JPH11103106A - レーザー用反射鏡 - Google Patents
レーザー用反射鏡Info
- Publication number
- JPH11103106A JPH11103106A JP13451298A JP13451298A JPH11103106A JP H11103106 A JPH11103106 A JP H11103106A JP 13451298 A JP13451298 A JP 13451298A JP 13451298 A JP13451298 A JP 13451298A JP H11103106 A JPH11103106 A JP H11103106A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mirror
- sic
- laser
- sic layer
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- H01S3/04—Arrangements for thermal management
- H01S3/0401—Arrangements for thermal management of optical elements being part of laser resonator, e.g. windows, mirrors, lenses
-
- 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
- H01S3/04—Arrangements for thermal management
- H01S3/0407—Liquid cooling, e.g. by water
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】反射率が高く、耐熱性の優れたレーザー用反射
鏡を提供すること。 【解決手段】等方性炭素材からなる基材の一方の表面に
高精度研磨した炭化珪素被覆層を設けたものをレーザー
用反射鏡として使用すること。
鏡を提供すること。 【解決手段】等方性炭素材からなる基材の一方の表面に
高精度研磨した炭化珪素被覆層を設けたものをレーザー
用反射鏡として使用すること。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザー用反射鏡に関
し、更に詳しくは特定の構造を有する高出力レーザー用
反射鏡に関するものである。
し、更に詳しくは特定の構造を有する高出力レーザー用
反射鏡に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周知の通り、レーザーは各分野に於いて
広く使用されており、最近の技術の進歩に伴い益々その
利用分野が広がりつつある。これに伴い従来のレーザー
発振器に使用されているレーザー用反射鏡としても、益
々性能の良いものが要求される現状にあり、高出力で、
しかもより波長の短い高出力レーザー用反射鏡が強く要
望されるようになってきた。例えば一例として、真空紫
外域光源について説明すると、このような真空紫外線域
や軟Ｘ線に於ける高出力レーザーにおいては、この波長
域における反射鏡の耐熱性が不充分なため、その出力が
制限されている現状にある。現在このような高出力レー
ザー用反射鏡として検討が進められているものとして
は、小出力装置用としては反射率の点からみればアルミ
ニウム蒸着膜が試用されているが、耐熱性は最も低く、
とくに短波長光に弱く、損傷しきい値がたかだか５ＭＷ
／ｃｍ2と低い。誘導体多層膜の開発もまだ不充分なこ
ともあって、従来は反射率が比較的高く、若干の耐熱性
もあり、かつ光学素子として良質のものが得やすい物質
のなかから、石英ガラス、単結晶Ｓｉ、単結晶Ｍｏが主
に検討されてきている。しかしこれ等各材質のもので
も、全エネルギーの点では５０ｍＪ（Ｍｏ）、ピーク出
力の点では５ＭＷ（Ｓｉ）が得られているにすぎない。
このように従来の発振器に於いて高出力のものが開発さ
れなかった理由としては次のようなことが挙げられる。
即ち、
広く使用されており、最近の技術の進歩に伴い益々その
利用分野が広がりつつある。これに伴い従来のレーザー
発振器に使用されているレーザー用反射鏡としても、益
々性能の良いものが要求される現状にあり、高出力で、
しかもより波長の短い高出力レーザー用反射鏡が強く要
望されるようになってきた。例えば一例として、真空紫
外域光源について説明すると、このような真空紫外線域
や軟Ｘ線に於ける高出力レーザーにおいては、この波長
域における反射鏡の耐熱性が不充分なため、その出力が
制限されている現状にある。現在このような高出力レー
ザー用反射鏡として検討が進められているものとして
は、小出力装置用としては反射率の点からみればアルミ
ニウム蒸着膜が試用されているが、耐熱性は最も低く、
とくに短波長光に弱く、損傷しきい値がたかだか５ＭＷ
／ｃｍ2と低い。誘導体多層膜の開発もまだ不充分なこ
ともあって、従来は反射率が比較的高く、若干の耐熱性
もあり、かつ光学素子として良質のものが得やすい物質
のなかから、石英ガラス、単結晶Ｓｉ、単結晶Ｍｏが主
に検討されてきている。しかしこれ等各材質のもので
も、全エネルギーの点では５０ｍＪ（Ｍｏ）、ピーク出
力の点では５ＭＷ（Ｓｉ）が得られているにすぎない。
このように従来の発振器に於いて高出力のものが開発さ
れなかった理由としては次のようなことが挙げられる。
即ち、
【０００３】（イ）反射鏡面を形成する材料としては融
点の低い、かつ耐熱性の低い材料が試用されてきたため
僅かの温度上昇で鏡面としての機能を失うこと。特に真
空紫外光用反射鏡は、鏡体が真空中で使用されるため、
熱の放散が悪く、未反射の光エネルギーが鏡体内部に蓄
積し、未冷却の場合鏡体の温度は１０００℃以上、部分
的には１５００℃以上にも上昇し、鏡面の破壤減少を起
こすと言われている。 （ロ）上記の従来の鏡体材料の熱伝導率が必ずしも充分
に良好でなかったり、また熱膨張が均一でなかったこ
と。例えば鏡面で充分に反射できずに鏡体内部に熱が一
部蓄積した場合等に於いては、熱伝導率が悪いために鏡
体に大きな且つ不均一な温度分布が生じ、このため鏡体
に歪みを生じ、反射光の散乱等によって小さなスポット
に集光できないこと、正確たるべき反射光軸に狂いが生
じること、などである。
点の低い、かつ耐熱性の低い材料が試用されてきたため
僅かの温度上昇で鏡面としての機能を失うこと。特に真
空紫外光用反射鏡は、鏡体が真空中で使用されるため、
熱の放散が悪く、未反射の光エネルギーが鏡体内部に蓄
積し、未冷却の場合鏡体の温度は１０００℃以上、部分
的には１５００℃以上にも上昇し、鏡面の破壤減少を起
こすと言われている。 （ロ）上記の従来の鏡体材料の熱伝導率が必ずしも充分
に良好でなかったり、また熱膨張が均一でなかったこ
と。例えば鏡面で充分に反射できずに鏡体内部に熱が一
部蓄積した場合等に於いては、熱伝導率が悪いために鏡
体に大きな且つ不均一な温度分布が生じ、このため鏡体
に歪みを生じ、反射光の散乱等によって小さなスポット
に集光できないこと、正確たるべき反射光軸に狂いが生
じること、などである。
【０００４】即ち、高出力レーザー用反射鏡としては、
通常の可視光線等の鏡や通常の長波長用レーザー用反射
鏡と異なり、高融点、優れた耐熱性、大きな伝導率、高
反射率、材料全体として物理的並びに化学的な均一性を
有することが要求されるばかりでなく、特に短い波長に
対しても反射率が高く、高出力用レーザー光に耐え得る
優れたレーザー光耐性を有する基材を使用する必要があ
る。
通常の可視光線等の鏡や通常の長波長用レーザー用反射
鏡と異なり、高融点、優れた耐熱性、大きな伝導率、高
反射率、材料全体として物理的並びに化学的な均一性を
有することが要求されるばかりでなく、特に短い波長に
対しても反射率が高く、高出力用レーザー光に耐え得る
優れたレーザー光耐性を有する基材を使用する必要があ
る。
【０００５】更に、もしエネルギーの一部が鏡体内に蓄
積した場合、鏡体の温度上昇を防ぐ手段、即ち鏡体に冷
却機構を付与せしめ鏡体の損傷を防ぐ必要がある。
積した場合、鏡体の温度上昇を防ぐ手段、即ち鏡体に冷
却機構を付与せしめ鏡体の損傷を防ぐ必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明が解
決しようとする課題は、高出力レーザー用反射鏡として
満足できる反射鏡を開発することである。即ち、反射率
が高く耐熱性の高い反射層を有する高出力用レーザー光
発振に耐え得る反射鏡を提供することである。
決しようとする課題は、高出力レーザー用反射鏡として
満足できる反射鏡を開発することである。即ち、反射率
が高く耐熱性の高い反射層を有する高出力用レーザー光
発振に耐え得る反射鏡を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題は、等方性炭素
質材料の表面に、表面研磨された、特に好ましくは超平
滑研磨された炭化珪素（以下ＳｉＣと称す）薄膜を形成
せしめたものを、レーザー用反射鏡として使用すること
により解決される。特に好ましくはこの際炭素質材料と
して全灰分が１０ｐｐｍ以下で異方比が１．１０以下の
超高純度であり且つ等方性の優れた黒鉛材料を鏡体の素
材として使用し、その一方の面には超平滑面を得るため
にＳｉＣ膜形成、精密研磨、必要に応じて金属又は／及
び酸化物蒸着膜を形成せしめることにより解決される。
質材料の表面に、表面研磨された、特に好ましくは超平
滑研磨された炭化珪素（以下ＳｉＣと称す）薄膜を形成
せしめたものを、レーザー用反射鏡として使用すること
により解決される。特に好ましくはこの際炭素質材料と
して全灰分が１０ｐｐｍ以下で異方比が１．１０以下の
超高純度であり且つ等方性の優れた黒鉛材料を鏡体の素
材として使用し、その一方の面には超平滑面を得るため
にＳｉＣ膜形成、精密研磨、必要に応じて金属又は／及
び酸化物蒸着膜を形成せしめることにより解決される。
【０００８】
【発明の作用並びに構成】本発明のレーザー用反射鏡
は、等方性炭素材の一方の表面に、高精度研磨された炭
化珪素被覆層が、更に必要に応じ該炭化珪素被覆層の上
に金属蒸着又は多層膜が形成されてなるレーザー用反射
鏡である。
は、等方性炭素材の一方の表面に、高精度研磨された炭
化珪素被覆層が、更に必要に応じ該炭化珪素被覆層の上
に金属蒸着又は多層膜が形成されてなるレーザー用反射
鏡である。
【０００９】本発明のレーザー用反射鏡は基本的には炭
素材料を用いた鏡体の表面にＳｉＣの研磨薄膜を形成し
たものであり、次のような大きな特徴がある。
素材料を用いた鏡体の表面にＳｉＣの研磨薄膜を形成し
たものであり、次のような大きな特徴がある。
【００１０】（Ａ）基材として炭素質材料を用いたこ
と。この炭素材は成形加工が容易で融点も高く、耐熱性
に優れ、その上熱伝導率も良好であること。
と。この炭素材は成形加工が容易で融点も高く、耐熱性
に優れ、その上熱伝導率も良好であること。
【００１１】（Ｂ）特に本発明に於いては炭素材料とし
て異方比１．１０以下という等方性の極めて優れた黒鉛
材を使用することにより、不規則歪を抑え光軸の狂いを
極力抑えたこと等の副次的効果と相俟って、高出力レー
ザー用反射鏡として要求される反射鏡としての特性と均
一性が確保されること。この際の等方性とは、すべての
物性に於いて、各方向に於いてほぼ等しい性質を示すこ
とをいい、例えば電気的にも、熱的にもほぼ等しい挙動
を示すことを意味する。特に異方比が１．１０以下特に
１．０６以下の高度に等方化された材料が好ましい。こ
の際の異方比とは、各材料の物理的、機械的、電気的、
化学的等の諸性質がｘ，ｙ，ｚ各軸、各方向に対しての
最大値と最小値との比率である。このように等方性の炭
素材は例えば熱膨張率、熱伝導率が均等であるため、鏡
面から吸収した熱の均等な伝熱、放散に好都合であり、
かつ部分的に加熱されることが少なく膨張係数の低いこ
とと相俟って連続使用による背りや変形等が少なくな
る。このような等方性黒鉛材を用いることにより、特に
後記する超高純度品のものを使用すると瞬間的には数千
度にも達する過酷な条件下においても不純物による異種
金属質による汚染もなく反射鏡の歪みもおこらず安定し
た発振を継続することができる。
て異方比１．１０以下という等方性の極めて優れた黒鉛
材を使用することにより、不規則歪を抑え光軸の狂いを
極力抑えたこと等の副次的効果と相俟って、高出力レー
ザー用反射鏡として要求される反射鏡としての特性と均
一性が確保されること。この際の等方性とは、すべての
物性に於いて、各方向に於いてほぼ等しい性質を示すこ
とをいい、例えば電気的にも、熱的にもほぼ等しい挙動
を示すことを意味する。特に異方比が１．１０以下特に
１．０６以下の高度に等方化された材料が好ましい。こ
の際の異方比とは、各材料の物理的、機械的、電気的、
化学的等の諸性質がｘ，ｙ，ｚ各軸、各方向に対しての
最大値と最小値との比率である。このように等方性の炭
素材は例えば熱膨張率、熱伝導率が均等であるため、鏡
面から吸収した熱の均等な伝熱、放散に好都合であり、
かつ部分的に加熱されることが少なく膨張係数の低いこ
とと相俟って連続使用による背りや変形等が少なくな
る。このような等方性黒鉛材を用いることにより、特に
後記する超高純度品のものを使用すると瞬間的には数千
度にも達する過酷な条件下においても不純物による異種
金属質による汚染もなく反射鏡の歪みもおこらず安定し
た発振を継続することができる。
【００１２】（Ｃ）その表面に黒鉛質と略々同じ膨張係
数を有し剥離せず、且つ研磨によって良質の鏡面が得ら
れ易い、且つそれ自体耐熱性の良好なＳｉＣ層を表面形
成させたこと。
数を有し剥離せず、且つ研磨によって良質の鏡面が得ら
れ易い、且つそれ自体耐熱性の良好なＳｉＣ層を表面形
成させたこと。
【００１３】（Ｄ）このような炭素質材料に形成せしめ
たＳｉＣ層を必要に応じ精密研磨し、より高精度反射面
を得るために更にＳｉＣ層を析出、再び精密研磨を行う
（析出・研磨）工程を繰り返して得られた鏡面を用いる
ことによって、欠陥の無い、再現性の良い鏡面が得られ
ること。
たＳｉＣ層を必要に応じ精密研磨し、より高精度反射面
を得るために更にＳｉＣ層を析出、再び精密研磨を行う
（析出・研磨）工程を繰り返して得られた鏡面を用いる
ことによって、欠陥の無い、再現性の良い鏡面が得られ
ること。
【００１４】（Ｅ）上記の方法で得られた耐熱性、超平
滑ＳｉＣ層上にさらに耐熱性を有する異種金属膜又は酸
化物蒸着層を更に必要に応じて形成せしめ、各種波長光
に適した高反射率鏡面も得られること。
滑ＳｉＣ層上にさらに耐熱性を有する異種金属膜又は酸
化物蒸着層を更に必要に応じて形成せしめ、各種波長光
に適した高反射率鏡面も得られること。
【００１５】本発明に於いて用いられる炭素質基材とし
ては、熱伝導率及び熱膨張係数としては、前者７０〜１
２０ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・℃、後者（３〜７）×１０-6
／℃程度のものが用いられ、特に好ましくは前者８０〜
１１０ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・℃、後者（４．３〜５．
５）×１０-6／℃程度のものが使用される。但し、熱伝
導率は常温〜２００℃での測定値である。尚ＳｉＣの熱
膨張係数は測定温度によって若干異なるが２５〜１３５
０℃の間において（４．３〜５．０）×１０-6／℃であ
る。これによりレーザー用反射鏡として要求される急熱
・急冷の繰り返しによる炭素材とＳｉＣ被覆層との膨張
率の差異による剥離を防ぐことができる。
ては、熱伝導率及び熱膨張係数としては、前者７０〜１
２０ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・℃、後者（３〜７）×１０-6
／℃程度のものが用いられ、特に好ましくは前者８０〜
１１０ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・℃、後者（４．３〜５．
５）×１０-6／℃程度のものが使用される。但し、熱伝
導率は常温〜２００℃での測定値である。尚ＳｉＣの熱
膨張係数は測定温度によって若干異なるが２５〜１３５
０℃の間において（４．３〜５．０）×１０-6／℃であ
る。これによりレーザー用反射鏡として要求される急熱
・急冷の繰り返しによる炭素材とＳｉＣ被覆層との膨張
率の差異による剥離を防ぐことができる。
【００１６】特に本発明に於いては炭素質基材として高
純度の黒鉛材を使用することが好ましい。この際の高純
度としては全灰分が１０ｐｐｍ以下という極めて純度の
高いものを使用するのが好ましい。このような高純度黒
鉛材を使用することによりレーザー反射鏡が高温に曝さ
れることにより生ずる不純物の基材からの蒸散、滲出を
未然に防止でき、ひいてはこの不純物の蒸散に基づく望
ましくない現象を防止できる。この望ましくない現象と
は不純物により波長の精度を乱し、反射鏡の表面が汚染
される結果、反射率が低下したり、レーザー光に対する
耐力が低下するなどのレーザーとしての特性を低下せし
める現象をいう。
純度の黒鉛材を使用することが好ましい。この際の高純
度としては全灰分が１０ｐｐｍ以下という極めて純度の
高いものを使用するのが好ましい。このような高純度黒
鉛材を使用することによりレーザー反射鏡が高温に曝さ
れることにより生ずる不純物の基材からの蒸散、滲出を
未然に防止でき、ひいてはこの不純物の蒸散に基づく望
ましくない現象を防止できる。この望ましくない現象と
は不純物により波長の精度を乱し、反射鏡の表面が汚染
される結果、反射率が低下したり、レーザー光に対する
耐力が低下するなどのレーザーとしての特性を低下せし
める現象をいう。
【００１７】この高純度炭素材はたとえば特願昭６１−
２２４１３１号（特開昭６３−７９７５９号）の方法で
製造することができる。
２２４１３１号（特開昭６３−７９７５９号）の方法で
製造することができる。
【００１８】本発明に於いては等方性かつ超高純度の黒
鉛基材を使用することによりレーザー用反射鏡として極
めて優れた特性を賦与でき、特に高出力レーザー用反射
鏡として有効に使用することができる。
鉛基材を使用することによりレーザー用反射鏡として極
めて優れた特性を賦与でき、特に高出力レーザー用反射
鏡として有効に使用することができる。
【００１９】本発明に於いてはこのような炭素質基材の
表面にＳｉＣ被覆層を適宜な手段たとえばＣＶＲ法、Ｃ
ＶＤ法等を用いて表面に形成する。この際ＳｉＣ膜の形
成方法によって、ＳｉＣ層の光沢、結晶粒度等に若干の
差異があり、それ等がミラーの性質に若干の関係がある
ので、所望の波長域、研磨方法等によって最適の組み合
わせが採用される。
表面にＳｉＣ被覆層を適宜な手段たとえばＣＶＲ法、Ｃ
ＶＤ法等を用いて表面に形成する。この際ＳｉＣ膜の形
成方法によって、ＳｉＣ層の光沢、結晶粒度等に若干の
差異があり、それ等がミラーの性質に若干の関係がある
ので、所望の波長域、研磨方法等によって最適の組み合
わせが採用される。
【００２０】ＳｉＣ形成用の珪素原料としてはＳｉ
Ｈ4、ＳｉＣｌ4、ＳｉＨＣｌ3、（ＣＨ3）3ＳｉＣｌ、
（ＣＨ3）2ＳｉＣｌ2、また炭素原料としては、素材で
ある炭素材を関与させることができる他、別途炭素源と
してＣＣｌ4、ＣＨ4、Ｃ3Ｈ3、Ｃ3Ｈ6等を導入すること
もできる。
Ｈ4、ＳｉＣｌ4、ＳｉＨＣｌ3、（ＣＨ3）3ＳｉＣｌ、
（ＣＨ3）2ＳｉＣｌ2、また炭素原料としては、素材で
ある炭素材を関与させることができる他、別途炭素源と
してＣＣｌ4、ＣＨ4、Ｃ3Ｈ3、Ｃ3Ｈ6等を導入すること
もできる。
【００２１】この他、必要に応じてＨ2、Ａｒ等のキャ
リアガスを適宜導入することも行われる。反応温度は１
０００〜１５００℃にて通常実施される。
リアガスを適宜導入することも行われる。反応温度は１
０００〜１５００℃にて通常実施される。
【００２２】また炭素基材と被研磨ＳｉＣ層との間に中
間ＳｉＣ層を設けることも併用される。即ち、炭素基材
上に先ず低温条件下（１０００〜１２００℃）にてＳｉ
Ｃ層を形成させたのち、より高められた温度条件（１３
００〜１５００℃）下にて再びＣＶＤ法にて結晶系を制
御した被研磨ＳｉＣ層を形成させる方法も用いることが
できる。研磨手段としては、たとえば機械的摺動研磨法
や、懸濁流体研磨法、自重研磨法などが単独又は組み合
わせて採られるが、研磨によって若干ＳｉＣ層が削りと
られるので、削り代を考慮して研磨前のＳｉＣ層の厚さ
は５０μｍ以上、好ましくは２００μｍ以上形成させる
ことが好ましい。通常３００〜８００μｍの厚さに形成
させ、約１００μｍ程削りとって残ったＳｉＣ層が研磨
面鏡面下に約２００μｍ〜４００μｍ残るようにするこ
とが好結果を与える。
間ＳｉＣ層を設けることも併用される。即ち、炭素基材
上に先ず低温条件下（１０００〜１２００℃）にてＳｉ
Ｃ層を形成させたのち、より高められた温度条件（１３
００〜１５００℃）下にて再びＣＶＤ法にて結晶系を制
御した被研磨ＳｉＣ層を形成させる方法も用いることが
できる。研磨手段としては、たとえば機械的摺動研磨法
や、懸濁流体研磨法、自重研磨法などが単独又は組み合
わせて採られるが、研磨によって若干ＳｉＣ層が削りと
られるので、削り代を考慮して研磨前のＳｉＣ層の厚さ
は５０μｍ以上、好ましくは２００μｍ以上形成させる
ことが好ましい。通常３００〜８００μｍの厚さに形成
させ、約１００μｍ程削りとって残ったＳｉＣ層が研磨
面鏡面下に約２００μｍ〜４００μｍ残るようにするこ
とが好結果を与える。
【００２３】研磨前析出層がこれより薄いと部分的に炭
素層が混ったりＳｉＣ層の厚さ分布にムラが生じたりし
て鏡面が不均質になる場合があり、また逆に過剰に厚く
すると、ＳｉＣ層に微細なひび割れ現象が生じ、反射鏡
の性能に悪影響が現れる傾向がある。
素層が混ったりＳｉＣ層の厚さ分布にムラが生じたりし
て鏡面が不均質になる場合があり、また逆に過剰に厚く
すると、ＳｉＣ層に微細なひび割れ現象が生じ、反射鏡
の性能に悪影響が現れる傾向がある。
【００２４】本発明者の研究によれば研磨前３００〜８
００μｍ、研磨後２００〜４００μｍのＳｉＣが表面に
存在するようにすることが反射鏡の性能上好ましい結果
を与えることが見出された。
００μｍ、研磨後２００〜４００μｍのＳｉＣが表面に
存在するようにすることが反射鏡の性能上好ましい結果
を与えることが見出された。
【００２５】一般に鏡面の研磨精度、材質にもよるが反
射すべき光の波長が短くなる程反射率が低くなる。反射
されない光エネルギーは鏡体内部に蓄積され、基体の温
度上昇を伴う。そのために、基体としては耐熱性の高い
炭素を用い、かつ熱的性質の均質な等方性黒鉛材を選
び、鏡面成形材料としては耐熱性の高い均質な炭化珪素
層を用いる。
射すべき光の波長が短くなる程反射率が低くなる。反射
されない光エネルギーは鏡体内部に蓄積され、基体の温
度上昇を伴う。そのために、基体としては耐熱性の高い
炭素を用い、かつ熱的性質の均質な等方性黒鉛材を選
び、鏡面成形材料としては耐熱性の高い均質な炭化珪素
層を用いる。
【００２６】
【実施例】以下に参考例及び実施例を示して本発明を更
に詳しく説明する。
に詳しく説明する。
【００２７】
【参考例１】等方性黒鉛材［東洋炭素(株)製、グレード
名「ＳｉＣ１２」（異方比１．０３見かけ密度１．７
９、熱伝導率８６ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・℃、熱膨張係数
４．９×１０-6／℃）］を直径２５ｍｍ、厚さ１ｃｍに
裁断した（試料Ｂという）。この黒鉛材（試料Ｂ）を高
純度化容器を用いて内圧２０〜２５Ｔｏｒｒ、９００℃
で４時間、２４５０〜２５００℃で１０時間、途中ジク
ロルジフルオルメタンを３ｌ／ＮＴＰ／ｋｇで流通し、
さらに３０００℃にて２０時間の条件で不純物を除去し
た（試料Ａという）。この方法で得られた高純度処理試
料（Ａ）及び、試料（Ｂ）の不純物量を対比して表１に
記す。但し分析方法は発光分光分析及び原子吸光分析に
より、数字の単位はｐｐｍ、（−）印は「検出されず」
を表す。
名「ＳｉＣ１２」（異方比１．０３見かけ密度１．７
９、熱伝導率８６ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・℃、熱膨張係数
４．９×１０-6／℃）］を直径２５ｍｍ、厚さ１ｃｍに
裁断した（試料Ｂという）。この黒鉛材（試料Ｂ）を高
純度化容器を用いて内圧２０〜２５Ｔｏｒｒ、９００℃
で４時間、２４５０〜２５００℃で１０時間、途中ジク
ロルジフルオルメタンを３ｌ／ＮＴＰ／ｋｇで流通し、
さらに３０００℃にて２０時間の条件で不純物を除去し
た（試料Ａという）。この方法で得られた高純度処理試
料（Ａ）及び、試料（Ｂ）の不純物量を対比して表１に
記す。但し分析方法は発光分光分析及び原子吸光分析に
より、数字の単位はｐｐｍ、（−）印は「検出されず」
を表す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【実施例１】参考例１の方法により高純度化処理を施し
た黒鉛材にＳｉＣ被覆処理を施した。即ち、円板２枚を
正確に合わせてＣＶＤ反応炉中に支持せしめＳｉＣｌ4
を共原料として常法に従ってＣＶＤ方によりＳｉＣ層が
５００μｍの厚さに達するまで反応を行わしめた。Ｓｉ
Ｃ被覆形成が完了した時点で炭素基材を取り出し、合わ
せ面を外すと、円板の表面及び側面にのみＳｉＣ層が被
覆され、合わせ面にはＳｉＣ層は被覆されず、炭素基材
のままで残っているものが得られる。合わせ面の周辺部
にはスキ間から僅かに拡散した原料によって薄くＳｉＣ
層の形成が認められるが、軽く研磨することにより、Ｓ
ｉＣ層のない炭素面を裏面に、ＳｉＣ層を有する面が表
面及び側周縁部に付着した鏡体ができる。
た黒鉛材にＳｉＣ被覆処理を施した。即ち、円板２枚を
正確に合わせてＣＶＤ反応炉中に支持せしめＳｉＣｌ4
を共原料として常法に従ってＣＶＤ方によりＳｉＣ層が
５００μｍの厚さに達するまで反応を行わしめた。Ｓｉ
Ｃ被覆形成が完了した時点で炭素基材を取り出し、合わ
せ面を外すと、円板の表面及び側面にのみＳｉＣ層が被
覆され、合わせ面にはＳｉＣ層は被覆されず、炭素基材
のままで残っているものが得られる。合わせ面の周辺部
にはスキ間から僅かに拡散した原料によって薄くＳｉＣ
層の形成が認められるが、軽く研磨することにより、Ｓ
ｉＣ層のない炭素面を裏面に、ＳｉＣ層を有する面が表
面及び側周縁部に付着した鏡体ができる。
【００３０】
【実施例２】実施例１で得た反射鏡のＳｉＣ表面を常法
によって粗研磨についで精研磨し磨き出した。最終精密
研磨面は全面に亘って１．５オングストロームｒｍｓの
超平滑研磨面となっていた。上記の鏡面を図１に示すア
ルゴンエキシマレーザー発振装置に使用した。
によって粗研磨についで精研磨し磨き出した。最終精密
研磨面は全面に亘って１．５オングストロームｒｍｓの
超平滑研磨面となっていた。上記の鏡面を図１に示すア
ルゴンエキシマレーザー発振装置に使用した。
【００３１】但し図１中(１)はＳｉＣ反射鏡、(２)は陰
極、(３)は陽極、(４)は圧力室、(５)はレーザー出力方
向、(６)はＭｇＦ2窓、(７)はＭｇＦ2出力用ミラーを示
し、（Ａ）は４０ｃｍである。出力鏡には、透過率５６
％、反射率５％のＭｇＦ2板を用いた。発振条件は次の
通り。 アルゴンガス圧力：３５ａｔｍ 高反射鏡 ：ＳＩＣ 出力鏡 ：ＭｇＦ2 充電電圧 ：７００ｋＶ 鏡面使用条件 ：鏡面に垂直入射 使用前鏡体温度 ：２３℃
極、(３)は陽極、(４)は圧力室、(５)はレーザー出力方
向、(６)はＭｇＦ2窓、(７)はＭｇＦ2出力用ミラーを示
し、（Ａ）は４０ｃｍである。出力鏡には、透過率５６
％、反射率５％のＭｇＦ2板を用いた。発振条件は次の
通り。 アルゴンガス圧力：３５ａｔｍ 高反射鏡 ：ＳＩＣ 出力鏡 ：ＭｇＦ2 充電電圧 ：７００ｋＶ 鏡面使用条件 ：鏡面に垂直入射 使用前鏡体温度 ：２３℃
【００３２】レーザー光はＭｇＦ2窓（出力取り出し
窓）を通して測定用真空容器内に引き出される。出力取
り出し窓の材料強度が充填可能な最適アルゴン圧力を
３．９Ｍｐａに制限している。
窓）を通して測定用真空容器内に引き出される。出力取
り出し窓の材料強度が充填可能な最適アルゴン圧力を
３．９Ｍｐａに制限している。
【００３３】また、出力の一例を示すとＡｒガス圧力が
３５ａｔｍのとき、全エネルギー：７０ｍＪ、ピーク出
力２０ＭＷを得た。この値は反射鏡として従来の材料を
用いたものに比べ、全エネルギー、ピーク出力共にこれ
等を上回るものである。
３５ａｔｍのとき、全エネルギー：７０ｍＪ、ピーク出
力２０ＭＷを得た。この値は反射鏡として従来の材料を
用いたものに比べ、全エネルギー、ピーク出力共にこれ
等を上回るものである。
【００３４】測定後ミラーの表面を目視したところ、Ｍ
ｇＦ2ミラー表面にはかすかにビームパターン跡が見ら
れたが、ＳｉＣミラー表面には何等変化は見られず、充
分なレーザー耐力及び反射率を有することが確認され
た。
ｇＦ2ミラー表面にはかすかにビームパターン跡が見ら
れたが、ＳｉＣミラー表面には何等変化は見られず、充
分なレーザー耐力及び反射率を有することが確認され
た。
【００３５】ＳｉＣミラーの反射率は１５０ナノメート
ルから８０ナノメートルの真空紫外域において殆ど変化
せず、反射率５０％〜５５％（垂直入射時）と安定して
おり、ほぼ同じ値を示した。
ルから８０ナノメートルの真空紫外域において殆ど変化
せず、反射率５０％〜５５％（垂直入射時）と安定して
おり、ほぼ同じ値を示した。
【図１】図１はレーザー発振装置の一例を示す図面であ
る。
る。
１．石英プレート ２．陰極 ３．陽極 ４．圧力室 ５．レーザー出力方向 ６. ＭｇＦ2窓 ７．ＭｇＦ2出力用ミラー
Claims (2)
- 【請求項１】等方性炭素材からなる基材の一方の表面
に、高精度研磨した炭化珪素被覆層を設けたことを特徴
とするレーザー用反射鏡。 - 【請求項２】請求項１のレーザー用反射鏡であって、炭
化珪素被覆層上に更に金属蒸着又は多層膜コートしたレ
ーザー用反射鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13451298A JPH11103106A (ja) | 1989-03-22 | 1998-04-27 | レーザー用反射鏡 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6949689A JPH02248093A (ja) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | レーザー用反射鏡 |
| JP13451298A JPH11103106A (ja) | 1989-03-22 | 1998-04-27 | レーザー用反射鏡 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6949689A Division JPH02248093A (ja) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | レーザー用反射鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11103106A true JPH11103106A (ja) | 1999-04-13 |
Family
ID=13404385
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6949689A Pending JPH02248093A (ja) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | レーザー用反射鏡 |
| JP13451298A Pending JPH11103106A (ja) | 1989-03-22 | 1998-04-27 | レーザー用反射鏡 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6949689A Pending JPH02248093A (ja) | 1989-03-22 | 1989-03-22 | レーザー用反射鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JPH02248093A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005208294A (ja) * | 2004-01-22 | 2005-08-04 | Institute Of Physical & Chemical Research | レーザー装置における非線形結晶保持箱およびそれを用いたレーザー装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100445776C (zh) * | 2006-11-10 | 2008-12-24 | 深圳新辉达激光科技有限公司 | 一种水冷金属反射镜 |
-
1989
- 1989-03-22 JP JP6949689A patent/JPH02248093A/ja active Pending
-
1998
- 1998-04-27 JP JP13451298A patent/JPH11103106A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005208294A (ja) * | 2004-01-22 | 2005-08-04 | Institute Of Physical & Chemical Research | レーザー装置における非線形結晶保持箱およびそれを用いたレーザー装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02248093A (ja) | 1990-10-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5474816A (en) | Fabrication of amorphous diamond films | |
| US5776552A (en) | Process for the vapor phase synthesis of diamond and highly crystalline diamond | |
| CN1705766A (zh) | 带多层膜的基板及其制造方法 | |
| JPH03505611A (ja) | 赤外線透過性材料 | |
| JP2918860B2 (ja) | 鏡面体 | |
| JP2883100B2 (ja) | 軟ｘ線・真空紫外線用ハーフミラー又はビームスプリッター | |
| Kurosawa et al. | Super‐polished silicon carbide mirror for high‐power operation of excimer lasers in a vacuum ultraviolet spectral range | |
| JPH11103106A (ja) | レーザー用反射鏡 | |
| JPH01317197A (ja) | ダイヤモンド薄膜基板およびその製法 | |
| JPH0336402B2 (ja) | ||
| JP3608504B2 (ja) | 赤外線レーザ用光学部品の製造方法 | |
| JPH01265203A (ja) | レーザー用反射鏡 | |
| JP2535038B2 (ja) | Ｘ線・真空紫外線用多層膜反射鏡 | |
| EP0468502B1 (en) | Light deflector | |
| JPH04114971A (ja) | 複合材 | |
| JPH09142996A (ja) | 反射型マスク基板 | |
| JP3383802B2 (ja) | 反射鏡及びその製造方法 | |
| JP3437389B2 (ja) | 電子線およびｘ線リソグラフィ用マスクメンブレン | |
| JPH065325B2 (ja) | モリブデンミラーの製造方法 | |
| JPH0196975A (ja) | レーザー用反射鏡 | |
| US5246802A (en) | X-ray permeable membrane for X-ray lithographic mask | |
| JP3866912B2 (ja) | リソグラフィ用マスク基板およびその製造方法 | |
| JPH046157A (ja) | レーザー用反射鏡及びその製造方法 | |
| JP2993261B2 (ja) | Ｘ線多層膜反射鏡 | |
| JP2851818B2 (ja) | 高エネルギビーム用光学要素構成材 |