JPH04369284A - ガスレーザ発振装置 - Google Patents
ガスレーザ発振装置Info
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- JPH04369284A JPH04369284A JP14495191A JP14495191A JPH04369284A JP H04369284 A JPH04369284 A JP H04369284A JP 14495191 A JP14495191 A JP 14495191A JP 14495191 A JP14495191 A JP 14495191A JP H04369284 A JPH04369284 A JP H04369284A
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 18
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Landscapes
- Lasers (AREA)
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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアーク放電の発生を防止
するガスレーザ発振装置に関する。
するガスレーザ発振装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図5はガスレーザ発振装置の構成図であ
る。このガスレーザ発振装置はTEACO2 レーザ、
エキシマレーザ等に適用されるUV予備電方式を用いた
ものである。レーザ管1にはガスレーザ媒質が封入され
るとともに、保持板2、3が対向配置され、このうち保
持板2には陰極の主電極4が設けられるとともに保持板
3には陽極の主電極5が設けられている。なお、これら
主電極4、5は対向配置されている。又、保持板2、3
には波形成形用の各ピーキングコンデンサ6、7を介し
て予備電離用の各ピン電極8、9が接続されている。こ
れらピン電極8、9は主電極4、5と接続され、かつこ
れら主電極4、5の近傍に配置されている。各主電極4
、5はそれぞれ高電圧電源10に接続されている。又、
レーザ管1の内部にはガスレーザ媒質の循環用のファン
モータ11が配置されるとともにガスレーザ媒質の温度
上昇を防止する熱交換器12が配置されている。
る。このガスレーザ発振装置はTEACO2 レーザ、
エキシマレーザ等に適用されるUV予備電方式を用いた
ものである。レーザ管1にはガスレーザ媒質が封入され
るとともに、保持板2、3が対向配置され、このうち保
持板2には陰極の主電極4が設けられるとともに保持板
3には陽極の主電極5が設けられている。なお、これら
主電極4、5は対向配置されている。又、保持板2、3
には波形成形用の各ピーキングコンデンサ6、7を介し
て予備電離用の各ピン電極8、9が接続されている。こ
れらピン電極8、9は主電極4、5と接続され、かつこ
れら主電極4、5の近傍に配置されている。各主電極4
、5はそれぞれ高電圧電源10に接続されている。又、
レーザ管1の内部にはガスレーザ媒質の循環用のファン
モータ11が配置されるとともにガスレーザ媒質の温度
上昇を防止する熱交換器12が配置されている。
【0003】かかる構成であれば、パルス高電圧の電気
エネルギが高電圧電源10から各主電極4、5間に供給
されると、各ピーキングコンデンサ6、7に電荷が蓄積
される。これにより、各ピン電極8、9に高電圧が加わ
ってこれらピン電極8、9に予備放電が発生する。この
予備放電により紫外光(UV光)が発生し、主電極4、
5間は予備電離される。これとともに主電極4、5間の
電圧が上昇し、所定の電圧に達すると、主電極4、5の
間にはグロー放電による主放電が発生する。この主放電
の発生によりレーザが励起され、このレーザが図示しな
い光共振器により増幅されてパルスレーザとして出力さ
れる。
エネルギが高電圧電源10から各主電極4、5間に供給
されると、各ピーキングコンデンサ6、7に電荷が蓄積
される。これにより、各ピン電極8、9に高電圧が加わ
ってこれらピン電極8、9に予備放電が発生する。この
予備放電により紫外光(UV光)が発生し、主電極4、
5間は予備電離される。これとともに主電極4、5間の
電圧が上昇し、所定の電圧に達すると、主電極4、5の
間にはグロー放電による主放電が発生する。この主放電
の発生によりレーザが励起され、このレーザが図示しな
い光共振器により増幅されてパルスレーザとして出力さ
れる。
【0004】一方、主放電によりスパッタや準安定原子
等の生成物が生じるが、この生成物はファンモータ11
の循環作用により矢印(イ)方向に流される。そして、
生成物が主電極4、5の主放電領域から流れ出ると、再
びパルス高電圧の電気エネルギが各主電極4、5間に供
給されてパルスレーザが出力される。
等の生成物が生じるが、この生成物はファンモータ11
の循環作用により矢印(イ)方向に流される。そして、
生成物が主電極4、5の主放電領域から流れ出ると、再
びパルス高電圧の電気エネルギが各主電極4、5間に供
給されてパルスレーザが出力される。
【0005】しかしながら、レーザ発振が高繰り返しに
なると、生成物が主電極4、5間から流れ出る前に主電
極4、5間に高電圧が印加される。そうすると、ガスレ
ーザ媒質とともに生成物がイオン化され、このイオン化
の生成物により主電極4、5間にアーク放電が発生する
。なお、このアーク放電の発生はガスレーザ媒質の温度
上昇もその一因と考えられる。このアーク放電が発生す
ると、最終的には主電極4、5の間にグロー放電が発生
せずにレーザが出力されなくなる。
なると、生成物が主電極4、5間から流れ出る前に主電
極4、5間に高電圧が印加される。そうすると、ガスレ
ーザ媒質とともに生成物がイオン化され、このイオン化
の生成物により主電極4、5間にアーク放電が発生する
。なお、このアーク放電の発生はガスレーザ媒質の温度
上昇もその一因と考えられる。このアーク放電が発生す
ると、最終的には主電極4、5の間にグロー放電が発生
せずにレーザが出力されなくなる。
【0006】このようなアーク放電の発生を防止する方
法としてファンモータ1の回転を高速化してガスレーザ
媒質の循環を速くすればよいが、この高速の循環には限
度がある。
法としてファンモータ1の回転を高速化してガスレーザ
媒質の循環を速くすればよいが、この高速の循環には限
度がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上のようにアーク放
電発生を防止するためにガスレーザ媒質の循環を速くし
ているが、この高速の循環には限度がある。そこで本発
明は、アーク放電発生をなくしてレーザ発振高繰返しが
できるガスレーザ発振装置を提供することを目的とする
。
電発生を防止するためにガスレーザ媒質の循環を速くし
ているが、この高速の循環には限度がある。そこで本発
明は、アーク放電発生をなくしてレーザ発振高繰返しが
できるガスレーザ発振装置を提供することを目的とする
。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガスレーザ媒
質が封入されたガスレーザ管の内部に主放電空間を形成
して一対の主電極を配置するとともにこれら主電極の両
側近傍に予備電離用の一対のピン電極をそれぞれ複数対
配置し、かつガスレーザ媒質を循環させる送風機を設け
たガスレーザ発振装置において、ガスレーザ媒質の主放
電空間を通過する側になる各対のピン電極の間に配置さ
れかつこれらピン電極における予備放電用の導体が設け
られた絶縁板をガスレーザ媒質の流れに沿わせて配置し
て上記目的を達成しようとするガスレーザ発振装置であ
る。
質が封入されたガスレーザ管の内部に主放電空間を形成
して一対の主電極を配置するとともにこれら主電極の両
側近傍に予備電離用の一対のピン電極をそれぞれ複数対
配置し、かつガスレーザ媒質を循環させる送風機を設け
たガスレーザ発振装置において、ガスレーザ媒質の主放
電空間を通過する側になる各対のピン電極の間に配置さ
れかつこれらピン電極における予備放電用の導体が設け
られた絶縁板をガスレーザ媒質の流れに沿わせて配置し
て上記目的を達成しようとするガスレーザ発振装置であ
る。
【0009】
【作用】このような手段を備えたことにより、主電極間
の予備電離はピン電極と絶縁板に設けられた導体との間
で発生する予備放電により行われて主放電が発生し、こ
の後に主放電により生じた生成物は絶縁板の面に沿って
2分化されて流れる。このとき、主電極間が予備電離さ
れて生成物も共にイオン化されても、主電極間は絶縁板
で絶縁されてアーク放電は発生しない。
の予備電離はピン電極と絶縁板に設けられた導体との間
で発生する予備放電により行われて主放電が発生し、こ
の後に主放電により生じた生成物は絶縁板の面に沿って
2分化されて流れる。このとき、主電極間が予備電離さ
れて生成物も共にイオン化されても、主電極間は絶縁板
で絶縁されてアーク放電は発生しない。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。なお、図5と同一部分には同一符号
を付してその詳しい説明は省略する。
しながら説明する。なお、図5と同一部分には同一符号
を付してその詳しい説明は省略する。
【0011】図1はガスレーザ発振装置の構成図である
。このガスレーザ発振装置におけるガスレーザ媒質の流
れにおける主電極4、5の下流側のピン電極8の間には
絶縁板20が配置されている。この絶縁板20は各保持
板2、3に対して平行に配置され、かつピン電極8と対
向する位置には予備電離用孔が形成され、この予備電離
用孔の各開口部にそれぞれ球導体21が設けられている
。具体的に絶縁板20は図2に示すように複数の予備電
離用孔22が各ピン電極と対応する位置にそれぞれ形成
され、これら予備電離用孔22の各開口部に球導体21
が設けられている。これら球導体21はニッケルNi、
銅Cu、アルミニウムAlなどにより形成されている。 なお、各予備電離用孔22に設けられた各球導体21の
間にはガスレーザ媒質で満たされている。次に上記の如
く構成された装置の作用について説明する。
。このガスレーザ発振装置におけるガスレーザ媒質の流
れにおける主電極4、5の下流側のピン電極8の間には
絶縁板20が配置されている。この絶縁板20は各保持
板2、3に対して平行に配置され、かつピン電極8と対
向する位置には予備電離用孔が形成され、この予備電離
用孔の各開口部にそれぞれ球導体21が設けられている
。具体的に絶縁板20は図2に示すように複数の予備電
離用孔22が各ピン電極と対応する位置にそれぞれ形成
され、これら予備電離用孔22の各開口部に球導体21
が設けられている。これら球導体21はニッケルNi、
銅Cu、アルミニウムAlなどにより形成されている。 なお、各予備電離用孔22に設けられた各球導体21の
間にはガスレーザ媒質で満たされている。次に上記の如
く構成された装置の作用について説明する。
【0012】パルス高電圧の電気エネルギが高電圧電源
10から各主電極4、5の間に供給されると、各ピーキ
ングコンデンサ6、7に電荷が蓄積され、ピン電極8と
各球導体21との間及びピン電極9に高電圧が加わる。 これにより、ピン電極8から各球導体21を通して絶縁
板20の各面側の2箇所で予備放電が発生するとともに
、ピン電極9に予備放電が発生する。ピン電極8から各
球導体21を通して発生した各予備放電によるUV光は
絶縁板20の両面に沿って主電極4、5間に照射される
とともにピン電極9で発生した予備放電によるUV光も
主電極4、5間に照射される。このUV光の照射により
主電極4、5間は予備電離される。
10から各主電極4、5の間に供給されると、各ピーキ
ングコンデンサ6、7に電荷が蓄積され、ピン電極8と
各球導体21との間及びピン電極9に高電圧が加わる。 これにより、ピン電極8から各球導体21を通して絶縁
板20の各面側の2箇所で予備放電が発生するとともに
、ピン電極9に予備放電が発生する。ピン電極8から各
球導体21を通して発生した各予備放電によるUV光は
絶縁板20の両面に沿って主電極4、5間に照射される
とともにピン電極9で発生した予備放電によるUV光も
主電極4、5間に照射される。このUV光の照射により
主電極4、5間は予備電離される。
【0013】これとともに主電極4、5間の電圧が上昇
し、所定の電圧に達すると、主電極4、5の間にはグロ
ー放電による主放電が発生する。この主放電の発生によ
りレーザが励起され、このレーザが図示しない光共振器
により増幅されてパルスレーザとして出力される。
し、所定の電圧に達すると、主電極4、5の間にはグロ
ー放電による主放電が発生する。この主放電の発生によ
りレーザが励起され、このレーザが図示しない光共振器
により増幅されてパルスレーザとして出力される。
【0014】この後、主放電により生じた生成物はファ
ンモータ11の循環作用により矢印(イ)方向に流され
、絶縁体20の両面に沿って2分化されて主電極4、5
の下流側に流出する。そして、再びパルス高電圧の電気
エネルギが各主電極4、5の間に供給されてパルスレー
ザが出力される。
ンモータ11の循環作用により矢印(イ)方向に流され
、絶縁体20の両面に沿って2分化されて主電極4、5
の下流側に流出する。そして、再びパルス高電圧の電気
エネルギが各主電極4、5の間に供給されてパルスレー
ザが出力される。
【0015】ところで、主放電により生じたスパッタや
寿命の長い準安定原子等の生成物はファンモータ11の
循環作用により絶縁体20の両面に沿って流れる。この
状態に各ピン電極8、9及び主電極4、5間に高電圧が
印加されると、生成物であるスパッタや準安定原子等は
イオン化されるが、絶縁板20が主電極4、5の間に配
置されているので、主電極4、5間に発生するアーク放
電の成長が抑制され、アーク放電発生にまでには至らな
い。
寿命の長い準安定原子等の生成物はファンモータ11の
循環作用により絶縁体20の両面に沿って流れる。この
状態に各ピン電極8、9及び主電極4、5間に高電圧が
印加されると、生成物であるスパッタや準安定原子等は
イオン化されるが、絶縁板20が主電極4、5の間に配
置されているので、主電極4、5間に発生するアーク放
電の成長が抑制され、アーク放電発生にまでには至らな
い。
【0016】従って、レーザ発振が高繰返しになった場
合、前回の主放電発生による生成物が主電極4、5の下
流の主放電発生領域に存在しているときに主電極4、5
間に高電圧が印加されても、主電極4、5間にはアーク
放電は発生しない。この結果、高繰り返しグロー放電が
得られレーザが出力される。
合、前回の主放電発生による生成物が主電極4、5の下
流の主放電発生領域に存在しているときに主電極4、5
間に高電圧が印加されても、主電極4、5間にはアーク
放電は発生しない。この結果、高繰り返しグロー放電が
得られレーザが出力される。
【0017】このように上記一実施例においては、ガス
レーザ媒質の流れにおける主電極4、5の下流側のピン
電極8の間に球導体21を設けた絶縁板20を配置した
ので、主電極4、5の間に主放電の生成物によるアーク
放電の発生が抑制され、たとえレーザ発振が高繰り返し
になってもグロー放電を維持しアーク放電は発生しない
。従って、レーザ発振を高繰り返しで行える。又、ピン
電極8の間には絶縁板20が介在するが、ピン電極8の
予備放電は球導体21との間で絶縁板20の両面の2箇
所でそれぞれ発生して主電極4、5間のガスレーザ媒質
にUV光を有効に照射できる。従って、ピン電極8で発
生したUV光の光量を減少することなくガスレーザ媒質
に照射できる。
レーザ媒質の流れにおける主電極4、5の下流側のピン
電極8の間に球導体21を設けた絶縁板20を配置した
ので、主電極4、5の間に主放電の生成物によるアーク
放電の発生が抑制され、たとえレーザ発振が高繰り返し
になってもグロー放電を維持しアーク放電は発生しない
。従って、レーザ発振を高繰り返しで行える。又、ピン
電極8の間には絶縁板20が介在するが、ピン電極8の
予備放電は球導体21との間で絶縁板20の両面の2箇
所でそれぞれ発生して主電極4、5間のガスレーザ媒質
にUV光を有効に照射できる。従って、ピン電極8で発
生したUV光の光量を減少することなくガスレーザ媒質
に照射できる。
【0018】なお、本発明は上記一実施例に限定される
ものでなくその要旨を変更しない範囲で変形してもよい
。例えば、絶縁板20は図3及び図4に示す各構造にし
てもよい。図3に示す絶縁板30はガスレーザ媒質の流
れに沿った形状に形成したものである。このような形状
にすることによりガスレーザ媒質が効率良く循環できる
。又、図4に示す絶縁板40は2方向にガスレーザ媒質
の流れを作る如くその断面を三角形状に形成し、かつピ
ン電極と対応する位置に予備電離用孔41を形成して球
導体42を設けたものである。このような形状にするこ
とにより2つの循環の流れを作ってガスレーザ媒質が効
率良く循環できる。
ものでなくその要旨を変更しない範囲で変形してもよい
。例えば、絶縁板20は図3及び図4に示す各構造にし
てもよい。図3に示す絶縁板30はガスレーザ媒質の流
れに沿った形状に形成したものである。このような形状
にすることによりガスレーザ媒質が効率良く循環できる
。又、図4に示す絶縁板40は2方向にガスレーザ媒質
の流れを作る如くその断面を三角形状に形成し、かつピ
ン電極と対応する位置に予備電離用孔41を形成して球
導体42を設けたものである。このような形状にするこ
とにより2つの循環の流れを作ってガスレーザ媒質が効
率良く循環できる。
【0019】又、予備電離用孔に設けられる球導体はタ
ングステンW、タンタルTaなどの低スパッタ金属やこ
れらW、Taの合金又は導電性セラミックスを用いても
よい。一方、予備電離用孔に設けられる導体は球導体に
限らず、予備電離用孔を貫通する導体であってもよい。
ングステンW、タンタルTaなどの低スパッタ金属やこ
れらW、Taの合金又は導電性セラミックスを用いても
よい。一方、予備電離用孔に設けられる導体は球導体に
限らず、予備電離用孔を貫通する導体であってもよい。
【0020】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、ア
ーク放電発生をなくしてレーザ発振高繰返しができるガ
スレーザ発振装置を提供できる。
ーク放電発生をなくしてレーザ発振高繰返しができるガ
スレーザ発振装置を提供できる。
【図1】本発明に係わるガスレーザ発振装置の一実施例
を示す構成図。
を示す構成図。
【図2】同装置における絶縁板の構成図。
【図3】同装置における絶縁板の変形例を示す構成図。
【図4】同装置における絶縁板の変形例を示す構成図。
【図5】従来装置の構成図。
1…レーザ管、2,3…保持板、4,5…主電極、6,
7…ピーキングコンデンサ、8,9…ピン電極、10…
高電圧電源、11…ファンモータ、12…熱交換器、2
0…絶縁板、21…球導体。
7…ピーキングコンデンサ、8,9…ピン電極、10…
高電圧電源、11…ファンモータ、12…熱交換器、2
0…絶縁板、21…球導体。
Claims (1)
- 【請求項1】 ガスレーザ媒質が封入されたガスレー
ザ管の内部に主放電空間を形成して一対の主電極を配置
するとともにこれら主電極の両側近傍に予備電離用の一
対のピン電極をそれぞれ複数対配置し、かつ前記ガスレ
ーザ媒質を循環させる送風機を設けたガスレーザ発振装
置において、前記ガスレーザ媒質の前記主放電空間を通
過する側になる各対の前記ピン電極の間に配置されかつ
これらピン電極における予備放電用の導体が設けられた
絶縁板を前記ガスレーザ媒質の流れに沿わせて配置した
ことを特徴とするガスレーザ発振装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14495191A JPH04369284A (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | ガスレーザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14495191A JPH04369284A (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | ガスレーザ発振装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04369284A true JPH04369284A (ja) | 1992-12-22 |
Family
ID=15373989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14495191A Pending JPH04369284A (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | ガスレーザ発振装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04369284A (ja) |
-
1991
- 1991-06-17 JP JP14495191A patent/JPH04369284A/ja active Pending
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