JPH02268476A - パルスガスレーザ発振装置 - Google Patents
パルスガスレーザ発振装置Info
- Publication number
- JPH02268476A JPH02268476A JP8805389A JP8805389A JPH02268476A JP H02268476 A JPH02268476 A JP H02268476A JP 8805389 A JP8805389 A JP 8805389A JP 8805389 A JP8805389 A JP 8805389A JP H02268476 A JPH02268476 A JP H02268476A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge
- ionization
- main discharge
- cathode
- electrode
- 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
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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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
- H01S3/0971—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited
- H01S3/09713—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited with auxiliary ionisation, e.g. double discharge excitation
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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】
［発明の目的コ
（産業上の利用分野）
本発明はパルスガスレーザ発振装置に関する。
（従来の技術）
エキシマレーザやＴＥＡＣＯ２レーザ等のいわゆる横励
起方式のパルスガスレーザ発振装置においては、従来よ
り主放電を安定にするために、予備放電電極を主放電電
極の近傍に設け、主放電空間を予備電離する方式が採ら
れている。一方、装置の大形化に伴ない、主放電空間の
断面積が増大し、より主放電を安定にするために、（イ
）特開昭６１−１３７３８０号公報において、主放電電
極を構成する陰極、陽極の両方に予備電離電極を設ける
技術が開示されている。この（イ）の技術では芯線を誘
電体で囲った予備電離電極を主放電電極の放電面のほぼ
全域にわたって設けた構成になっている。また、これと
は別に（ロ）特開昭５７−８８７８９°号公報において
、きのこ形の主放電電極の両方の近傍に補助電極を設け
た構成が開示されている。この（ロ）の技術では、主放
電電極が穴の開いた網状電極となっている。
起方式のパルスガスレーザ発振装置においては、従来よ
り主放電を安定にするために、予備放電電極を主放電電
極の近傍に設け、主放電空間を予備電離する方式が採ら
れている。一方、装置の大形化に伴ない、主放電空間の
断面積が増大し、より主放電を安定にするために、（イ
）特開昭６１−１３７３８０号公報において、主放電電
極を構成する陰極、陽極の両方に予備電離電極を設ける
技術が開示されている。この（イ）の技術では芯線を誘
電体で囲った予備電離電極を主放電電極の放電面のほぼ
全域にわたって設けた構成になっている。また、これと
は別に（ロ）特開昭５７−８８７８９°号公報において
、きのこ形の主放電電極の両方の近傍に補助電極を設け
た構成が開示されている。この（ロ）の技術では、主放
電電極が穴の開いた網状電極となっている。
（発明が解決しようとする課題）
主放電電極間の距離と電極自体の幅および長さとを大き
くして主放電空間を大きくすると、従来の主放電電極背
面もしくは放電面にコロナ予備型Ｍ電極を設けると、主
放電空間の中心軸を通り放電面に平行な面の近傍部分ま
で予備電離が十分に浸透しない。また、紫外線を発生す
るビン状の予備電離電極を主放電電極の両側に設ける方
式では主放電電極の幅が大きいため、上記放電面に平行
な面に直交する面近傍まで十分浸透しない。すなわち、
主放電電極の幅と主放電電極間の距離とを大きくするこ
とが困難であった。そのため・Ｘ線を照射する方式が考
えられているが、このＸ線方式は設備自体が大掛かりと
なるばかりか、主放電電極をＸ線透過材料とするなどの
材質的な制約が増える難点があった。本発明はこのよう
な事情に鑑みてなされたもので、大断面積の主放電空間
に対して均一に予備電離することの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。
くして主放電空間を大きくすると、従来の主放電電極背
面もしくは放電面にコロナ予備型Ｍ電極を設けると、主
放電空間の中心軸を通り放電面に平行な面の近傍部分ま
で予備電離が十分に浸透しない。また、紫外線を発生す
るビン状の予備電離電極を主放電電極の両側に設ける方
式では主放電電極の幅が大きいため、上記放電面に平行
な面に直交する面近傍まで十分浸透しない。すなわち、
主放電電極の幅と主放電電極間の距離とを大きくするこ
とが困難であった。そのため・Ｘ線を照射する方式が考
えられているが、このＸ線方式は設備自体が大掛かりと
なるばかりか、主放電電極をＸ線透過材料とするなどの
材質的な制約が増える難点があった。本発明はこのよう
な事情に鑑みてなされたもので、大断面積の主放電空間
に対して均一に予備電離することの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。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段と作用）
ガスレーザ媒質を封入した気密容器と、この気密容器内
に設けられた少なくとも一対の主放電電極と、この主放
電電極の放電空間を予備電離する予備電離手段と、上記
放電空間を間にして相対向して設けられた光共振器とを
備えたパルスガスレーザ発振装置において、上記予備電
離手段は上記主放電電極の一方の両側に設けられた第１
の予備電離手段と、上記主放電電極の他方の放電面に主
放電のほぼ全面にコロナ放電を発生させる第２の予備電
離手段とからなるように構成したもので、主放電空間に
対して３方から予備電離作用が生じるようになる。
に設けられた少なくとも一対の主放電電極と、この主放
電電極の放電空間を予備電離する予備電離手段と、上記
放電空間を間にして相対向して設けられた光共振器とを
備えたパルスガスレーザ発振装置において、上記予備電
離手段は上記主放電電極の一方の両側に設けられた第１
の予備電離手段と、上記主放電電極の他方の放電面に主
放電のほぼ全面にコロナ放電を発生させる第２の予備電
離手段とからなるように構成したもので、主放電空間に
対して３方から予備電離作用が生じるようになる。
（実施例）
以下、実施例を示す図面に基いて本発明を説明する。第
１図において、ガスレーザ媒質を封入した気密容器（１
）を有し、この気密容器（１）内には主放電電極と予備
電離作用とが設けられている。
１図において、ガスレーザ媒質を封入した気密容器（１
）を有し、この気密容器（１）内には主放電電極と予備
電離作用とが設けられている。
上記主放電電極は導電性の保持板（２）に保持され、チ
ャン形のプロフィルになる陰極（３）と、この陰極に対
向して設けられ、はぼ全面に複数の貫通穴（４）を穿設
した平板状の陽極（５）とで構成されている。一方、予
備電離手段は第１の予備電離手段として保持板（２）の
両側に垂下する如く所定のピッチで取付けられた複数の
第１ビン電極（８）にスパークギャップをあけてそれぞ
れ対をなして対向する複数の第２ピン電極（７）の他に
、第２の予備電離手段として陽極（５）の背面側に設け
られ誘電体（８）を陽極（５）とで挟装した背面電極（
９）とによって構成された二つからなっている。第２ピ
ン電極（７）は保持板（２）の両側部に電気絶縁体（ｌ
Ｏ）を介在させて挿通保持されている。光共振器は図示
せぬが、紙面垂直方向に放電空間を間にして対向設置さ
れている。上記主放電電極および予備電離電極とに高圧
パルスを供給するための回路は次のように構成されてい
る。すなわち、高圧直流電源（１１）を有し、充放電コ
ンデンサ（１２）およびコイル（１３）とによって充電
回路が形成されている。この充放電回路において、充放
電コンデンサ（１２）の入力端端子とコイル（１３）の
出力側端子とにスイッチ素子としてのサイラトロン（１
４）が接続され、このサイラトロン（１４）の一端はア
ースされている。
ャン形のプロフィルになる陰極（３）と、この陰極に対
向して設けられ、はぼ全面に複数の貫通穴（４）を穿設
した平板状の陽極（５）とで構成されている。一方、予
備電離手段は第１の予備電離手段として保持板（２）の
両側に垂下する如く所定のピッチで取付けられた複数の
第１ビン電極（８）にスパークギャップをあけてそれぞ
れ対をなして対向する複数の第２ピン電極（７）の他に
、第２の予備電離手段として陽極（５）の背面側に設け
られ誘電体（８）を陽極（５）とで挟装した背面電極（
９）とによって構成された二つからなっている。第２ピ
ン電極（７）は保持板（２）の両側部に電気絶縁体（ｌ
Ｏ）を介在させて挿通保持されている。光共振器は図示
せぬが、紙面垂直方向に放電空間を間にして対向設置さ
れている。上記主放電電極および予備電離電極とに高圧
パルスを供給するための回路は次のように構成されてい
る。すなわち、高圧直流電源（１１）を有し、充放電コ
ンデンサ（１２）およびコイル（１３）とによって充電
回路が形成されている。この充放電回路において、充放
電コンデンサ（１２）の入力端端子とコイル（１３）の
出力側端子とにスイッチ素子としてのサイラトロン（１
４）が接続され、このサイラトロン（１４）の一端はア
ースされている。
上記充電回路は陽極（５）と第２ピン電極（８）に接続
され、放電回路が形成されている。この放電回路におい
て、各第１ピン電極（６）と陽極（５）との間にはピー
キングコンデンサ（１５）が接続されている。また背面
電極（９）と保持板（２）との間には結合コンデンサ（
ＩＧ）が接続されている。
され、放電回路が形成されている。この放電回路におい
て、各第１ピン電極（６）と陽極（５）との間にはピー
キングコンデンサ（１５）が接続されている。また背面
電極（９）と保持板（２）との間には結合コンデンサ（
ＩＧ）が接続されている。
次に、上記の構成の作用について説明する。高圧直流電
源（１１）がＯＮされ充放電コンデンサ（１２）に充電
が行われ所定の電圧に上昇後、サイラトロン（１４）が
ＯＮすると、充放電コンデンサ（１２）に蓄積された電
圧がコイル（１３）の両端にあられれ、第１、第２ピン
電極（６） 、 （７）との間で放電が発生する。この
予備放電で紫外線が発生し放電空間部が予備電離される
。この予備電離は陰極（３）の両側で発生するので、共
振軸を通りかつ主放電方向に沿う面で表される中央部分
にまで予備電離作用が及ぼされる。上記の予備放電でピ
ーキングコンデンサ（１５）が高電圧に充電される。ピ
ーキングコンデンサ（１５）が高電圧に充電されるにつ
れ陰極（３）と陽極（５）との間にパルス電圧が印加さ
れる。これが結合コンデンサ（１Ｂ）を通ってコロナ予
ｉ電極を兼ねる陽極（５）と背面電極（９）との間に誘
電体（８）を介して印加される。陽極（５）には複数の
貫通穴（４）が全面に開けられているので、誘電体（８
）を介して強力な電界が貫通穴（４）に発生しコロナ放
電が生じる。このコロナ放電で陽極（５）の放電面イ声
１近がイオン化され、陰極（３）全面に向かって予備電
離作用が生じる。ここで、主放電電極間に立ち上がった
ピーキングコンデンサ（１５）の電圧による強力な電界
によって陰極（３）、陽極（５）間に主放電が引き起こ
され、ガスレーザ媒質を励起しレーザ発振が行われる。
源（１１）がＯＮされ充放電コンデンサ（１２）に充電
が行われ所定の電圧に上昇後、サイラトロン（１４）が
ＯＮすると、充放電コンデンサ（１２）に蓄積された電
圧がコイル（１３）の両端にあられれ、第１、第２ピン
電極（６） 、 （７）との間で放電が発生する。この
予備放電で紫外線が発生し放電空間部が予備電離される
。この予備電離は陰極（３）の両側で発生するので、共
振軸を通りかつ主放電方向に沿う面で表される中央部分
にまで予備電離作用が及ぼされる。上記の予備放電でピ
ーキングコンデンサ（１５）が高電圧に充電される。ピ
ーキングコンデンサ（１５）が高電圧に充電されるにつ
れ陰極（３）と陽極（５）との間にパルス電圧が印加さ
れる。これが結合コンデンサ（１Ｂ）を通ってコロナ予
ｉ電極を兼ねる陽極（５）と背面電極（９）との間に誘
電体（８）を介して印加される。陽極（５）には複数の
貫通穴（４）が全面に開けられているので、誘電体（８
）を介して強力な電界が貫通穴（４）に発生しコロナ放
電が生じる。このコロナ放電で陽極（５）の放電面イ声
１近がイオン化され、陰極（３）全面に向かって予備電
離作用が生じる。ここで、主放電電極間に立ち上がった
ピーキングコンデンサ（１５）の電圧による強力な電界
によって陰極（３）、陽極（５）間に主放電が引き起こ
され、ガスレーザ媒質を励起しレーザ発振が行われる。
なお、上記実施例では陰極側に紫外線を発生する予備電
極、陽極側コロナを発生する予備電極を設けたが、陰極
、陽極を反対にした構成でも支障は無い。また、ピン電
極に代えて、コロナワイヤを誘電体バイブで囲んだ構成
の予備電極としても同様な効果が得られる。さらに、誘
電体と背面電極の組合わせに代えて、紫外線を発生させ
る予備電離手段としてもよい。
極、陽極側コロナを発生する予備電極を設けたが、陰極
、陽極を反対にした構成でも支障は無い。また、ピン電
極に代えて、コロナワイヤを誘電体バイブで囲んだ構成
の予備電極としても同様な効果が得られる。さらに、誘
電体と背面電極の組合わせに代えて、紫外線を発生させ
る予備電離手段としてもよい。
［発明の効果］
主放電電極の一方で、主放電空間に対して両側から予備
電離作用を及ぼすようにし、主放電電極の他方では、対
向する一方の主放電電極のほぼ全面に向かって予備電離
作用を及ぼすように、主放電空間に対して３方から予備
電離するようにしたので、主放電空間が比較的大きても
均一に予（ｉｉｉ電離できるようになった。したがって
、従来では第２図の（ａ）で示すように中心部が強く、
周辺部が弱いエネルギ分布の発振ビームであったが、上
記の３方からの予備電離で同図（ｂ）のように平坦なエ
ネルギ分布の発振ビームとすることができた。
電離作用を及ぼすようにし、主放電電極の他方では、対
向する一方の主放電電極のほぼ全面に向かって予備電離
作用を及ぼすように、主放電空間に対して３方から予備
電離するようにしたので、主放電空間が比較的大きても
均一に予（ｉｉｉ電離できるようになった。したがって
、従来では第２図の（ａ）で示すように中心部が強く、
周辺部が弱いエネルギ分布の発振ビームであったが、上
記の３方からの予備電離で同図（ｂ）のように平坦なエ
ネルギ分布の発振ビームとすることができた。
このようなビームは例えばマーキングや露光等の光源に
使われた場合、照射むらを起こすことなく、１明なマー
キング、露光を実現した。
使われた場合、照射むらを起こすことなく、１明なマー
キング、露光を実現した。
第１図は本発明の一実施例を示す概要図、第２図はレー
ザビームのエネルギ分布を示す図である。 （１） ・・気密容器 （３） −陰極（主放電電極） （４） ・・・貫通穴 ・陽極（主放電電極） ・第１のピン電極（第１の予備電離 手段） ・第２のピン電極（第１の予備電離 手段）
ザビームのエネルギ分布を示す図である。 （１） ・・気密容器 （３） −陰極（主放電電極） （４） ・・・貫通穴 ・陽極（主放電電極） ・第１のピン電極（第１の予備電離 手段） ・第２のピン電極（第１の予備電離 手段）
Claims (1)
- ガスレーザ媒質を封入した気密容器と、この気密容器内
に設けられた少なくとも一対の主放電電極と、この主放
電電極の放電空間を予備電離する予備電離手段と、上記
放電空間を間にして相対向して設けられた光共振器とを
備えたパルスガスレーザ発振装置において、上記予備電
離手段は上記主放電電極の一方の両側に設けられた第１
の予備電離手段と、上記主放電電極の他方の放電面に主
放電のほぼ全面にコロナ放電を発生させる第２の予備電
離手段とからなることを特徴とするパルスガスレーザ発
振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8805389A JPH02268476A (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | パルスガスレーザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8805389A JPH02268476A (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | パルスガスレーザ発振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02268476A true JPH02268476A (ja) | 1990-11-02 |
Family
ID=13932097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8805389A Pending JPH02268476A (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | パルスガスレーザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02268476A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04311077A (ja) * | 1991-04-08 | 1992-11-02 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | パルス気体レーザ装置 |
-
1989
- 1989-04-10 JP JP8805389A patent/JPH02268476A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04311077A (ja) * | 1991-04-08 | 1992-11-02 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | パルス気体レーザ装置 |
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