的材料为钛)。
在使用空气作为辅助气体的情形中，使用压缩机可以很容易地获得压缩空气。但是在氧和氮作为辅助气体的情况下，必须准备氧弹或氮弹，所以这种辅助气体就不经济了。
为了克服这些问题，日本专利申请公开公报No.5-84590(此后称为已有技术)揭示了这样一种结构，即在空气中的氧和氮可以通过空气分离器分开，这样被分离的氧和氮就可以用作辅助气体。在这种方法中，由于空气中的氧气或氮气可以在分离后使用而无需再用任何气弹，所以可用相对较低的费用获得。
但是，在上述方法中，由于通到激光束头的辅助气体的压力必须根据激光束机的条件调整，因而存在另一问题，即只要辅助气体压力调节时，由空气分离器分离出的氮和氧的纯度就会变化，从而导致对激光束加工的有害影响。
基于这些问题的存在，本发明的目的就是要提供一种替代干燥而洁净空气从而更可靠地保护光路系统不被损蚀(由氧化、水汽等等造成的)的方法和设备。
而且，本发明的另一个目的是有效地将被分离的氮(通入光路系统作为一种保护气体)同时用作辅助气体。
进一步地说，本发明还有一个目的就是无论何时根据激光束加工条件的变化调节辅助气体压力时，要在一个稳定的纯度范围(94到99.5％)内提供分离的氮气作为辅助气体。
为了实现上述目的，本发明提供了一种向激光束机的光路系统供应氮气的方法，它包括下列步骤：向一台空气分离器(15)提供压缩空气以从所提供的压缩空气中分离氧和氮；再将由空气分离器分离出的富氮气体通入激光束机的光路系统(13)的光路罩(11)中，以保持光路罩内部压力高于外部气压。
另外，本方法最好还包括，在将由空气分离器分离出来的富氮气体通入激光束机的光路系统(13)的光路罩(11)之前先通过一个过滤器(33)，以去除其中的油雾。
另外，本发明还提供了一套用来将氮气通入激光束机的光路系统的设备，该设备包括：一台用于从压缩空气中分离氧和氮的空气分离器；以及导管装置(23)，用来特由上述空气分离器分离的富氮气体通入激光束机的光路系统(13)的光路罩(11)中。
另外，该设备最好还包括：在压缩空气提供给上述空气分离器之前用于去除其中的尘埃的第一过滤器(19)；以及在富氮气体通入激光束机的光路系统的光路罩中之前用于去除其中所含的油雾的第二过滤器(33)。
进一步地，本发明提供一种激光束机，它包括：一台用于从压缩空气中分离氧和氮的空气分离器(15)；第一导管装置(23)，用来将上述空气分离器所分离的富氮气体通入激光束机的光路罩(11)中作为一种保护气体；以及第二导管装置(39、41、47)将上述空气分离器分离出的富氮气体通入激光束机的激光束头(7)中作为一种辅助气体。
另外，本激光束机最好还包括：在压缩空气供给上述空气分离器之前用来去除其中尘埃的第一过滤器(19)；以及安放在上述第一导管装置(23)中、在将富氮气体通入激光束机的光路罩中之前用来去除其中所含油雾的第二过滤器(33)。
另外，上述第二导管装置是一根连于光路罩(11)和激光束头(7)之间的导管(39)，用来向激光束头中提供富氮气体作为辅助气体。
另外，上述第二导管装置是一根连于上述空气分离器和激光束头(7)之间的分支导管(41)，以向激光束头中提供富氮气体作为辅助气体。
另外，上述第二导管装置包括：连接上述空气分离器(15)的第一出口端(15B)间的第一导管(47)，以排放富氮气体；和连接在上述空气分离器(15)的第二出口端(15C)间的第二导管(49)，用来排放富氧气体。
另外，激光束机最好还包括：位于上述第一导管(47)中间的第一活页阀(55A)，在该阀打开时用来向激光束头提供富氮气体；置于上述第二导管(49)中间的第二活页阀(55B)，在打开时向激光束头提供富氧气体。
另外，激光束机最好还包括：置于上述第一导管(47)中间的第一压力控制阀(51A)，以控制上述第一导管中的压力；置于上述第二导管(49)中间的第二压力控制阀(51B)，以控制上述第二导管中的压力。
另外，当上述第一导管中的压力通过上述第一压力控制阀(51A)而增加时，富氮气体的纯度也增加，但在其中压力由控制阀降低时纯度也会减小。
或者在另一种情况下，当上述第一导管中的压力由上述第一压力控制阀(51A)保持恒定且当上述第二导管中的压力由上述第二压力控制阀(51B)作用而减小时，富氮气体的纯度就会增加，但是当上述第一导管中的压力在上述第一压力控制阀(51A)的作用下保持恒定且当上述第二导管中的压力由上述第二压力控制阀(51B)作用而增加时，纯度就会减小。
另外，当上述第一和第二导管(47、49)间的压差大致保持恒定时富氮气体的纯度可以大致保持恒定。
另外，激光束机最好还包括：用于远程控制上述第一压力控制阀(51A)的第一控制阀(65A)；以及用于远程控制上述第二压力控制阀(51B)的第二控制阀(65B)。
另外，激光束机最好还包括一个连杆机构(69)以同时控制上述第一和第二压力控制阀(51A、51B)使之连锁，以使上述第一和第二导管(47、49)之间的压差大致保持恒定。
在根据本发明的激光束机中，由于含有极少量氧和水汽的富氮气体在高于大气压的压力下通入光路系统中，与常规的干燥空气相比，可以更有效地防止光路系统的火灾事故和保护光学部件不会由于氧化和水汽导致损蚀。
另外，在根据本发明的激光束机中，由于富氮气体也可以供给激光束头作为辅助气体，有可能有效地使用由空气分离器分离的富氮气体。而且由空气分离器分离出来的氧气也可以用作辅助气体。
另外，在根据本发明的激光束机中，由于通过将富氮气体或富氧气体纯度始终保持在一个期望的恒定水平或预定的范围(例如94到99.5％)内可将富氮气体供给激光束头作为辅助性气体，因而有可能防止在激光束加工过程中毛刺的出现。
另外，在根据本发明的激光束机中，由于有第一过滤器用于去除供给空气分离器的空气中的尘埃，以及第二过滤器用于去除供给光路罩的分离后的氮气中的油雾，就可以延长光路系统中光学部件的寿命。
图1是一个示意性的说明，显示了根据本发明的激光束机的第一种实施方案；
图2A和2B的说明分别用于帮助解释油雾粘附的测试方法及测试结果；
图3是一个示意性说明，显示了根据本发明的激光束机的第二种实施方案；以及
图4是一个示意性说明，显示了根据本发明的激光束机的第三种实施方案。
根据本发明的激光束机的实施方案将参照附图在下面进行描述。
在图1中，激光束机1带有一个激光束振荡器3和激光束头7，后者有一个聚焦透镜5。激光束振荡器3通过一个光路系统13与激光束头7连接，光路系统中有多个弯曲镜9和一个光罩11。弯曲镜9将由激光束振荡器3产生的激光束LB导向激光束头7。光罩11是一种合适的管部件、波纹管或伸缩管等。而且光路系统13与已有技术中的情况是一样的，所以有关它的详细说明就省略了。
此外，提供了一台空气分离器15以从压缩空气中分离出氧和氮。被分离的富氮气体供给光路罩11以保护光路系统13。空气分离器15是一个微型组件，其中在容器中一次性装有大量的空心线(由聚酰亚胺做成)。空心聚酰亚胺线膜的作用是使氧比氮能更容易地透过。
因此，当压缩空气通过一个入口端15A通入空气分离器15并流经空心线时，由于压缩空气中的氧、水汽和油雾有选择地通过聚酰亚胺空心线膜，就可以从第一出口端15B获得富氮气体(纯度：94到99.5％)。另一方面，渗出的氧、水汽和油雾通过第二出口端15C排出作为富氧气体。上述富氮气体(通过去除压缩空气中的氧、水汽和油雾而获得的)是干燥气体(氮)，在大气压下露点大约为-50度。与大气压下露点约为-10度的冷冻干燥剂相比，就可理解，用富氮气体来保护光路系统13时极为有利。
为了向空气分离器15中提供压缩空气，提供了一个压力源，诸如一台压缩机。而且在压力源17和空气分离器15的入口端15A之间连接一个过滤器19，以去除由压力源所得到的高压气体中所含的尘埃和油雾。
另外，为了将由空气分离器15从压缩空气中分离的富氮气体供给光路系统13的光路罩11，在空气分离器15的第一出口端15B和光路罩11的接点端21之间连接一根导管(管子)。另外，打开空气分离器15的第二出口端15C与外界大气相通。
在上述结构中，压力源17产生的压缩空气在通过过滤器19以去除尘埃和油雾之后，通过入口端15A供给空气分离器15。通过入口端15A供给空气分离器15的压缩空气在通过空心线膜时就被分离成氧(还含有水汽、残留油雾(通过过滤器19))和氮。结果就可以分别从空气分离器15的第一出口端15B和第二出口端15C得到富氮气体(纯度：94到99.5％)和富氧气体。
在这种情况下，由于富氮气体是大气压下露点大约为-50度的干燥气体，当其通过导管23供给光路系统13的光路罩11时，就可以保持光路罩11中的压力高于大气压。
换句话说，由于光罩11保持在高于大气压的压力下而且还充入含氧量极低的富氮干燥空气(氮纯度：94到99.5％)，就可以保护光罩11避免火灾事故或是保护光学部件(例如弯曲镜9)避免损蚀(例如由于氧化或水汽造成的)，与常规的将干燥空气通入光路系统的方法相比，其效果更佳。
在上面的说明中，富氮气体简单地通入光路罩11中以保护光路系统13。但是在这里可以考虑将干燥空气直接喷到弯曲镜9上以清洗弯曲镜9的表面。为了检验干燥空气直接喷到弯曲镜9上进行表面清洗的可行性，可进行下面的测试：
如图2(A)所示，在空气分离器15的第一出口端15B连接一个测试导管27而不是导管23。在距测试导管27末端27E50毫米处放一个测试镜25。另外，在测试导管27的端头附近接一个锥形罩29，以防止外部气体介入。
在上述结构中，富氮气体直接喷射到测试镜25上。但是，在这个测试中证实，在大约6小时后有一些油雾31附着在测试镜25的表面上。
上述测试表明，富氮气体中仍含有少量的油雾。因此，当富氮气体直接喷到弯曲镜9上以清洗其表面时，尽管弯曲镜9在短时间内没有损坏，但仍存在长时间(例如7小时或更长)使用后弯曲镜9被损蚀的可能性。
为了克服上述问题，如图2(B)所示，装有活性炭的过滤器33装在测试导管27的中间，并做相同的测试。在这种情形中，证明即使在使用400小时之后也没有油雾在测试镜表面上附着。上述测试表明，使用装有活性炭的过滤器33可以特别有效地去除油雾。
因此，在图1所示的激光束机中，最好将装有活性炭的过滤器33接到导管23上，以稳定地去除仍存留于富氮气体中的少量油雾。
这里，也可以将装有活性炭的过滤器33置于过滤器19和空气分离器15的入口端15A之间。但在这种情况下，由于供给空气分离器15的全部压缩空气都必须过滤，最好是将过滤器33置于导管23的一侧，这是出于对过滤器33的寿命的考虑。
另一方面，保持光学系统13的光路罩11内的压力高于大气(外界空气)压力。在这种情况下，就可以这样构造光路罩11，即可将供给的部分富氮气体排出到外界，排放是通过一个在光路罩11的某些元件的连接部分形成的适当间隙进行的。但在这一实施方案中，为了维持光路罩11内的压力为一个稳定的常量，在光路罩11的一个位置形成一个排出口34，还在此排出口34上连接一个安全阀35。
结果是，由于光路罩11中的内压可以通过安全阀35调节在一个恒定值，即便在激光束头7移动时光路罩11的容积减小或增加并因此导致内压的增加或减少，仍可以保持光路罩11中的内压为一个恒定压力值。因此，就可以防止弯曲镜9因内压的波动而变形。
另外，在本发明中，由于有效地使用富氮气体作为光路系统13的保护气体，光路罩11的排出口34可以通过导管39连到激光束头7上，在导管39中间有一个截流阀37。换句话说，可以根据需要在光路罩11中使用富氮气体作为一种辅助气体。在这种情况下，可以更有效地使用富氮气体。
另外，还可以在导管23和激光束头7之间连接一个带有节流阀43的支管41，这样富氮气体可以直接供给激光束头7作为一种辅助气体。在这种情况下，直到导管23中富氮气体量足够，就可以使用富氮气体作为辅助气体，而不会对光路罩11中的压力产生有害的影响。
下面参照图3说明激光束机的第二种实施方案。在此方案中，富氮气体可以在一个稳定的压力条件下供给激光束头作为辅助气体。
在图3中，提供了一台空气分离器15以分离压缩空气中的氧和氮。空气分离器15的结构与第一种方案中的相同。也就是空气分离器15是一个组件，其中容器中一次性地装有大量空心线(由聚酰亚胺制成)。空心聚酰亚胺线膜的功能是使空气中的氧比氮更容易透过。
因此，当压缩空气通过入口端15A供给空气分离器15并由此流过空心线时，由于压缩空气中氧、水汽和油雾有选择地通过聚酰亚胺空心线，就可以从第一出口端15B得到富氮气体(纯度：94到99.5％)。另一方面，透过的氧、水汽和油雾通过第二出口端15C作为富氧气体排出。上述富氮气体(通过去除空气中的氧、水汽和油雾得到)是干燥气体(氮)，在大气压下露点大约为-50度。与大气压下露点约为-10度的普通冷冻干燥剂相比，可知富氮气体在用于保护光路系统13时特别有效。
为了向空气分离器15提供压缩空气，要提供一个压力源17，诸如一台空气压缩机。另外在压力源17与空气分离器15的入口端15A之间连接了一个过滤器19，以去除由压力源17得到的高压空气中所含的尘埃和油雾。
在图3中，在空气分离器15的第一出口端15B和激光束机的激光束头7之间连接第一导管47。另外，在第一导管47中间依次连接了第一压力控制阀51A、第一压力表53A和第一活页(选择器)阀55A。此外，第一活页阀55A连接了一个消音器(噪声消除器)57A。
另外，为了远程控制第一压力控制阀51A，从连接管45(连接在过滤器19和空气分离器15之间)分出了先导路径59。第一先导控制阀61A与先导路径59相连。第一先导路径63A与第一压力控制阀51A相接。另外，第三压力表65A接在先导路径63A上。
另一方面，第二导管49接在空气分离器15的第二出口端15C与激光束机的激光束头7之间。另外，在第二导管49中间依次连接了第二压力控制阀51B，第二压力表53B和第二活页(选择器)阀55B。此外，在第二活页阀55B上连接了一个消音器(噪声消除器)57B。
另外，为了远程控制第二压力控制阀51B，第二先导控制阀61B与第一先导控制阀61A相接。第二先导路径63B接在第二先导控制阀61A和第二压力控制阀51B之间。另外，第四压力表65B与第二先导路径63B相连接。
另外，在图3中，一块压力表67与第一导管47相接以显示供给激光束头7的辅助气体的压力。
在上述结构中，当压力源17的压缩空气经由过滤器19通过入口端15A供给空气分离器15时，由于氮和氧从所供给的压缩空气中分离，富氮气体(纯度：94到99.5％)与富氧气体(通过聚酰亚胺空心线膜)分别通过空气分离器15的第一出口端15B和第二出口端15C排出。
在这些条件下，当第一活页阀55A切换到打开状态且第二活页阀55B切换到关闭状态时，分离出的富氮气体供给激光束头7作为一种辅助气体。另一方面，分离出的富氧气体通过消音器57B排放到外界中去。
另一方面，当第一活页阀55A切换到关闭状态且第二活页阀切换到打开状态时，分离出的富氧气体供给激光束头7作为一种辅助气体。另一方面，分离出的富氮气体通过消音器57A排放到外界。换言之，可以根据激光束加工条件的变化有选择地提供富氮气体或富氧气体给激光束头7作为辅助气体。
供给激光束头7的富氮气体压力可以通过第一压力控制阀51A的预置压力来控制，阀51A可由第一先导控制阀61A来控制。同样的方法，供给激光束头7的富氧气体的压力可以通过第二压力控制阀51B的预置压力来控制，阀51B可以由第二先导控制阀61B控制。
这里举一例，当第一压力控制阀51A关小时(开度减小)，由于富氮气体的量减少而富氧气体(通过空心线膜)的量增加，通过第一出口端15B排放的富氮气体的纯度增加。与之相反，当第一压力控制阀调大(开度增大)，由于在第一出口端15B一侧的气体排放能力增加，通过第一出口端15B排放的氧气量增加，这样通过第一出口端15B排放的富氮气体的纯度就减小了。
此外，当第一压力控制阀51A保持恒定的节流率(预置压力保持恒定)而第二压力控制阀51B关小时，由于在第二出口端15C一侧的气体排放能力减小，通过第一出口端15B排放的氧气量增加，这样通过第一出口端15B排放的富氮气体的纯度就减小了。
另一方面，当第一压力控制阀51A保持恒定的节流率(预置压力保持恒定)而第二压力控制阀51B调大时，由于在第二出口端15C一侧的气体排放能力增加，从第一出口端15B排放的氧气量增加，这样从第一出口端15B排放的富氮气体的纯度就增加了。
如上所述，可以通过将第一和第二导管47和49间的压差大致维持于恒定值的方法保持经空气分离器15第一出口端15B排放的富氮气体的纯度为任何期望的值。
例如，在激光束机中，当从空气分离器15的第一出口端15B得到的富氮气体的纯度低于94％时，在被切割的不锈钢板材上就会附着有毛刺。因此，为了切割不锈钢材例如用激光束切割而不产生任何毛刺，就需要保持供给激光束头7的富氮气体的纯度在94％或更高。
在这第二方案中，当操作第一先导控制阀61A来改变第一压力控制阀51A的预置值，以使供给激光束头7的富氮气体的压力可根据加工条件而改变时，第一导管47和第二导管49之间的内压差就改变了。
另外，当操作第二先导控制阀61B来改变第二压力控制阀51B的预置值时，可以设定压差为任何期望值，结果是可以保持从空气分离器15供给到激光束头7的富氮气体的纯度在一个预定值，该预定值保证例如在不锈钢材切割过程中不会产生毛刺。
换言之，即使根据激光束加工条件而要求辅助气体有各种压力，仍可以抑制供给激光束头7的富氮气体的纯度波动；也就是说，控制富氮气体的纯度大致为一个恒定值。
在上述第二种方案中，尽管通过独立操作第一和第二先导控制阀61A和61B来分别调节第一和第二压力控制阀51A和51B，仍然可以通过使用两个电磁减压阀分别控制第一和第二压力控制阀51A和51B。
激光束机的第三种实施方案将参照图4在下面说明。在该方案中，第一和第二压力控制阀51A和51B都通过使用一种连杆机构69来操作，诸如齿轮或链索连杆机构。也就是说，当操作两个压力控制阀51A和51B之一时，另一个就会同时与其联锁操作。在这种联动操作中，两个压力控制阀51A和51B的联动方式是这样的，即可以使第一导管47和第二导管49之间的内压差始终保持在一个大致恒定的值上。
上述实施方案已通过一个实施例予以说明。但是，并不限于该实施例，该方案可以修改成各种方式。例如，第一和第二压力控制阀中每一个都可以分别用两个带有可调节节流和可调节值等的流量控制阀替代。另外，两个活页阀55A和55B可以装配成单个的活页阀。
另外，当激光束加工条件大致恒定而只有富氮气体作为辅助气体时，就可以只用安在第一导管47上的第一压力控制阀51A来控制供给激光束头7的富氮气体的压力。在这种情况下，空气分离器15的第二出口端15C就开放在大气中。但是，在这种情况下，由于供给激光束头7的富氮气体的纯度要保持在94％或更高，第一控制阀51A就要以这样一种方式控制，即第一出口端15B和第二出口端15C可以维持在一个预设的期望的范围内。
如上所述，在根据本发明的激光束机中，由于含有极少量氧和水汽的富氮气体在高于大气压的压力下供给光路系统，与常规的干燥空气相比，可以更有效地防止光路系统的火灾并保护光学部件不会由于氧化和水汽而被损蚀。
另外，在根据本发明的激光束机中，由于富氮气体也可以供给激光束头作为一种辅助气体，就可以有效地使用由空气分离器分离出来的富氮气体。另外，由空气分离器分离出来的氧气也可以用作一种辅助气体。
另外，在根据本发明的激光束机中，由于通过始终保持富氮气体或富氧气体的纯度为一个期望的恒定水平或在预设的范围(例如94到99.5％)而可以将富氮气体供给激光束头作为辅助气体，就可以防止在激光束加工过程中出现毛刺。
另外，在根据本发明的激光束机中，由于有第一过滤器用于去除供给空气分离器的空气中的尘埃以及第二过滤器用于去除供给光路罩的分离出的氮气中所含的油雾，就可以提高光路系统中光学部件的寿命。

Claims (10)

1.一种向激光束机的先路系统提供氮气的方法，它包括如下步骤：
向一台用于从所提供的压缩空气中分离氧和氮的空气分离器(15)提供压缩空气；
使由空气分离器所分离的富氮气体通过过滤器(33)，以去除油雾；并且
向激光束机的光路系统(13)的光路罩(11)，通过导管装置(23)通入由空气分离器所分离的富氮气体，以维持光路罩的内部压力高于外界气压。
2.一种向激光束机的光路系统提供氮气的设备，它包括：
用于从压缩空气中去除尘埃的第一过滤器(19)；
用于从来自第一过滤器(19)的压缩空气中分离氧和氮的空气分离器(15)；
用于去除来自空气分离器的富氮气体中所含油雾的第二过滤器(33)；和
用于向激光束机的光路系统(13)的光路罩(11)提供由上述空气分离器分离出的富氮气体的导管装置(23)。
3.一种激光束机，它包括：
用于从压缩空气中去除尘埃的第一过滤器(19)；
一台用于从来自第一过滤器的压缩空气中分离氧和氮的空气分离器(15)；
置于第一导管装置(23)中，用于去除来自空气分离器的富氮气体中所含油雾的第二过滤器(33)；
用来向激光束机的光路罩(11)通入由上述空气分离器分离出的作为保护气体的富氮气体的第一导管装置(23)；
用来向激光束机的激光束头(7)通入由上述空气分离器分离出的作为辅助气体的富氮气体的第二导管装置(39、41、47)，所述的第二导管装置包括连接在空气分离器(15)的第一出口端(15B)之间的用来排放富氮气体的第一导管(47)，和连接在空气分离器(15)的第二出口端(15C)之间的用来排放富氧气体的第二导管(49)；
一个置于上述第一导管(47)中间的第一活页阀(55A)，在打开时用来向激光束头提供富氮气体；
一个置于上述第二导管(49)中间的第二活页阀(55B)，在打开时用来向激光束头提供富氧气体；
一个置于上述第一导管(47)中间的第一压力控制阀(51A)，用来控制上述第一导管中的压力；和
一个置于上述第二导管(49)中间的第二压力控制阀(51B)，用来控制上述第二导管中的压力。
4.权利要求3的激光束机，其中所述的第二导管装置是一根连于光路罩(11)和激光束头(7)之间的导管(39)，用来向激光束头提供富氮气体作为辅助气体。
5.权利要求3的激光束机，其中所述的第二导管装置是一根连于上述空气分离器和激光束头(7)之间的支路导管(41)，用来向激光束头提供富氮气体作为辅助气体。
6.权利要求3的激光束机，其中当上述第一导管中的压力由上述第一压力控制阀(51A)提高时富氮气体的纯度将增加，但是当其中的压力被降低时富氮气体的纯度也将减小。
7.权利要求3的激光束机，其中当上述第一导管中的压力由上述第一压力控制阀(51A)保持恒定并当上述第二导管中的压力由上述第二压力控制阀(51B)降低时，富氮气体的纯度就会增加，但是当上述第一导管中的压力由上述第一压力控制阀(51A)保持恒定并当上述第二导管中的压力由上述第二压力控制阀(51B)提高时，富氮气体的纯度就会减小。
8.权利要求3的激光束机，当上述第一和第二导管(47、49)之间的压差大致保护恒定时，富氮气体的纯度可以大致保护恒定。
9.权利要求3的激光束机，它还包括：
一个用来远程控制上述第一压力控制阀(51A)的第一控制阀(65A)；和
一个用来远程控制上述第二压力控制阀(51B)的第二控制阀(65B)。
10.权利要求3的激光束机，它还包括一个连杆机构(69)，用来同时联锁控制上述第一和第二压力控制阀(51A、51B)以使上述第一和第二导管(47、49)之间的压差可大致保持恒定。
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