JPH01218082A - Cross flow type laser device - Google Patents
Cross flow type laser deviceInfo
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- JPH01218082A JPH01218082A JP63045185A JP4518588A JPH01218082A JP H01218082 A JPH01218082 A JP H01218082A JP 63045185 A JP63045185 A JP 63045185A JP 4518588 A JP4518588 A JP 4518588A JP H01218082 A JPH01218082 A JP H01218082A
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- Japan
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- discharge
- discharge tube
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- path
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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
- H01S3/036—Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、パルス放電Co2レーザーやエキシマレーザ
−などの横放電型レーザー装置、特に、放電方向、ガス
流方向およびレーザー光軸方向のうち2つ以上の方向が
直交するクロスフロー型レーザー装置に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a transverse discharge type laser device such as a pulsed discharge Co2 laser or an excimer laser, and particularly to a transverse discharge type laser device such as a pulsed discharge Co2 laser or an excimer laser. The present invention relates to a cross-flow type laser device in which the directions of the two directions are perpendicular to each other.
従来の技術
エキシマレーザ−のような横放電型レーザー装置では、
放電によって放電路内に生成された反応生成物が次に起
る放電を不安定にし、レーザー出力の低下を招く。この
ため次の放電が開始されるまでに、放電路内の反応生成
物を速かに除去する必要がある。この放電路内の反応生
成物を、放電管内のガスの流れをレーザー光軸と直交す
る方向に循環させて除去するレーザー装置が、クロスフ
ロー型レーザー装置である。Conventional technology In transverse discharge laser devices such as excimer lasers,
Reaction products generated in the discharge path by the discharge make the next discharge unstable, leading to a decrease in laser output. Therefore, it is necessary to quickly remove the reaction products in the discharge path before the next discharge starts. A cross-flow type laser device is a laser device that removes reaction products in the discharge path by circulating a gas flow in the discharge tube in a direction perpendicular to the laser optical axis.
従来、このようなりロスフロー型レーザー装置では、放
電管内に設けられた細長いwt、iと平行に円fiJ状
のクロスフローフ1ンヲ設ケ、クロスフローフ1ンの外
周の一部から接線方向に吹き出されるガスを、ガス流ガ
イドによって放電路へ導く構造になっている(例えば、
川下一部他”大出力放電励起工゛キシマレーザー発振器
の開発”昭和62年レーザー学会学術講演会第7回年次
大会29aI −13参照 )。Conventionally, in such a loss flow type laser device, a circular fiJ-shaped cross flow fan 1 is installed parallel to the elongated wt and i provided in the discharge tube, and a cross flow fan 1 is provided in a tangential direction from a part of the outer periphery of the cross flow fan 1. The structure is such that the blown gas is guided to the discharge path by a gas flow guide (for example,
(Refer to Kazushi Kawashita et al. ``Development of high-output discharge excitation system ximer laser oscillator,'' 1986, 7th Annual Conference of the Laser Society of Japan, 29aI-13).
以下、図面を参照しながら、上述したような従来のクロ
スフロー型レーザー装置について説明する。Hereinafter, a conventional cross-flow type laser device as described above will be explained with reference to the drawings.
第3図は従来のクロスフロー型レーザー装置のレーザー
光軸に垂直な断面の構成図である。第3図において、1
はレーザーガス媒質を封入した円筒型の細長い放電管で
ある。2は放電管長手方向に伸びる[極で放電を行い、
レーザーガス媒質を励起する。3は電4iff2に狭ま
れ長手方向の軸がレーザ光の軸と一致する放電路である
。4は細長い円筒形のクロスフローファンで、長手方向
の長さが電極2の長手方向の長さと同程度で、電極2と
平行に放電管内に設けられている。クロスフローフ1ン
4は、図示しない回転導入機を介して放電管1の外部の
モータに連結されている。6はガス流ガイドで、クロス
フローファンの外周の一部から接線方向に吹き出された
ガスを放電路3へ導く。FIG. 3 is a configuration diagram of a cross-section perpendicular to the laser optical axis of a conventional cross-flow type laser device. In Figure 3, 1
is an elongated cylindrical discharge tube filled with a laser gas medium. 2 extends in the longitudinal direction of the discharge tube [discharge occurs at the poles,
Excite the laser gas medium. 3 is a discharge path which is narrowed by the electric current 4iff2 and whose longitudinal axis coincides with the axis of the laser beam. Reference numeral 4 denotes an elongated cylindrical cross-flow fan, whose length in the longitudinal direction is approximately the same as the length in the longitudinal direction of the electrode 2, and is provided in the discharge tube parallel to the electrode 2. The cross flow fan 1 4 is connected to a motor outside the discharge tube 1 via a rotation introduction device (not shown). A gas flow guide 6 guides gas blown out in a tangential direction from a part of the outer periphery of the cross flow fan to the discharge path 3.
以上の構成で、放電管の外部モータによシクロスフロー
フアン4を回転させ、外周の一部から接線方向に吹き出
されたガスがガス流ガイド5に沿って矢印に示す方向に
循環し、放電路3に生成された反応生成物を除去するよ
うになっている。With the above configuration, the cycloflow fan 4 is rotated by the external motor of the discharge tube, and the gas blown out in the tangential direction from a part of the outer circumference circulates in the direction shown by the arrow along the gas flow guide 5, causing discharge. The reaction products generated in path 3 are removed.
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記のようなhn成ではクロスフローフ
1ン4を放電管1の内部に設けなければならないので、
放電管1が大型化する。また、クロスフローフ1ン4か
らのガスの吹き出し方向は外周の接線方向であるため、
クロスフローファン4の吹き出し口と放電路3の距−を
短くすることが困難であり、このため放電路3を通過す
るガス流量が圧力損失によって減少してしまう。さらに
、細長いクロスフローフ1ン4の長手方向にわたってガ
スを一様に吹き出したとしても、放電路3に到達するま
での圧力損失によシー様性が失われ、放tff、路3の
長手方向にわたりて直交して流れるガス流量分布が不均
一となる。この結果、次に行われる放電は放電路長手方
向にわた)て不均一なものとなシ、レーザー光の出力エ
ネルギーは前回の放電によシ生じたレーザー光の出力エ
ネμギーと異る値となる。したがって、放電毎に発生す
るレーザー光の出力エネルギー、すなわちレーザーパル
スエネルギーにゆらぎが生じるという欠点を有していた
。Problems to be Solved by the Invention However, in the above-mentioned hn configuration, the cross flow fan 1 and 4 must be provided inside the discharge tube 1.
The discharge tube 1 becomes larger. Also, since the gas blowing direction from the cross flow fan 1 and 4 is tangential to the outer circumference,
It is difficult to shorten the distance between the outlet of the cross flow fan 4 and the discharge path 3, and therefore the flow rate of gas passing through the discharge path 3 is reduced due to pressure loss. Furthermore, even if the gas is blown out uniformly along the longitudinal direction of the elongated crossflow channel 14, the sheath-like properties are lost due to the pressure loss until it reaches the discharge path 3, and the discharge tff, The gas flow rate distribution that flows perpendicularly across the area becomes non-uniform. As a result, the next discharge is non-uniform over the longitudinal direction of the discharge path, and the output energy of the laser beam is a value different from the output energy μ of the laser beam generated by the previous discharge. becomes. Therefore, there has been a drawback that the output energy of the laser beam generated each time a discharge, that is, the laser pulse energy, fluctuates.
本発明は上記欠点に鑑み、放電管を小型化でき、ガス吹
き出し口からの圧力損失が少く、さらに放電路長手方向
全域にわたってガス流量を一様に分布させることができ
るクロスフロー型レーザー装置を提供するものである。In view of the above-mentioned drawbacks, the present invention provides a cross-flow laser device that can miniaturize the discharge tube, reduce pressure loss from the gas outlet, and evenly distribute the gas flow rate over the entire length of the discharge path. It is something to do.
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために、本発明のクロスフロー型レ
ーザー装置は、放電管にガス入口とガス出口を設けると
ともに、前記ガス入口と前記ガス出口の前記放電管の外
側にそれぞれ接続された管路によって循環ポンプに連結
され前記放電管内側の放電路側部にガス射出口を備えた
ガス導入管が前記ガス射出口が前記放電路に向かうよう
に設けられるとともに、前記ガス導入管は前記ガス入口
に連結されて構成されている。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the cross-flow type laser device of the present invention provides a discharge tube with a gas inlet and a gas outlet, and provides a gas inlet and a gas outlet on the outside of the discharge tube. A gas introduction tube is connected to a circulation pump by pipes respectively connected to the circulation pump and has a gas injection port on the side of the discharge path inside the discharge tube, and the gas injection port is provided so that the gas injection port faces the discharge path, and The introduction pipe is connected to the gas inlet.
作 用
こ0174成によって、ガス射出口を放電路に近接させ
ることができるので、放電路へ効率よくガスを送り込む
ことができる。Due to this configuration, the gas injection port can be brought close to the discharge path, so that gas can be efficiently sent to the discharge path.
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。EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は、本発明の一実施例におけるクロスフロー型レ
ーザー装置のレーザー光軸に垂直な面の断面図を示すも
のである。第1図において、1はレーザーガス媒質を入
れた細長い円筒形の放電管である。2は紙面に垂直なレ
ーザー光軸の方向に平行に伸びる電極、3は電fM2に
よって挾まれる放電路である。4は放電管1の端面の一
方に設けられたガス入口、6は放電管1の下部に設けら
れたガス出口である。6はガス人口4に接続され放電管
1の内部に導入された円筒形のガス導入管で、放電路3
の側面に設置される。7はガス射出口で、放電路3に向
ってガス導入管6の側面の長手方向にスリット状に開口
している。ガス射出ロアの開口幅は、ガス入口4の方か
らガス導入管6の先端に向りて徐々に広くな7ている。FIG. 1 shows a cross-sectional view of a cross-flow type laser device in an embodiment of the present invention in a plane perpendicular to the laser optical axis. In FIG. 1, 1 is an elongated cylindrical discharge tube containing a laser gas medium. Reference numeral 2 represents an electrode extending parallel to the direction of the laser optical axis perpendicular to the plane of the paper, and reference numeral 3 represents a discharge path sandwiched by the electric current fM2. 4 is a gas inlet provided on one end face of the discharge tube 1, and 6 is a gas outlet provided at the bottom of the discharge tube 1. 6 is a cylindrical gas introduction tube connected to the gas port 4 and introduced into the discharge tube 1;
installed on the side of the Reference numeral 7 denotes a gas injection port, which opens in the longitudinal direction of the side surface of the gas introduction tube 6 toward the discharge path 3 in the form of a slit. The opening width of the gas injection lower becomes gradually wider 7 from the gas inlet 4 toward the tip of the gas introduction pipe 6.
8は管路、9は循環ポンプで、ガス人口4とガス出口5
は管路8を介して循環ポンプ9へ連結され、放電管1の
内部のガスを矢印の方向へ循環させる。8 is a pipe, 9 is a circulation pump, gas population 4 and gas outlet 5
is connected to a circulation pump 9 via a conduit 8, and circulates the gas inside the discharge tube 1 in the direction of the arrow.
第2図は、本発明の上記実施例におけるクロスフロー型
レーザー装置の側面から見た要部閘成図である。FIG. 2 is a schematic view of the main parts of the cross-flow type laser device according to the above embodiment of the present invention, seen from the side.
以上のように構成されたクロスフロー型レーザー装置に
ついて、以下その動作を説明する。まず、循環ポンプ9
から送シ出されたガスは、管路8を介してガス人口4を
経由し放電管1の内部に導入される。ガス人口4にはガ
ス導入管6が接続されておシ、ガス人口4に送シ込まれ
たガスは、ガス4人管6の側面に設けられたガス射出ロ
アから吹き出され直ちに放電路3を横断する。このとき
、放電路3を横断するガスは、前回の放電で生成された
反応生成物を放電路3の外へ押し出す。そして放電路3
を通過したガスは、ガス出口6から管路8を介して循環
ポン1eへ戻る。The operation of the cross-flow laser device configured as described above will be described below. First, the circulation pump 9
The gas discharged from the discharge tube 1 is introduced into the discharge tube 1 via the gas port 4 via the conduit 8. A gas introduction pipe 6 is connected to the gas pipe 4, and the gas sent into the gas pipe 4 is blown out from a gas injection lower provided on the side of the gas pipe 6 and immediately flows through the discharge path 3. cross. At this time, the gas crossing the discharge path 3 pushes out the reaction products generated in the previous discharge out of the discharge path 3. and discharge path 3
The gas that has passed through returns from the gas outlet 6 to the circulation pump 1e via the pipe line 8.
以上のように本実施例によれば、ガス射出ロアを放電路
3に近接させることができる。また、ガス射出ロアの開
口形状を変えることによシ、放電路3を横断するガス流
量を任意に設定でき、放電路長手方向のガス流量分布を
一様にすることができる。As described above, according to this embodiment, the gas injection lower can be brought close to the discharge path 3. Furthermore, by changing the opening shape of the gas injection lower, the gas flow rate across the discharge path 3 can be arbitrarily set, and the gas flow rate distribution in the longitudinal direction of the discharge path can be made uniform.
なお、上記一実施例では円筒形のガス導入管6にスリッ
ト状のガス射出ロアを設けたが、ガス導入管6は放電路
側面に設置できるものであればどのような形状でもよく
、また、ガス射出ロアも形状1位置および数を任意に設
定できることは甘うまでもない。In the above embodiment, the slit-shaped gas injection lower was provided in the cylindrical gas introduction pipe 6, but the gas introduction pipe 6 may have any shape as long as it can be installed on the side surface of the discharge path. It goes without saying that the shape, position, and number of the gas injection lowers can be arbitrarily set.
発明の効果
以上のように本発明は、ガス射出口を備えたガス導入管
を放電路の側面に設けることによシ、放電管を著しく小
型化できる。また、ガス射出口から放電路までの間のガ
ス流量の低下を少くできる。Effects of the Invention As described above, the present invention allows the discharge tube to be significantly downsized by providing the gas introduction tube with the gas injection port on the side surface of the discharge path. Further, the decrease in the gas flow rate between the gas injection port and the discharge path can be reduced.
さらに、ガス射出口の形状1位置および数を任意に設定
することによシ放電路長手方向のガス流量分布を一様に
することができるので、放電路長手方向全域にわたって
均一な放電を行うことができ、レーザー光の出力エネル
ギーを安定化できる。したがって、レーザーバμスエネ
ルギーのゆらぎがほとんどなく、特に高くシ返し動作時
では安定したレーザー光の平均パワーが得られるので、
その実用効果は大なるものがある。Furthermore, by arbitrarily setting the shape and number of the gas injection ports, the gas flow rate distribution in the longitudinal direction of the discharge path can be made uniform, so that uniform discharge can be performed over the entire longitudinal direction of the discharge path. The output energy of the laser beam can be stabilized. Therefore, there is almost no fluctuation in the laser bus energy, and a stable average power of the laser beam can be obtained, especially during high-return operation.
Its practical effects are significant.
第1図は本発明の一実施例におけるクロスフロー型レー
ザー装置の断面図、第2図は本発明の一実施例における
クロスフロー型し−ザー装置ノ要部構成図、第3図は従
来のクロスフロー型レーザー装置の断面図である。
1・・・・・・放電管、2・・・・・・電極、3・・・
・・・放電路、4・・・・・・ガス入口、5・・・・・
・ガス出口、6・・・・・・ガス導入管、7・・・・・
・ガス射出口、8・・・・・・管路、10・旧・・循環
ポンプ。FIG. 1 is a sectional view of a cross-flow laser device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the main part of a cross-flow laser device according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of a cross-flow laser device. 1...discharge tube, 2...electrode, 3...
...Discharge path, 4...Gas inlet, 5...
・Gas outlet, 6...Gas inlet pipe, 7...
・Gas injection port, 8...Pipeline, 10. Old...Circulation pump.
Claims (1)
方向に伸びる少くとも1組の電極を設け、前記放電管に
少くとも1つのガス入口と、少くとも1つのガス出口を
設け、前記放電管外部の管路および循環ポンプを介して
前記放電管内のガスを循環させるとともに、少くとも1
つのガス射出口を備えたガス導入管を前記ガス入口に接
続して前記放電管内に導入し、前記ガス射出口が放電路
に向かうように、前記ガス導入管を前記放電路側部に設
けたことを特徴とするクロスフロー型レーザー装置。A discharge tube containing a laser gas medium is provided with at least one set of electrodes extending in the direction of the laser optical axis, the discharge tube is provided with at least one gas inlet and at least one gas outlet, and the discharge tube is provided with at least one gas inlet and at least one gas outlet. The gas in the discharge tube is circulated through the pipe line and the circulation pump, and at least one
A gas introduction tube having two gas injection ports is connected to the gas inlet and introduced into the discharge tube, and the gas introduction tube is provided on the side of the discharge path so that the gas injection ports face the discharge path. A cross-flow type laser device featuring:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63045185A JPH01218082A (en) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | Cross flow type laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63045185A JPH01218082A (en) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | Cross flow type laser device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01218082A true JPH01218082A (en) | 1989-08-31 |
Family
ID=12712214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63045185A Pending JPH01218082A (en) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | Cross flow type laser device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01218082A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02113352U (en) * | 1989-02-28 | 1990-09-11 |
-
1988
- 1988-02-26 JP JP63045185A patent/JPH01218082A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02113352U (en) * | 1989-02-28 | 1990-09-11 |
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