JPH0590683A - 放電励起レーザ装置 - Google Patents
放電励起レーザ装置Info
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- JPH0590683A JPH0590683A JP24573991A JP24573991A JPH0590683A JP H0590683 A JPH0590683 A JP H0590683A JP 24573991 A JP24573991 A JP 24573991A JP 24573991 A JP24573991 A JP 24573991A JP H0590683 A JPH0590683 A JP H0590683A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 予備電離を強力に行ない、予備電離電子数を
増加させて放電励起レーザ装置の高出力、高効率化や高
繰り返し化を図る。 【構成】 １方の主電極が開孔電極により構成された２
つの主電極１、２、開孔電極２の他方の主電極１と反対
側の面に密着するように配設された誘電体３、誘電体を
挟んで開孔電極と対向し、かつ誘電体に密着するように
配設された第３の電極４、２つの主電極と誘電体に並列
に接続された励起用コンデンサ５、及び励起用コンデン
サに充電するための高電圧パルス発生回路６から成り、
誘電体と開孔電極との密着面以外の部分に誘電体と密着
した導電体９、及び誘電体と第３の電極との密着面以外
の部分に誘電体と密着した導電体１０を配設し、開孔電
極側に配設した導電体を開孔電極に、第３の電極側に配
設した導電体を第３の電極に接続する。
増加させて放電励起レーザ装置の高出力、高効率化や高
繰り返し化を図る。 【構成】 １方の主電極が開孔電極により構成された２
つの主電極１、２、開孔電極２の他方の主電極１と反対
側の面に密着するように配設された誘電体３、誘電体を
挟んで開孔電極と対向し、かつ誘電体に密着するように
配設された第３の電極４、２つの主電極と誘電体に並列
に接続された励起用コンデンサ５、及び励起用コンデン
サに充電するための高電圧パルス発生回路６から成り、
誘電体と開孔電極との密着面以外の部分に誘電体と密着
した導電体９、及び誘電体と第３の電極との密着面以外
の部分に誘電体と密着した導電体１０を配設し、開孔電
極側に配設した導電体を開孔電極に、第３の電極側に配
設した導電体を第３の電極に接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は放電励起レーザ装置、
特に気体レーザのうちパルス的な放電励起によりレーザ
光を発生するエキシマレーザやＴＥＡーＣＯ2 レーザ等
に用いる予備電離部の構造に関するものである。
特に気体レーザのうちパルス的な放電励起によりレーザ
光を発生するエキシマレーザやＴＥＡーＣＯ2 レーザ等
に用いる予備電離部の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は例えば特開昭６１ー９０４８６号
公報に示された従来の典型的な放電励起レーザ装置、特
に沿面コロナ予備電離方式の放電励起レーザ装置を示す
構成図である。図において、１、及び２はレーザガス中
において相対向するように配置された第１、及び第２の
主電極であり、第２の主電極は金属板に多数の貫通孔を
設けた開孔電極である。３は開孔電極２の、第１の主電
極と反対側に開孔電極と接するように設けられた誘電
体、４は開孔電極２と対向し、誘電体３を挟むように設
置された第３の電極、５は第１、及び第２の主電極に並
列に接続された励起用コンデンサ、６は励起用コンデン
サ５にパルス充電を行うための高電圧パルス発生回路で
ある。また、７は開孔電極に多数設けられた開孔部の誘
電体表面において発生する沿面コロナ放電、８は沿面コ
ロナ放電により生成された紫外線である。
公報に示された従来の典型的な放電励起レーザ装置、特
に沿面コロナ予備電離方式の放電励起レーザ装置を示す
構成図である。図において、１、及び２はレーザガス中
において相対向するように配置された第１、及び第２の
主電極であり、第２の主電極は金属板に多数の貫通孔を
設けた開孔電極である。３は開孔電極２の、第１の主電
極と反対側に開孔電極と接するように設けられた誘電
体、４は開孔電極２と対向し、誘電体３を挟むように設
置された第３の電極、５は第１、及び第２の主電極に並
列に接続された励起用コンデンサ、６は励起用コンデン
サ５にパルス充電を行うための高電圧パルス発生回路で
ある。また、７は開孔電極に多数設けられた開孔部の誘
電体表面において発生する沿面コロナ放電、８は沿面コ
ロナ放電により生成された紫外線である。
【０００３】次にこの装置の動作について説明する。高
電圧パルス発生回路６の動作により励起用コンデンサ５
の充電が開始されるが、励起用コンデンサ５は主電極
１、２と並列に接続されているので、励起用コンデンサ
の充電電圧は主電極１、２間にも印加され、この電圧が
主放電電極間のレーザガスの絶縁破壊強度を越えると、
主放電１、２間には放電が形成される。しかしながら、
主放電電極間のレーザガスを励起するための均一なグロ
ー状放電を形成するためには、主放電電極間に放電が形
成される前に予備電離を行い、主放電電極間のレーザガ
ス全体にわたり、均一かつ豊富な予備電離電子を生成し
ておく必要がある。ところで、ここに示した沿面コロナ
予備電離方式の放電励起レーザ装置では、開孔電極２の
金属部分と第３の電極４と、それらに挟まれた誘電体３
はコンデンサを形成しており、かつこのコンデンサは励
起用コンデンサ５と電気的に並列に接続されているの
で、このコンデンサにも励起用コンデンサと並行して充
電が行われる。一方、開孔電極２の開孔部では、開孔電
極２と第３の電極４との間に印加される電圧により、誘
電体表面に電界が生じるが、この電界強度が誘電体表面
における沿面コロナ放電の破壊電界強度を越えると沿面
コロナ放電が発生し、この沿面コロナ放電から発生する
紫外線は、主放電に先立って主電極１、２の間のレーザ
ガスを予備電離し、レーザガス中に均一かつ豊富な予備
電離電子が生成されるため、主電極１、２間には均一な
グロー状放電が形成される。
電圧パルス発生回路６の動作により励起用コンデンサ５
の充電が開始されるが、励起用コンデンサ５は主電極
１、２と並列に接続されているので、励起用コンデンサ
の充電電圧は主電極１、２間にも印加され、この電圧が
主放電電極間のレーザガスの絶縁破壊強度を越えると、
主放電１、２間には放電が形成される。しかしながら、
主放電電極間のレーザガスを励起するための均一なグロ
ー状放電を形成するためには、主放電電極間に放電が形
成される前に予備電離を行い、主放電電極間のレーザガ
ス全体にわたり、均一かつ豊富な予備電離電子を生成し
ておく必要がある。ところで、ここに示した沿面コロナ
予備電離方式の放電励起レーザ装置では、開孔電極２の
金属部分と第３の電極４と、それらに挟まれた誘電体３
はコンデンサを形成しており、かつこのコンデンサは励
起用コンデンサ５と電気的に並列に接続されているの
で、このコンデンサにも励起用コンデンサと並行して充
電が行われる。一方、開孔電極２の開孔部では、開孔電
極２と第３の電極４との間に印加される電圧により、誘
電体表面に電界が生じるが、この電界強度が誘電体表面
における沿面コロナ放電の破壊電界強度を越えると沿面
コロナ放電が発生し、この沿面コロナ放電から発生する
紫外線は、主放電に先立って主電極１、２の間のレーザ
ガスを予備電離し、レーザガス中に均一かつ豊富な予備
電離電子が生成されるため、主電極１、２間には均一な
グロー状放電が形成される。
【０００４】さて、レーザガス中に充分な予備電離電子
を生成するためには開孔電極の開孔部の誘電体表面に強
い沿面コロナ放電を生起する必要がある。沿面コロナ予
備電離部の詳細を図７に示す。開孔電極の開孔部には多
数の孔が明いており、沿面コロナ放電はその孔の誘電体
表面で生じることは既に述べた。しかし、開孔電極や第
３の電極に接していない誘電体表面上にも電界は発生し
ており、これにより生ずる沿面コロナ放電が実験的に確
認されている。これは、開孔電極の裏側で生じるため、
主放電空間の予備電離には全く寄与しない。一方、開孔
部において孔の明いていない部分や、開孔部両側に設け
られた、主放電電流や予備電離電流のための導電路部分
が誘電体に接している金属部分は、補助電極との間にコ
ンデンサを形成している。
を生成するためには開孔電極の開孔部の誘電体表面に強
い沿面コロナ放電を生起する必要がある。沿面コロナ予
備電離部の詳細を図７に示す。開孔電極の開孔部には多
数の孔が明いており、沿面コロナ放電はその孔の誘電体
表面で生じることは既に述べた。しかし、開孔電極や第
３の電極に接していない誘電体表面上にも電界は発生し
ており、これにより生ずる沿面コロナ放電が実験的に確
認されている。これは、開孔電極の裏側で生じるため、
主放電空間の予備電離には全く寄与しない。一方、開孔
部において孔の明いていない部分や、開孔部両側に設け
られた、主放電電流や予備電離電流のための導電路部分
が誘電体に接している金属部分は、補助電極との間にコ
ンデンサを形成している。
【０００５】図８は、沿面コロナ予備電離方式放電励起
レーザ装置の等価回路図を示したものである。図におい
て、ＣE は励起用コンデンサ５、Ｃ1 は開孔電極２の金
属部分と第３の電極４がそれぞれ誘電体３に密着するこ
とにより形成されるコンデンサの静電容量、Ｃ2 は開孔
部の孔の部分で沿面コロナ放電が生ずることにより生ず
る仮想的なコンデンサの静電容量、Ｃ3 は開孔部の孔以
外の誘電体表面に生ずる沿面コロナ放電により形成され
る仮想的なコンデンサの静電容量である。ここで、Ｇは
沿面コロナ放電を模擬するための放電ギャップであり、
Ｌ1 は、それぞれ励起用コンデンサと予備電離部との間
のインダクタンスである。Ｌ2 は開孔電極と第３の電極
との間に存在するコンデンサＣ1 と沿面コロナ放電によ
り作られる仮想的なコンデンサＣ2 およびＣ3 との間の
電流移行ループに存在する浮遊のインダクタンスであ
る。
レーザ装置の等価回路図を示したものである。図におい
て、ＣE は励起用コンデンサ５、Ｃ1 は開孔電極２の金
属部分と第３の電極４がそれぞれ誘電体３に密着するこ
とにより形成されるコンデンサの静電容量、Ｃ2 は開孔
部の孔の部分で沿面コロナ放電が生ずることにより生ず
る仮想的なコンデンサの静電容量、Ｃ3 は開孔部の孔以
外の誘電体表面に生ずる沿面コロナ放電により形成され
る仮想的なコンデンサの静電容量である。ここで、Ｇは
沿面コロナ放電を模擬するための放電ギャップであり、
Ｌ1 は、それぞれ励起用コンデンサと予備電離部との間
のインダクタンスである。Ｌ2 は開孔電極と第３の電極
との間に存在するコンデンサＣ1 と沿面コロナ放電によ
り作られる仮想的なコンデンサＣ2 およびＣ3 との間の
電流移行ループに存在する浮遊のインダクタンスであ
る。
【０００６】本回路の動作について説明する。高電圧パ
ルス発生器から励起用コンデンサＣE に充電が開始され
ると共に、ＣEと並列に接続された予備電離部のコンデ
ンサＣ1 にも充電され、金属に密着していない誘電体表
面には電界が発生する。この電界がＧの放電破壊強度、
すなわち沿面コロナ放電の破壊強度を越えると、Ｇのス
イッチが短絡し、ＣE やＣ1 に蓄えられた電荷はＣ2 及
びＣ3 に流入する。しかしながら、励起用コンデンサＣ
Eから予備電離部Ｃ1 、Ｃ2 及びＣ3 への回路のインダ
クタンスＬ1 は、数１００ｎＨと大きいため、沿面コロ
ナ放電を形成するためにＣEからＣ2 やＣ3 へ流れ込む
電荷流入量は、Ｃ1 からＣ2 及びＣ3 への電荷流入量に
比べ小さいため無視することができる。従って、この等
価回路によれば、沿面コロナ放電を形成する電流、即ち
Ｃ2 及びＣ3 へ流れ込む電流のピーク値ＩP0は、次式で
表される。 ＩP0 ＝ Ｖ0＊（ＣT／Ｌ2）0.5 ・・・１ ここで、Ｖ0 は放電ギャップＧが破壊した時点でのＣ1
の充電電圧、ＣT はＣ1、Ｃ2 及びＣ3の合成容量であ
り、 ＣT ＝（Ｃ1＊（Ｃ2＋Ｃ3））／（Ｃ1＋Ｃ2＋Ｃ3） ・・・２ で表される。ところで、上述したようにＣ3 に流れる電
流は開孔電極裏側で生じる沿面コロナ放電を形成する
が、その紫外線は主放電電極間のレーザガスには到達し
ない。結局、予備電離に寄与するのはＩP0のうちＣ2 へ
流れる電流であり、その電流のピーク値ＩPPは、 ＩPP ＝ ＩP0＊Ｃ2／（Ｃ2＋Ｃ3） ・・・３ と求められる。通常の放電励起レーザ装置に用いられる
開孔電極の開孔率は５０％程度であるため、Ｃ1 とＣ2
の静電容量はほぼ等しく、一方Ｃ3 は誘電体表面上に広
がる沿面コロナ放電の面積と厚みで決まり、実験的には
Ｃ1 及びＣ2 の十倍程度であり、これらを数式で表す
と、 １０Ｃ1 ＝ １０Ｃ2 ＝ Ｃ3 ・・・４ となる。すなわち、３式と４式によりＣ1 から流出する
電流の１割程度が、レーザガスを予備電離する紫外線の
発生源として有用な、開孔部での沿面コロナ放電に流れ
込むことがわかる。
ルス発生器から励起用コンデンサＣE に充電が開始され
ると共に、ＣEと並列に接続された予備電離部のコンデ
ンサＣ1 にも充電され、金属に密着していない誘電体表
面には電界が発生する。この電界がＧの放電破壊強度、
すなわち沿面コロナ放電の破壊強度を越えると、Ｇのス
イッチが短絡し、ＣE やＣ1 に蓄えられた電荷はＣ2 及
びＣ3 に流入する。しかしながら、励起用コンデンサＣ
Eから予備電離部Ｃ1 、Ｃ2 及びＣ3 への回路のインダ
クタンスＬ1 は、数１００ｎＨと大きいため、沿面コロ
ナ放電を形成するためにＣEからＣ2 やＣ3 へ流れ込む
電荷流入量は、Ｃ1 からＣ2 及びＣ3 への電荷流入量に
比べ小さいため無視することができる。従って、この等
価回路によれば、沿面コロナ放電を形成する電流、即ち
Ｃ2 及びＣ3 へ流れ込む電流のピーク値ＩP0は、次式で
表される。 ＩP0 ＝ Ｖ0＊（ＣT／Ｌ2）0.5 ・・・１ ここで、Ｖ0 は放電ギャップＧが破壊した時点でのＣ1
の充電電圧、ＣT はＣ1、Ｃ2 及びＣ3の合成容量であ
り、 ＣT ＝（Ｃ1＊（Ｃ2＋Ｃ3））／（Ｃ1＋Ｃ2＋Ｃ3） ・・・２ で表される。ところで、上述したようにＣ3 に流れる電
流は開孔電極裏側で生じる沿面コロナ放電を形成する
が、その紫外線は主放電電極間のレーザガスには到達し
ない。結局、予備電離に寄与するのはＩP0のうちＣ2 へ
流れる電流であり、その電流のピーク値ＩPPは、 ＩPP ＝ ＩP0＊Ｃ2／（Ｃ2＋Ｃ3） ・・・３ と求められる。通常の放電励起レーザ装置に用いられる
開孔電極の開孔率は５０％程度であるため、Ｃ1 とＣ2
の静電容量はほぼ等しく、一方Ｃ3 は誘電体表面上に広
がる沿面コロナ放電の面積と厚みで決まり、実験的には
Ｃ1 及びＣ2 の十倍程度であり、これらを数式で表す
と、 １０Ｃ1 ＝ １０Ｃ2 ＝ Ｃ3 ・・・４ となる。すなわち、３式と４式によりＣ1 から流出する
電流の１割程度が、レーザガスを予備電離する紫外線の
発生源として有用な、開孔部での沿面コロナ放電に流れ
込むことがわかる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の放電励起レーザ
装置は以上のように構成されるため、開孔電極の金属部
分と第３の電極により挟まれた誘電体に蓄えられた電荷
の１０分の１程度しか予備電離に役立つ開孔部での沿面
コロナ放電に寄与せず、予備電離電子数が少なくレーザ
出力、効率の低下や繰り返し周波数の制限を招来してい
た。
装置は以上のように構成されるため、開孔電極の金属部
分と第３の電極により挟まれた誘電体に蓄えられた電荷
の１０分の１程度しか予備電離に役立つ開孔部での沿面
コロナ放電に寄与せず、予備電離電子数が少なくレーザ
出力、効率の低下や繰り返し周波数の制限を招来してい
た。
【０００８】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、予備電離を強力に行い、予備電
離電子数を増加させて放電励起レーザ装置の高出力、高
効率化や高繰り返し化を図ることを目的とする。
ためになされたもので、予備電離を強力に行い、予備電
離電子数を増加させて放電励起レーザ装置の高出力、高
効率化や高繰り返し化を図ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる放電励
起レーザ装置は、予備電離部に用いる誘電体の開孔電極
及び第３の電極に接する部分以外も導電体で覆ったもの
である。
起レーザ装置は、予備電離部に用いる誘電体の開孔電極
及び第３の電極に接する部分以外も導電体で覆ったもの
である。
【００１０】
【作用】この発明における放電励起レーザ装置は、予備
電離部に用いる誘電体の開孔電極及び第３の電極に接す
る部分以外も導電体で覆うことにより、開孔電極の開孔
部に流入する沿面コロナ放電電流を増加して強力な紫外
線を発生させることにより、予備電離電子数を増加させ
て放電励起レーザ装置の高出力、高効率化や高繰り返し
化を図ることができる。
電離部に用いる誘電体の開孔電極及び第３の電極に接す
る部分以外も導電体で覆うことにより、開孔電極の開孔
部に流入する沿面コロナ放電電流を増加して強力な紫外
線を発生させることにより、予備電離電子数を増加させ
て放電励起レーザ装置の高出力、高効率化や高繰り返し
化を図ることができる。
【００１１】
【実施例】実施例１．図１はこの発明の一実施例による
放電励起レーザ装置を示す構成図である。なお、図中、
図６と同一符号は同一もしくは相当部分を示す。図にお
いて、９は誘電体の開孔電極側に設けられた導電体、１
０は第３の電極側に設けられた導電体である。
放電励起レーザ装置を示す構成図である。なお、図中、
図６と同一符号は同一もしくは相当部分を示す。図にお
いて、９は誘電体の開孔電極側に設けられた導電体、１
０は第３の電極側に設けられた導電体である。
【００１２】次にこの実施例の動作について説明する。
主放電電極間にレーザガスの励起に必要な均一なグロー
状放電を形成するためには、主放電電極間に放電が形成
される前に予備電離を行い、主放電電極間のレーザガス
全体にわたり、均一かつ豊富な予備電離電子を生成して
おく必要があり、沿面コロナ予備電離方式の放電励起レ
ーザ装置では、開孔電極２の開孔部で誘電体表面で生ず
る沿面コロナ放電から発生する紫外線が予備電離電子を
生成すること、誘電体を挟む開孔電極の金属部分と第３
の電極により構成されるコンデンサから流出する電流
が、開孔電極の開孔部において沿面コロナ放電を生成す
るために流れ込み、レーザガスを予備電離する紫外線の
発生源となることは既に述べた。この発明においては、
誘電体の開孔電極側における開孔電極以外の部分、及び
誘電体の第３の電極側における第３の電極以外の部分に
も、誘電体に密着するように導電体を設け、かつ、これ
らの導電体をそれぞれ開孔電極及び第３の電極と電気的
に接続し、コンデンサを形成したものである。このコン
デンサをＣ4 とすると、図２で示すように、沿面コロナ
放電を生成するために流れる電流の源となるコンデンサ
容量は、従来例で説明したＣ1 にＣ4 を加えたもの、Ｃ
1 ＋Ｃ4となり、従来の放電励起レーザ装置に比べ大き
くすることができる。一方、これにより開孔部以外にお
いて沿面コロナ放電が発生する部分Ｃ3 は小さくなる。
すなわち、従来例の説明の開孔部以外における沿面コロ
ナ放電部分Ｃ3 を導電体で覆いコンデンサＣ4 で置き換
えたもので、いま、計算を容易にするためにＣ3 で示す
沿面コロナ放電の領域を誘電体全面であると仮定する
と、 Ｃ3＋Ｃ4＝一定 ・・・５ と考えることができる。したがって、実際に予備電離に
寄与するＣ2 への電流のピーク値ＩPPは、 ＩPP ＝ Ｖ0＊（ＣT’／Ｌ2）0.5＊Ｃ2／（Ｃ2＋Ｃ3） ・・・６ ここで、ＣT’はＣ1、Ｃ2、Ｃ3とＣ4の合成容量とな
り、 ＣT’＝（（Ｃ1＋Ｃ4）＊（Ｃ2＋Ｃ3））／（Ｃ1＋Ｃ2＋Ｃ3＋Ｃ4） ・・・７ となる。さらに、５式、７式を６式に代入して整理する
と ＩPP ＝ Ｖ0＊Ｃ2＊（Ｌ2＊（Ｃ1＋Ｃ2＋Ｃ3＋Ｃ4））−０．５ ＊（（Ｃ1＋Ｃ4）／（Ｃ2＋Ｃ3））0.5 ・・・ ８ が、実際に予備電離に寄与するＣ2 への電流のピーク値
ＩPPを表す式となる。
主放電電極間にレーザガスの励起に必要な均一なグロー
状放電を形成するためには、主放電電極間に放電が形成
される前に予備電離を行い、主放電電極間のレーザガス
全体にわたり、均一かつ豊富な予備電離電子を生成して
おく必要があり、沿面コロナ予備電離方式の放電励起レ
ーザ装置では、開孔電極２の開孔部で誘電体表面で生ず
る沿面コロナ放電から発生する紫外線が予備電離電子を
生成すること、誘電体を挟む開孔電極の金属部分と第３
の電極により構成されるコンデンサから流出する電流
が、開孔電極の開孔部において沿面コロナ放電を生成す
るために流れ込み、レーザガスを予備電離する紫外線の
発生源となることは既に述べた。この発明においては、
誘電体の開孔電極側における開孔電極以外の部分、及び
誘電体の第３の電極側における第３の電極以外の部分に
も、誘電体に密着するように導電体を設け、かつ、これ
らの導電体をそれぞれ開孔電極及び第３の電極と電気的
に接続し、コンデンサを形成したものである。このコン
デンサをＣ4 とすると、図２で示すように、沿面コロナ
放電を生成するために流れる電流の源となるコンデンサ
容量は、従来例で説明したＣ1 にＣ4 を加えたもの、Ｃ
1 ＋Ｃ4となり、従来の放電励起レーザ装置に比べ大き
くすることができる。一方、これにより開孔部以外にお
いて沿面コロナ放電が発生する部分Ｃ3 は小さくなる。
すなわち、従来例の説明の開孔部以外における沿面コロ
ナ放電部分Ｃ3 を導電体で覆いコンデンサＣ4 で置き換
えたもので、いま、計算を容易にするためにＣ3 で示す
沿面コロナ放電の領域を誘電体全面であると仮定する
と、 Ｃ3＋Ｃ4＝一定 ・・・５ と考えることができる。したがって、実際に予備電離に
寄与するＣ2 への電流のピーク値ＩPPは、 ＩPP ＝ Ｖ0＊（ＣT’／Ｌ2）0.5＊Ｃ2／（Ｃ2＋Ｃ3） ・・・６ ここで、ＣT’はＣ1、Ｃ2、Ｃ3とＣ4の合成容量とな
り、 ＣT’＝（（Ｃ1＋Ｃ4）＊（Ｃ2＋Ｃ3））／（Ｃ1＋Ｃ2＋Ｃ3＋Ｃ4） ・・・７ となる。さらに、５式、７式を６式に代入して整理する
と ＩPP ＝ Ｖ0＊Ｃ2＊（Ｌ2＊（Ｃ1＋Ｃ2＋Ｃ3＋Ｃ4））−０．５ ＊（（Ｃ1＋Ｃ4）／（Ｃ2＋Ｃ3））0.5 ・・・ ８ が、実際に予備電離に寄与するＣ2 への電流のピーク値
ＩPPを表す式となる。
【００１３】図３は８式で求めたＩPPの計算結果を示し
たもので、従来例におけるＣ4 ＝０の場合を１として規
格化したものである。このように、この発明によれば、
開孔電極の開孔部において沿面コロナ放電生成のために
流れる電流ＩPPを飛躍的に増加させることができ、それ
に伴いレーザガス中の予備電離電子数も非常に増大す
る。特にＣ4 ／Ｃ2 を５以上、すなわち開孔部の誘電体
表面積の５倍以上の面積を導電体により覆うことによ
り、この効果は極めて顕著となり、放電励起レーザ装置
の出力及び効率が改善され、さらに繰り返し周波数も向
上する。
たもので、従来例におけるＣ4 ＝０の場合を１として規
格化したものである。このように、この発明によれば、
開孔電極の開孔部において沿面コロナ放電生成のために
流れる電流ＩPPを飛躍的に増加させることができ、それ
に伴いレーザガス中の予備電離電子数も非常に増大す
る。特にＣ4 ／Ｃ2 を５以上、すなわち開孔部の誘電体
表面積の５倍以上の面積を導電体により覆うことによ
り、この効果は極めて顕著となり、放電励起レーザ装置
の出力及び効率が改善され、さらに繰り返し周波数も向
上する。
【００１４】実施例２．図４はこの発明の他の実施例に
よる放電励起レーザ装置を示す構成図である。また、図
５は図４の放電励起レーザ装置の側面を一部切り欠いて
示す縦断面構成図である。なお、図中、図１と同一符号
は同一もしくは相当部分を示す。実施例１では誘電体と
してコの字形状の誘電体を用いたが、本実施例では円筒
形状の誘電体を用いる。この場合、図５に示すように円
筒形状の誘電体両端には、コの字形状の誘電体と同様
に、開孔電極側と第３の電極側との間の放電による短絡
を防ぐために、導電体が無い部分を設けているが、図４
に示すように誘電体の円周方向には、導電体がない部分
を設ける必要がなく、誘電体の内壁面及び外壁面を全て
導電体で覆うことができるため、Ｃ4 をより大きく、Ｃ
3 をより小さくすることができる。これにより、予備電
離電子数をさらに増加させることができ、レーザ性能は
より向上する。
よる放電励起レーザ装置を示す構成図である。また、図
５は図４の放電励起レーザ装置の側面を一部切り欠いて
示す縦断面構成図である。なお、図中、図１と同一符号
は同一もしくは相当部分を示す。実施例１では誘電体と
してコの字形状の誘電体を用いたが、本実施例では円筒
形状の誘電体を用いる。この場合、図５に示すように円
筒形状の誘電体両端には、コの字形状の誘電体と同様
に、開孔電極側と第３の電極側との間の放電による短絡
を防ぐために、導電体が無い部分を設けているが、図４
に示すように誘電体の円周方向には、導電体がない部分
を設ける必要がなく、誘電体の内壁面及び外壁面を全て
導電体で覆うことができるため、Ｃ4 をより大きく、Ｃ
3 をより小さくすることができる。これにより、予備電
離電子数をさらに増加させることができ、レーザ性能は
より向上する。
【００１５】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、誘電
体の開孔電極側における開孔電極以外の部分、及び第３
の電極側における第３の電極以外の部分にも、誘電体に
密着するように導電体を設け、かつこれら導電体をそれ
ぞれ開孔電極及び第３の電極と電気的に接続したので、
開孔電極の開孔部に強力な沿面コロナ放電を生成し、そ
れに伴いレーザガス中の予備電離電子数が増加するた
め、レーザの出力及び効率を改善し、さらに繰り返し周
波数も向上させることができる。
体の開孔電極側における開孔電極以外の部分、及び第３
の電極側における第３の電極以外の部分にも、誘電体に
密着するように導電体を設け、かつこれら導電体をそれ
ぞれ開孔電極及び第３の電極と電気的に接続したので、
開孔電極の開孔部に強力な沿面コロナ放電を生成し、そ
れに伴いレーザガス中の予備電離電子数が増加するた
め、レーザの出力及び効率を改善し、さらに繰り返し周
波数も向上させることができる。
【図１】この発明の実施例１による放電励起レーザ装置
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図２】この発明の実施例１による放電励起レーザ装置
における予備電離部の等価回路を示す回路図である。
における予備電離部の等価回路を示す回路図である。
【図３】この発明の実施例１による放電励起レーザ装置
における予備電離部電流を示す特性図である。
における予備電離部電流を示す特性図である。
【図４】この発明の実施例２による放電励起レーザ装置
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図５】この発明の実施例２による放電励起レーザ装置
の側面を一部切り欠いて示す縦断面構成図である。
の側面を一部切り欠いて示す縦断面構成図である。
【図６】従来の放電励起レーザ装置を示す構成図であ
る。
る。
【図７】従来の放電励起レーザ装置の予備電離部におけ
る沿面コロナ放電の様子を示す斜視図である。
る沿面コロナ放電の様子を示す斜視図である。
【図８】従来の放電励起レーザ装置における予備電離部
の等価回路を示す回路図である。
の等価回路を示す回路図である。
１ 第１の主電極 ２ 第２の主電極 ３ 誘電体 ４ 第３の電極 ５ 励起用コンデンサ ６ 高電圧パルス発生器 ９ 開孔電極側の導電体 １０ 第３の電極側の導電体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永井 治彦 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社中央研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザガス中において相対向して配設さ
れ、少なくとも１方の主電極が金属板に多数の貫通孔を
設けた開孔電極により構成された第１、及び第２の主電
極、上記開孔電極の、他方の上記主電極と反対側の面に
密着するように配設された誘電体、上記誘電体を挟んで
上記開孔電極と対向し、かつ上記誘電体に密着するよう
に配設された第３の電極、第１及び第２の主電極と、上
記誘電体に並列に接続された励起用コンデンサ、並びに
上記励起用コンデンサにパルス的に充電するための高電
圧パルス発生回路から成る放電励起レーザ装置におい
て、上記誘電体と上記開孔電極との密着面及び上記誘電
体と第３の電極との密着面以外の部分にも上記誘電体と
密着した導電体を配設し、上記誘電体に対して開孔電極
側に配設した導電体を上記開孔電極に接続するととも
に、上記誘電体に対して第３の電極側に配設した導電体
を第３の電極に接続したことを特徴とする放電励起レー
ザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24573991A JPH0590683A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 放電励起レーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24573991A JPH0590683A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 放電励起レーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0590683A true JPH0590683A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17138085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24573991A Pending JPH0590683A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 放電励起レーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0590683A (ja) |
-
1991
- 1991-09-25 JP JP24573991A patent/JPH0590683A/ja active Pending
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