JPH0547483Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、例えばエキシマーレーザー装置にお
けるエキシマーレーザーガスを、レーザー出力が
低下しないように再生するためのレーザーガス再
生装置に関するものである。

〈従来の技術〉 エキシマーは、励起状態では安定であつて基底
状態においては不安定な分子であり、このエキシ
マーを用いたエキシマーレーザー装置は、或る波
長幅にわたつて連続光をレーザー発振し、紫外短
波長域における高出力レーザーとして半導体デバ
イス関連分野或いは光化学分野において近年大き
な注目を集めている。とりわけ、希ガスとしての
キセノン（Xe）とハロゲンガスとしての塩素
（C1）とを組み合わせたXeC1エキシマーレーザ
ー装置は、高効率の発振が可能でレーザー媒質の
取り扱いが比較的容易であることから、最も信頼
性の高いエキシマーレーザー装置として有力視さ
れている。

ところが、このエキシマーレーザー装置に用い
られているエキシマーレーザーガスは、媒質ガス
中にフツ素ガス（F₂）や塩酸ガス（HC1）のハ
ロゲンガスが若干含有されているため、このハロ
ゲンガスがレーザー装置におけるレーザー発振管
部の内装部材等の構造物と反応することによつ
て、不純物ガスの発生やレーザー媒質であるハロ
ゲンガス自体の減少を招き、この不純物ガス量が
増大すると、それに伴つてレーザー出力が急速に
低下してしまい、やがて発振不能となる。例え
ば、XeC1エキシマーレーザー装置の場合には、
塩酸ガス（HC1）から発生する塩素ガス（C1₂）
がレーザー発振に悪影響を及ぼす。

従つて、エキシマーレーザー装置を長期間に亘
つて連続的に使用する場合においてもレーザー出
力が低下しないようにするためには、エキシマー
レーザーガスを、それに含有されている不純物ガ
スを除去して新鮮なハロゲンガスを補給すること
により再生する必要があり、一般に第２図に示す
ようなレーザーガス再生装置が用いられている。
即ち、このレーザーガス再生装置は、レーザー発
振部１にこのレーザー発振部１を介してレーザー
ガスを循環させるガス還流路２を設けるととも
に、このガス還流路２に、ガス流動方向に沿つて
循環ポンプ３および低温トラツプ部４を順次配設
した構成になつている。そして、循環ポンプ３の
駆動によりレーザー発振部１からガス還流路２に
導入されたレーザーガスが、低温トラツプ部４を
通過することによつて不純物ガスが除去され、そ
の後に再びレーザー発振部１に戻される。前記低
温トラツプ部４は、キセノン等の希ガスや塩酸ガ
ス等のハロゲンガスと云つたレーザー発振に必要
なレーザー活性ガスに対してはこれをトラツプせ
ず、且つ塩素ガス等の不純物ガスのみをトラツプ
するような適当なトラツプ温度に保たれており、
気体の蒸気圧の相違を利用して不純物ガスのみを
トラツプする。

〈考案が解決しようとする問題点〉 しかしながら、前述のような再生装置を設けた
場合にもレーザー活性ガスであるハロゲンガス自
体の減少を完全に阻止することはできない。例え
ば、XeC1エキシマーレーザー装置では、放電励
起時にレーザー活性ガスである塩酸ガスが化学反
応により塩素ガスに変化してしまい、この塩素ガ
スが不純物ガスとして低温トラツプ部４でトラツ
プされてしまう。このため、長期間に亘つてハロ
ゲンガスが徐々に減少するのに伴つてレーザー出
力も低下していく。そこで、第２図に示すよう
に、ガス供給装置５から定期的に新鮮なハロゲン
ガスをレーザー発振部１のレーザーガス中に補充
してレーザー出力の回復を図るようにしている。

ところで、レーザー発振部１のレーザー発振管
内においてはエキシマーレーザーガスが２〜３気
圧以上の高いガス圧力で封入されている。従つ
て、レーザー発振管内にハロゲンガスを注入する
ためには、ガス供給装置５のハロゲンガスを供給
するためのガスボンベの圧力が、レーザー発振管
内の高いガス圧力以上であることが要求される
が、ガス供給装置５のガスボンベの圧力は、供給
によつてガス残量が減少するに従つて低下し、や
がてレーザー発振管内のレーザーガス圧力よりも
低下した場合には、ハロゲンガスを補給できなく
なるだけでなく、レーザー発振管内のレーザーガ
スが供給用ガスボンベ側へ逆流するトラブルが発
生する恐れがある。そのため、逆止弁等のガス逆
流防止手段を設ける必要があり、また、供給用ガ
スボンベの圧力がレーザー発振部１のレーザーガ
ス圧力よりも高い場合にのみガス供給が可能であ
るため、供給用ガスボンベ内のハロゲンガスを全
部供給することは不可能であり、この残留したハ
ロゲンガスを有効に利用できず、しかも、このハ
ロゲンガスは高価であり、ランニングコストが高
くつく。

〈考案の目的〉 本考案は、このような従来の問題点に鑑みなさ
れたもので、ガス供給装置のガス供給用ガスボン
ベの圧力がレーザー発振管内のレーザーガス圧力
以下になつた場合でもハロゲンガスの補給をでき
るようにし、ハロゲンガスの有効利用によりラン
ニングコストの低減を図れるレーザーガス再生装
置を提供することを目的とするものである。

〈問題点を解決するための手段〉 本考案のレーザーガス再生装置は、前記目的を
達成するために、循環ポンプによりレーザー発振
部から導出したレーザーガスを、低温トラツプ部
によつて不純物ガスを除去した後に再び前記レー
ザー発振部に戻すレーザーガス還流路を備えたレ
ーザーガス再生装置において、前記レーザーガス
還流路に減圧調整弁を介設するとともに、この減
圧調整弁の減圧出力側に、ガス供給装置の供給管
を接続配管した構成を特徴とするものである。

〈作用〉 レーザー発振部のレーザー発振管内に高気圧で
封入されているレーザーガスは、循環ポンプの駆
動によりレーザーガス還流路に導入され、減圧調
整弁により所定の低いガス圧力に減圧される。こ
の減圧調整弁の減圧出力側に接続配管されている
ガス供給装置の供給用ガスボンベの圧力がレーザ
ー発振管内のガス圧力よりも低下した場合におい
ても、減圧調整弁の出力側圧力を低く設定してお
くことにより、ガス供給装置からレーザーガス還
流路にガスを供給することができ、補給されたガ
スは、レーザーガス還流路のガス流動方向に流動
してレーザー発振管内に補給される。

〈実施例〉 以下、本考案の好ましい一実施例を第１図に基
づいて詳細に説明する。

第１図において、第２図と同一若しくは同等の
ものには同一の符号を付してあり、第２図に対し
相違する点は、レーザーガス還流路２におけるレ
ーザー発振部１と循環ポンプ３との間に、減圧調
整弁６を介設するとともに、この減圧調整弁６の
減圧出力側に、ガス供給装置５の供給用ガスボン
ベからの供給管５′を接続配管した構成のみであ
る。この減圧調整弁６は、高圧入力側から導入さ
れるガスが任意の高圧力であつても減圧出力側か
ら所定の低圧力のガスを導出できる弁装置であつ
て、一般に広く使用されている安価なものでよ
い。

従つて、第２図に示した従来装置のようにガス
供給装置５からレーザー発振部１にガスを直接補
給するものと異なり、ガス供給装置５からレーザ
ーガス還流路２における減圧調整弁６の減圧出力
側にガスを供給するとともに、レーザーガス還流
路２を通じてレーザー発振部１にガス補給するよ
うになつているため、減圧調整弁６の出力圧力を
低く設定しておきさえすれば、ガス供給装置５の
供給用ガスボンベの圧力がガス残量の減少によつ
てレーザー発振部１のレーザーガス圧力より低下
した場合においても、ガスを確実に補給すること
ができるとともに、供給用ガスボンベ内の殆んど
を供給することができ、また、ガス逆流防止手段
を設ける必要もない。

また、レーザーガス還流路２を通じてレーザー
発振部１にガスを補給するようにしたので、下記
のような利点もある。即ち、ガス供給装置５にお
けるハロゲンガスボンベのうちのフツ素ガスボン
ベ内には、微量ながらも不純物が存在しており、
この不純物に起因してフツ化水素や二酸化窒素等
の不純物が発生する。これらの不純物は何れも紫
外光を強く吸収してレーザー発振に悪影響を及ぼ
す。ところが、第１図の実施例装置では、ガス供
給装置５から減圧調整弁６の減圧出力側に供給さ
れたガスが低温トラツプ部４を通ることにより、
前述の二酸化窒素等の不純物がトリツプされ、純
粋なガスがレーザー発振部１に補給されることに
より、前述の不純物による悪影響を完全に除外で
きる。

尚、本考案は、前記実施例にのみ限定されるも
のではなく、請求の範囲を逸脱しない限り種々の
実施態様が考えられるのは勿論である。例えば、
減圧調整弁６を循環ポンプ３と低温トラツプ部４
との間に設けてもよい。また、前記実施例ではエ
キシマーレーザーについて説明したが、炭酸ガス
レーザーやその他のガスレーザーにも利用するこ
とができる。

〈考案の効果〉 以上詳述したように本考案のレーザーガス再生
装置によると、レーザーガス還流路に減圧調整弁
を介設するとともに、この減圧調整弁の減圧出力
側にガス供給装置の供給管を接続配管した構成と
したので、減圧調整弁の減圧出力側を所定の低圧
力に設定することにより、レーザー発振部のレー
ザーガス圧力とは無関係にガス供給装置の供給用
ガスボンベのガスの殆んどを供給することがで
き、高価なガスを有効に利用してランニングコス
トを低減することができる。また、ガス供給装置
にレーザーガスの逆流防止手段を設ける必要もな
い。しかも、一般に市販されている安価な減圧調
整弁を付設するのみの簡単な構成で達成すること
ができる。さらに、ガス供給装置を低温トラツプ
部のガス流動方向の前段側に接続配管すれば、供
給するガスの不純物を低温トラツプ部により除去
してレーザー発振部に補給することができる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のレーザーガス再生装置のガス
の配管系統図、第２図は従来装置のガスの配管系
統図である。 １……レーザー発振部、２……レーザーガス還
流路、３……循環ポンプ、４……低温トラツプ
部、５……ガス供給装置、５′……供給管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 循環ポンプによりレーザー発振部から導出した
   レーザーガスを、低温トラツプ部によって不純物
   ガスを除去した後に再び前記レーザー発振部に戻
   すレーザーガス還流路を備えたレーザーガス再生
   装置において、前記レーザーガス還流路に減圧調
   整弁を介設するとともに、この減圧調整弁の減圧
   出力側に、ガス供給装置の供給管を接続配管した
   ことを特徴とするレーザーガス再生装置。