JPH04340780A - ガスレーザ装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエキシマレーザ、Ｆ２　
レーザ等のガスレーザ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえばエキシマレーザ、Ｆ２　レーザ
等のガスレーザ発振装置に用いられているガスレーザ媒
質は周知のように人体にとって極めて有害なものである
。 このような装置の安全対策として、特開昭６０ー１５４
５８３号公報に開示されている技術が知られている。こ
の技術は図２に示すように，（１）　は主電極（２）　
と予備電離用のピン電極（３）　とピーキングコンデン
サ（４）　等を内蔵した放電容器、（５）　は主電極（
２）　等に接続するパルス放電回路部、（６）　は放電
容器（１）　に接続された供給管（７）　およびバルブ
（８）　を介してガスレーザ媒質を供給するための貯蔵
タンク、（９）　は供給管（７）　とは別に放電容器（
１）　に接続された排出管（１０）とバルブ（１１）お
よびフィルタ（１２）を介してガスレーザ媒質を排出す
るポンプ、（１３）は上記各構成要素を囲う収納容器、
（１５）はこの収納容器（１３）の一端部に接続された
パイプ（１６）およびこのパイプ（１６）に接続された
バルブ（１７）を介して接続された検出器、（１８）は
制御器、（１９）は警報器である。

【０００３】上記の構成でレーザ発振中バルブ（１７）
は解放され、検出器（１５）による収納容器（１３）内
のガス検出が行われる。この検出過程でガスレーザ媒質
であるＡｒＦ，ＫｒＦなどやＦ２　ガスなどが検出され
た場合，検出器（１５）からの検出信号でバルブ（１７
）を閉じ、警報器（１９）が作動して放電容器（１）　
からのガス洩れを知らせるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】放電容器（１）　内の
ガスレーザ媒質の圧力は数気圧から１０気圧近い高圧に
なるので、気密部を形成するためのＯリング溝の設計は
、低圧、高圧両方に効かせるのは難しく、収納容器（１
３）内へ放電容器（１）　からのガスレーザ媒質が漏れ
る可能性が高くなる。また、ガスレーザ媒質が腐食性ガ
スの場合、放電容器（１）　が高圧に十分耐えられるよ
うにするために製作費用が著しく高くなるという問題も
出てくる。

【０００５】本発明は上記の問題に鑑みてなされたもの
で、ガスレーザ発振装置における比較的高気圧に保持さ
れた放電容器からのガス漏れを封止したガスレーザ装置
を提供することを目的とする。 ［発明の構成］

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、気密容器内にガスレーザ媒質を大気圧以上の圧力で
封入して構成したガスレーザ放電部と、このガスレーザ
放電部全体を囲う外囲体と、この外囲体と上記ガスレー
ザ放電部との間の空間部に人体に影響のないまたは少な
くかつ上記ガスレーザ媒質の圧力より若干高いガスを供
給するガス供給手段とを備えた構成にしたものである。

【０００７】

【作用】外囲体内が高圧になっているので、ガスレーザ
放電部に封入されているガスレーザ媒質が外囲体内へ漏
れなくなる。

【０００８】

【実施例】以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を
説明する。図１は本発明の一実施例で、部分的に拡大し
て示し、また、各構成要素の実際の寸法比は異なって示
している。すなわち、本実施例はガス放電部（２０）と
、このガス放電部（２０）全体を囲う外囲体（２１）と
、ガス放電部（２０）に所定の電荷を供給する高圧直流
電源部（２２）と、ガス放電部（２０）およびガス放電
部（２０）と外囲体（２１）との間の空間部（２３）に
それぞれ所定のガスを供給するガス供給部（２４）およ
びこのガス供給部（２４）を制御する制御部（２５）を
主要部として構成されている。ガス放電部（２０）はた
とえばＡｒ、Ｆ２　などのハロゲンガスとヘリュウム等
との混合ガスからなるガスレーザ媒質を所定の圧力で封
入した気密容器（２６）を備えている。この気密容器（
２６）は紙面垂直方向を長手方向とし、上側部がフラン
ジ部にされて開口した直方体状の容器体からなる本体（
２６ａ）　と、上記フランジ部にシール材（２７）を介
して気密に取付けられた板状の蓋体（２６ｂ）　を備え
ている。気密容器（２６）内には横断面がチャン形で紙
面垂直方向に延在する一対の主放電電極（２８ａ），（
２８ｂ）　と、これら主放電電極（２８ａ），（２８ｂ
）　の両側にそれぞれピーキングコンデンサ（２９）を
介して所定間隔で設けられた予備電離用の複数対のピン
電極（３０）と、上記封入されたガスレーザ媒質を気密
容器（２６）内で所定の流速で矢印方向に循環させる送
風機（３１）と、主放電電極（２８ａ），（２８ｂ）　
間を通過して送風機（３１）に至る間に設けられガスレ
ーザ媒質を冷却する熱交換器（３２）および気密容器（
２６）内のガスレーザ媒質の圧力を検知する第１の圧力
検知器（３３）が設けられている。なお、図示せぬが主
放電電極（２８ａ），（２８ｂ）　を間にして一対の共
振器ミラーが設けられている。上記ガス放電部（２０）
全体を囲う外囲体（２１）は気密容器（２６）と同様に
上側部がフランジ部にされて開口した直方体状の容器体
からなる本体（３５ａ）　と、上記フランジ部にシール
材（３６）を介して気密に取付けられた板状の蓋体（３
５ｂ）　を備えていて、このガス放電部（２０）は気密
容器（２６）に一対の台座（３７）を介して外囲体（２
１）の底部に設置されている。また、外囲体（２１）内
の一部である空間部（２３）にはこの空間部（２３）の
ガス圧力を検知する第２の圧力検知器（３８）と、気密
容器（２６）および空間部（２３）へのガス配管系が設
けられている。このガス配管系は外囲体（２１）外部か
ら気密に引込んだガス供給管（４０）と、このガス供給
管（４０）に接続された電磁切換弁（４１）と、この電
磁切換弁（４１）に接続し空間部（２２）に開く第１の
吐出管（４２）および気密容器（２６）に一体に接続し
かつ気密容器（２６）内に開く第２の吐出管（４３）と
を備えている。 一方、高圧直流電源部（２２）は外囲体（２１）の外部
に設けられ、主放電電極（２８ａ），（２８ｂ）　、ピ
ーキングコンデンサ（２９）およびピン電極（３０）と
パルス放電回路を構成している。また、同じく外囲体（
２１）の外部に設けられガス供給部（２４）はガス供給
管（４０）に並列に接続された排気ポンプ（４５）と、
ガスレーザ媒質供給部（４６）およびバッファガス供給
部（４７）とを備え、これら三者にはいずれも信号入力
がない限り常時閉止している電磁開閉弁（４８），（４
９），（５０）が接続されている。さらに制御部（２５
）は電磁切換弁（４１）の切換を制御するとともに、第
１、第２の圧力検知器（３３）、（３８）からの検知信
号から検出した圧力信号に基いて電磁開閉弁（４８），
（４９），（５０）の開閉動作を制御する。

【０００９】次に上記構成の作用について説明する。図
示のように気密封止したガス放電部（２０）を外囲体（
２１）の本体（３５ａ）　内に設置し、蓋体（３５ｂ）
　によって気密に封止した後、電磁切換弁（４１）に信
号を送り第２の吐出管（４３）への流路に切り替える。 電磁開閉弁（４９），（５０）　を閉じ、電磁開閉弁（
４８）を開いて排気ポンプ（４５）と気密容器（２６）
との間の流路を形成し、排気ポンプ（４５）を作動して
気密容器（２６）を高真空（１０−６　トール程度）に
減圧する。 この減圧後、電磁切換弁（４１）に再び信号を送り第１
の吐出管（４２）への流路に瞬時に切換え、空間部（２
３）内を同様に高真空（１０−６　トール程度）に減圧
する。この減圧完了後、排気ポンプ（４５）の作動を停
止するとともに、電磁開閉弁（４８）を閉じ電磁開閉弁
（５０）を開き所定のバッファガスを第２の圧力検知器
（３８）および制御部（２５）をして気密容器（２６）
に変形が生じない程度の圧力に封入する。 この封入後、バッファガス供給部（４７）の供給を停止
しさらに電磁開閉弁（５０）を閉じるとともに、電磁切
換弁（４１）に信号を送り第２の吐出管（４３）への流
路に切換えた後、電磁開閉弁（４９）を開きガスレーザ
媒質供給部（４６）を作動してガスレーザ媒質を気密容
器（２６）に供給する。この場合、気密容器（２６）へ
の供給圧力は第１の圧力検知器（３３）および制御部（
２５）をしてすでに供給された空間部（２３）の供給圧
力（Ｐ）　より若干低くする。以上のような供給操作に
よってに気密容器（２６）と空間部（２３）へ所定のガ
スを交互に供給し、気密容器（２６）内のガスレーザ媒
質の圧力を所定圧力に設定し、一方、空間部（２３）は
この設定された圧力より高い圧力、具体的には０．３乃
至０．５気圧程度高い圧力に設定する。この圧力差は望
ましい範囲であって、これより若干低くても高くても差
し支えない。

【００１０】なお、上記実施例では電磁切換弁（４１）
の設置によって気密容器（２６）と空間部（２３）への
供給管を共通にしたが、この構成に限定されることはな
く、排気ポンプ（４５）は気密容器（２６）と空間部（
２２）に対してそれぞれ１台ずつ設置し、またガスレー
ザ媒質供給部（４６）、バッファガス供給部（４７）は
それぞれ別個の配管系を形成するようにしてもよい。さ
らに、空間部（２３）を満たすガスはヘリュウムガスの
ほか、窒素ガスやネオンガスなど不活性ガス、人体にま
ったく影響のない空気あるいはそれらの混合ガスを適用
してもよい。

【００１１】

【発明の効果】ガス放電部（２０）全体をこのガス放電
部（２０）の封入圧力よりも高い圧力に保持された外囲
体（２１）で囲い、しかも外囲体（２１）に封入したガ
スが人体に影響がないかまたは少ないガスとしたので、
ガス放電部（２０）からのガス漏れは確実に防止される
ほか、たとえ外囲体（２１）からガス漏れが生じても、
人体にはほとんど影響を及ぼすことはないし、第２の圧
力検知器（３８）によってガス漏れからくるガス圧力の
変動でたとえば警報器を働かして危険を知らせるなどの
対処が可能である。また外囲体（２１）のガスをガス放
電部（２０）内のバッファガスと同じものにしておけば
、外囲体（２１）からガス放電部（２０）へのガスの移
行が生じても、両者のガス圧の差が小さいので、ガスの
移行が終了して両者がバランスしてもレーザ発振への影
響も極めて小さい。さらに、ガス供給部の配管系を電磁
切換弁（４１）による切替えで共用にする構成にすれば
気密部分が少なくなり、安全性を向上することができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す一部断面になる構成図
である。

【図２】従来例を示す構成図である。

【符号の説明】

（２０）…ガス放電部、（２１）…外囲器、（２３）…
空間部、（２４）ガス供給部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　気密容器内にガスレーザ媒質を大気圧
   以上の圧力で封入して構成したガスレーザ放電部と、こ
   のガスレーザ放電部全体を囲う外囲体と、この外囲体と
   上記ガスレーザ放電部との間の空間部に人体に影響のな
   いまたは少なくかつ上記ガスレーザ媒質の圧力より若干
   高いガスを供給するガス供給手段とを備えたことを特徴
   とするガスレーザ装置。