JPH10107343A - エキシマレーザ装置 - Google Patents
エキシマレーザ装置Info
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- JPH10107343A JPH10107343A JP29224996A JP29224996A JPH10107343A JP H10107343 A JPH10107343 A JP H10107343A JP 29224996 A JP29224996 A JP 29224996A JP 29224996 A JP29224996 A JP 29224996A JP H10107343 A JPH10107343 A JP H10107343A
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 15
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 5
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
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- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
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- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザガスの予備電離にコロナ放電を利用す
るエキシマレーザ装置において、信頼性が高く発振効率
の高いエキシマレーザ装置を提供すること。 【解決手段】 レーザ管１内に一対の主放電電極２、３
と主放電電極に沿って配置されたコロナ放電発生電極と
を備えてなるエキシマレーザ装置において、前記コロナ
放電発生電極を、誘電体パイプ１５の内部に第１の電極
１６を挿通し、外表面に第２の電極８を形成してなると
ともに、第１の電極１６を挿通した前記誘電体パイプ１
５をレーザ管１の外部に引き出し、レーザ管１内での絶
縁耐力を高め、これによりレーザ光の共振器長を最適に
して信頼性が高く発振効率の高いエキシマレーザ装置を
得る。
るエキシマレーザ装置において、信頼性が高く発振効率
の高いエキシマレーザ装置を提供すること。 【解決手段】 レーザ管１内に一対の主放電電極２、３
と主放電電極に沿って配置されたコロナ放電発生電極と
を備えてなるエキシマレーザ装置において、前記コロナ
放電発生電極を、誘電体パイプ１５の内部に第１の電極
１６を挿通し、外表面に第２の電極８を形成してなると
ともに、第１の電極１６を挿通した前記誘電体パイプ１
５をレーザ管１の外部に引き出し、レーザ管１内での絶
縁耐力を高め、これによりレーザ光の共振器長を最適に
して信頼性が高く発振効率の高いエキシマレーザ装置を
得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エキシマレーザ装
置に関するものである。
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エキシマレーザ装置は、図３の概略断面
図に示すようにレーザ管１内の希ガス（Ａｒ，Ｋｒ，Ｘ
ｅなど）とハロゲンガス（Ｆ，Ｃｌなど）の混合したレ
ーザガス雰囲気中に、発振光軸方向（図の紙面に対して
垂直方向）に平行に対向して一対の主放電電極２、３が
配置され、この一対の主放電電極２、３にパルス電圧源
４から高電圧のパルス電圧を印加して、主放電電極２、
３間の放電領域ｄに主放電を発生させてレーザ励起を行
うようにされている。
図に示すようにレーザ管１内の希ガス（Ａｒ，Ｋｒ，Ｘ
ｅなど）とハロゲンガス（Ｆ，Ｃｌなど）の混合したレ
ーザガス雰囲気中に、発振光軸方向（図の紙面に対して
垂直方向）に平行に対向して一対の主放電電極２、３が
配置され、この一対の主放電電極２、３にパルス電圧源
４から高電圧のパルス電圧を印加して、主放電電極２、
３間の放電領域ｄに主放電を発生させてレーザ励起を行
うようにされている。
【０００３】そして、主放電に先立ち放電領域ｄにある
レーザガスを予備電離するために、一対の主放電電極
２、３の一方の主放電電極３（図示では接地電位側の電
極）に沿って予備電離放電発生手段が配置されている。
予備電離放電発生手段は、図示例では、誘電体で形成さ
れた中空パイプ５の中空部に導体からなる第１の電極６
を挿通した棒状体７とこの棒状体７の外表面に接して軸
方向に延びて配置された導体からなる第２の電極８とで
コロナ放電発生電極に構成され、主放電電極３に沿って
配置されている。
レーザガスを予備電離するために、一対の主放電電極
２、３の一方の主放電電極３（図示では接地電位側の電
極）に沿って予備電離放電発生手段が配置されている。
予備電離放電発生手段は、図示例では、誘電体で形成さ
れた中空パイプ５の中空部に導体からなる第１の電極６
を挿通した棒状体７とこの棒状体７の外表面に接して軸
方向に延びて配置された導体からなる第２の電極８とで
コロナ放電発生電極に構成され、主放電電極３に沿って
配置されている。
【０００４】コロナ放電発生電極の第１の電極６は、図
４に示すように、端部を中空パイプ５よりも突出させ、
その突出端部に導体１２を接続し、その導体１２をレー
ザ管１の端面等に通常の、絶縁体１０の内部を貫通する
導体１１からなるブッシング構造を有する電圧供給端子
９の導体１１に接続されていて、電圧供給端子９を介し
てパルス電圧源４の例えば高電圧側に接続されている。
一方、中空パイプ５のの外表面の第２の電極８は、主放
電電極３と同電位のパルス電圧源４の低電圧側（接地電
位側）に接続されている。
４に示すように、端部を中空パイプ５よりも突出させ、
その突出端部に導体１２を接続し、その導体１２をレー
ザ管１の端面等に通常の、絶縁体１０の内部を貫通する
導体１１からなるブッシング構造を有する電圧供給端子
９の導体１１に接続されていて、電圧供給端子９を介し
てパルス電圧源４の例えば高電圧側に接続されている。
一方、中空パイプ５のの外表面の第２の電極８は、主放
電電極３と同電位のパルス電圧源４の低電圧側（接地電
位側）に接続されている。
【０００５】第１の電極６と第２の電極８間に高電圧の
パルス電圧が印加されると、第２の電極８と中空パイプ
５の誘電体外表面との接触点部にコロナ放電が発生し、
このコロナ放電により発生した紫外光を矢印Ａで示すよ
うに放電領域ｄに照射し、放電領域ｄにあるレーザガス
を予備電離する。
パルス電圧が印加されると、第２の電極８と中空パイプ
５の誘電体外表面との接触点部にコロナ放電が発生し、
このコロナ放電により発生した紫外光を矢印Ａで示すよ
うに放電領域ｄに照射し、放電領域ｄにあるレーザガス
を予備電離する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、レーザガス
は、電気絶縁耐力は空気に比べると非常に低く（１／４
程度以下）、中空パイプ５の外表面に形成された第２の
電極８の端部と中空パイプ５から突出する第１の電極６
間で中空パイプ５の外表面に沿う沿面放電を発生し、ま
た、電圧供給端子９のレーザ管１の内側で絶縁体１０か
ら突出する導体１１とレーザ管１の端面との間で絶縁体
１０の外表面に沿う沿面放電を発生する。
は、電気絶縁耐力は空気に比べると非常に低く（１／４
程度以下）、中空パイプ５の外表面に形成された第２の
電極８の端部と中空パイプ５から突出する第１の電極６
間で中空パイプ５の外表面に沿う沿面放電を発生し、ま
た、電圧供給端子９のレーザ管１の内側で絶縁体１０か
ら突出する導体１１とレーザ管１の端面との間で絶縁体
１０の外表面に沿う沿面放電を発生する。
【０００７】その沿面放電を回避するためには、中空パ
イプ５を長くし第２の電極８の端部と中空パイプ５から
突出する第１の電極６間の距離を長くし、また、電圧供
給端子９の絶縁体１０のレーザ管１内部側を長くして、
沿面長を非常に長くすればある程度は回避されるが、沿
面長を長くすると装置寸法が大きくなるだけでなく、レ
ーザ光の共振器長が長くなり発振効率の大幅な低下を招
く（一般的に同一の利得長を持つレーザ発振器におい
て、共振器長が長くなると発振効率が低下することが知
られている。）という問題がある。
イプ５を長くし第２の電極８の端部と中空パイプ５から
突出する第１の電極６間の距離を長くし、また、電圧供
給端子９の絶縁体１０のレーザ管１内部側を長くして、
沿面長を非常に長くすればある程度は回避されるが、沿
面長を長くすると装置寸法が大きくなるだけでなく、レ
ーザ光の共振器長が長くなり発振効率の大幅な低下を招
く（一般的に同一の利得長を持つレーザ発振器におい
て、共振器長が長くなると発振効率が低下することが知
られている。）という問題がある。
【０００８】本発明は、上記の問題に鑑みなされたもの
で、レーザガスの予備電離にコロナ放電を利用するエキ
シマレーザ装置において、信頼性が高く発振効率の高い
エキシマレーザ装置を提供することを目的とする。
で、レーザガスの予備電離にコロナ放電を利用するエキ
シマレーザ装置において、信頼性が高く発振効率の高い
エキシマレーザ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、レ
ーザ管内に一対の主放電電極と前記主放電電極に沿って
配置されたコロナ放電発生電極とを備えてなるエキシマ
レーザ装置において、前記コロナ放電発生電極は、誘電
体パイプの内部に第１の電極が挿通され外表面に第２の
電極が形成されてなるとともに、内部に第１の電極を挿
通した前記誘電体パイプを前記レーザ管外部に引き出し
てなることを特徴とするエキシマレーザ装置とすること
により達成される。
ーザ管内に一対の主放電電極と前記主放電電極に沿って
配置されたコロナ放電発生電極とを備えてなるエキシマ
レーザ装置において、前記コロナ放電発生電極は、誘電
体パイプの内部に第１の電極が挿通され外表面に第２の
電極が形成されてなるとともに、内部に第１の電極を挿
通した前記誘電体パイプを前記レーザ管外部に引き出し
てなることを特徴とするエキシマレーザ装置とすること
により達成される。
【００１０】本発明の上記特徴によれば、コロナ放電発
生電極の内、第１の電極が挿通された誘電体パイプはそ
のままの状態でレーザ管壁を貫通してレーザ管の外側に
引き出されるので、第１の電極が挿通された誘電体パイ
プが電圧供給端子の絶縁体を兼用することになり、レー
ザ管内で第１の電極の導体やこの導体に電圧を供給する
導体の露出がなく、絶縁は誘電体の貫通方向のみとなる
ため、高い絶縁耐力を有するものが得られ、これにより
レーザ光の共振器長を最適にして信頼性が高く発振効率
の高いエキシマレーザ装置を得ることができる。
生電極の内、第１の電極が挿通された誘電体パイプはそ
のままの状態でレーザ管壁を貫通してレーザ管の外側に
引き出されるので、第１の電極が挿通された誘電体パイ
プが電圧供給端子の絶縁体を兼用することになり、レー
ザ管内で第１の電極の導体やこの導体に電圧を供給する
導体の露出がなく、絶縁は誘電体の貫通方向のみとなる
ため、高い絶縁耐力を有するものが得られ、これにより
レーザ光の共振器長を最適にして信頼性が高く発振効率
の高いエキシマレーザ装置を得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図を参照して説明する。図１は本発明に係る実施形態の
構成を示す断面図である。なお、図３および図４と同一
の部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
図を参照して説明する。図１は本発明に係る実施形態の
構成を示す断面図である。なお、図３および図４と同一
の部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１２】図１に示す本発明に係るガスレーザ装置の
コロナ放電発生電極は、アルミナセラミックスの誘電体
で形成された中空パイプ１５の中空部に導体からなる第
１の電極１６を挿通した直線状の棒状体１７とこの棒状
体１７の外表面に接して軸方向に延びて配置された導体
からなる第２の電極８とで構成され、主放電電極３に沿
って配置される。
コロナ放電発生電極は、アルミナセラミックスの誘電体
で形成された中空パイプ１５の中空部に導体からなる第
１の電極１６を挿通した直線状の棒状体１７とこの棒状
体１７の外表面に接して軸方向に延びて配置された導体
からなる第２の電極８とで構成され、主放電電極３に沿
って配置される。
【００１３】中空パイプ１５は、レーザ管１の側壁を貫
通してレーザ管１の外部に導出され、外部側の端部近傍
に鍔１８が一体的に形成されている。この鍔１８をレー
ザ管１の側壁にシールドリング１９を介して当接させて
レーザ管１の側壁に取り付けられている。中空パイプ１
５の中空部に挿通された第１の電極１６は、レーザ管１
内では中空パイプ１５によって全面が囲繞されており、
中空パイプ１５のレーザ管１の外部に導出された側の端
部から突出して、図３に示すパルス電圧源４の高電圧部
に接続されている。
通してレーザ管１の外部に導出され、外部側の端部近傍
に鍔１８が一体的に形成されている。この鍔１８をレー
ザ管１の側壁にシールドリング１９を介して当接させて
レーザ管１の側壁に取り付けられている。中空パイプ１
５の中空部に挿通された第１の電極１６は、レーザ管１
内では中空パイプ１５によって全面が囲繞されており、
中空パイプ１５のレーザ管１の外部に導出された側の端
部から突出して、図３に示すパルス電圧源４の高電圧部
に接続されている。
【００１４】このように構成されたコロナ放電発生電極
は、第１の電極１６と第２の電極８間に高電圧のパルス
電圧が印加されると、第２の電極８と中空パイプ１５の
誘電体外表面との接触点部にコロナ放電が発生し、この
コロナ放電により発生した紫外光を主放電電極２、３間
の放電領域に照射し、放電領域にあるレーザガスを予備
電離する。
は、第１の電極１６と第２の電極８間に高電圧のパルス
電圧が印加されると、第２の電極８と中空パイプ１５の
誘電体外表面との接触点部にコロナ放電が発生し、この
コロナ放電により発生した紫外光を主放電電極２、３間
の放電領域に照射し、放電領域にあるレーザガスを予備
電離する。
【００１５】この場合、絶縁耐力の弱いレーザ管１内に
おいて、高電圧が印加される第１の電極１６は中空パイ
プ１５の誘電体ですべて覆われていて、絶縁は誘電体の
貫通方向のみとなるため、高い絶縁耐力を有することと
なる。誘電体をアルミナセラミックスで形成するとアル
ミナセラミックスの貫通絶縁耐力は１０ＫＶ／ｍｍ以上
あり、極めて高い絶縁耐力を有するものとなり、コンパ
クトな電圧供給構造とすることができる。
おいて、高電圧が印加される第１の電極１６は中空パイ
プ１５の誘電体ですべて覆われていて、絶縁は誘電体の
貫通方向のみとなるため、高い絶縁耐力を有することと
なる。誘電体をアルミナセラミックスで形成するとアル
ミナセラミックスの貫通絶縁耐力は１０ＫＶ／ｍｍ以上
あり、極めて高い絶縁耐力を有するものとなり、コンパ
クトな電圧供給構造とすることができる。
【００１６】図１に示した実施形態の誘電体で形成され
た中空パイプ１５は、直線状に形成され、その延長線上
にレーザ管１外に引き出しているが、レーザ出射窓等が
障害になって直線的に引き出せない場合には、図２に示
すように、アルミナセラミックスの誘電体で形成された
中空パイプ２５を障害物を避けて曲げて構成する。
た中空パイプ１５は、直線状に形成され、その延長線上
にレーザ管１外に引き出しているが、レーザ出射窓等が
障害になって直線的に引き出せない場合には、図２に示
すように、アルミナセラミックスの誘電体で形成された
中空パイプ２５を障害物を避けて曲げて構成する。
【００１７】すなわち、図２に示す実施形態のコロナ放
電発生電極では、適宜折り曲げたアルミナセラミックス
の誘電体で形成された中空パイプ２５の中空部に導体か
らなる第１の電極２６を挿通した棒状体２７とこの棒状
体２７の外表面に接して軸方向に延びて配置された導体
からなる第２の電極８とで構成され、主放電電極３に沿
って配置される。
電発生電極では、適宜折り曲げたアルミナセラミックス
の誘電体で形成された中空パイプ２５の中空部に導体か
らなる第１の電極２６を挿通した棒状体２７とこの棒状
体２７の外表面に接して軸方向に延びて配置された導体
からなる第２の電極８とで構成され、主放電電極３に沿
って配置される。
【００１８】中空パイプ２５は、レーザ管１の側壁を貫
通してレーザ管１の外部に導出され、レーザ管１の側壁
に設けたシールドリング１９を介して気密にレーザ管１
の側壁に支持されている。中空パイプ２５の中空部に挿
通された第１の電極２６は、レーザ管１内では中空パイ
プ２５によって全面が囲繞されており、中空パイプ２５
のレーザ管１の外部に導出された側の端部から突出し
て、図３に示すパルス電圧源４の高電圧部に接続されて
いる。このように構成されたコロナ放電発生電極も、図
１に示したコロナ放電発生電極と同様の作用効果を享受
できる。
通してレーザ管１の外部に導出され、レーザ管１の側壁
に設けたシールドリング１９を介して気密にレーザ管１
の側壁に支持されている。中空パイプ２５の中空部に挿
通された第１の電極２６は、レーザ管１内では中空パイ
プ２５によって全面が囲繞されており、中空パイプ２５
のレーザ管１の外部に導出された側の端部から突出し
て、図３に示すパルス電圧源４の高電圧部に接続されて
いる。このように構成されたコロナ放電発生電極も、図
１に示したコロナ放電発生電極と同様の作用効果を享受
できる。
【００１９】なお、コロナ放電発生電極は、一対の主放
電電極のいずれ側に沿って配置するかは任意であり、高
電圧の極性も任意である。
電電極のいずれ側に沿って配置するかは任意であり、高
電圧の極性も任意である。
【００２０】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
レーザガスの予備電離にコロナ放電を利用するエキシマ
レーザ装置において、高い絶縁耐力を有するものが得ら
れ、これによりレーザ光の共振器長を最適にし信頼性が
高く発振効率の高いエキシマレーザ装置を得ることがで
きる。
レーザガスの予備電離にコロナ放電を利用するエキシマ
レーザ装置において、高い絶縁耐力を有するものが得ら
れ、これによりレーザ光の共振器長を最適にし信頼性が
高く発振効率の高いエキシマレーザ装置を得ることがで
きる。
【図１】本発明に係る実施形態のコロナ放電発生電極の
一例の構成を示す横断面図である。
一例の構成を示す横断面図である。
【図２】本発明に係る実施形態のコロナ放電発生電極の
他の例の構成を示す横断面図である。
他の例の構成を示す横断面図である。
【図３】コロナ放電発生電極を有するエキシマレーザ装
置の要部の構成を示す縦断面図である。
置の要部の構成を示す縦断面図である。
【図４】従来のコロナ放電発生電極の構成を示す横断面
図である。
図である。
１ レーザ管 ２、３ 主放電電極 ４ パルス電源 ８ 第２の電極 １５、２５ 誘電体パイプ １６、２６ 第１の電極
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザ管内に一対の主放電電極と前記主
放電電極に沿って配置されたコロナ放電発生電極とを備
えてなるエキシマレーザ装置において、前記コロナ放電
発生電極は、誘電体パイプの内部に第１の電極が挿通さ
れ外表面に第２の電極が形成されてなるとともに、内部
に第１の電極を挿通した前記誘電体パイプを前記レーザ
管外部に引き出してなることを特徴とするエキシマレー
ザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29224996A JPH10107343A (ja) | 1996-09-28 | 1996-09-28 | エキシマレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29224996A JPH10107343A (ja) | 1996-09-28 | 1996-09-28 | エキシマレーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10107343A true JPH10107343A (ja) | 1998-04-24 |
Family
ID=17779382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29224996A Pending JPH10107343A (ja) | 1996-09-28 | 1996-09-28 | エキシマレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10107343A (ja) |
-
1996
- 1996-09-28 JP JP29224996A patent/JPH10107343A/ja active Pending
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