JPH0199271A - ガスレーザ発振装置 - Google Patents
ガスレーザ発振装置Info
- Publication number
- JPH0199271A JPH0199271A JP25750787A JP25750787A JPH0199271A JP H0199271 A JPH0199271 A JP H0199271A JP 25750787 A JP25750787 A JP 25750787A JP 25750787 A JP25750787 A JP 25750787A JP H0199271 A JPH0199271 A JP H0199271A
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- Japan
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- laser
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- box
- replacing
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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
- H01S3/034—Optical devices within, or forming part of, the tube, e.g. windows, mirrors
- H01S3/0346—Protection of windows or mirrors against deleterious effects
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Lasers (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、レーザ媒質ガスを励起してレーザ発振を行な
うガスレーザ発振装置に関する。
うガスレーザ発振装置に関する。
一般に、レーザをレーザ発振させたりすると、レーザ管
内のレーザ媒質ガスがレーザ管内の不純物と反応しレー
ザ出力が低下するという事態が生ずる。特に希ガスハラ
イドエキシマレーザにおいては、レーザ媒質ガスとして
腐食性を有するＨＣＪやＦ２を使用して高出力紫外線レ
ーザ光を得ているので、レーザ発振を行なうとこれら腐
食性のレーザ媒質ガスがレーザの管壁の不純物、レーザ
媒質ガス中に初めから含まれていた不純物、あるいは電
極のスパッタ生成物と反応して、レーザ媒質ガス中にお
ける種々の不純物ガス、例えばＣＣＩ 、ＣＦ 、
Ｓ、ＣＪ 、Ｃｏ２．０２゜４ ４ Ｉ ４ Ｆ２０の濃度が増加する。一方、レーザ発振用のミラー
は強力な紫外線レーザ光に常時さらさられているので、
レーザ媒質ガス中に含まれる不純物ガスがミラー上で光
化学反応を起こし、レーザ光のパターンに沿ってミラー
内面に不純物が堆積し、この不純物層によりレーザ光が
吸収、反射されてレーザ出力を低下させていた。
内のレーザ媒質ガスがレーザ管内の不純物と反応しレー
ザ出力が低下するという事態が生ずる。特に希ガスハラ
イドエキシマレーザにおいては、レーザ媒質ガスとして
腐食性を有するＨＣＪやＦ２を使用して高出力紫外線レ
ーザ光を得ているので、レーザ発振を行なうとこれら腐
食性のレーザ媒質ガスがレーザの管壁の不純物、レーザ
媒質ガス中に初めから含まれていた不純物、あるいは電
極のスパッタ生成物と反応して、レーザ媒質ガス中にお
ける種々の不純物ガス、例えばＣＣＩ 、ＣＦ 、
Ｓ、ＣＪ 、Ｃｏ２．０２゜４ ４ Ｉ ４ Ｆ２０の濃度が増加する。一方、レーザ発振用のミラー
は強力な紫外線レーザ光に常時さらさられているので、
レーザ媒質ガス中に含まれる不純物ガスがミラー上で光
化学反応を起こし、レーザ光のパターンに沿ってミラー
内面に不純物が堆積し、この不純物層によりレーザ光が
吸収、反射されてレーザ出力を低下させていた。
このように不純物の堆積したミラーを交換するのに、従
来ではレーザ管内にＮ２ガスまたは希カスを流した状態
でミラーを取換えるか、あるいは第４図に示ずようにレ
ーザ管５ｏの出口５１にバルブ５２を設け、ミラー５３
を取換える際にはバルブ５２を閉じてレーザ管５ｏ内を
気密にした状態にして、しがる後にミラー５３の交換を
行なっていた。
来ではレーザ管内にＮ２ガスまたは希カスを流した状態
でミラーを取換えるか、あるいは第４図に示ずようにレ
ーザ管５ｏの出口５１にバルブ５２を設け、ミラー５３
を取換える際にはバルブ５２を閉じてレーザ管５ｏ内を
気密にした状態にして、しがる後にミラー５３の交換を
行なっていた。
しかしながら、上記の仕方でミラー５３を交換する場合
には、レーザ管５０内に不純物が流入しないようにする
ことができるものの、新しく交換されたミラーは大気に
さらされていたため、その表面にはＦ２０．ＣＯ２など
の不純物が積層している。
には、レーザ管５０内に不純物が流入しないようにする
ことができるものの、新しく交換されたミラーは大気に
さらされていたため、その表面にはＦ２０．ＣＯ２など
の不純物が積層している。
また、レーザ管５０およびその出口５１の内壁には、Ｈ
（ｌやＦ２のガスが吸着されているので、ミラー５３を
取外すと、レーザ管４の出口５１のミラー５３に接近し
た内壁部分に吸着していたＨＣｊやＦ２４：０２．Ｔ−
（２０，Ｃｏ２等の大気中のカスが急激に吸着し、新た
なミラーを取付は再度レーザ発振させると出口５１の内
壁部分に吸着された大気中のガスが放出されミラー１に
積層するという問題があった。さらにレーザ媒質ガスの
寿命が短かくなるという問題があった。
（ｌやＦ２のガスが吸着されているので、ミラー５３を
取外すと、レーザ管４の出口５１のミラー５３に接近し
た内壁部分に吸着していたＨＣｊやＦ２４：０２．Ｔ−
（２０，Ｃｏ２等の大気中のカスが急激に吸着し、新た
なミラーを取付は再度レーザ発振させると出口５１の内
壁部分に吸着された大気中のガスが放出されミラー１に
積層するという問題があった。さらにレーザ媒質ガスの
寿命が短かくなるという問題があった。
本発明は、レーザ発振用のミラーの交換時にミラー等へ
の不純物の付着を著しく減少させるとともにレーザ媒質
ガスの寿命を高めることの可能なガスレーザ発振装置を
提供することを目的としている。
の不純物の付着を著しく減少させるとともにレーザ媒質
ガスの寿命を高めることの可能なガスレーザ発振装置を
提供することを目的としている。
本発明は、レーザ管と、レーザ管に対して着脱制御され
るミラー部とを備え、前記ミラー部は、外部大気と隔絶
可能なミラー交換ボックス内に収容されていることを特
徴とするガスレーザ発振装置によって、上記従来技術の
問題点を改善するものである。
るミラー部とを備え、前記ミラー部は、外部大気と隔絶
可能なミラー交換ボックス内に収容されていることを特
徴とするガスレーザ発振装置によって、上記従来技術の
問題点を改善するものである。
本発明では、外部大気と隔絶可能なミラー交換ボックス
が設けられ、このミラー交換ボックス内にミラー部が収
容されている。レーザ発振時にはミラー部の現在用いら
れているミラーはレーザ管に押圧されているが、ミラー
交換時には、現在用いられているミラーとレーザ管との
結合を解き、このミラーを新たな交換用のミラーに交換
する。
が設けられ、このミラー交換ボックス内にミラー部が収
容されている。レーザ発振時にはミラー部の現在用いら
れているミラーはレーザ管に押圧されているが、ミラー
交換時には、現在用いられているミラーとレーザ管との
結合を解き、このミラーを新たな交換用のミラーに交換
する。
このときにミラー交換ボックス内は外部大気と隔絶され
ており、交換操作はミラー交換ボックス内で行なわれる
ので、ミラー部の交換された新たな交換用のミラーへの
不純物の付着を著しく減少させることができる。
ており、交換操作はミラー交換ボックス内で行なわれる
ので、ミラー部の交換された新たな交換用のミラーへの
不純物の付着を著しく減少させることができる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明のガスレーザ発振装置の側断面図、第２
図は第１図のＡ−Ａ線における断面図である。
図は第１図のＡ−Ａ線における断面図である。
第１図および第２図おいて、レーザ管１の出口２には、
ベローズ４が取付けられ、ベローズ４の先端部にはシー
ル材６の設けられたフランジ５が溶接されている。レー
ザ管１の端壁３には、ネジ７によって支持部材８が連結
され、支持部材８には、ネジ９によってミラー交換ボッ
クス１０が連結されている。なお支持部材８には、シー
ル材１１．１２が設けられ、これらのシール材１１゜１
２によってレーザ管１内、並びにミラー交換ボックス１
０のチャンバ１３内を大気から完全に遮断している。ま
たミラー交換ボックス１０のチャンバ１３内は、バルブ
２３の開閉により真空にされたり希ガスやＮ２ガスをつ
めかえることが可能である。
ベローズ４が取付けられ、ベローズ４の先端部にはシー
ル材６の設けられたフランジ５が溶接されている。レー
ザ管１の端壁３には、ネジ７によって支持部材８が連結
され、支持部材８には、ネジ９によってミラー交換ボッ
クス１０が連結されている。なお支持部材８には、シー
ル材１１．１２が設けられ、これらのシール材１１゜１
２によってレーザ管１内、並びにミラー交換ボックス１
０のチャンバ１３内を大気から完全に遮断している。ま
たミラー交換ボックス１０のチャンバ１３内は、バルブ
２３の開閉により真空にされたり希ガスやＮ２ガスをつ
めかえることが可能である。
さらにフランジ５と対向してミラー１４が配置されてい
る。ミラー１４は第３図に示すように、四角形状の台座
１５内にシール材１６を介して真空に気密保持されネジ
１７によりネジ止めされている。また台座１５は、ミラ
ー１４をフランジ５に接近させたり遠ざけたりするため
の可動部材１８の溝内に摺動自在に配置されている。可
動部材１８は、複数のネジ１９によって支持部材８との
間隔が調整され、これによりミラー１４をフランジ５に
当接させたり、フランジ５から離したりすることができ
るようになっている。なお複数のネジ１９はそれぞれ、
ミラー交換ボックス１０を貫通しているネジ回し２０（
シール材２１によりチャンバ１３内は大気から遮断）を
回すことにより、支持部材８内を前進したり後退したり
する。
る。ミラー１４は第３図に示すように、四角形状の台座
１５内にシール材１６を介して真空に気密保持されネジ
１７によりネジ止めされている。また台座１５は、ミラ
ー１４をフランジ５に接近させたり遠ざけたりするため
の可動部材１８の溝内に摺動自在に配置されている。可
動部材１８は、複数のネジ１９によって支持部材８との
間隔が調整され、これによりミラー１４をフランジ５に
当接させたり、フランジ５から離したりすることができ
るようになっている。なお複数のネジ１９はそれぞれ、
ミラー交換ボックス１０を貫通しているネジ回し２０（
シール材２１によりチャンバ１３内は大気から遮断）を
回すことにより、支持部材８内を前進したり後退したり
する。
また可動部材１８と支持部材８との間のネジ１９の部分
には、チャンバ１３内がレーザ媒質ガス交換のために真
空にされたときにベローズ４が変形しミラー１４の光軸
がゆがむのを防止するためのバネ２２が設けられている
。
には、チャンバ１３内がレーザ媒質ガス交換のために真
空にされたときにベローズ４が変形しミラー１４の光軸
がゆがむのを防止するためのバネ２２が設けられている
。
また第２図を参照すると、ミラー交換ボックス１０のチ
ャンバ１３内には交換用のミラー３０が案内部材３１の
溝内に摺動自在に位置決めされている。案内部材３１内
には、交換用のミラー３０と対向する側にミラー３０を
加熱するなめのヒータ３２が設けられている。また交換
用のミラー３０は、シール材３５の取付けられた棒３３
を押出すことにより可動部材１８に向かって移動するよ
うになっている。可動部材１８の案内部材３１とは反対
の側には、交換用のミラー３ｏが可動部材１８に案内さ
れたときに押出されたミラー１５を案内する案内部材３
４が位置決めされている。
ャンバ１３内には交換用のミラー３０が案内部材３１の
溝内に摺動自在に位置決めされている。案内部材３１内
には、交換用のミラー３０と対向する側にミラー３０を
加熱するなめのヒータ３２が設けられている。また交換
用のミラー３０は、シール材３５の取付けられた棒３３
を押出すことにより可動部材１８に向かって移動するよ
うになっている。可動部材１８の案内部材３１とは反対
の側には、交換用のミラー３ｏが可動部材１８に案内さ
れたときに押出されたミラー１５を案内する案内部材３
４が位置決めされている。
このような構成のガスレーザ発振装置の操作を次に説明
する。
する。
ガスレーザ発振装置の発振動作中は、ミラー１４が７ラ
ンジ５に押圧され、７ランジ５のシール材６によってレ
ーザ管１内とチャンバ１３内とは完全に遮断されている
。
ンジ５に押圧され、７ランジ５のシール材６によってレ
ーザ管１内とチャンバ１３内とは完全に遮断されている
。
このような状態で発振動作させ、ミラー１４の内面に不
純物が付着するとレーザ出力が低下するので、ミラー交
換ボックス１０をレーザ管１に取付け、ミラー１４を交
換用のミラー３０に交換する交換操作を行なう、この交
換操作では上述のようにレーザ管１内とチャンバ１３内
とを完全に遮断した状態で先づ、パルプ２３を開にして
、チャンバ１３内を真空引きし、次いで交換用のミラー
３０をヒータ３２で加熱し昇温してミラー３０の脱ガス
を行なう０次にヒータ３２の温度を下げ、バルブ２３を
閉にし、ネジ回し２０を回してネジ１９により可動部材
１８１台座１５およびミラー１４を後退させる。ミラー
１４が後退するに従い、これに押圧されていたフランジ
５もベローズ４の作用でミラー１４に当接しながら移動
するが、フランジ５は所定量移動したときにその突設部
２４が支持部材８の突起部２５に街合しそこで止まる。
純物が付着するとレーザ出力が低下するので、ミラー交
換ボックス１０をレーザ管１に取付け、ミラー１４を交
換用のミラー３０に交換する交換操作を行なう、この交
換操作では上述のようにレーザ管１内とチャンバ１３内
とを完全に遮断した状態で先づ、パルプ２３を開にして
、チャンバ１３内を真空引きし、次いで交換用のミラー
３０をヒータ３２で加熱し昇温してミラー３０の脱ガス
を行なう０次にヒータ３２の温度を下げ、バルブ２３を
閉にし、ネジ回し２０を回してネジ１９により可動部材
１８１台座１５およびミラー１４を後退させる。ミラー
１４が後退するに従い、これに押圧されていたフランジ
５もベローズ４の作用でミラー１４に当接しながら移動
するが、フランジ５は所定量移動したときにその突設部
２４が支持部材８の突起部２５に街合しそこで止まる。
これにより、ミラー１４はフランジ５から離れる。
さらにネジ１９を回すと、可動部材１８は案内部材３１
．３４の突起２６．２７に当接し、そこで止まる。この
ときに台Ｍ１５を案内する可動部１８の清は第２図に示
すように案内部材３１゜３４の溝と整列する。
．３４の突起２６．２７に当接し、そこで止まる。この
ときに台Ｍ１５を案内する可動部１８の清は第２図に示
すように案内部材３１゜３４の溝と整列する。
次いで、棒３３を押出すことにより、脱ガス済みの交換
用のミラー３０を案内部材３１の溝に沿って押出す。こ
れにより交換用のミラー３０は可動部材１８の溝に案内
されていままで使用されていたミラー１４の位置に位置
決めされる。このときミラー１４並びにこれを取付けて
いた台［１５は、ミラー３０に押出され、案内部材３４
の溝に案内されそこに収まる。
用のミラー３０を案内部材３１の溝に沿って押出す。こ
れにより交換用のミラー３０は可動部材１８の溝に案内
されていままで使用されていたミラー１４の位置に位置
決めされる。このときミラー１４並びにこれを取付けて
いた台［１５は、ミラー３０に押出され、案内部材３４
の溝に案内されそこに収まる。
このようにしてミラー１４のかわりに、交換用のミラー
３０が可動部材１８の所定位置に位置決めされたときに
ネジ回し２０を回して複数のネジ１９を締付け、ミラー
３０をフランジ５に押圧する。これによりレーザ管１内
とチャンバ１３内とは遮断され、再びレーザ発振動作さ
せることができる。
３０が可動部材１８の所定位置に位置決めされたときに
ネジ回し２０を回して複数のネジ１９を締付け、ミラー
３０をフランジ５に押圧する。これによりレーザ管１内
とチャンバ１３内とは遮断され、再びレーザ発振動作さ
せることができる。
なお、上述した交換用のミラー３０の脱ガス時の操作に
おいて、昇温温度を１００℃乃至２００℃、昇温時間を
約１時間としたときに、不純物としての水Ｈ２０はほと
んどなくなり、不純物として最も重要なＣＯ２も１／１
００程度に減少させることができた。
おいて、昇温温度を１００℃乃至２００℃、昇温時間を
約１時間としたときに、不純物としての水Ｈ２０はほと
んどなくなり、不純物として最も重要なＣＯ２も１／１
００程度に減少させることができた。
このように、本実施例によれば、外部大気と完全に遮断
されうるミラー交換ボックス１０を設け、ミラー交換時
にはこのミラー交換ボックス１０のチャンバ１３内を真
空引きし、交換用のミラー３０を脱ガスした後に、外部
大気と完全に遮断した状態でミラーの交換を行なってい
るので、交換されたミラー３０の表面には不純物がほと
んど付着しておらず、ミラー交換時におけるレーザ管１
の内壁に不純物ガスが吸着するという事態を極めて有効
に防止し、ミラー交換後、パッシベーション膜をレーザ
管１内全体に再度形成せずどもレーザ出力を低下させず
にレーザ発振させることができる。また交換されたミラ
ー３０等への不純物の付着を防止することによりレーザ
媒質ガスの寿命を高めることもできる。
されうるミラー交換ボックス１０を設け、ミラー交換時
にはこのミラー交換ボックス１０のチャンバ１３内を真
空引きし、交換用のミラー３０を脱ガスした後に、外部
大気と完全に遮断した状態でミラーの交換を行なってい
るので、交換されたミラー３０の表面には不純物がほと
んど付着しておらず、ミラー交換時におけるレーザ管１
の内壁に不純物ガスが吸着するという事態を極めて有効
に防止し、ミラー交換後、パッシベーション膜をレーザ
管１内全体に再度形成せずどもレーザ出力を低下させず
にレーザ発振させることができる。また交換されたミラ
ー３０等への不純物の付着を防止することによりレーザ
媒質ガスの寿命を高めることもできる。
以上に説明したように、本発明によれば、レーザ管に対
して着脱制御されるミラー部を外部大気と隔絶可能なミ
ラー交換ボックス内に収容しているので、ミラー交換時
に、ミラー等への不純物の付着を著しく減少させるとと
もにレーザ媒質ガスの寿命を高めることができる。
して着脱制御されるミラー部を外部大気と隔絶可能なミ
ラー交換ボックス内に収容しているので、ミラー交換時
に、ミラー等への不純物の付着を著しく減少させるとと
もにレーザ媒質ガスの寿命を高めることができる。
第１図は本発明のガスレーザ発振装置の側断面図、第２
図は第１図のＡ−Ａ線における断面図、第３図は台座に
取付けられたミラーの斜視図、第４図は従来のガスレー
ザ発振装置の断面図である。 １・・・レーザ管、１０・・・ミラー交換ボックス、１
４・・・ミラー、３０・・・交換用のミラー、３２・・
・ヒータ 特許出願人 浜松ホトニクス株式会社代理人 弁
理士 植 本 雅 治第２図 第３図 第４図
図は第１図のＡ−Ａ線における断面図、第３図は台座に
取付けられたミラーの斜視図、第４図は従来のガスレー
ザ発振装置の断面図である。 １・・・レーザ管、１０・・・ミラー交換ボックス、１
４・・・ミラー、３０・・・交換用のミラー、３２・・
・ヒータ 特許出願人 浜松ホトニクス株式会社代理人 弁
理士 植 本 雅 治第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）レーザ管と、レーザ管に対して着脱制御されるミラ
ー部とを備え、前記ミラー部は、外部大気と隔絶可能な
ミラー交換ボックス内に収容されていることを特徴とす
るガスレーザ発振装置。 ２）前記ミラー部は、交換用のミラーと、交換用のミラ
ーを昇温するための加熱装置とを有し、ミラー交換時に
は前記交換用のミラーは前記加熱装置によって脱ガスさ
れることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のガ
スレーザ発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25750787A JPH0199271A (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | ガスレーザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25750787A JPH0199271A (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | ガスレーザ発振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0199271A true JPH0199271A (ja) | 1989-04-18 |
Family
ID=17307257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25750787A Pending JPH0199271A (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | ガスレーザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0199271A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5889885A (ja) * | 1981-11-24 | 1983-05-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レ−ザ発振器 |
| JPS61203689A (ja) * | 1985-03-07 | 1986-09-09 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ発振装置 |
-
1987
- 1987-10-13 JP JP25750787A patent/JPH0199271A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5889885A (ja) * | 1981-11-24 | 1983-05-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レ−ザ発振器 |
| JPS61203689A (ja) * | 1985-03-07 | 1986-09-09 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ発振装置 |
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