JPH0548185A - Gas laser device preliminary ionization device - Google Patents
Gas laser device preliminary ionization deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光化学反応や材料加工
に利用するエキシマレーザーやCO2 レーザー等のガス
レーザー装置に適用されるガスレーザー装置用予備電離
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a preionization device for a gas laser device applied to a gas laser device such as an excimer laser or a CO 2 laser used for photochemical reaction or material processing.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のガスレーザー装置を図3及び図5
に示す。図3及び図5においては、電源から充電用高電
圧端子1とアース端子2に供給された電気エネルギーが
インダクタンス4,6を通り、ストレージコンデンサ5
に蓄積される。2. Description of the Related Art A conventional gas laser device is shown in FIGS.
Shown in. 3 and 5, the electric energy supplied from the power supply to the charging high-voltage terminal 1 and the ground terminal 2 passes through the inductances 4 and 6, and the storage capacitor 5
Accumulated in.
【0003】この状態で高電圧スイッチ3を閉じると、
ストレージコンデンサに蓄積された電気エネルギーは、
インダクタンス4、スイッチ3、平滑インダクタンス
9、予備電離ピン10を通ってピーキングコンデンサ1
3又は14に移行する。このとき、予備電離ピン10で
予備的な放電が起こり、放電部12へ電子を供給する。When the high voltage switch 3 is closed in this state,
The electrical energy stored in the storage capacitor is
The peaking capacitor 1 passes through the inductance 4, the switch 3, the smoothing inductance 9, and the preionization pin 10.
Go to 3 or 14. At this time, a preliminary discharge occurs in the preliminary ionization pin 10, and electrons are supplied to the discharge section 12.
【0004】その後、放電部12が容易に均一放電する
条件が成立すると、ピーキングコンデンサ13又は14
から放電電極11を通って放電部12へ電気エネルギー
が注入され、レーザー用放電を発生する。After that, when the condition for the discharge section 12 to easily and uniformly discharge is established, the peaking capacitor 13 or 14 is reached.
Electrical energy is injected into the discharge part 12 from the discharge electrode 11 through the discharge electrode 11 to generate laser discharge.
【0005】従来のガスレーザー装置においては、図3
に示すように電気エネルギーがピーキングコンデンサ1
3に移行するとき、予備電離ピン10で電子を発生して
予備電離を行なうか、図5に示すようにピーキングコン
デンサ14への移行時、及び放電部12への電気エネル
ギー注入時に予備電離を行うもので、これらの回路中の
ピーキングコンデンサ13又は14に流れるすべての電
流が予備電離に関与していた。In the conventional gas laser device, as shown in FIG.
The electric energy is peaking capacitor 1 as shown in
3, the electrons are generated in the preionization pin 10 to perform the preionization, or the preionization is performed at the time of shifting to the peaking capacitor 14 and at the time of injecting the electric energy into the discharge part 12 as shown in FIG. However, all the currents flowing in the peaking capacitors 13 or 14 in these circuits were involved in the preionization.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従来の装置における予
備的な放電による電離では、予備電離ピンに流れる電流
により、発光する紫外光の強度が決まり、この光により
放電部に電子を発生していた。紫外光強度は、図4及び
図6の斜線部の電流量のn乗(n>1)に比例するた
め、図3に示す方式より図5に示す方式の方が紫外光強
度が大きい。In the ionization by the preliminary discharge in the conventional device, the intensity of the ultraviolet light emitted is determined by the current flowing through the preliminary ionization pin, and this light generates electrons in the discharge part. .. Since the ultraviolet light intensity is proportional to the n-th power (n> 1) of the amount of current in the shaded area in FIGS. 4 and 6, the method shown in FIG. 5 has a higher ultraviolet light intensity than the method shown in FIG.
【0007】一方、予備電離ピンの寿命は、図4及び図
6の斜線部の電流値の時間積分(図4及び図6の斜線部
の面積)に反比例する。従って、図5に示す方式ではこ
の積分値が大きいため、予備電離ピン10の寿命は図3
に示す方式より短かかった。以上の状況から、紫外光強
度が大きいという条件の場合には、予備電離ピンの寿命
が短かいという課題があった。On the other hand, the life of the preionization pin is inversely proportional to the time integration of the current value in the shaded area in FIGS. 4 and 6 (area of the shaded area in FIGS. 4 and 6). Therefore, in the method shown in FIG. 5, since the integral value is large, the life of the preionization pin 10 is as shown in FIG.
It was shorter than the method shown in. From the above situation, there is a problem that the life of the preionization pin is short under the condition that the intensity of ultraviolet light is high.
【0008】本発明は上記の課題を解決しようとするも
のである。The present invention is intended to solve the above problems.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明のガスレーザー装
置用予備電離装置は、ループを形成するように接続され
た充電部と放電部を備えたガスレーザー装置において、
上記充電部と放電部に並列接続された一方のピーキング
コンデンサ、および同一方のピーキングコンデンサに並
列接続され予備電離ピンと他方のピーキングコンデンサ
が直列接続されて形成された直列回路を備えたことを特
徴としている。A preionization device for a gas laser device according to the present invention is a gas laser device having a charging part and a discharging part connected so as to form a loop,
One of the peaking capacitors connected in parallel to the charging part and the discharging part, and a series circuit formed by connecting in parallel the pre-ionization pin and the other peaking capacitor connected in parallel to the same peaking capacitor. There is.
【0010】[0010]
【作用】上記において、充電部に蓄積さた電気エネルギ
ーは、充電部より放出されると、一方のピーキングコン
デンサに蓄積されるとともに、予備電離ピンを介して他
方のピーキングコンデンサに流れ蓄積される。それぞれ
のピーキングコンデンサに蓄積された電気エネルギーは
放電部における均一放電のための条件が整うと放電部に
注入され、放電部はレーザー用放電を発生する。In the above description, when the electric energy stored in the charging section is discharged from the charging section, it is stored in one peaking capacitor and also flows into the other peaking capacitor via the preionization pin to be stored therein. The electric energy accumulated in each peaking capacitor is injected into the discharge part when the conditions for uniform discharge in the discharge part are satisfied, and the discharge part generates laser discharge.
【0011】上記他方のピーキングコンデンサで充放電
が行われる際には、予備電離ピンで予備的な放電が行わ
れ放電部へ電子が供給され、放電部における放電のため
の条件形成に寄与する。When the other peaking capacitor is charged and discharged, preliminary discharge is performed by the preliminary ionization pin and electrons are supplied to the discharge portion, which contributes to the formation of conditions for discharge in the discharge portion.
【0012】本発明においては、予備電離ピンと他方の
ピーキングコンデンサにより形成される直列回路には一
方のピーキングコンデンサが並列接続されているため、
放電のために放電部に供給される電気エネルギーは全て
他方のピーキングコンデンサからのみ供給されるのでは
なく、一方のピーキングコンデンサからも供給される。In the present invention, one peaking capacitor is connected in parallel in the series circuit formed by the preionization pin and the other peaking capacitor.
All the electric energy supplied to the discharge part for discharging is supplied not only from the other peaking capacitor but also from one peaking capacitor.
【0013】そのため、放電部へ供給する電気エネルギ
ーを従来の装置と同一とした場合、予備電離ピンに流れ
る充放電電流は従来の装置に比べて少なくすることがで
き、一方のピーキングコンデンサの容量の選択によりそ
の電流値を適当な値とすることができる。Therefore, when the electric energy supplied to the discharge unit is the same as that of the conventional device, the charging / discharging current flowing through the preionization pin can be made smaller than that of the conventional device, and the capacity of one peaking capacitor is reduced. The current value can be set to an appropriate value by selection.
【0014】上記により、予備電流ピンに流れる電流は
調節されるため、予備電離ピンにおける予備電離の強度
を適度のものとし、予備電離ピンの消耗を低減し、その
寿命を延長することが可能となる。Since the current flowing through the preliminary current pin is adjusted as described above, the intensity of preliminary ionization in the preliminary ionization pin can be made moderate, the consumption of the preliminary ionization pin can be reduced, and the life of the preliminary ionization pin can be extended. Become.
【0015】[0015]
【実施例】本発明の一実施例の予備電離装置を図1に示
す。図1に示す本実施例の予備電離装置は、両端にそれ
ぞれ充電用高電圧端子1とアース端子2が接続された高
電圧スイッチ3に高電圧インダクタンス4とストレージ
コンデンサ5と充電用インダクタンス6が順次接続され
てループを形成する充電部1a、および同充電部1aの
充電用インダクタンス6に接続されてループを形成し両
端に放電電極11が設けられた放電部12を備えたガス
レーザー装置において、上記充電用インダクタンス6と
放電部12に並列接続されたピーキングコンデンサ7、
および同コンデンサ7に並列接続され平滑インダクタン
ス9と予備電離ピン10とピーキングコンデンサ8が順
次接続されて形成された直列回路10aを備えている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a preionization device according to one embodiment of the present invention. In the preionization apparatus of this embodiment shown in FIG. 1, a high voltage switch 3 having a charging high voltage terminal 1 and a grounding terminal 2 respectively connected to both ends thereof is connected to a high voltage inductance 4, a storage capacitor 5, and a charging inductance 6 in sequence. A gas laser device comprising: a charging unit 1a that is connected to form a loop; and a discharging unit 12 that is connected to a charging inductance 6 of the charging unit 1a to form a loop and discharge electrodes 11 are provided at both ends. A peaking capacitor 7, which is connected in parallel to the charging inductance 6 and the discharging unit 12,
And a series circuit 10a which is connected in parallel to the capacitor 7 and is formed by sequentially connecting a smoothing inductance 9, a preionization pin 10 and a peaking capacitor 8.
【0016】上記において、充電用高電圧端子1とアー
ス端子2間に電源を接続すると、従来の装置と同様、端
子1,2間に供給された電気エネルギーがインダクタン
ス4,6を通り、ストレージコンデンサ5に蓄積され
る。In the above, when a power source is connected between the charging high-voltage terminal 1 and the ground terminal 2, the electric energy supplied between the terminals 1 and 2 passes through the inductances 4 and 6 and the storage capacitor as in the conventional device. Accumulated in 5.
【0017】この状態で高電圧スイッチ3を閉じると、
ストレージコンデンサ5に蓄積された電気エネルギーは
インダクタンス4及びスイッチ3を通ってピーキングコ
ンデンサ7に蓄積されるとともに、インダクタンス4、
スイッチ3、平滑インダクタンス9及び予備電離ピン1
0を通ってピーキングコンデンサ8に蓄積される。When the high voltage switch 3 is closed in this state,
The electric energy stored in the storage capacitor 5 passes through the inductance 4 and the switch 3 and is stored in the peaking capacitor 7, while the inductance 4,
Switch 3, smoothing inductance 9 and preionization pin 1
It is accumulated in the peaking capacitor 8 through 0.
【0018】このピーキングコンデンサ7,8に蓄積さ
れた電気エネルギーは、放電部12に均一放電を発生す
る条件が整うと、放電電極11を通って放電部12に注
入され、レーザー用放電を発生するが、上記ピーキング
コンデンサ8に電気エネルギーが蓄積される際、および
ピーキングコンデンサ8より放電電極11を通って電気
エネルギーが放電部12に注入される際に予備電離ピン
10で予備的な放電が起こり、放電部12へ電子が供給
されることが、上記放電部12の放電条件の形成に寄与
する。The electrical energy stored in the peaking capacitors 7 and 8 is injected into the discharge section 12 through the discharge electrode 11 when the conditions for generating a uniform discharge in the discharge section 12 are satisfied, and a laser discharge is generated. However, when electric energy is accumulated in the peaking capacitor 8 and when electric energy is injected from the peaking capacitor 8 through the discharge electrode 11 into the discharge part 12, a preliminary discharge occurs in the preionization pin 10, The supply of electrons to the discharge part 12 contributes to the formation of discharge conditions for the discharge part 12.
【0019】上記ピーキングコンデンサ7,8のそれぞ
れの静電容量をCP1,CP2とし、図3及び図5に示す従
来の装置のピーキングコンデンサ13,14の静電容量
をそれぞれCP3,CP4とし、CP1+CP2=CP3=CP4と
して、それぞれのピーキングコンデンサ7,8,13,
14に流れる電流の関係を図2,図4及び図6により以
下に説明する。Let the capacitances of the peaking capacitors 7 and 8 be C P1 and C P2 , respectively, and let the capacitances of the peaking capacitors 13 and 14 of the conventional devices shown in FIGS. 3 and 5 be C P3 and C P4 , respectively. And C P1 + C P2 = C P3 = C P4 , and the respective peaking capacitors 7, 8, 13,
The relationship between the currents flowing through 14 will be described below with reference to FIGS. 2, 4 and 6.
【0020】図2に示すピーキングコンデンサ7,8に
流れる電流15,16は図4に示すピーキングコンデン
サ13に流れる電流18,19と等しく、また、図6に
示すピーキングコンデンサ14に流れる電流20,21
とも等しい。図6に示す予備電離に寄与する電流21の
場合は、電流値が大きく紫外は強いが、予備電流ピン1
0の寿命が短い。図4に示す予備電離に寄与する電流1
8は、電流値が小さいためピン10の寿命は長いが、紫
外光が弱い。そこで、両者の中間で適切な電流値となる
ようにCP2を選定することにより、図2に示すピーキン
グコンデンサ8に流れ予備電離に寄与する電流17を適
当な値として、紫外光強度を適切にし、かつ予備電離ピ
ン10の寿命を長くすることができる。The currents 15 and 16 flowing in the peaking capacitors 7 and 8 shown in FIG. 2 are equal to the currents 18 and 19 flowing in the peaking capacitor 13 shown in FIG. 4, and the currents 20 and 21 flowing in the peaking capacitor 14 shown in FIG.
Is equal to In the case of the current 21 that contributes to the preliminary ionization shown in FIG. 6, the current value is large and the ultraviolet is strong, but the preliminary current pin 1
The life of 0 is short. Current 1 contributing to preionization shown in FIG.
In No. 8, since the current value is small, the life of the pin 10 is long, but ultraviolet light is weak. Therefore, by selecting C P2 so as to have an appropriate current value in the middle of the two, the current 17 flowing in the peaking capacitor 8 shown in FIG. In addition, the life of the preionization pin 10 can be extended.
【0021】上記により、予備電離ピンに流れる電流は
調節されるため、予備電離ピンにおける予備電離の強度
を適度のものとし、予備電離ピンの消耗を低減しその長
寿命化が可能となった。As described above, since the current flowing through the preionization pin is adjusted, the intensity of preionization in the preionization pin is moderated, the consumption of the preionization pin is reduced, and the life of the preionization pin can be extended.
【0022】ピーキングコンデンサ7,8の配置につい
ては、図1に示すように放電部12と電極11の片側に
配置する他、ピーキングコンデンサ7,8をそれぞれ2
分割として、放電部12と電極11に対して左右対称に
配置したり、ピーキングコンデンサ7を放電部12と電
極11に対して一方の側とし、ピーキングコンデンサ8
を他の側に配置するものとしてもよい。The peaking capacitors 7 and 8 are arranged on one side of the discharge part 12 and the electrode 11 as shown in FIG.
As a division, the discharge part 12 and the electrode 11 are arranged symmetrically with each other, or the peaking capacitor 7 is arranged on one side of the discharge part 12 and the electrode 11, and the peaking capacitor 8 is provided.
May be arranged on the other side.
【0023】また、予備電離ピン10の本数を少なくと
も2本以上配置し、これらを2系統にまとめて、2分割
したピーキングコンデンサ8にそれぞれ接続したり、1
系統にまとめて、1つのピーキングコンデンサ8に接続
することもでき、いずれの場合も図1に示す一実施例と
同様の効果が得られる。Further, at least two or more preionization pins 10 are arranged, these are grouped into two systems and connected to the peaking capacitors 8 divided into two, respectively.
The peaking capacitors 8 can be connected together in a system, and in any case, the same effect as that of the embodiment shown in FIG. 1 can be obtained.
【0024】[0024]
【発明の効果】本発明のガスレーザー装置用予備電離装
置は、充電部と放電部に並列接続された予備電離ピンと
他方のピーキングコンデンサの直列回路に一方のピーキ
ングコンデンサを並列接続することによって、予備電離
ピンに流れる電流は一方のピーキングコンデンサにより
低減され調節されるため、予備電離ピンにおける予備電
離の強度を適度のものとし、予備電離ピンの消耗を低減
し、その寿命を延長することが可能となる。The preionization device for a gas laser device of the present invention is a preionization device in which one peaking capacitor is connected in parallel to a series circuit of a preionization pin connected in parallel to the charging part and the discharge part and the other peaking capacitor. Since the current flowing in the ionization pin is reduced and adjusted by one peaking capacitor, it is possible to make the intensity of preionization in the preionization pin moderate, reduce the wear of the preionization pin, and extend its life. Become.
【図1】本発明の一実施例に係る電気回路の説明図であ
る。FIG. 1 is an explanatory diagram of an electric circuit according to an embodiment of the present invention.
【図2】上記一実施例に係る電気回路に流れる電流の説
明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a current flowing through the electric circuit according to the above embodiment.
【図3】従来の装置の一例に係る電気回路の説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram of an electric circuit according to an example of a conventional device.
【図4】上記従来の装置の一例に係る電気回路に流れる
電流の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a current flowing through an electric circuit according to an example of the conventional device.
【図5】従来の装置の他の例に係る電気回路の説明図で
ある。FIG. 5 is an explanatory diagram of an electric circuit according to another example of the conventional device.
【図6】上記従来の装置の他の例に係る電気回路に流れ
る電流の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a current flowing in an electric circuit according to another example of the conventional device.
1 充電用高電圧端子 1a 充電部 2 アース端子 3 高電圧スイッチ 4 高電圧インダクタンス 5 ストレージコンデンサ 6 充電用インダクタンス 7,8 ピーキングコンデンサ 9 平滑インダクタンス 10 予備電離ピン 10a 直列回路 11 放電電極 12 放電部 15,16,17 電流 1 high-voltage terminal for charging 1a charging part 2 ground terminal 3 high-voltage switch 4 high-voltage inductance 5 storage capacitor 6 charging inductance 7,8 peaking capacitor 9 smoothing inductance 10 preionization pin 10a series circuit 11 discharge electrode 12 discharge part 15, 16,17 current
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 益本 雅典 広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱 重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 柳 謙一 広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱 重工業株式会社広島研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Masanori Masumoto 4-6-22 Kannon Shinmachi, Nishi-ku, Hiroshima City Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Hiroshima Research Institute (72) Kenichi Yanagi 4-6-22 Kannon Shinmachi, Nishi-ku, Hiroshima No. Mitsubishi Heavy Industries Ltd. Hiroshima Research Laboratory
Claims (1)
部と放電部を備えたガスレーザー装置において、上記充
電部と放電部に並列接続された一方のピーキングコンデ
ンサ、および同一方のピーキングコンデンサに並列接続
され予備電離ピンと他方のピーキングコンデンサが直列
接続されて形成された直列回路を備えたことを特徴とす
るガスレーザー装置用予備電離装置。1. A gas laser device comprising a charging part and a discharging part connected to form a loop, wherein one peaking capacitor connected in parallel to the charging part and the discharging part, and the other peaking capacitor. A preionization device for a gas laser device, comprising a series circuit formed by connecting the preionization pins connected in parallel and the other peaking capacitor in series.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20942191A JPH0548185A (en) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | Gas laser device preliminary ionization device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20942191A JPH0548185A (en) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | Gas laser device preliminary ionization device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0548185A true JPH0548185A (en) | 1993-02-26 |
Family
ID=16572595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20942191A Withdrawn JPH0548185A (en) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | Gas laser device preliminary ionization device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0548185A (en) |
-
1991
- 1991-08-21 JP JP20942191A patent/JPH0548185A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981112 |