JPH08335734A - 放電励起エキシマレーザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 集塵手段内の一部の不良が全体の動作不良を
起こすことがなく安定な動作が可能な放電励起エキシマ
レーザ装置を提供する。 【構成】 各放電極４を、電流導入端子６に弾性を有す
る金属板１１を介して電気的に接続し、電食、腐蝕によ
り一部の放電極４が短絡した場合、短絡した放電極４と
電流導入端子６との電気的な接続を金属板１１の弾性に
より断つようにしたものである。これにより、他の放電
極４の動作には影響を与えず、一部の放電極４の断線後
でも安定したレーザの動作が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放電により発生するダ
ストを除去する手段を有する放電励起エキシマレーザに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の放電励起エキシマレーザ装置につ
いては、特開平６−１３２５８２号公報および米国特許
明細書５０２７３６６号等に詳細に開示されている。こ
のような従来の放電励起エキシマレーザ装置について図
１０、図１１を参照して説明する。

【０００３】図１０に示す放電励起エキシマレーザ装置
は、レーザ管３１、ガス導入口３２、ガス排出口３３、
放電極３４、集塵電極３５、電流導入端子３６、集塵手
段ケース３７、安定化抵抗３８、高電圧電源３９、放電
極支持板４１を有し、これらを図１０、１１に示す如く
配置することにより構成している。

【０００４】即ち、図１０に示すように、集塵電極３５
はアース電位に保たれ、放電極３４は、放電極支持板４
１により電流導入端子３６と電気的に接続されており、
高電圧に維持されるようになっている。

【０００５】この放電励起エキシマレーザ装置において
は、レーザ発振時に発生したダストは、レーザガスとと
もにレーザ管３１からガス導入口３２に導入され、放電
極３４によって負に帯電する。その後、放電極３４と集
塵電極３５に沿って移動する間に、集塵電極３５に捕捉
されダストが除去されたクリーンなレーザガスのみがガ
ス排出口３３より再びレーザ管３１内に戻される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の放電励起エキシマレーザ装置では、一般にコロナ放
電を安定に発生するために放電極３４として直径１ｍｍ
以下の細いワイヤが用いられており、複数の放電極３４
の中で、一箇所でも電食、腐蝕等により製作上弱い部分
が断線を起こすと、放電極３４と集塵電極３５が短絡し
てしまいこの放電励起エキシマレーザ装置全体が動作不
良になるという問題がある。

【０００７】本発明の目的は、複数個の放電極の一部の
断線が生じても、全体が動作不良となることのない短絡
通電阻止手段を有する放電励起エキシマレーザ装置を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
放電により発生したダストを帯電させる複数個の放電極
と、この複数個の放電極により帯電させたダストを集塵
する集塵電極と、前記複数個の放電極に高電圧を印加す
る電流導入端子及び高電圧電源と、レーザガスの導入
口、排出口を有する集塵手段とを備えた放電励起エキシ
マレーザ装置において、前記複数個の放電極の各々に、
各放電極と集塵電極との短絡時において高電圧電源との
電気的な接触を断つ短絡通電阻止手段を接続したことを
特徴とするものである。

【０００９】請求項２記載の発明は、前記短絡通電阻止
手段を、前記複数個の放電極と電流導入端子とを、弾性
を有する金属素材を介して電気的に接続する構成とした
ものである。

【００１０】請求項３記載の発明は、前記短絡通電阻止
手段を、前記複数個の放電極と電流導入端子とを過電流
が流れると溶ける金属素材により電気的に接続した構成
としてものである。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の
いずれかに記載の放電励起エキシマレーザ装置におい
て、前記レーザガスの排出口にダストを集塵するフィル
ターを配置したことを特徴とするものである。

【００１２】請求項５記載の発明は、請求項１乃至４の
いずれかに記載の放電励起エキシマレーザ装置におい
て、前記レーザガスの排出口を通過したレーザガスをこ
の装置に設けた窓部及びファン用ベアリング部へ導くガ
ス排出路を設けたことを特徴とするものである。

【００１３】請求項６記載の発明は、請求項１記載の放
電励起エキシマレーザ装置において、前記複数個の放電
極と集塵電極間を流れるガスの流れに対し、前記複数個
の放電極を垂直に配置したことを特徴とするものであ
る。

【００１４】

【作用】以下に本発明の作用を説明する。

【００１５】請求項１記載の発明の上記構成によれば、
複数個の放電極の内一部が短絡した場合、前記短絡通電
阻止手段により、短絡した放電極と電流導入端子との電
気的な接続が断たれるために、他の放電極の動作に影響
を与えることなく安定したレーザ励起動作を維持でき
る。

【００１６】請求項２記載の発明の上記構成によれば、
前記短絡通電阻止手段を、前記複数個の放電極と電流導
入端子とを、弾性を有する金属素材を介して電気的に接
続する構成としたので、複数個の放電極の内一部が短絡
した場合、前記金属素材の弾性により、短絡した放電極
と電流導入端子との電気的な接続が断たれることにな
り、他の放電極の動作に影響を与えることなく安定した
レーザ励起動作を維持できる。

【００１７】請求項３記載の発明の上記構成によれば、
前記短絡通電阻止手段を、前記複数個の放電極と電流導
入端子とを過電流が流れると溶ける金属素材により電気
的に接続したので、複数個の放電極の内一部が短絡した
場合、この放電極に流れる過電流により対応する金属素
材が溶け、これにより、短絡した放電極に電流が流れな
くなり、他の放電極の動作に影響を与えることなく安定
したレーザ励起動作を維持できる。

【００１８】請求項４記載の発明の上記構成によれば、
請求項１乃至３のいずれかに記載の放電励起エキシマレ
ーザ装置において、前記レーザガスの排出口にダストを
集塵するフィルターを配置したので、ダスト除去性能の
向上を図ることができる。

【００１９】請求項５記載の発明の上記構成によれば、
請求項１乃至４のいずれかに記載の放電励起エキシマレ
ーザ装置において、前記レーザガスの排出口を通過した
レーザガスをこの装置に設けた窓部及びファン用ベアリ
ング部へ導くガス排出路を設けたので、窓部及びファン
用ベアリング部をクリーンなレーザガスで満たすことが
でき、これらの汚染を防止できる。

【００２０】請求項６記載の発明の上記構成によれば、
請求項１記載の放電励起エキシマレーザ装置において、
前記複数個の放電極と集塵電極間を流れるガスの流れに
対し、前記複数個の放電極を垂直に配置したので、断線
した放電極を通過するレーザガスが必ず正常な放電極を
通過することになり、この結果、断線した放電極を通過
するダストが捕捉されずに再びレーザ管へ戻ることを防
ぐことができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００２２】図１、図２は、本発明の放電励起エキシマ
レーザ装置の第１の実施例の構成を示す縦断面及び横断
面であり、図３、図４は、本実施例の放電励起エキシマ
レーザ装置の動作を説明するための説明図である。

【００２３】図１、２に示す放電励起エキシマレーザ装
置は、集塵手段を構成するレーザ管１、ガス導入口２、
ガス排出口３、放電極４、集塵電極５、電流導入端子
６、集塵手段ケース７、安定化抵抗８、高電圧電源９、
放電極支持絶縁体１０、弾性を有する短絡通電阻止手段
としての金属板１１、金属板支持絶縁体１２から構成し
ている。

【００２４】放電極４の一端は、放電極支持絶縁体１０
により支持され、他の一端は弾性を有する金属板１１に
接続されている。この金属板１１は、金属板支持絶縁体
１２により支持され、放電極４の張力により電流導入端
子６と接触しており、これにより、放電極４と電流導入
端子６とは電気的に接続されている。

【００２５】この放電励起エキシマレーザ装置において
は、正常な状態では、図３に示すように、すべての放電
極４は、電流導入端子６に弾性を有する金属板１１によ
り電気的に接続されているが、電食、腐蝕により一部の
放電極４が断線した場合、図４に示すように、放電極４
と電流導入端子６の電気的な接続が弾性を有する金属板
１１の弾性により断たれる。このため、他の放電極４の
動作には影響を与えず、一部の放電極４の断線後でも安
定した集塵動作を維持できる。

【００２６】図５は、本発明の第２の実施例の放電励起
エキシマレーザ装置の縦断面図を示すものである。図５
に示す放電励起エキシマレーザ装置は、レーザ管１、ガ
ス導入口２、ガス排出口３、放電極４、集塵電極５、電
流導入端子６、集塵手段ケース７、安定化抵抗８、高電
圧電源９、放電極支持絶縁体１０、過電流が流れると溶
融する所要数のヒューズ１３から構成される。

【００２７】放電極４の両端は、一対の放電極支持絶縁
体１０により支持されており、また、各放電極４の片側
は、各々対応するヒューズ１３を介して電流導入端子６
と電気的に接続されている。

【００２８】この放電励起エキシマレーザ装置において
は、正常な状態では、すべての放電極４は、電流導入端
子６にヒューズ１３を介して電気的に接続されている
が、電食、腐蝕により一部の放電極４が断線した場合、
断線した放電極４と集塵電極５が接触し過電流が流れ
る。このため、断線した放電極４と直列に接続されてい
るヒューズ１３は過電流により溶融し、断線した放電極
４と電流導入端子６との電気的な接続が断たれる。この
後、断線した放電極４には、電流が流れず、他の放電極
４の動作には影響を与えず、一部の放電極４の断線後で
も安定した集塵動作を維持できる。

【００２９】図６は、本発明の第３の実施例である放電
励起エキシマレーザ装置の縦断面を示す図である。図６
において、この放電励起エキシマレーザ装置は、レーザ
管１、ガス導入口２、ガス排出口３、放電極４、集塵電
極５、電流導入端子６、集塵手段ケース７、安定化抵抗
８、高電圧電源９、放電極支持絶縁体１０、弾性を有す
る金属板１１、金属板支持絶縁体１２、前記ガス排出口
３に配置したメッシュ状のフィルタ１４から構成され
る。

【００３０】放電極４の一端は、放電極支持絶縁体１０
により支持され、他の一端は弾性を有する金属板１１に
接続されている。弾性を有する金属板１１は、金属板支
持絶縁体１２により支持され、放電極４の張力より電流
導入端子６と接触しており、放電極４と電流導入端子６
は電気的に接続されている。

【００３１】このような構成であれば、図１に示す第１
の実施例の場合と同様な作用を発揮するとともに集塵電
極５により除去できないダストをフィルター１４により
除去することが可能となり、ダスト除去の性能向上が計
れるとともに、断線した放電極４を通過するダストが再
びレーザ管１に戻ることを防ぐことができる。

【００３２】図７は、本発明の第４の実施例である放電
励起エキシマレーザ装置の縦断面を示す図である。図７
に示す放電励起エキシマレーザ装置は、レーザ管１、ガ
ス導入口２、ガス排出口３、放電極４、集塵電極５、電
流導入端子６、集塵手段ケース７、安定化抵抗８、高電
圧電源９、放電極支持絶縁体１０、弾性を有する金属板
１１、金属板支持絶縁体１２、フィルタ１４を備えると
ともに、レーザ管１の内部に一対のベアリング部１６に
より回転可能に支持され、かつ、モータ１７によりカッ
プリング部１８を介して駆動されるクロスフローファン
１５を配置し、さらに、レーザ管１の内部に設けたガス
排出路２０を通じてフィルタ１４から排出したレーザガ
スをベアリング部１６、レーザ管１の壁面に設けた窓部
１９に導くようになっている。

【００３３】前記放電極４の一端は、放電極支持絶縁体
１０により支持され、他の一端は弾性を有する金属板１
１に接続されている。弾性を有する金属板１１は、金属
板支持絶縁体１２により支持され、放電極４の張力より
電流導入端子６と接触しており、放電極４と電流導入端
子６は電気的に接続されている。

【００３４】更に、ガス排出口３には、メッシュ状のフ
ィルタ１４が挿入され、フィルタ１４から排出したレー
ザガスは、ベアリング部１６、窓部１９に導入される。

【００３５】このような構成であれば、図１に示す第１
の実施例の場合と同様な作用を発揮するとともに、集塵
電極５により除去できないダストをフィルター１４によ
り除去することが可能となってダスト除去の性能向上が
図れる。また、前記ベアリング部１６、窓部１９には、
集塵電極５及びフィルター１４によりダストが除去され
たクリーンなレーザガスが送られることになり、窓部１
９及びベアリング部１９のダストによる汚染が抑制さ
れ、放電励起エキシマレーザの長寿命化を図ることが可
能となる。

【００３６】図８、図９は、本発明の第５の実施例であ
る放電励起エキシマレーザ装置の横断面及び縦断面を示
す図である。

【００３７】図８、図９に示す放電励起エキシマレーザ
装置は、レーザ管１、ガス導入口２、ガス排出口３、複
数の放電極４、集塵電極５、電流導入端子６、集塵手段
ケース７、安定化抵抗８、高電圧電源９、放電極支持絶
縁体１０、弾性を有する金属板１１、金属板支持絶縁体
１２から構成される。

【００３８】前記放電極４の一端は、放電極支持絶縁体
１０により支持され、他の一端は弾性を有する金属板１
１に接続されている。弾性を有する金属板１１は、金属
板支持絶縁体１２により支持され、放電極４の張力より
電流導入端子６と接触しており、放電極４と電流導入端
子６は電気的に接続されている。更に、複数個の放電極
４は、ガスの流れに対して垂直に配置されている。

【００３９】このような構成であれば、一部の放電極４
の断線が他の放電極４の動作に影響を与えることが無い
とともに、ダストを含むレーザガスは、必ず正常な放電
極４と集塵電極７の間を通過することになる。このた
め、断線した放電極４を通過するダストが捕捉されずに
再びレーザ管１に戻ることを防ぐことができる。

【００４０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、集塵手段
内の一部放電極の不良が全体の動作不良を起こすことが
なく安定な動作が可能な放電励起エキシマレーザ装置を
提供できる。

【００４１】請求項２記載の発明によれば、複数個の放
電極の内一部が短絡した場合でも金属素材の動作で他の
放電極の動作に影響を与えることなく安定したレーザ励
起動作を維持できる放電励起エキシマレーザ装置を提供
できる。

【００４２】請求項３記載の発明によれば、複数個の放
電極の内一部が短絡した場合でも前記金属素材の溶融に
より他の放電極の動作に影響を与えることなく安定した
レーザ励起動作を維持できる放電励起エキシマレーザ装
置を提供できる。

【００４３】請求項４記載の発明によれば、ダスト除去
性能の一層の向上を図ることができる放電励起エキシマ
レーザ装置を提供できる。

【００４４】請求項５記載の発明によれば、窓部及びフ
ァン用ベアリング部をクリーンなレーザガスで満たすこ
とができ、これらの汚染を防止できる放電励起エキシマ
レーザ装置を提供できる。

【００４５】請求項６記載の発明によれば、一部の放電
極に断線があっても、ダストを含むレーザガスを必ず正
常な放電極と集塵電極との間を通過させてダストを除去
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である放電励起エキシマ
レーザ装置の縦断面図である。

【図２】本発明の第１の実施例である放電励起エキシマ
レーザ装置の横断面図である。

【図３】本発明の第１の実施例である放電励起エキシマ
レーザ装置の作用を説明するための説明図である。

【図４】本発明の第１の実施例である放電励起エキシマ
レーザ装置の作用を説明するための説明図である。

【図５】本発明の第２の実施例である放電励起エキシマ
レーザ装置の縦断面図である。

【図６】本発明の第３の実施例である放電励起エキシマ
レーザ装置の縦断面図である。

【図７】本発明の第４の実施例である放電励起エキシマ
レーザ装置の縦断面図である。

【図８】本発明の第５の実施例である放電励起エキシマ
レーザ装置の横断面である。

【図９】本発明の第５の実施例である放電励起エキシマ
レーザ装置の縦断面である。

【図１０】従来の放電励起エキシマレーザ装置を示す縦
断面図である。

【図１１】従来の放電励起エキシマレーザ装置の横断面
図である。

【符号の説明】

１ レーザ管 ２ ガス導入口 ３ ガス排出口 ４ 放電極 ５ 集塵電極 ６ 電流導入端子 ７ 集塵手段ケース ８ 安定化抵抗 ９ 高電圧電源 １０ 放電極支持絶縁体 １１ 弾性を有する金属板 １２ 金属板支持板 １３ ヒューズ １４ フィルタ １５ クロスフローファン １６ ベアリング部 １７ モータ １８ カップリング部 １９ 窓部 ２０ ガス排出路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放電により発生したダストを帯電させる
   複数個の放電極と、この複数個の放電極により帯電させ
   たダストを集塵する集塵電極と、前記複数個の放電極に
   高電圧を印加する電流導入端子及び高電圧電源と、レー
   ザガスの導入口、排出口を有する集塵手段とを備えた放
   電励起エキシマレーザ装置において、 前記複数個の放電極の各々に、各放電極と集塵電極との
   短絡時において高電圧電源との電気的な接触を断つ短絡
   通電阻止手段を接続したことを特徴とする放電励起エキ
   シマレーザ装置。
2. 【請求項２】 前記短絡通電阻止手段は、前記複数個の
   放電極と電流導入端子とを、弾性を有する金属素材を介
   して電気的に接続した構成であることを特徴とする請求
   項１記載の放電励起エキシマレーザ装置。
3. 【請求項３】 前記短絡通電阻止手段は、前記複数個の
   放電極と電流導入端子とを過電流が流れると溶ける金属
   素材により電気的に接続した構成であることを特徴とす
   る請求項１記載の放電励起エキシマレーザ装置。
4. 【請求項４】 前記レーザガスの排出口にダストを集塵
   するフィルターを配置したことを特徴とする請求項１乃
   至３のいずれかに記載の放電励起エキシマレーザ装置。
5. 【請求項５】 前記レーザガスの排出口を通過したレー
   ザガスをこの装置に設けた窓部及びファン用ベアリング
   部へ導くガス排出路を設けたことを特徴とする請求項１
   乃至４のいずれかに記載の放電励起エキシマレーザ装
   置。
6. 【請求項６】 前記複数個の放電極と集塵電極間を流れ
   るガスの流れに対し、前記複数個の放電極を垂直に配置
   したことを特徴とする請求項１記載の放電励起エキシマ
   レーザ装置。