JPH04103182A - エキシマレーザ装置 - Google Patents
エキシマレーザ装置Info
- Publication number
- JPH04103182A JPH04103182A JP22180290A JP22180290A JPH04103182A JP H04103182 A JPH04103182 A JP H04103182A JP 22180290 A JP22180290 A JP 22180290A JP 22180290 A JP22180290 A JP 22180290A JP H04103182 A JPH04103182 A JP H04103182A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- excimer laser
- laser device
- medium gas
- base alloy
- laser medium
- Prior art date
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- Pending
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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〕
（産業上の利用分野）
本発明はエキシマレーザ装置に関する。
（従来技術およびその問題点）
エキシマレーザ媒質ガス劣化の主原因としては、以下の
２点が考えられる。
２点が考えられる。
（１） エキシマレーザ装置内に製作時に混入する塵、
摩耗や経年劣化により発生する塵などが蓄積し、これが
レーザの発振を妨げる。
摩耗や経年劣化により発生する塵などが蓄積し、これが
レーザの発振を妨げる。
（２） エキシマレーザ装置内の金属構成部品とハロゲ
ンガスとが反応し、エキシマレーザ媒質ガス中のハロゲ
ン濃度を低下させる。
ンガスとが反応し、エキシマレーザ媒質ガス中のハロゲ
ン濃度を低下させる。
上記（１）の対策として、集塵機構を持つガスレーザ装
置が考案されている。この種の装置としては、例えば実
開昭６０−７１１５５号が知られている。この装置は第
８図に示すように、容器内にレーザ媒質ガスの流れにそ
って集塵装置を設けたもので、１は電極対、２は熱交換
器、３は送風機、４は容器、５は容器内に混入した塵で
ある。
置が考案されている。この種の装置としては、例えば実
開昭６０−７１１５５号が知られている。この装置は第
８図に示すように、容器内にレーザ媒質ガスの流れにそ
って集塵装置を設けたもので、１は電極対、２は熱交換
器、３は送風機、４は容器、５は容器内に混入した塵で
ある。
また、容器４内にはレーザ媒質ガス６が充填されている
。７は放電、８は集塵装置であり、フィルター９と送風
機１０により構成されている。
。７は放電、８は集塵装置であり、フィルター９と送風
機１０により構成されている。
一方、上記（２）の原因によるレーザ媒質ガスの劣化を
防ぐためには、エキシマレーザ媒質ガス中でより安定な
金属材料を用いてレーザ装置内の金属構成部品を作製し
、レーザ装置内の金属とハロゲンとの反応を抑制する必
要があるか、かかる要望を満足するエキシマレーザ装置
は知られていない。
防ぐためには、エキシマレーザ媒質ガス中でより安定な
金属材料を用いてレーザ装置内の金属構成部品を作製し
、レーザ装置内の金属とハロゲンとの反応を抑制する必
要があるか、かかる要望を満足するエキシマレーザ装置
は知られていない。
上記集塵機構を設けることにより、上記（１）の原因に
よるレーザ媒質ガスの劣化はかなり改善されるが、上記
（２）の原因によるレーザ媒質ガスの劣化には効果はな
い。
よるレーザ媒質ガスの劣化はかなり改善されるが、上記
（２）の原因によるレーザ媒質ガスの劣化には効果はな
い。
本発明はエキシマレーザ媒質ガス中でより安定な金属材
料でレーザ装置内の金属構成部品を作製し、レーザ媒質
ガスの劣化を抑制したエキシマレーザ装置を提供するこ
とを目的とするものである。
料でレーザ装置内の金属構成部品を作製し、レーザ媒質
ガスの劣化を抑制したエキシマレーザ装置を提供するこ
とを目的とするものである。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために、本発明によるエキシマレー
ザ装置は、重量比で、Ｎｉ５０％以上、Ｃｒ１２％〜２
５％およびＭｏ７％〜１８％を含有してなるＮｉ機合金
で金属構成部品を形成することにより、レーザ媒質ガス
の劣化を抑制したことを特徴としている。
ザ装置は、重量比で、Ｎｉ５０％以上、Ｃｒ１２％〜２
５％およびＭｏ７％〜１８％を含有してなるＮｉ機合金
で金属構成部品を形成することにより、レーザ媒質ガス
の劣化を抑制したことを特徴としている。
（実施例）
下記第１表は、ハロゲンガス環境でのハロゲン化物生成
量を上記本発明によるＮｉ基合金と純Ｎ１５ＳＵＳ３１
６Ｌおよび銅との比較で示したものである。
量を上記本発明によるＮｉ基合金と純Ｎ１５ＳＵＳ３１
６Ｌおよび銅との比較で示したものである。
（表中の数字は、純Ｎｉの場合を１とした場合のハロゲ
ン化物生成量を指数表示したものである）なお、この試
験に使用したＮｉ基合金の成分組成は、Ｎｉ６１．６％
−Ｃｒ２０．７％−Ｍｏ８．５％−Ｆｅ４．６％−（Ｎ
ｂ＋Ｔａ）３．５６％を主要成分にしたものである。こ
の他にも、前記した本合金の成分構成の範囲で配合を変
えても今回の試験結果と同様な効果が得られる。
ン化物生成量を指数表示したものである）なお、この試
験に使用したＮｉ基合金の成分組成は、Ｎｉ６１．６％
−Ｃｒ２０．７％−Ｍｏ８．５％−Ｆｅ４．６％−（Ｎ
ｂ＋Ｔａ）３．５６％を主要成分にしたものである。こ
の他にも、前記した本合金の成分構成の範囲で配合を変
えても今回の試験結果と同様な効果が得られる。
この様なＮｉ基合金によってレーザ装置内部の金属部品
を構成することで、ステンレスや銅を使用した場合にこ
れらの金属との反応により消費していたハロゲン元素の
量を大幅に低減させることが可能となる。
を構成することで、ステンレスや銅を使用した場合にこ
れらの金属との反応により消費していたハロゲン元素の
量を大幅に低減させることが可能となる。
以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
。
。
第１図は、従来のエキシマレーザ装置を使用した場合の
レーザ媒質ガス中のハロゲン濃度の変化と本発明のエキ
シマレーザ装置を用いた場合のレーザ媒質ガス中のハロ
ゲン濃度の変化を比較をしたものである。従来のエキシ
マレーザ装置を使用した場合、レーザ発振時間約３０時
間でレーザ媒質ガス中のハロゲン濃度は杓１０％減少し
たが、本発明のエキシマレーザ装置を用いた場合には２
〜３％程度であり、大幅に改善されていることがわかる
。
レーザ媒質ガス中のハロゲン濃度の変化と本発明のエキ
シマレーザ装置を用いた場合のレーザ媒質ガス中のハロ
ゲン濃度の変化を比較をしたものである。従来のエキシ
マレーザ装置を使用した場合、レーザ発振時間約３０時
間でレーザ媒質ガス中のハロゲン濃度は杓１０％減少し
たが、本発明のエキシマレーザ装置を用いた場合には２
〜３％程度であり、大幅に改善されていることがわかる
。
次に他の実施例を説明する。第２図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）
はエキシマレーザ装置に使用されている水冷式熱交換器
の冷却バイブ断面を示したものであり、１１は銅製冷却
バイブ、１２はＮｉめつき、１３はピンホール、１４は
腐食生成物、１５はＮｉめっき膜の破片である。銅製の
冷却バイブの表面にハロゲンとの反応を抑制するために
Ｎｉめっきを施した構造をとっている（第２図（Ａ））
。熱交換器はその特性上の要求から金属材料で構成する
事が望ましく、Ｎｉめっきを施しているが、めっきには
ピンホールがあるため、そこを中心にハロゲン元素と銅
製の冷却パイプが反応し、第２図（Ｂ）のように局部的
なＮｉめっき膜の剥離や冷却パイプの損傷が起こり、こ
のままにしておくと第２図（Ｃ）に示すように、Ｎｉめ
っき膜が脱落しレーザ容器内を塵として飛散したり、冷
却パイプからの冷却水漏れなどを起こす可能性がある。
はエキシマレーザ装置に使用されている水冷式熱交換器
の冷却バイブ断面を示したものであり、１１は銅製冷却
バイブ、１２はＮｉめつき、１３はピンホール、１４は
腐食生成物、１５はＮｉめっき膜の破片である。銅製の
冷却バイブの表面にハロゲンとの反応を抑制するために
Ｎｉめっきを施した構造をとっている（第２図（Ａ））
。熱交換器はその特性上の要求から金属材料で構成する
事が望ましく、Ｎｉめっきを施しているが、めっきには
ピンホールがあるため、そこを中心にハロゲン元素と銅
製の冷却パイプが反応し、第２図（Ｂ）のように局部的
なＮｉめっき膜の剥離や冷却パイプの損傷が起こり、こ
のままにしておくと第２図（Ｃ）に示すように、Ｎｉめ
っき膜が脱落しレーザ容器内を塵として飛散したり、冷
却パイプからの冷却水漏れなどを起こす可能性がある。
しかしこの熱交換器を上述のようなＮｉ基合金で製作し
た場合には、Ｎｉめっきを施す必要もなく、したがって
Ｎｉめっき膜の剥離も起こり得ない。また、ハロゲン化
物の生成も大幅に低減し、ハロゲン元素の消費および塵
となる可能性のあるハロゲン化物の量が大幅に減少する
。
た場合には、Ｎｉめっきを施す必要もなく、したがって
Ｎｉめっき膜の剥離も起こり得ない。また、ハロゲン化
物の生成も大幅に低減し、ハロゲン元素の消費および塵
となる可能性のあるハロゲン化物の量が大幅に減少する
。
さらに水漏れが起こることもない。
また上記Ｎｉ基合金としては、Ｎｉが５０％以上でＣｒ
が１２％〜２５％、Ｍｏが７％〜１８％からなるＮ１基
合金を使用することかでき、このほかの成分としてＦｅ
ＸＮｂ、Ｔａ、ＷＳＣｏ。
が１２％〜２５％、Ｍｏが７％〜１８％からなるＮ１基
合金を使用することかでき、このほかの成分としてＦｅ
ＸＮｂ、Ｔａ、ＷＳＣｏ。
Ｎ１ ｎ ％ ＣＳＳ ｌのうち少なくとも１種類以上
の成分を適宜含有させることにより、合金の機械的特性
、加工性、耐食性を向上させることができる。
の成分を適宜含有させることにより、合金の機械的特性
、加工性、耐食性を向上させることができる。
第３図はハロゲンガス環境中におけるＮｉ基合金の腐食
量をＣｒ含有量を変えて測定した結果であり、Ｃｒを１
２％以上含有するＮｉ基合金の腐食量は添加しない場合
の半分以下になる。
量をＣｒ含有量を変えて測定した結果であり、Ｃｒを１
２％以上含有するＮｉ基合金の腐食量は添加しない場合
の半分以下になる。
第４図はＡｌＣｌ３溶液中での腐食量に対するＭｏ添加
量の影響を測定した結果であり、Ｍｏの添加量７％以上
でＮｉ基合金の腐食量は添加しない場合の半分以下にな
る。したがって、Ｃ「を１２％以上、Ｍｏを７％以上含
有するＮｉ基合金は、エキシマレーザガス環境での耐食
性とエキシマレーザ装置内に生成した腐食生成物 （ＡｌＣｌ３などの金属ハロゲン化物）が装置のメンテ
ナンス時に大気中の水分を吸収して湿潤した条件におけ
る耐食性の双方において優れている。
量の影響を測定した結果であり、Ｍｏの添加量７％以上
でＮｉ基合金の腐食量は添加しない場合の半分以下にな
る。したがって、Ｃ「を１２％以上、Ｍｏを７％以上含
有するＮｉ基合金は、エキシマレーザガス環境での耐食
性とエキシマレーザ装置内に生成した腐食生成物 （ＡｌＣｌ３などの金属ハロゲン化物）が装置のメンテ
ナンス時に大気中の水分を吸収して湿潤した条件におけ
る耐食性の双方において優れている。
また、ＣｒおよびＭｏを多量に添加すると機械的特性お
よび加工性の低下をまねくため、Ｃｒの最大添加量を２
５％、Ｍｏの最大添加量を１８％とした。Ｃｒは第５図
の二元状態図に示すように２５％以上添加すると金属間
化合物（Ｃｒ Ｎ １２ ）を析出し、このため加工性
が低下する。ＭＯは第６図の二元状態図に示すように１
８％以上添加すると金属間化合物（Ｎ ｌ ４ Ｍ ｏ
など）を折比し、脆化する可能性がある。
よび加工性の低下をまねくため、Ｃｒの最大添加量を２
５％、Ｍｏの最大添加量を１８％とした。Ｃｒは第５図
の二元状態図に示すように２５％以上添加すると金属間
化合物（Ｃｒ Ｎ １２ ）を析出し、このため加工性
が低下する。ＭＯは第６図の二元状態図に示すように１
８％以上添加すると金属間化合物（Ｎ ｌ ４ Ｍ ｏ
など）を折比し、脆化する可能性がある。
Ｎ１はオーステナイト組織を安定にし、じん性を向上さ
せるという機械的性質および耐応力腐食性と耐酸性を向
上させる性質かあるが、本特許のＮｉ基合金にはＣｒや
Ｍｏといったフェライト生成元素が多量に添加されてい
るのでオーステナイト組織とするにはそれに見合うＮｉ
の量が必要である。したがって、このために本合金のＮ
ｉ量を５０％以上とした。
せるという機械的性質および耐応力腐食性と耐酸性を向
上させる性質かあるが、本特許のＮｉ基合金にはＣｒや
Ｍｏといったフェライト生成元素が多量に添加されてい
るのでオーステナイト組織とするにはそれに見合うＮｉ
の量が必要である。したがって、このために本合金のＮ
ｉ量を５０％以上とした。
次に他の実施例を説明する。第７図（Ａ）（Ｂ）は容器
の構成を示しており、従来はステンレスなどの金属で容
器１７を作り、その内面に塗装などの有機物コーティン
グ１６を施した構成であった（第７図（Ａ））。この場
合、有機物コーティング１６が紫外線により分解され、
レーザの発振に障害となるＣＣｌ４などの化合物を生成
させる可能性がある第７図ＣＢ）に示すように、容器を
上述のＮ１基合金で作製することにより、レーザの発振
に障害となる化合物が生成することもなくなり、エキシ
マレーザ媒質ガス中への有害物質の放出による劣化を抑
制することができる。
の構成を示しており、従来はステンレスなどの金属で容
器１７を作り、その内面に塗装などの有機物コーティン
グ１６を施した構成であった（第７図（Ａ））。この場
合、有機物コーティング１６が紫外線により分解され、
レーザの発振に障害となるＣＣｌ４などの化合物を生成
させる可能性がある第７図ＣＢ）に示すように、容器を
上述のＮ１基合金で作製することにより、レーザの発振
に障害となる化合物が生成することもなくなり、エキシ
マレーザ媒質ガス中への有害物質の放出による劣化を抑
制することができる。
本発明によれば、エキシマレーザ装置の金属構成部品を
特定組成のＮｉ基合金で作製するようにしたので、ハロ
ゲン元素との反応を効果的に抑制することができ、その
ためエキシマレーザ媒質ガスの劣化を抑制することが可
能となる。
特定組成のＮｉ基合金で作製するようにしたので、ハロ
ゲン元素との反応を効果的に抑制することができ、その
ためエキシマレーザ媒質ガスの劣化を抑制することが可
能となる。
第１図は本発明のエキシマレーザ装置と従来のエキシマ
レーザ装置とのハロゲン濃度変化の比較図で、横軸はレ
ーザ発振時間、縦軸はハロゲン濃度を示す。第２図は従
来の銅製熱交換器の劣化過程の説明図、第３図はハロゲ
ンガス中におけるＮｉ基合金の腐食量をＣｒの含有量に
対して測定した結果であり、横軸はＣｒ含有量、縦軸は
腐食量を示す。第４図はＡｌＣｌ３溶液中におけるＮｉ
基合金の腐食量をＭｏの含有量に対して測定した結果て
あり、横軸はＭｏ含有量、縦軸は腐食量を示す。第５図
はＣｒ−Ｎｉ二元状態図であり、第６図はＭｏ−Ｎｉ二
元状態図である。第７図は容器内面に施した有機物コー
ティングからの有害物質放出の説明図、第８図は従来の
集塵装置を有するガスレーザ装置の概念図である。 １・・・電極対、２・・・熱交換器、３・・・送風機、
４・・・容器、５・・・容器内の塵、６・・・レーザ媒
質ガス、７・・・放電、８・・・集塵装置、９・・・フ
ィルター１０・・・送風機、１１・・・銅製冷却パイプ
、１２・・・Ｎｉめっき膜、１３・・・ピンホール、１
４・・・腐食生成物、１５・・・Ｎｉめっき膜の破片、
１６・・・有機物コーティング層、１７・・・ステンレ
ス製容器内壁、１８・・・Ｎｉ基合金製容器内壁。 出願人代理人 佐 藤 −雄 レー贋式時間（時間） 第１図 Ｃｒ含有装（ｗｔ％’１ 第３図 Ｍｏ含壱１（ｗｔχ） 第４図 （’Ａ） ｗｔに 情７図 ｗｔに
レーザ装置とのハロゲン濃度変化の比較図で、横軸はレ
ーザ発振時間、縦軸はハロゲン濃度を示す。第２図は従
来の銅製熱交換器の劣化過程の説明図、第３図はハロゲ
ンガス中におけるＮｉ基合金の腐食量をＣｒの含有量に
対して測定した結果であり、横軸はＣｒ含有量、縦軸は
腐食量を示す。第４図はＡｌＣｌ３溶液中におけるＮｉ
基合金の腐食量をＭｏの含有量に対して測定した結果て
あり、横軸はＭｏ含有量、縦軸は腐食量を示す。第５図
はＣｒ−Ｎｉ二元状態図であり、第６図はＭｏ−Ｎｉ二
元状態図である。第７図は容器内面に施した有機物コー
ティングからの有害物質放出の説明図、第８図は従来の
集塵装置を有するガスレーザ装置の概念図である。 １・・・電極対、２・・・熱交換器、３・・・送風機、
４・・・容器、５・・・容器内の塵、６・・・レーザ媒
質ガス、７・・・放電、８・・・集塵装置、９・・・フ
ィルター１０・・・送風機、１１・・・銅製冷却パイプ
、１２・・・Ｎｉめっき膜、１３・・・ピンホール、１
４・・・腐食生成物、１５・・・Ｎｉめっき膜の破片、
１６・・・有機物コーティング層、１７・・・ステンレ
ス製容器内壁、１８・・・Ｎｉ基合金製容器内壁。 出願人代理人 佐 藤 −雄 レー贋式時間（時間） 第１図 Ｃｒ含有装（ｗｔ％’１ 第３図 Ｍｏ含壱１（ｗｔχ） 第４図 （’Ａ） ｗｔに 情７図 ｗｔに
Claims (1)
- １、レーザ媒質ガスを装置内で循環・励起させ、レーザ
光を発生させるエキシマレーザ装置において、Ｎｉ５０
重量％以上、Ｃｒ１２〜２５重量％およびＭｏ７〜１８
重量％を含有してなるＮｉ基合金で金属構成部品を形成
することにより、レーザ媒質ガスの劣化を抑制したこと
を特徴とする、エキシマレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22180290A JPH04103182A (ja) | 1990-08-23 | 1990-08-23 | エキシマレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22180290A JPH04103182A (ja) | 1990-08-23 | 1990-08-23 | エキシマレーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04103182A true JPH04103182A (ja) | 1992-04-06 |
Family
ID=16772428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22180290A Pending JPH04103182A (ja) | 1990-08-23 | 1990-08-23 | エキシマレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04103182A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000033431A1 (en) * | 1998-11-30 | 2000-06-08 | Ebara Corporation | Electric discharge excitation excimer laser |
| JP2012023172A (ja) * | 2010-07-14 | 2012-02-02 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 電極及び電極材料の構成比率決定方法 |
-
1990
- 1990-08-23 JP JP22180290A patent/JPH04103182A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000033431A1 (en) * | 1998-11-30 | 2000-06-08 | Ebara Corporation | Electric discharge excitation excimer laser |
| US6539043B1 (en) | 1998-11-30 | 2003-03-25 | Ebara Corporation | Discharge-pumped excimer laser device |
| JP2012023172A (ja) * | 2010-07-14 | 2012-02-02 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 電極及び電極材料の構成比率決定方法 |
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