JPH02248094A - Ｘ線予備電離パルスレーザー装置 - Google Patents
Ｘ線予備電離パルスレーザー装置Info
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/038—Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、エキシマレーザ−、ハロゲンガスレーザー、
ＴＥＡＣＯ２レーザー、金属蒸気レーザーなど、レーザ
ー媒質をパルス放電により励起し、共振器を用いてレー
ザー発振を行なうパルスレーザ−装置に関する。
ＴＥＡＣＯ２レーザー、金属蒸気レーザーなど、レーザ
ー媒質をパルス放電により励起し、共振器を用いてレー
ザー発振を行なうパルスレーザ−装置に関する。
（従来の技術）
レーザーガス（＊質）を励起してパルスレーザ−発振を
行うレーザー装置としてエキシマレーザ−、ハロゲンガ
スレーザー、“’ｒＥＡＣｏ２レーザー、金属蒸気レー
ザーなどがある。これらは、電子線励起の大出力のもの
を除けば、放電励起のものが一般的である。第９図に従
来の放電励起形パルスレーザ−の回路図の一例を示す。
行うレーザー装置としてエキシマレーザ−、ハロゲンガ
スレーザー、“’ｒＥＡＣｏ２レーザー、金属蒸気レー
ザーなどがある。これらは、電子線励起の大出力のもの
を除けば、放電励起のものが一般的である。第９図に従
来の放電励起形パルスレーザ−の回路図の一例を示す。
これは、レーザー管内に対向して置かれた２つの主電極
３゜４にパルス電圧を加えることによりパルス放電を行
うことになっている。このパルス放電を安定に行わせる
ために予め予備放電による予備電離を行うのが普通であ
り、普通の予備電離は電極近傍に設置された複数のスパ
ークギャップ１２のアーク放電から発生する紫外線によ
って行われる。第９図は、この予備放電をギャップ１２
を含む別のパルス回路で行うようになっている。なお、
図中、１はコンデンサＣ＋ ５はトリガーギャップ（
スイッチング素子）、１３は充電用抵抗である。この予
備放電と主放電とのタイミングは、主放電を予備放電よ
り数十ｎｓ〜数百ｎｓ遅らせて行われる。
３゜４にパルス電圧を加えることによりパルス放電を行
うことになっている。このパルス放電を安定に行わせる
ために予め予備放電による予備電離を行うのが普通であ
り、普通の予備電離は電極近傍に設置された複数のスパ
ークギャップ１２のアーク放電から発生する紫外線によ
って行われる。第９図は、この予備放電をギャップ１２
を含む別のパルス回路で行うようになっている。なお、
図中、１はコンデンサＣ＋ ５はトリガーギャップ（
スイッチング素子）、１３は充電用抵抗である。この予
備放電と主放電とのタイミングは、主放電を予備放電よ
り数十ｎｓ〜数百ｎｓ遅らせて行われる。
第１０図は、この予備放電と主゛放電を、１つの回路で
行わせるようにしたもので、自動予備電離形と呼ばれる
ものである。この動作を簡単に説明すると、トリガーギ
ャップ（スイッチング素子）５を短絡することにより予
め充電されたコンデンサ１ （ＣＩ＞から、予備放電ギ
ャップ１２をとおして電流が流れコンデンサ２ （Ｃ２
）に充電される。
行わせるようにしたもので、自動予備電離形と呼ばれる
ものである。この動作を簡単に説明すると、トリガーギ
ャップ（スイッチング素子）５を短絡することにより予
め充電されたコンデンサ１ （ＣＩ＞から、予備放電ギ
ャップ１２をとおして電流が流れコンデンサ２ （Ｃ２
）に充電される。
このとき予備電離が行われコンデンサ２ （Ｃ２）が十
分に充電されたところで２つの主電極３．４の間で放電
が起き、自動的に、レーザー発振が行われる。そして通
常コンデンサＣ１の容量はコンデンサＣ２に対してＣＩ
≧Ｃ２の関係になっている。
分に充電されたところで２つの主電極３．４の間で放電
が起き、自動的に、レーザー発振が行われる。そして通
常コンデンサＣ１の容量はコンデンサＣ２に対してＣＩ
≧Ｃ２の関係になっている。
（発明が解決しようとする課題）
ところで、このレーザー発振を効率良く行わせ、かつ放
電を安定化するには、充分な予備電離を行う必要がある
。スパークギャップのアーク放電から発生する紫外線利
用の従来のものでは、ガス圧が高くなったり放電体積が
太き（なったりしたときには予備電離が充分とならない
ため、大出力化が難かしいという欠点がある。更に、こ
のスパークギャップは、ガス流路の障害となるため発振
の繰り返しが高くとれないという欠点を持っている。
電を安定化するには、充分な予備電離を行う必要がある
。スパークギャップのアーク放電から発生する紫外線利
用の従来のものでは、ガス圧が高くなったり放電体積が
太き（なったりしたときには予備電離が充分とならない
ため、大出力化が難かしいという欠点がある。更に、こ
のスパークギャップは、ガス流路の障害となるため発振
の繰り返しが高くとれないという欠点を持っている。
一方、大型の装置でＸ線予備電離方式のものが用いられ
ている例がある。この従来のＸ線予備放置方式はガス圧
が高くなったり放電体積か大きくなったりしたときでも
十分な予備電離を行うことができるが、予備放電を主放
電とは別の電源で行っているため電源回路が複雑になり
装置が大型となり高価になるという欠点があった。
ている例がある。この従来のＸ線予備放置方式はガス圧
が高くなったり放電体積か大きくなったりしたときでも
十分な予備電離を行うことができるが、予備放電を主放
電とは別の電源で行っているため電源回路が複雑になり
装置が大型となり高価になるという欠点があった。
以上のようにパルスレーザ−装置の回路において、従来
のスパークギャップのアーク放電から発生する紫外線で
は、充分な予備電離ができないため、レーザー発振効率
が低く、放電も不安定になりがちで大出力化が困難であ
るとともに、発振の繰り返しも高くとれないという欠点
があり、又Ｘ線予備電離方式のものでも従来のものは電
源回路が複雑で高価になるという欠点がった。本発明は
、以上の問題点を解決して、小型で発振の繰り返しが高
く、簡単な構成で安価であり、レーザー発振効率の高い
大出力のＸ線予備電離パルスレーザ−装置を提供するこ
とを目的とする。
のスパークギャップのアーク放電から発生する紫外線で
は、充分な予備電離ができないため、レーザー発振効率
が低く、放電も不安定になりがちで大出力化が困難であ
るとともに、発振の繰り返しも高くとれないという欠点
があり、又Ｘ線予備電離方式のものでも従来のものは電
源回路が複雑で高価になるという欠点がった。本発明は
、以上の問題点を解決して、小型で発振の繰り返しが高
く、簡単な構成で安価であり、レーザー発振効率の高い
大出力のＸ線予備電離パルスレーザ−装置を提供するこ
とを目的とする。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明にかかるパルスレーザ−装置は、レーザー管内に
対向設置された一対の主電極の間でパルス放電を行うこ
とによリレーザー媒質を励起してレーザー発振を行なう
パルスレーザ−装置において、真空気密室内に沿面放電
部を設け、該沿面放電部の沿面放電によるＸ線がレーザ
ー発振時の主放電の予備電離を行うように構成したこと
を特徴とする。
対向設置された一対の主電極の間でパルス放電を行うこ
とによリレーザー媒質を励起してレーザー発振を行なう
パルスレーザ−装置において、真空気密室内に沿面放電
部を設け、該沿面放電部の沿面放電によるＸ線がレーザ
ー発振時の主放電の予備電離を行うように構成したこと
を特徴とする。
又、本発明はレーザ管内に対向設置された１対の主電極
の間で放電を行うこによリレーザー媒質を励起してレー
ザー発振を行うパスルレーザー装置において、前記主電
極にコンデンサＣ２が並列に接続され充電用のコンデン
サＣ１とスイッチング素子とＸ線発生部とコンデンサＣ
２が直列に接続されコンデンサＣＩに充電を行った後に
前記スイッチング素子を導通させコンデンサＣＩを放電
させ前記Ｘ線発生部でＸ線を発生させることによりコン
デンサＣ１よりコンデンサＣ２に電荷を移動させてコン
デンサＣ２を充電し前記主電極に高電圧を発生させパル
ス放電を行わせるような回路構成になっており、かつ、
前記コンデンサＣ１及びＣ２の容量がＣ１＜Ｃ２の関係
になっていることを特徴とする。
の間で放電を行うこによリレーザー媒質を励起してレー
ザー発振を行うパスルレーザー装置において、前記主電
極にコンデンサＣ２が並列に接続され充電用のコンデン
サＣ１とスイッチング素子とＸ線発生部とコンデンサＣ
２が直列に接続されコンデンサＣＩに充電を行った後に
前記スイッチング素子を導通させコンデンサＣＩを放電
させ前記Ｘ線発生部でＸ線を発生させることによりコン
デンサＣ１よりコンデンサＣ２に電荷を移動させてコン
デンサＣ２を充電し前記主電極に高電圧を発生させパル
ス放電を行わせるような回路構成になっており、かつ、
前記コンデンサＣ１及びＣ２の容量がＣ１＜Ｃ２の関係
になっていることを特徴とする。
（作用）
予め高電圧に充電されたコンデンサＣ１をスイッチング
素子を閉じることにより沿面放電部で沿面放電を発生さ
せＸ線を発生させながら、コンデンサＣ２に電荷を移動
させる。この沿面放電によるＸＳａで十分な予備電離を
行った後、電荷移動によって充電されたコンデンサＣ２
により主電極即ち陽極・陰極の間で主放電を行い、レー
ザー媒質を励起し、共振器を用いてレーザー発振を行う
。
素子を閉じることにより沿面放電部で沿面放電を発生さ
せＸ線を発生させながら、コンデンサＣ２に電荷を移動
させる。この沿面放電によるＸＳａで十分な予備電離を
行った後、電荷移動によって充電されたコンデンサＣ２
により主電極即ち陽極・陰極の間で主放電を行い、レー
ザー媒質を励起し、共振器を用いてレーザー発振を行う
。
又、主放電用コンデンサＣ２の容量を充電用のコンデン
サＣ１より大きくなるように構成してあるため予備放電
時に加える電圧を高くでき十分な予備電離を行うことが
できる。
サＣ１より大きくなるように構成してあるため予備放電
時に加える電圧を高くでき十分な予備電離を行うことが
できる。
（実施例）
以下、本発明の実施例について説明する。第１図〜第３
図は沿面放電によるＸ線を利用したものを示す。第１図
に、その要部断面を含む回路図を、第２図に、主電極と
、Ｘ線を発生する沿面放電用電極との関係を説明するた
め第１図の側断面図を示す。
図は沿面放電によるＸ線を利用したものを示す。第１図
に、その要部断面を含む回路図を、第２図に、主電極と
、Ｘ線を発生する沿面放電用電極との関係を説明するた
め第１図の側断面図を示す。
これらの図において、１は充電用のコンデンサＣ＋ 、
２は放電用のコンデンサＣ２，３，４は一対の主電極で
、３は陰極、４は陽極、５はトリガーギャップ（サイラ
トロン、半導体スイッチ等のスイッチング素子であって
もよい。）、６はフェライト等の基盤、７．８は沿面放
電用電極で、沿面放電によりＸ線を発生するもの、９は
前面、１０は放電チャンネル、１１は真空気密室、１４
はダイオード、１５．１６は充電用インダクタンスであ
る。主電極３と４はレーザー管にの中にて対向設置され
、この主電極（陰極）３の背後で気密室１１内に基盤６
に取付けられた沿面放電用電極７を中心に、長手方向に
離間して両側に沿面放電用電極８を対向させて設けであ
る。
２は放電用のコンデンサＣ２，３，４は一対の主電極で
、３は陰極、４は陽極、５はトリガーギャップ（サイラ
トロン、半導体スイッチ等のスイッチング素子であって
もよい。）、６はフェライト等の基盤、７．８は沿面放
電用電極で、沿面放電によりＸ線を発生するもの、９は
前面、１０は放電チャンネル、１１は真空気密室、１４
はダイオード、１５．１６は充電用インダクタンスであ
る。主電極３と４はレーザー管にの中にて対向設置され
、この主電極（陰極）３の背後で気密室１１内に基盤６
に取付けられた沿面放電用電極７を中心に、長手方向に
離間して両側に沿面放電用電極８を対向させて設けであ
る。
基盤６はフェライトの他セラミックス、その他の金属酸
化物又はこれらの複合体を用いる。又、予めその表面の
一部を放電等により急加熱、急冷却して表面処理をして
、放電チャンネルを形成する。前面９はＸ線を透過する
ような薄膜で作られた気密室１１の隔壁を構成している
。
化物又はこれらの複合体を用いる。又、予めその表面の
一部を放電等により急加熱、急冷却して表面処理をして
、放電チャンネルを形成する。前面９はＸ線を透過する
ような薄膜で作られた気密室１１の隔壁を構成している
。
沿面放電用電極のうちの一方の電極７はコンデンサＣ１
に接続されると共にインダクタンス１６に接続される。
に接続されると共にインダクタンス１６に接続される。
又、この電極７は沿面放電部、即ち放電チャンネル１０
を介して他方の電極８に放電路的に接続され、更に、電
線２１にて主電極（陰極）３に接続される。又、陰極３
は、主電極３．４と並列に接続されているコンデンサＣ
２に電線２２にて接続される。
を介して他方の電極８に放電路的に接続され、更に、電
線２１にて主電極（陰極）３に接続される。又、陰極３
は、主電極３．４と並列に接続されているコンデンサＣ
２に電線２２にて接続される。
かくして、コンデンサＣ２は主電極３，４と並列に接続
され、コンデンサＣ１、スイッチング素子５、沿面放電
用電極７．８、一対の主電極のうちの一方の電極（陰極
）３、コンデンサＣ２は直列に接続されたものとなる。
され、コンデンサＣ１、スイッチング素子５、沿面放電
用電極７．８、一対の主電極のうちの一方の電極（陰極
）３、コンデンサＣ２は直列に接続されたものとなる。
又、コンデンサＣ２と０１の容ｆｆ１ｆｌ係はＣ２＞Ｃ
ｔのように設定してある。
ｔのように設定してある。
次にこのように構成された実施例の作用を説明する。
予め高電圧に充電されたコンデンサＣ１をスイッチング
素子５を閉じることにより放電させる。
素子５を閉じることにより放電させる。
この時フェライト等の基盤６の表面で沿面放電を発生さ
せながら、コンデンサＣ２に電荷を移動させる。この沿
面放電は真空中でＸ線を発生する。
せながら、コンデンサＣ２に電荷を移動させる。この沿
面放電は真空中でＸ線を発生する。
この第２図では、沿面放電は主電極の長手方向に平行に
中心から両側に放電チャンネル１０に沿ってそれぞれ発
生するようになっている。ここで発生したＸ線は、主電
極の薄膜で作られており真空気密室１１の隔壁を構成し
ている前面９を透過して主放電領域Ｍに照射され、主放
電領域の予備電離を行なう。この後、電荷移動によって
充電されたコンデンサＣ２が、陽極４と陰極３の間で主
放電を行いレーザーガスを励起して図示せざる共振器に
て矢印りの方向にレーザー光を発射しレーザー発振を自
動的行う。このとき必要なＸ線のエネルギーは、１５〜
２０ｋｅＶ以上とされている。また、Ｘ線発生部（沿面
放電部即ち放電チャンネル１０）に加えられた放電電圧
の１／２〜１／３のエネルギーのＸ線が発生することが
知られている（沿面放電方式、電子線加速方式のどちら
もほとんど同じ）。以上のことにより、Ｘ線発生部に加
えられる電圧は３０〜４０ｋＶ以上必要である。
中心から両側に放電チャンネル１０に沿ってそれぞれ発
生するようになっている。ここで発生したＸ線は、主電
極の薄膜で作られており真空気密室１１の隔壁を構成し
ている前面９を透過して主放電領域Ｍに照射され、主放
電領域の予備電離を行なう。この後、電荷移動によって
充電されたコンデンサＣ２が、陽極４と陰極３の間で主
放電を行いレーザーガスを励起して図示せざる共振器に
て矢印りの方向にレーザー光を発射しレーザー発振を自
動的行う。このとき必要なＸ線のエネルギーは、１５〜
２０ｋｅＶ以上とされている。また、Ｘ線発生部（沿面
放電部即ち放電チャンネル１０）に加えられた放電電圧
の１／２〜１／３のエネルギーのＸ線が発生することが
知られている（沿面放電方式、電子線加速方式のどちら
もほとんど同じ）。以上のことにより、Ｘ線発生部に加
えられる電圧は３０〜４０ｋＶ以上必要である。
一方、主電極間で加えられる電圧は一般に２０〜３０ｋ
Ｖであり、Ｘ線発生部に加えられる電圧より低い必要が
ある。従来のＣ１≧０２に設定された自動予備電離回路
では、Ｘ線発生部に加えられる電圧より主電極間に加え
られる電圧のほうが高くなってしまい、Ｘ線自動予備電
離方式は実現できない。しかしながら、この実施例のよ
うに０１＜Ｃ２となるように、２つのコンデンサの容量
を設定することにより、Ｘ線発生部に加えられる電圧よ
り主電極間に加えられる電圧のほうを低くすることがで
き、Ｘ線自動予備電離方式を実現することが可能となる
。つまり、電荷が容量大のコンデンサＣ２に移動する段
階で沿面放電用電極７゜８に電圧が加えられ、Ｘ線を発
生させるため、その電圧はその後、蓄積されたコンデン
サＣ２の主放電電極３．４に加えられる電圧より高いも
のとなるわけである。
Ｖであり、Ｘ線発生部に加えられる電圧より低い必要が
ある。従来のＣ１≧０２に設定された自動予備電離回路
では、Ｘ線発生部に加えられる電圧より主電極間に加え
られる電圧のほうが高くなってしまい、Ｘ線自動予備電
離方式は実現できない。しかしながら、この実施例のよ
うに０１＜Ｃ２となるように、２つのコンデンサの容量
を設定することにより、Ｘ線発生部に加えられる電圧よ
り主電極間に加えられる電圧のほうを低くすることがで
き、Ｘ線自動予備電離方式を実現することが可能となる
。つまり、電荷が容量大のコンデンサＣ２に移動する段
階で沿面放電用電極７゜８に電圧が加えられ、Ｘ線を発
生させるため、その電圧はその後、蓄積されたコンデン
サＣ２の主放電電極３．４に加えられる電圧より高いも
のとなるわけである。
このＸ線発生部は両方の主電極の背後にあっても良いし
、あるいは、そのどちらか一方の背後にあっても良い。
、あるいは、そのどちらか一方の背後にあっても良い。
また、主電極の近くに真空気密室に入れたＸ線発生部を
設置しても良い。
設置しても良い。
また、フェライト等の基盤６の表面に予め表面処理を行
っであるため、放電の通り易い放電チャンネルを形成で
きる。
っであるため、放電の通り易い放電チャンネルを形成で
きる。
第３図は、第１図及び第２図に示す沿面放電形Ｘ線発生
形式のものにおいて、コンデンサＣ２と主電極３．４の
間に過飽和インダクタンス１７を挿入接続することによ
り、主放電の電流の立ち上がりを速くし、レーザーの発
振効率をより高くしたものである。
形式のものにおいて、コンデンサＣ２と主電極３．４の
間に過飽和インダクタンス１７を挿入接続することによ
り、主放電の電流の立ち上がりを速くし、レーザーの発
振効率をより高くしたものである。
第４図は、この発明のＸ線発生形式の他の実施例を示す
図である。これは、主電極の陰極３の背後の真空気密室
１１内に於いて、電子線１１１９から出た電子を矢印り
の電子線に沿って高速に加速して金属ターゲット２０に
衝突させ、制動放射によりＸ線を発生させるようなＸ線
源を用いた場合の例で、その他の動作は第１図の場合と
同じである。
図である。これは、主電極の陰極３の背後の真空気密室
１１内に於いて、電子線１１１９から出た電子を矢印り
の電子線に沿って高速に加速して金属ターゲット２０に
衝突させ、制動放射によりＸ線を発生させるようなＸ線
源を用いた場合の例で、その他の動作は第１図の場合と
同じである。
第５図は、電子線りを衝突させる金属ターゲットとして
電極前面の薄膜９を用いた場合の実施例である。これら
第４図及び第５図の電子線源としては、ホットカソード
や、プラズマカソードや、フィールドエミッションによ
るコールドカソードなどを用いることができる。第４図
、第５図のＸ線発生部は両方の主電極の背後にあっても
良い。
電極前面の薄膜９を用いた場合の実施例である。これら
第４図及び第５図の電子線源としては、ホットカソード
や、プラズマカソードや、フィールドエミッションによ
るコールドカソードなどを用いることができる。第４図
、第５図のＸ線発生部は両方の主電極の背後にあっても
良い。
あるいは、そのどちらか一方の背後にあっても良い。ま
た、主電極の近くに真空気密室に入れたＸ線発生部を設
置しても良い。
た、主電極の近くに真空気密室に入れたＸ線発生部を設
置しても良い。
第６図〜第８図は予備電離に沿面放電による紫外線を用
いた応用例を示す。前実施例との主な相違は前面９を複
数個の孔のあいた金属板又はメツシュで作っており、沿
面放電用電極７，８がレーザーガスＧのあるガス室に存
在することである。
いた応用例を示す。前実施例との主な相違は前面９を複
数個の孔のあいた金属板又はメツシュで作っており、沿
面放電用電極７，８がレーザーガスＧのあるガス室に存
在することである。
第６図及び第７図において、予め高電圧に充電されたコ
ンデンサＣＩをスイッチング素子５を閉じることにより
放電させる。
ンデンサＣＩをスイッチング素子５を閉じることにより
放電させる。
この時フェライト等の基盤６の表面で沿面放電を発生さ
せながら、コンデンサＣ２に電荷を移動させる。この沿
面放電はガス雰囲気中では紫外線を発生する。また、フ
ェライト等の基盤６の表面に予め表面処理を行っておく
ことにより、放電の通り易い放電チャンネル１０を形成
でき、第７図に示すように主電極の長手方向に沿面放電
Ｅを発生させる事ができるようになる。この沿面放電Ｅ
により紫外線Ｕを放射上に発生する。この図では、沿面
数ＭＥは主電極の長手方向に平行に中心の予備電極７か
ら両側の予備電極８晩向ってそれぞれ発生するようにな
っている。ここで発生した紫外線Ｕは、主電極（陰極）
３の前面９を透過して主放電領域Ｍに照射され、主放電
領域の予備電離を行う。この後、電荷移動によって充電
されたコンデンサＣ２が、陽極４と陰極３の間で主放電
を行ないレーザーガスを励起して図示せざる共振器にて
矢印りの方向にレーザー光を発射してレーザー発振を自
動的に行う。この沿面放電により発生する紫外線Ｕは長
手方向全部から発生するので、非常に強力であり充分な
予備電離を行うことができるとともに、第６図のような
自動予備電離回路を採用することにより簡単な回路構成
にすることができる。また、この実施例のように沿面放
電用電極７，８を主電極３の背後に設置することにより
第６図矢印Ｇ方向のレーザーガスの流通抵抗を小さくで
き、従ってレーザー発振の繰り返しを高くすることがで
きる。また、第６図のように主電極の側面に穴１８を開
けたり、その他、主電極の内部にガス流路を設けたりし
て、沿面数％ｆｌｆ極の表面をレーザーガスが流れるよ
うにすることにより、発振の繰り返しを更に高くするこ
とができる。もちろん、この紫外線発生用予備電極は両
方の主電極３．４の背後にあっても良いし、あるいは、
第６図、第７図では陰極３の背後のものを示すが、その
どちらか一方の背後にあっても良い。また、主電極の外
側でその近くに設置しても良い。
せながら、コンデンサＣ２に電荷を移動させる。この沿
面放電はガス雰囲気中では紫外線を発生する。また、フ
ェライト等の基盤６の表面に予め表面処理を行っておく
ことにより、放電の通り易い放電チャンネル１０を形成
でき、第７図に示すように主電極の長手方向に沿面放電
Ｅを発生させる事ができるようになる。この沿面放電Ｅ
により紫外線Ｕを放射上に発生する。この図では、沿面
数ＭＥは主電極の長手方向に平行に中心の予備電極７か
ら両側の予備電極８晩向ってそれぞれ発生するようにな
っている。ここで発生した紫外線Ｕは、主電極（陰極）
３の前面９を透過して主放電領域Ｍに照射され、主放電
領域の予備電離を行う。この後、電荷移動によって充電
されたコンデンサＣ２が、陽極４と陰極３の間で主放電
を行ないレーザーガスを励起して図示せざる共振器にて
矢印りの方向にレーザー光を発射してレーザー発振を自
動的に行う。この沿面放電により発生する紫外線Ｕは長
手方向全部から発生するので、非常に強力であり充分な
予備電離を行うことができるとともに、第６図のような
自動予備電離回路を採用することにより簡単な回路構成
にすることができる。また、この実施例のように沿面放
電用電極７，８を主電極３の背後に設置することにより
第６図矢印Ｇ方向のレーザーガスの流通抵抗を小さくで
き、従ってレーザー発振の繰り返しを高くすることがで
きる。また、第６図のように主電極の側面に穴１８を開
けたり、その他、主電極の内部にガス流路を設けたりし
て、沿面数％ｆｌｆ極の表面をレーザーガスが流れるよ
うにすることにより、発振の繰り返しを更に高くするこ
とができる。もちろん、この紫外線発生用予備電極は両
方の主電極３．４の背後にあっても良いし、あるいは、
第６図、第７図では陰極３の背後のものを示すが、その
どちらか一方の背後にあっても良い。また、主電極の外
側でその近くに設置しても良い。
第８図は、この発明の紫外線利用のものの他の応用例の
回路図である。この応用例は、コンデンサＣ２と主電極
３．４の間に過飽和インダクタンス１７を挿入接続する
ことにより、主放電の電流の立ち上がりを速くすること
ができ、レーザーの発振効率をより高くすることができ
るものである。
回路図である。この応用例は、コンデンサＣ２と主電極
３．４の間に過飽和インダクタンス１７を挿入接続する
ことにより、主放電の電流の立ち上がりを速くすること
ができ、レーザーの発振効率をより高くすることができ
るものである。
第１１図は本発明による別の実施例を示す。本図では、
真空気密室１１内に設けた沿面放電チ゛ヤンネル１０に
より２個のＸ線発生部３０を構成し、このＸ線発生部３
０を主電極３，４と直交配置する。Ｘ線発生部３０は並
列に接続され一端（電源側）はスイッチング素子５に、
他端（アース側）はコンデンサＣ２（２＞に接続される
。又、コンデンサＣ２は主電極３，４と並列に接続され
、かつ、コンデンサＣ’＋（１）、スイッチング素子５
．２個のＸ１１発生部３０、及びコンデンサＣ２が直列
に接続されている。コンデンサＣ２はコンデンサＣ１よ
り容量を大としてあることは前実施例と同様である。
真空気密室１１内に設けた沿面放電チ゛ヤンネル１０に
より２個のＸ線発生部３０を構成し、このＸ線発生部３
０を主電極３，４と直交配置する。Ｘ線発生部３０は並
列に接続され一端（電源側）はスイッチング素子５に、
他端（アース側）はコンデンサＣ２（２＞に接続される
。又、コンデンサＣ２は主電極３，４と並列に接続され
、かつ、コンデンサＣ’＋（１）、スイッチング素子５
．２個のＸ１１発生部３０、及びコンデンサＣ２が直列
に接続されている。コンデンサＣ２はコンデンサＣ１よ
り容量を大としてあることは前実施例と同様である。
本実施例においても、コンデンサＣ１に充電後、スイッ
チング素子５により対向配置の２個のＸ線発生部３０夫
々にて沿面放電される。このとき沿面放電チャンネル１
０から前面９を通してＸ線が両側から主放電領域Ｍに発
射され、その領域の予備電離を充分に行う。この沿面放
電による放電をしながらコンデンサＣ２が充電され、こ
の充電電圧により主電極３．４が印加され、主放電をす
る。
チング素子５により対向配置の２個のＸ線発生部３０夫
々にて沿面放電される。このとき沿面放電チャンネル１
０から前面９を通してＸ線が両側から主放電領域Ｍに発
射され、その領域の予備電離を充分に行う。この沿面放
電による放電をしながらコンデンサＣ２が充電され、こ
の充電電圧により主電極３．４が印加され、主放電をす
る。
かくしてレーザー発振がなされる。
［発明の効果］
以上述べたように本発明を用いることにより、簡単な回
路構成で充分な予備電離を行うことができ、小型で、発
振の繰り返しが高く、簡単な構成で安価で、レーザー発
振効率の高い、大出力の自動予備電離パルスレーザ−装
置が実現できる。
路構成で充分な予備電離を行うことができ、小型で、発
振の繰り返しが高く、簡単な構成で安価で、レーザー発
振効率の高い、大出力の自動予備電離パルスレーザ−装
置が実現できる。
第１図は本発明の一実施例によるＸ線自動予備電離パル
スレーザ−装置の要部断面を含む構成回路を示す図、第
２図はその予備放電部の詳細を示す第１図の側断面図、
第３図は第１図のものに過飽和インダクタンスを接続し
た場合の要部構成回路を示す図、第４図、第５図は同じ
く本発明の一実施例で、Ｘ線発生方式の他の実施例をそ
れぞれ示す回路図、第６図は紫外線利用の構成回路を示
す図、第７図はその予備放電部の詳細を示す第６図の側
断面図、第８図は第６図のものに過飽和インダクタンス
を接続した場合の要部構成回路を示す図、第９図は従来
の別回路による放電励起形パルスレーザー装置の要部構
成回路を示す図、第１０図は従来の１つの回路によるも
ので自動予備電離形パルスレーザー装置の要部構成回路
を示す同第１１図は本発明の別の実施例を示す回路図で
ある。 １．２・・・コンデンサ ３，４・・・主電極５・・・
スイッチング素子 ６・・・堝盤７．８・・・沿面放電
用電極 ９・・・前面１０・・・放電チャンネル １１
・・・真空気密室１２・・・予備電離用スパークギャッ
プ１３・・・充電用抵抗 １４・・・ダイオード１５．
１６・・・充電用インダクタンス１７・・・過飽和イン
ダクタンス １８・・・穴 １９・・・電子線源 ２０・・・金属ターゲット ３０・・・Ｘ線発生部Ｅ・
・・沿面放電 Ｇ・・・ガスの流れ方向Ｋ・・・ガスレ
ーザー管 Ｌ・・・レーザー光発射方向Ｕ・・・紫外線
スレーザ−装置の要部断面を含む構成回路を示す図、第
２図はその予備放電部の詳細を示す第１図の側断面図、
第３図は第１図のものに過飽和インダクタンスを接続し
た場合の要部構成回路を示す図、第４図、第５図は同じ
く本発明の一実施例で、Ｘ線発生方式の他の実施例をそ
れぞれ示す回路図、第６図は紫外線利用の構成回路を示
す図、第７図はその予備放電部の詳細を示す第６図の側
断面図、第８図は第６図のものに過飽和インダクタンス
を接続した場合の要部構成回路を示す図、第９図は従来
の別回路による放電励起形パルスレーザー装置の要部構
成回路を示す図、第１０図は従来の１つの回路によるも
ので自動予備電離形パルスレーザー装置の要部構成回路
を示す同第１１図は本発明の別の実施例を示す回路図で
ある。 １．２・・・コンデンサ ３，４・・・主電極５・・・
スイッチング素子 ６・・・堝盤７．８・・・沿面放電
用電極 ９・・・前面１０・・・放電チャンネル １１
・・・真空気密室１２・・・予備電離用スパークギャッ
プ１３・・・充電用抵抗 １４・・・ダイオード１５．
１６・・・充電用インダクタンス１７・・・過飽和イン
ダクタンス １８・・・穴 １９・・・電子線源 ２０・・・金属ターゲット ３０・・・Ｘ線発生部Ｅ・
・・沿面放電 Ｇ・・・ガスの流れ方向Ｋ・・・ガスレ
ーザー管 Ｌ・・・レーザー光発射方向Ｕ・・・紫外線
Claims (6)
- （１） レーザー管内に対向設置された一対の主電極の
間でパルス放電を行うことによりレーザー媒質を励起し
てレーザー発振を行なうパルスレーザー装置において、
真空気密室内に沿面放電部を設け、該沿面放電部の沿面
放電によるＸ線がレーザー発振時の主放電の予備電離を
行うように構成したことを特徴とするＸ線予備電離パル
スレーザー装置。 - （２） 沿面放電部は基盤材質としてフェライト，セラ
ミックス，その他の金属酸化物，又はこれらの複合体を
用い、その表面の一部を急加熱、急冷却して表面処理を
行うことにより表面上に放電チャンネルを形成してある
請求項（１）記載のＸ線予備電離パルスレーザー装置。 - （３） レーザ管内に対向設置された１対の主電極の間
で放電を行うこによりレーザー媒質を励起してレーザー
発振を行うパスルレーザー装置において、並列接続のＸ
線発生部を設置し、前記主電極にコンデンサＣ＿２が並
列に接続され充電用のコンデンサＣ＿１とスイッチング
素子と前記Ｘ線発生部とコンデンサＣ＿２が直列に接続
されコンデンサＣ＿１に充電を行った後に前記スイッチ
ング素子を導通させコンデンサＣ＿１を放電させ前記Ｘ
線発生部でＸ線を発生させることによりコンデンサＣ＿
１よりコンデンサＣ＿２に電荷を移動させてコンデンサ
Ｃ＿２を充電し前記主電極に高電圧を発生させパルス放
電を行わせるような回路構成になっており、かつ、前記
コンデンサＣ＿１及びＣ＿２の容量がＣ＿１＜Ｃ＿２の
関係になっている請求項（１）又は（２）記載のＸ線予
備電離パルスレーザー装置。 - （４） レーザ管内に対向設置された１対の主電極の間
で放電を行うこによリレーザー媒質を励起してレーザー
発振を行うパスルレーザー装置において、前記主電極に
コンデンサＣ＿２が並列に接続され充電用のコンデンサ
Ｃ＿１とスイッチング素子とＸ線発生部とコンデンサＣ
＿２が直列に接続されコンデンサＣ＿１に充電を行った
後に前記スイッチング素子を導通させコンデンサＣ＿１
を放電させ前記Ｘ線発生部でＸ線を発生させることによ
りコンデンサＣ＿１よりコンデンサＣ＿２に電荷を移動
させてコンデンサＣ＿２を充電し前記主電極に高電圧を
発生させパルス放電を行わせるような回路構成になって
おり、かつ、前記コンデンサＣ＿１及びＣ＿２の容量が
Ｃ＿１＜Ｃ＿２の関係になっているＸ線予備電離パルス
レーザー装置。 - （５） Ｘ線発生部として真空気密室内において電子線
源から出た電子を高速に加速して金属ターゲットに衝突
させ制動放射によりＸ線を発生させるようにした請求項
（３）記載のＸ線予備電離パルスレーザー装置。 - （６） 主電極にコンデンサＣ＿２が並列に接続され充
電用のコンデンサＣ＿１とスイッチング素子と沿面放電
部とコンデンサＣ＿２が直列に接続されコンデンサＣ＿
１に充電を行った後に前記スイッチング素子を導通させ
コンデンサＣ＿１を放電させ前記沿面放電部でＸ線を発
生させることによりコンデンサＣ＿１よりコンデンサＣ
＿２に電荷を移動させてコンデンサＣ＿２を充電し前記
主電極に高電圧を発生させパルス放電を行わせるような
回路構成になっており、かつ前記コンデンサＣ＿１及び
Ｃ＿２の容量がＣ＿１＜Ｃ＿２の関係になっている請求
項（１）記載のＸ線予備電離パルスレーザー装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1067685A JPH02248094A (ja) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | Ｘ線予備電離パルスレーザー装置 |
| US07/494,218 US5048045A (en) | 1989-03-22 | 1990-03-15 | Automatic preionization pulse laser |
| CA002012619A CA2012619A1 (en) | 1989-03-22 | 1990-03-20 | Automatic preionization pulse laser |
| DE4009266A DE4009266C2 (de) | 1989-03-22 | 1990-03-22 | Röntgenstrahlen-Vorionisations-Pulslaser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1067685A JPH02248094A (ja) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | Ｘ線予備電離パルスレーザー装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02248094A true JPH02248094A (ja) | 1990-10-03 |
Family
ID=13352094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1067685A Pending JPH02248094A (ja) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | Ｘ線予備電離パルスレーザー装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5048045A (ja) |
| JP (1) | JPH02248094A (ja) |
| CA (1) | CA2012619A1 (ja) |
| DE (1) | DE4009266C2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4113241C2 (de) * | 1991-04-23 | 1994-08-11 | Lambda Physik Forschung | Gepulster Gasentladungslaser |
| JPH04326584A (ja) * | 1991-04-25 | 1992-11-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 放電励起ガスレーザ装置 |
| US5202892A (en) * | 1991-11-08 | 1993-04-13 | Kigre, Inc. | Pulse forming and delivery system |
| US5293403A (en) * | 1992-09-30 | 1994-03-08 | The Unites States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Pulse discharge laser with passive arc protection |
| US6167065A (en) * | 1997-06-06 | 2000-12-26 | Colorado State University Research Foundation | Compact discharge pumped soft x-ray laser |
| US6650679B1 (en) | 1999-02-10 | 2003-11-18 | Lambda Physik Ag | Preionization arrangement for gas laser |
| US6456643B1 (en) * | 1999-03-31 | 2002-09-24 | Lambda Physik Ag | Surface preionization for gas lasers |
| US6229837B1 (en) * | 1998-10-29 | 2001-05-08 | Tokai Research Establishment Of Japan Atomic Energy Research Institute | Metal-vapor pulsed laser |
| US6757315B1 (en) | 1999-02-10 | 2004-06-29 | Lambda Physik Ag | Corona preionization assembly for a gas laser |
| US6671302B2 (en) * | 2000-08-11 | 2003-12-30 | Lambda Physik Ag | Device for self-initiated UV pre-ionization of a repetitively pulsed gas laser |
| US6535540B1 (en) * | 2000-09-13 | 2003-03-18 | Komatsu Ltd. | Discharge device for pulsed laser |
| FR2853772B1 (fr) * | 2003-04-08 | 2005-07-01 | Production Et De Rech S Appliq | Controle de l'uniformite spatio-temporelle du faisceau d'un laser a gaz pulse |
| US7560716B2 (en) * | 2006-09-22 | 2009-07-14 | Virgin Islands Microsystems, Inc. | Free electron oscillator |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4041414A (en) * | 1973-05-30 | 1977-08-09 | Canadian Patents And Development Limited | Multiple arc radiation preionizer for gas lasers |
| US4085386A (en) * | 1973-05-30 | 1978-04-18 | Westinghouse Electric Corporation | Independent initiation technique of glow discharge production in high-pressure gas laser cavities |
| FR2331899A1 (fr) * | 1975-11-17 | 1977-06-10 | Anvar | Perfectionnements apportes a un dispositif generateur d'un signal electrique d'energie importante pendant un temps bref et laser comportant un tel dispositif |
| US4555787A (en) * | 1980-09-12 | 1985-11-26 | Northrop Corporation | Gas laser preionization device |
| IT1170739B (it) * | 1981-02-20 | 1987-06-03 | Selenia Ind Elettroniche | Integratore di preionizzazione con interruttore a.t. per laser a gas impulsato |
| FR2529400A1 (fr) * | 1982-06-25 | 1983-12-30 | Cilas Alcatel | Laser a gaz a excitation par decharge electrique transverse declenchee par photoionisation |
| US4534035A (en) * | 1983-08-09 | 1985-08-06 | Northrop Corporation | Tandem electric discharges for exciting lasers |
| US4611327A (en) * | 1983-11-25 | 1986-09-09 | Amoco Corporation | Gas transport laser system |
| JPS63229869A (ja) * | 1987-03-19 | 1988-09-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レ−ザ−発振器 |
| JPS6466982A (en) * | 1987-09-08 | 1989-03-13 | Toshiba Corp | Pulsed laser |
| US4905250A (en) * | 1987-11-13 | 1990-02-27 | The European Atomic Energy Community | Pre-ionizing electrode arrangement for a gas discharge laser |
| US4894838A (en) * | 1988-10-19 | 1990-01-16 | Robert Kraft | Electron beam preionization of a high pressure self-sustaining gas laser |
-
1989
- 1989-03-22 JP JP1067685A patent/JPH02248094A/ja active Pending
-
1990
- 1990-03-15 US US07/494,218 patent/US5048045A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-03-20 CA CA002012619A patent/CA2012619A1/en not_active Abandoned
- 1990-03-22 DE DE4009266A patent/DE4009266C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4009266A1 (de) | 1990-09-27 |
| US5048045A (en) | 1991-09-10 |
| DE4009266C2 (de) | 1995-12-14 |
| CA2012619A1 (en) | 1990-09-22 |
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