JPH06152004A - パルスレーザ装置 - Google Patents
パルスレーザ装置Info
- Publication number
- JPH06152004A JPH06152004A JP32854692A JP32854692A JPH06152004A JP H06152004 A JPH06152004 A JP H06152004A JP 32854692 A JP32854692 A JP 32854692A JP 32854692 A JP32854692 A JP 32854692A JP H06152004 A JPH06152004 A JP H06152004A
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- current
- laser device
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 パルスレーザ装置において、主放電電極内の
空間を予備電離する際に、電流導入端子の絶縁体とこれ
に近接する電流導入棒、電流導入端子ホルダ等の金属と
の隙間に発生するコロナ放電とこれに伴うオゾン生成と
を回避し、前記金属の腐食を防止する。 【構成】 レーザ発振装置の電流導入端子において、電
流導入棒１と絶縁体のセラミックス４との隙間８または
電流導入端子ホルダ７とセラミックス４との隙間１０を
変形可能な樹脂９で封止し、前記隙間に対する大気の流
入を遮断する。これにより、電流導入棒１または電流導
入端子ホルダ７とセラミックス４との隙間にコロナ放電
があっても、酸素が供給されないためオゾンが生成され
ず、金属の腐食は起こらない。前記隙間８または１０に
樹脂を充填してもよい。
空間を予備電離する際に、電流導入端子の絶縁体とこれ
に近接する電流導入棒、電流導入端子ホルダ等の金属と
の隙間に発生するコロナ放電とこれに伴うオゾン生成と
を回避し、前記金属の腐食を防止する。 【構成】 レーザ発振装置の電流導入端子において、電
流導入棒１と絶縁体のセラミックス４との隙間８または
電流導入端子ホルダ７とセラミックス４との隙間１０を
変形可能な樹脂９で封止し、前記隙間に対する大気の流
入を遮断する。これにより、電流導入棒１または電流導
入端子ホルダ７とセラミックス４との隙間にコロナ放電
があっても、酸素が供給されないためオゾンが生成され
ず、金属の腐食は起こらない。前記隙間８または１０に
樹脂を充填してもよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、産業用エキシマレーザ
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】１気圧以上の気体を横方向から放電さ
せ、レーザ発振させる方式をＴＥＡレーザと呼び、一対
の対向する主放電電極間に均一なグロー放電を発生さ
せ、レーザ発振に必要な反転分布領域を形成する。この
ＴＥＡレーザにおいて、放電空間全体に広がったグロー
放電を得るためには、主放電を開始する前に予備電離を
行い、あらかじめ放電空間全体に電子をばらまいておく
必要がある。特にエキシマレーザ装置の場合にはハロゲ
ンガス中での電子の寿命が短いため、主放電の直前にで
きるだけ多くの電子を発生させておく必要がある。
せ、レーザ発振させる方式をＴＥＡレーザと呼び、一対
の対向する主放電電極間に均一なグロー放電を発生さ
せ、レーザ発振に必要な反転分布領域を形成する。この
ＴＥＡレーザにおいて、放電空間全体に広がったグロー
放電を得るためには、主放電を開始する前に予備電離を
行い、あらかじめ放電空間全体に電子をばらまいておく
必要がある。特にエキシマレーザ装置の場合にはハロゲ
ンガス中での電子の寿命が短いため、主放電の直前にで
きるだけ多くの電子を発生させておく必要がある。
【０００３】現在、予備電離の方式としてはＸ線、アー
ク放電、コロナ放電などを用いた様々な方式が使用され
ているが、とりわけアーク放電を用いた方式はその簡便
さ、信頼性の高さから容量移行型の予備電離方式として
広く使用されている。図３はアーク放電を用いたＵＶ予
備電離方式の等価回路を示したもので、この回路におい
てまず、高電圧電源Ｈ．Ｖ．に接続されたコンデンサＣ
s にコイルＬs ，Ｌp，Ｌc を通して電荷が蓄えられ
る。次に、サイラトロンスイッチＴh がＯＮ状態になる
とコンデンサＣs から主放電用のコンデンサＣp へ電荷
が移動し、ループ内に充電電流ｉp が流れる。この充電
過程で前記ループ内に設けられた予備電離ピン（スパー
クギャップ）Ｇに充電電流ｉp が流れるときにアーク放
電が発生し、このアークから発生する紫外光（ＵＶ）に
よって主放電電極Ｄ内の空間が予備電離される。更にそ
の後、コンデンサＣp の電圧が充電の進展とともに上昇
して主放電開始電圧に達すると、主放電電極Ｄ間に主放
電電流ｉd が流れ、主放電がスタートして励起が行われ
る。この予備電離は、予備電離ピンＧを図３に示す位置
に置く主回路内予備電離方式と、予備電離ピンＧをＡの
位置に置く主回路外予備電離方式とが知られている。な
お、実際の予備電離ピンＧは回路中に並列に複数個設置
されるが、ここでは説明を簡単にするためその一つを代
表して示している。
ク放電、コロナ放電などを用いた様々な方式が使用され
ているが、とりわけアーク放電を用いた方式はその簡便
さ、信頼性の高さから容量移行型の予備電離方式として
広く使用されている。図３はアーク放電を用いたＵＶ予
備電離方式の等価回路を示したもので、この回路におい
てまず、高電圧電源Ｈ．Ｖ．に接続されたコンデンサＣ
s にコイルＬs ，Ｌp，Ｌc を通して電荷が蓄えられ
る。次に、サイラトロンスイッチＴh がＯＮ状態になる
とコンデンサＣs から主放電用のコンデンサＣp へ電荷
が移動し、ループ内に充電電流ｉp が流れる。この充電
過程で前記ループ内に設けられた予備電離ピン（スパー
クギャップ）Ｇに充電電流ｉp が流れるときにアーク放
電が発生し、このアークから発生する紫外光（ＵＶ）に
よって主放電電極Ｄ内の空間が予備電離される。更にそ
の後、コンデンサＣp の電圧が充電の進展とともに上昇
して主放電開始電圧に達すると、主放電電極Ｄ間に主放
電電流ｉd が流れ、主放電がスタートして励起が行われ
る。この予備電離は、予備電離ピンＧを図３に示す位置
に置く主回路内予備電離方式と、予備電離ピンＧをＡの
位置に置く主回路外予備電離方式とが知られている。な
お、実際の予備電離ピンＧは回路中に並列に複数個設置
されるが、ここでは説明を簡単にするためその一つを代
表して示している。
【０００４】図３の予備電離ピンＧへの電流導入部に、
図４に示す電流導入端子が用いられている。電流導入棒
１は座金２、封入部品３を介してがい管であるセラミッ
クス４によって絶縁され、封入部品５、各種フランジ等
と溶接するための金属６が封着されている。セラミック
スと金属の封着として一般的なものはろう接法である。
ろう接法は金属等の酸化物をろう材として母材間の接合
部に挿入し、母材の融点以下の温度で加熱して拡散によ
り接合する方法である。このため、セラミックスの表面
を金属化し、ろう材となじみを良くするためニッケルま
たは銅のめっきを行う。なお、７は電流導入端子ホル
ダ、８は電流導入棒１とセラミックス４との隙間、１０
はセラミックス４と電流導入端子ホルダ７との隙間であ
る。
図４に示す電流導入端子が用いられている。電流導入棒
１は座金２、封入部品３を介してがい管であるセラミッ
クス４によって絶縁され、封入部品５、各種フランジ等
と溶接するための金属６が封着されている。セラミック
スと金属の封着として一般的なものはろう接法である。
ろう接法は金属等の酸化物をろう材として母材間の接合
部に挿入し、母材の融点以下の温度で加熱して拡散によ
り接合する方法である。このため、セラミックスの表面
を金属化し、ろう材となじみを良くするためニッケルま
たは銅のめっきを行う。なお、７は電流導入端子ホル
ダ、８は電流導入棒１とセラミックス４との隙間、１０
はセラミックス４と電流導入端子ホルダ７との隙間であ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】エキシマレーザ装置に
おいては電子の寿命が短いため、立ち上がりの速い電圧
で高励起する必要がある。このため電流導入部には１０
０ＭＨｚ程度の高周波電流が流れる。図４に示した電流
導入端子部の等価回路は図５に示す通りで、コンデンサ
Ｃc のインピーダンスは、電流周波数をｆ、静電容量を
Ｃc とすると、１／（２πｆＣc ）で与えられる。この
ため周波数ｆが高くなると、ｂ−ｃ間の導入端子の持つ
キャパシタンス分のインピーダンスが小さくなり、ａ−
ｂ間の隙間（図４における隙間８）、ｃ−ｄ間の隙間
（図４における隙間１０）にかかる電圧が高くなる。こ
のため前記隙間を満たしている気体が絶縁破壊を起こ
し、コロナ放電する。図４においては、金属製の電流導
入棒１とセラミックス４との隙間８および金属製の電流
導入端子ホルダ７とセラミックス４との隙間１０が大気
で満たされていると、コロナ放電によりオゾンが生成さ
れる。このオゾンは強い酸化力があるため金属と反応
し、金属は酸化されて腐食し、装置の耐久性を著しく低
下させる。本発明は上記従来の問題点に着目してなされ
たもので、絶縁体に近接する電流導入棒、電流導入端子
ホルダ等の金属の腐食を防止し、耐久性に優れた電流導
入部を有するパルスレーザ装置を提供することを目的と
している。
おいては電子の寿命が短いため、立ち上がりの速い電圧
で高励起する必要がある。このため電流導入部には１０
０ＭＨｚ程度の高周波電流が流れる。図４に示した電流
導入端子部の等価回路は図５に示す通りで、コンデンサ
Ｃc のインピーダンスは、電流周波数をｆ、静電容量を
Ｃc とすると、１／（２πｆＣc ）で与えられる。この
ため周波数ｆが高くなると、ｂ−ｃ間の導入端子の持つ
キャパシタンス分のインピーダンスが小さくなり、ａ−
ｂ間の隙間（図４における隙間８）、ｃ−ｄ間の隙間
（図４における隙間１０）にかかる電圧が高くなる。こ
のため前記隙間を満たしている気体が絶縁破壊を起こ
し、コロナ放電する。図４においては、金属製の電流導
入棒１とセラミックス４との隙間８および金属製の電流
導入端子ホルダ７とセラミックス４との隙間１０が大気
で満たされていると、コロナ放電によりオゾンが生成さ
れる。このオゾンは強い酸化力があるため金属と反応
し、金属は酸化されて腐食し、装置の耐久性を著しく低
下させる。本発明は上記従来の問題点に着目してなされ
たもので、絶縁体に近接する電流導入棒、電流導入端子
ホルダ等の金属の腐食を防止し、耐久性に優れた電流導
入部を有するパルスレーザ装置を提供することを目的と
している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明に係るパルスレーザ装置は、レーザ発振装置の電
流導入部において、電流導入棒と電流導入棒を取り囲む
セラミックスとの隙間または電流導入端子ホルダとセラ
ミックスとの隙間を変形可能な材料で封止し、または前
記隙間に変形可能な材料を充填するものとし、このよう
な構成において、上記の変形可能な材料として樹脂を用
いることを特徴とし、上記レーザ装置がエキシマレーザ
装置であることを特徴としている。
本発明に係るパルスレーザ装置は、レーザ発振装置の電
流導入部において、電流導入棒と電流導入棒を取り囲む
セラミックスとの隙間または電流導入端子ホルダとセラ
ミックスとの隙間を変形可能な材料で封止し、または前
記隙間に変形可能な材料を充填するものとし、このよう
な構成において、上記の変形可能な材料として樹脂を用
いることを特徴とし、上記レーザ装置がエキシマレーザ
装置であることを特徴としている。
【０００７】
【作用】上記構成によれば、レーザ発振装置の電流導入
部に設けられた絶縁体のセラミックスと、このセラミッ
クスに近接している金属すなわち電流導入棒または電流
導入端子ホルダとの隙間を変形可能な材料で封止し、ま
たは前記隙間に変形可能な材料を充填したので、前記隙
間に対する大気の侵入が遮断される。従って、主放電電
極内の空間を予備電離する際に発生していたコロナ放電
やこれに伴うオゾンの発生がなくなり、セラミックスに
近接する金属は腐食されることがない。
部に設けられた絶縁体のセラミックスと、このセラミッ
クスに近接している金属すなわち電流導入棒または電流
導入端子ホルダとの隙間を変形可能な材料で封止し、ま
たは前記隙間に変形可能な材料を充填したので、前記隙
間に対する大気の侵入が遮断される。従って、主放電電
極内の空間を予備電離する際に発生していたコロナ放電
やこれに伴うオゾンの発生がなくなり、セラミックスに
近接する金属は腐食されることがない。
【０００８】
【実施例】以下に本発明に係るパルスレーザ装置の実施
例について、図面を参照して説明する。図１は電流導入
端子の断面説明図、図２は図１に示した電流導入端子を
組み込んだエキシマレーザ装置の模式的な断面図であ
る。図１において、電流導入端子の基本構成は図４に示
した従来の端子と同一であり、重複説明を避けるため図
４と同一部分については同一符号を付して説明を省略す
る。電流導入棒１とセラミックス４との隙間８は、変形
可能な樹脂９を用いて封止されている。なお本実施例で
は、エポキシ等のレジン類、シリコン樹脂等を用いて隙
間８を封止したが、前記隙間８にこれらの樹脂を充填し
てもよい。更に、封止または充填に用いる材料は変形、
密着するものであれば何でもよい。また、電流導入端子
ホルダ７とセラミックス４との隙間１０が大気で満たさ
れている場合は樹脂等を用いて封止または充填する。
例について、図面を参照して説明する。図１は電流導入
端子の断面説明図、図２は図１に示した電流導入端子を
組み込んだエキシマレーザ装置の模式的な断面図であ
る。図１において、電流導入端子の基本構成は図４に示
した従来の端子と同一であり、重複説明を避けるため図
４と同一部分については同一符号を付して説明を省略す
る。電流導入棒１とセラミックス４との隙間８は、変形
可能な樹脂９を用いて封止されている。なお本実施例で
は、エポキシ等のレジン類、シリコン樹脂等を用いて隙
間８を封止したが、前記隙間８にこれらの樹脂を充填し
てもよい。更に、封止または充填に用いる材料は変形、
密着するものであれば何でもよい。また、電流導入端子
ホルダ７とセラミックス４との隙間１０が大気で満たさ
れている場合は樹脂等を用いて封止または充填する。
【０００９】次に、このエキシマレーザ装置の動作につ
いて説明する。図２はエキシマレーザ装置の模式的な断
面図で、１１はレーザ管を構成するチャンバ、１２は絶
縁材、１３は主電極、１４は予備電離用対向ギャップ電
極、１は電流導入棒、４は電流導入棒１を取り巻くセラ
ミックス、７は電流導入端子ホルダ、１５はガイド、１
６はファン、１７は電源、１８はコイル、１９ａ，１９
ｂはコンデンサである。このようなエキシマレーザ装置
において、電源１７によって電力が供給され、コンデン
サ１９ａ，１９ｂに電荷が蓄積される。このとき、予備
電離用対向ギャップ電極１４では火花放電により電子が
多量に生成され、主電極１３の周囲に電子が集まる。そ
して、コンデンサ１９に十分に電荷が蓄積されると、そ
のエネルギーで主電極が放電を行いレーザ発振する。こ
の装置を用いて発振周波数６００Ｈｚで５×１０8 ショ
ット発振し、電流導入棒１の腐食の有無を調べた。その
結果、本実施例では電流導入棒１の腐食は見られなかっ
た。従来の電流導入端子では、１×１０8 ショット発振
後に電流導入棒の腐食が見られた。
いて説明する。図２はエキシマレーザ装置の模式的な断
面図で、１１はレーザ管を構成するチャンバ、１２は絶
縁材、１３は主電極、１４は予備電離用対向ギャップ電
極、１は電流導入棒、４は電流導入棒１を取り巻くセラ
ミックス、７は電流導入端子ホルダ、１５はガイド、１
６はファン、１７は電源、１８はコイル、１９ａ，１９
ｂはコンデンサである。このようなエキシマレーザ装置
において、電源１７によって電力が供給され、コンデン
サ１９ａ，１９ｂに電荷が蓄積される。このとき、予備
電離用対向ギャップ電極１４では火花放電により電子が
多量に生成され、主電極１３の周囲に電子が集まる。そ
して、コンデンサ１９に十分に電荷が蓄積されると、そ
のエネルギーで主電極が放電を行いレーザ発振する。こ
の装置を用いて発振周波数６００Ｈｚで５×１０8 ショ
ット発振し、電流導入棒１の腐食の有無を調べた。その
結果、本実施例では電流導入棒１の腐食は見られなかっ
た。従来の電流導入端子では、１×１０8 ショット発振
後に電流導入棒の腐食が見られた。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、レ
ーザ発振装置の電流導入部に設けられた絶縁体のセラミ
ックスと、このセラミックスに近接している金属すなわ
ち電流導入棒または電流導入端子ホルダとの隙間を変形
可能な材料で封止し、または前記隙間に変形可能な材料
を充填することによって前記隙間に対する大気の侵入を
遮断し、主放電電極内の空間を予備電離する際に発生し
ていたコロナ放電やこれに伴うオゾンの発生を抑止した
ので、セラミックスに近接する金属は腐食されることが
ない。従って、電流導入端子および電流導入端子ホルダ
の耐久性が向上するとともに、この部分からの塵の発生
がなくなるのでレーザ発振装置の性能も向上する。ま
た、エキシマレーザ装置に本発明を適用することによ
り、装置のメンテナンス間隔を延長することができる。
ーザ発振装置の電流導入部に設けられた絶縁体のセラミ
ックスと、このセラミックスに近接している金属すなわ
ち電流導入棒または電流導入端子ホルダとの隙間を変形
可能な材料で封止し、または前記隙間に変形可能な材料
を充填することによって前記隙間に対する大気の侵入を
遮断し、主放電電極内の空間を予備電離する際に発生し
ていたコロナ放電やこれに伴うオゾンの発生を抑止した
ので、セラミックスに近接する金属は腐食されることが
ない。従って、電流導入端子および電流導入端子ホルダ
の耐久性が向上するとともに、この部分からの塵の発生
がなくなるのでレーザ発振装置の性能も向上する。ま
た、エキシマレーザ装置に本発明を適用することによ
り、装置のメンテナンス間隔を延長することができる。
【図１】本発明による電流導入端子の断面説明図であ
る。
る。
【図２】エキシマレーザ装置の模式的な断面図である。
【図３】ＵＶ予備電離方式の放電部の等価回路図であ
る。
る。
【図４】従来の技術による電流導入端子の断面図であ
る。
る。
【図５】電流導入端子部の等価回路図である。
１ 電流導入棒 ４ セラミックス ７ 電流導入端子ホルダ ８，１０ 隙間 ９ 樹脂
Claims (3)
- 【請求項１】 レーザ発振装置の電流導入部において、
電流導入棒と電流導入棒を取り囲むセラミックスとの隙
間または電流導入端子ホルダとセラミックスとの隙間を
変形可能な材料で封止し、または前記隙間に変形可能な
材料を充填したことを特徴とするパルスレーザ装置。 - 【請求項２】 変形可能な材料が樹脂であることを特徴
とする請求項１のパルスレーザ装置。 - 【請求項３】 上記レーザ装置がエキシマレーザ装置で
あることを特徴とする請求項１のパルスレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32854692A JPH06152004A (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | パルスレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32854692A JPH06152004A (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | パルスレーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06152004A true JPH06152004A (ja) | 1994-05-31 |
Family
ID=18211491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32854692A Pending JPH06152004A (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | パルスレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06152004A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004526334A (ja) * | 2001-05-11 | 2004-08-26 | サイマー， インコーポレイテッド | ４ＫＨｚガス放電レーザシステム |
| JP2005294004A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Sunx Ltd | 除電装置 |
| JP2014511036A (ja) * | 2012-03-02 | 2014-05-01 | 中國科學院光電研究院 | 単一チャンバの二重電極放電チャンバ及びエキシマレーザー |
-
1992
- 1992-11-13 JP JP32854692A patent/JPH06152004A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004526334A (ja) * | 2001-05-11 | 2004-08-26 | サイマー， インコーポレイテッド | ４ＫＨｚガス放電レーザシステム |
| JP2005294004A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Sunx Ltd | 除電装置 |
| JP2014511036A (ja) * | 2012-03-02 | 2014-05-01 | 中國科學院光電研究院 | 単一チャンバの二重電極放電チャンバ及びエキシマレーザー |
| US9252557B2 (en) | 2012-03-02 | 2016-02-02 | Academy Of Opto-Electronics, Chinese Academy Of Sciences | Single cavity dual-electrode discharge cavity and excimer laser |
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