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企業訪問

GAM Laser 企業訪問 No.01


 今回の企業訪問はアメリカに本社を置くGAM LASER, Inc.【6901 TPC DRIVE, #300 ORLANDO FL 32822 USA 】(以下GAM LASER社)を訪れ、同社のプレジデントであるGordon A. Murray氏(以下Gordon氏)にインタビューを行った。GAM LASER社は小型コンパクトなエキシマレーザーを専門に製造するエキシマレーザーメーカーで、研究用はもちろんのこと生産やメディカルの分野で活躍している
LC:はじめまして、レーザー・コンシェルジェです。
GAM:ようこそ、 GAM LASER社へ、社長のGordonです。
LC:私達は日本でレーザー加工の情報サイトを運営しております。今回は日本のマーケットで好調に売り上げを伸ばしている御社のレーザーについて色々お話しをうかがえればと思います。
GAM:わかりました。 この取材を通じてGAM LASER社のことをもっと日本の方に知ってもらえれば光栄です。
LC:ありがとうございます。宜しくお願いします。
GAM:こちらこそ、宜しくお願いします。
=GAM LASERについて=
LC:では、まず初めにGAM LASER社についてお聞かせ下さい。
GAM: GAM LASER社の前身はTACHISTO社で会社はボストンにありました。 1995年に会社をここ米国フロリダ州オーランドに設立し1997年よりレーザーの販売を開始しました。
現在は25名の社員がここで働いております。企業の強さを出せるようにマーケットを絞り少数精鋭で仕事をするスタイルをモットーとしております。

GAM LASER, Inc. Gordon A. Murray氏
特に心臓部分の技術では大手よりも優れた技術も持っていると思います。ご存じのように大手メーカーであるコヒレントは小型から大型の領域全体をカバーしていますが、私達は小型から中型までの領域に絞ったエキシマレーザーに特化している会社です。特化することにより、優れた技術が生み出されます。


GAM LASER社
LC:なぜその領域だったのですか?
GAM:なぜ、GAM LASER社がその領域に絞ったかというと、大きなエネルギーを使用するエキシマレーザーよりも低出力で高繰り返しのエキシマレーザーのほうが圧倒的に需要が多かったからです。
 また、エキシマレーザーはLD励起固体レーザーに比べて出力が出しやすく、装置としても簡素化しやすくコンパクトで安定した製品を提供でき、需要もあるからです。とくにUVレーザーとしては熱影響のほとんど無い加工が行える点で、マイクロマシンや半導体マーケット、医療としてはレーシック(眼科矯正用)でも多くの需要があります。エリア的にはアメリカはもちろん日本、ヨーロッパ、特に今後は中国に期待しています。割合はアメリカが50%を締めています。我々のビジネスはとても好調です。
LC:競合としては?
GAM:もちろんドイツメーカーを取り込んだコヒレントは競合製品があり、強力なコンペです。しかし彼らはハイエンドをメインとしているため、かならずしも常に競合というわけでもありません。エキシマレーザーとしては他にサイマーやコマツとウシオのジョイント企業であるギガフォトンがありますがどちらも小型製品は製造していません。その他にも小さなメーカーがありますが、GAM LASER社には高繰り返し、ロングガスライフというアドバンテージがあります。


GAM LASER社 エキシマレーザー EX5
=製品について=
LC:では、その技術力の高い製品について教えてください。
GAM:GAM LASER社のエキシマレーザーはチャンバー(ガスチューブ)が完全なメタル/セラミックスの構造になっており、ガスや光学系の長寿命化を実現しています。ガスライフは、EX5 KrFタイプで1ガスチャージ約1800万ショットの寿命(出力が半分になる目安)があり、高繰り返し周波数で使用しても十分なガスライフを実現しています。また、チャンバーウインドウを兼ねている共振器ミラーマウントも独自の技術を生かし、シンプルでありながらレーザー安定性を重視した設計・構造になっており、小型ながら生産ライン用のパフォーマンスを持っています。
現在、マイクロマシニングやFBG露光、PLD用光源などのアプリケーションで多く用いられており、これまでの10年間での出荷数は全世界で1000台程の実績となっております。
モデルとしては、EX5EX10EX50EX100EX200となっており、各種波長(157nm、193nm、248nm、308nm、351nm)やパルスエネルギー・繰り返し周波数が異なるモデルをラインナップしておりますので、ご使用用途に合わせて選択可能です。
LC:なるほど、かなり多岐にわたってラインナップされているので、ユーザーのニーズにあった製品を選ぶことが出来そうですね。
GAM:特に生産に使用する場合は繰り返し周波数が高い製品が要求されます。
LC:繰り返し周波数が高くなるとエキシマレーザーの場合は安定性など特に難しいと聞いていますが。
GAM:そうですね。特に1000Hzともなると、常にチャンバー内のガスの状態が良好でないと安定して発振することが出来ません。そのためには高速なガスフローが必要になりますし、高電圧のための電源やスイッチにもノウハウが必要です。He-Neレーザーのようにガス交換の必要のないレーザーでコンタミが発生しない小出力レーザーとは違い様々な工夫が必要となります。先に説明したメタル/セラミックスの構造も工夫の一つです。また、パルスエネルギーの大きなエキシマレーザーに比べコンパクトなGAM LASER社のエキシマレーザーは高繰り返しは行いやすくなっています。
LC:なぜ高繰り返し周波数のエキシマレーザーを作られたのですか?
GAM:それは製造を考えた際に繰り返し周波数が大きなアドバンテージになるからです。マイクロマシニングでは部品をレーザーで削っていきますが、大きなエネルギーを投入すると熱影響で部品がダメになってしまうので、少ないエネルギーで少しずつ加工します。そのため繰り返し周波数が遅いと一つの部品を作るのに何時間もかかってしまいます。しかし繰り返し周波数500Hz以上となると一般のエキシマレーザーに比べ10倍から数十倍以上早くすることが出来るわけです。これはユーザーにとっては非常に重要なことです。レーシックで使用する際も同じ事が言えます。手術のために患者を何時間もじっとさせておくことは難しいですが、レーザーを高繰り返しにすることにより一瞬で手術が終わり、患者への負担が減ります。
LC:なるほど。生産においてタクトは重要ですからね。

=レーザー内部=
GAM:では、発振器の内部をお見せしましょう。
LC:ありがとうございます。
GAM:こちらがEX5のアウターをはずしたところです。
LC:コンパクトに納められていますね。
GAM:コンパクト化するためには効率よくパーツを配置する必要もあります。見て分かるとおり、この大きいのがチャンバーで、上部に電極がついています。GAM LASER社のエキシマレーザーはコロナ放電構造になっており、安定性を高めています。チューブの後方に付いているのがガスフロー用のサーキュレーターファンモーターです。高回転するためにベアリングが特殊なものになっております。電気系は筐体の下部と前方にまとまっております。これがサイラトロンです。プリミックスガスの使用を前提としているのでガス配管もすっきりしています。もちろんハロゲンフィルターも内蔵してます。カバーをはずしてメンテナンスすることは基本的には無いですが、コンパクトで効率よく配置しているためメンテナンスも行いやすくなっています。


EX5のアウターを開けたところ

=エキシマレーザーのメリット=
LC:小型エキシマレーザーのメリットとしてはどのようなものがありますか?
GAM:以前までのレーザー加工機といえば、数kWクラスのCO2レーザーを使用した大型なレーザーシステムが主流でしたが、昨今では小型(コンパクト)なシステムも多く見られるようになってきました。特に産業界では微細加工のニーズが高まり、紫外線レーザーシステムにおいては、YAGの第3高調波(355nm)、およびYAGの第4高調波(266nm)の固体レーザーを搭載したシステムも多くなっています。しかし、まだエネルギーが数μ〜数mJと低く加工性能に限界があり、加工する材料によってはスループットがネックとなっています。一方の小型エキシマレーザーは同様にコンパクトでありながら、数百mJの高エネルギーというメリットがあります。しかも157nmという真空紫外域の波長では1μmレベルの加工が様々な材料に行えます。例えば、266nmのレーザーでガラスを加工するとクラックが入ってしまいますが、157nmではキレイに加工が出来ます。


EX5内部 効率よくパーツが組み込まれている
LC:構造的にはどうですか?
GAM:266nmの固体レーザーでは非常にシビアな共振器構造を持っており、筐体内構造も強固なベースに励起用LD、複数のミラー、高調波結晶など多数の部品を使用しており、非常に複雑なのでアライメントが少しでもずれると出力が出ません。また高調波結晶へダメージが入ってしまうためメンテナンスも大変ですが、GAM LASER社のエキシマレーザーは構造もLD励起固体レーザーに比べれば単純ですし、アライメントはビームプロファイルさえ気にしなければ、調整無くとも発振します。ランニングコストとしてはガスボトルと少しの電気と水だけで、簡単に高出力なUV光源を発振してくれます。



レーザー組立てエリア
=ファクトリーツアー=
LC:では組み立てや出荷検査について教えてください。
GAM:それなら実際に見学してもらいながら説明しましょう。
LC:見せていただけるのですか、ありがとうございます。
GAM:こちらが筐体への組み立てを行っている場所です。
LC:結構広いスペースで組み立てされてるんですね。
GAM:中央のラックにできあがったパーツが置いてあり、両サイドでその部品を筐体へ組みつけていきます。
エキシマレーザーの心臓部であるチャンバーはクリーンルームで組み立てます。もちろんコンタミが進入しないように細心の注意を払いながら慎重に組み立てて、外観検査後ここへ持ち込まれます。筐体にチャンバーを組み付け、配管を行い電磁バルブ、真空ポンプと順番に組み付けていきます。その後電気系を組み付け動作確認を行います。
LC:なるほど
GAM:動作確認を行った後はパッシベーションを行い発振が行えるようにしていきます。
LC:組み立てられたレーザーはその後どうするのですか?
GAM:完成したレーザーは検査室に運び、ガスを充填し発振させ検査をおこないます。では、検査室に行きましょう。
LC:はい。
GAM:こちらが検査室です。いま丁度、EX5ArFが検査の準備を行っています。発振はこのPCでソフトウエアを使って行います。ソフトは直感的に操作が行いやすく作ってあるのですぐに慣れると思います。ちょっと発振させてみましょう。インターロックを解除して、このように簡単な操作で・・・ほら、発振しました。
LC:なるほどホント簡単に発振できますね。
GAM:ここで出荷検査項目のパルスエネルギー、出力安定性そしてビームプロファイルなどを測定します。検査が終わったら、筐体を組み付け、梱包後出荷を行います。以上です。
LC:ありがとうございました。

出荷検査の様子

=レーザー・コンシェルジェについて=
GAM:ところで、レーザーを探している人はどのようにしてレーザー・コンシェルジェでレーザーを探しているのですか?
LC:ひとつは普通にカテゴリーから検索していきます。例えばGAM LASERのレーザーであれば、レーザー発振器のカテゴリーからUVレーザーに進みエキシマレーザーをセレクトします。そうするとメーカー別に一覧になるので必要なレーザーの詳細に進めます。もう一つはレーザー加工からレーザーを探すことも出来ます。
GAM:私達は日本語が分からないので探せないですね。
LC:今はそうですが、レーザー・コンシェルジェは英語サイトを考えていて、来年初頭には公開できるように用意を進めています。
GAM:それは良い情報です。是非早くオープンしてください。


スペシャルムービー
Gordon A. Murray氏からのメッセージ
LC:では最後に日本のユーザーにメッセージをお願いします。
GAM:はい。

左のスペシャルムービーをご覧下さい。
再生ボタンをクリックすると動画の画面に切り替わります。

LC:今日はお忙しい中ありがとうございました。
GAM:こちらこそ、遠く日本から来ていただいてありがとうございました。今後の活躍を期待しています。これからもGAM LASERをよろしくお願いします。

以上、GAM LASER社への企業訪問をお届けいたしました。
エキシマレーザーの心臓部であるチャンバーの組み立て工程は撮影が許可していただけなかったもののこころよく見学させていただいたり、ここには書けない貴重なお話しや今後の展開についても伺うことが出来ました。
なにかとやっかいに思われがちなエキシマレーザーだが、使い方次第で非常に有効なツールになるのではないかと思います。まずは試してみるのも大事ではないでしょうか?

エキシマレーザー EX10 KrF
GAM LASER社のエキシマレーザーは、完全なメタル/セラミックスのチャンバー構造により、ガスや光学系の長寿命化を実現しています。また、チャンバーウインドウを兼ねている共振器ミラーマウントも独自の技術を生かし、シンプルでありながらレーザー安定性を重視した設計・構造になっています。
アプリケーションでは、マイクロマシニングやFBG露光、PLD用光源などに多く用いられ、全世界で1000台程の納入実績をもっています。
また、各種波長やパルスエネルギー・繰り返し周波数が異なるモデルをラインナップしておりますので、ご使用用途に合わせてお選び頂けます。
特長
・小型コンパクトエキシマレーザ
・高繰り返しによる高速加工
・ロングガスライフ

主な仕様 EX10 KrF
レーザ種類:KrFエキシマレーザー
波長:248nm
パルスエネルギー:20mJ@1000Hz
繰返し周波数:1-1000Hz
冷却方式:水冷

エキシマレーザー EX10 KrF


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こちら→info@laser-concierge.com




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