JPH10229235A - ガスレ−ザ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は主電極の交換期間を延長できるよ
うにしたガスレ−ザ装置を提供することにある。 【解決手段】 ガスレ−ザ媒質を励起してレ−ザ光を発
生させるガスレ−ザ装置において、上記ガスレ−ザ媒質
が封入されたレ−ザチャンバ１と、このレ−ザチャンバ
内に離間対向して配置された一対の主電極２、３と、こ
の一対の主電極間の放電空間部６を上記主電極により主
放電を発生させるに先立って予備電離するＸ線発生装置
１３と、この予備電離手段による上記放電空間部の上記
主電極の幅方向における予備電離位置を制御する予備電
離位置制御手段１５とを具備したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はガスレ−ザ媒質を
励起してレ−ザ光を発生させるガスレ−ザ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】エキシマレ−ザやＴＥＡＣＯ₂ レ−ザな
どのパルス発振ガスレ−ザ装置やそのほかの連続発振ガ
スレ−ザ装置などのガスレ−ザ装置は、ガスレ−ザ媒質
が封入されるレ−ザチャンバを有する。このレ−ザチャ
ンバ内には陰極と陽極とからなる一対の主電極が所定の
間隔で離間対向して配設されている。上記主電極には高
電圧が印加される。それによって、一対の主電極間の放
電空間部に主放電が点弧されるから、その主放電によっ
てガスレ−ザ媒質が励起されてレ−ザ光が放出されるよ
うになっている。

【０００３】上記放電空間部は、主放電が点弧され易い
ようにするため、主放電に先立って予備電離される。放
電空間部を予備電離する手段としてはピン電極によるア
−ク放電を利用する方法、コロナ電極によるコロナ放電
を利用する方法あるいはＸ線発生装置から出力されるＸ
線を利用する方法などが知られている。

【０００４】ところで、このようなガスレ−ザ装置にお
いては、主電極間での主放電の繰り返し回数が所定以
上、たとえばエキシマレ−ザにおいては１０⁹ 回程度に
達すると、主電極の損耗により、主電極間で点弧される
主放電のおこる幅が拡大されるということがある。

【０００５】放電のおこる幅が拡大されると、一対の主
電極の間隔と表面形状とによって決定されるレ−ザ光の
ビ−ムサイズが変化してしまうから、たとえばリソグラ
フィ用の光源として利用している場合や精密加工に利用
している場合などには悪影響を及ぼすことになる。ま
た、主電極の表面形状が損耗すると、ビ−ム形状だけで
なく、出力低下やパルス間出力の安定度の低下を招くと
いうこともある。

【０００６】したがって、従来は比較的早い期間で損耗
した電極を交換（通常、レ−ザチャンバごと交換してい
る。）しなければならないということがあったので、ラ
ンニングコストの上昇や交換作業の煩雑化を招いてい
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来は主
電極が損耗してビ−ムサイズが変化したり、出力が低下
した場合などには、直ちに主電極を交換しなければなら
なかったので、主電極の交換を早期に行わなければなら
ず、そのことによってランニングコストの上昇や交換作
業の煩雑化を招くなどのことがあった。

【０００８】この発明は上記事情に基づきなされたもの
で、その目的とするところは、主電極を交換するまでの
時間を延長できるようにしたガスレ−ザ装置を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ガス
レ−ザ媒質を励起してレ−ザ光を発生させるガスレ−ザ
装置において、上記ガスレ−ザ媒質が封入されたチャン
バと、このチャンバ内に離間対向して配置された一対の
主電極と、この一対の主電極間の放電空間部を上記主電
極により主放電を発生させるに先立って予備電離する予
備電離手段と、この予備電離手段による上記放電空間部
の上記主電極の幅方向における予備電離位置を制御する
予備電離位置制御手段とを具備したことを特徴とする。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、上記予備電離手段は、一方の主電極の背面側に配置
されたＸ線発生装置で、上記予備電離位置制御手段は、
上記Ｘ線発生装置を上記一方の主電極の幅方向に沿って
駆動する駆動手段であることを特徴とする。

【００１１】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、上記予備電離手段は、一方の主電極の背面側に配置
されたＸ線発生装置で、上記予備電離位置制御手段は、
上記一方の主電極の背面側と上記Ｘ線発生装置との間に
上記主電極の幅方向に沿って移動可能に設けられその移
動によって上記Ｘ線発生装置から出力されて上記放電空
間部に入射するＸ線の上記主電極の幅方向における位置
を制御する開口部が形成されていることを特徴とする。

【００１２】請求項４の発明は、ガスレ−ザ媒質を励起
してレ−ザ光を発生させるガスレ−ザ装置において、上
記ガスレ−ザ媒質が封入されたチャンバと、このチャン
バ内に離間対向して配置された一対の主電極と、この主
電極の幅方向に沿って所定間隔で配置され一対の主電極
間の放電空間部を上記主電極により主放電を発生させる
に先立って予備電離する複数の予備電離手段と、複数の
予備電離手段を選択的に作動させて上記放電空間部の上
記主電極の幅方向における予備電離位置を制御する制御
手段とを具備したことを特徴とする。

【００１３】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、上記予備電離手段は、一対の主電極の一方を透孔を
有する金属材料で形成するとともに背面側をその主電極
の幅方向に沿って複数の収納部に隔別し、各収納部には
それぞれ上記主電極との間の放電によって紫外線を発生
する予備電離電極を収容してなることを特徴とする。

【００１４】請求項６の発明は、上記予備電離手段は、
一対の主電極の一方の表面の幅方向に沿って所定間隔で
設けられた複数のコロナ電極からなることを特徴とす
る。請求項７の発明は、ガスレ−ザ媒質を励起してレ−
ザ光を発生させるガスレ−ザ装置において、上記ガスレ
−ザ媒質が封入されたチャンバと、このチャンバ内に離
間対向して配置され対をなしている複数組の主電極と、
各組の主電極間の放電空間部を上記主電極により主放電
を発生させるに先立って予備電離する予備電離手段と、
複数組の主電極のうち、主放電を点弧させる主電極の組
を選択する選択手段とを具備したことを特徴とする。

【００１５】請求項８の発明は、請求項７の発明におい
て、上記予備電離手段は、主電極のそれぞれの組に対し
て設けられた紫外線を発生させる予備電離電極あるいは
コロナ放電を発生させるコロナ電極であることを特徴と
する。

【００１６】請求項９の発明は、請求項７の発明におい
て、上記予備電離手段はＸ線発生装置で、上記選択手段
は上記Ｘ線発生装置を所定の組の主電極に対向する位置
へ移動させる移動手段であることを特徴とする。

【００１７】請求項１の発明によれば、予備電離手段に
よって一対の主電極間の放電空間部を予備電離する位置
を制御することで、主放電が点弧される位置も制御でき
るから、主電極の損耗状態に応じて主放電が点弧される
位置を、主電極が損耗していない位置に変えることで、
ビ−ムサイズの変化や出力の低下を招くことのないレ−
ザ光が得られる。

【００１８】請求項２の発明によれば、予備電離手段と
してＸ線発生装置を用いた場合、そのＸ線発生装置を主
電極の幅方向に沿って移動させて予備電離位置を変える
ことで、主放電が点弧される位置を制御することができ
る。

【００１９】請求項３の発明によれば、予備電離手段と
してＸ線発生装置を用いた場合、このＸ線発生装置を移
動させず、開口部が形成された制御部材を移動させて予
備電離位置を変えることで、主放電が点弧される位置を
制御することができる。

【００２０】請求項４の発明によれば、予備電離手段を
複数設け、これらを選択的に作動させて予備電離位置を
変えることで、主放電が点弧される位置を制御すること
ができる。

【００２１】請求項５の発明によれば、複数の予備電離
電極として紫外線を発生させる予備電離電極を用いて主
電極の幅方向における予備電離位置を変えることで、主
放電が点弧される位置を制御できる。

【００２２】請求項６の発明によれば、複数の予備電離
電極としてコロナ電極を用いて主電極の幅方向における
予備電離位置を変えることで、主放電が点弧される位置
を制御できる。

【００２３】請求項７の発明によれば、２つで対をなす
複数組の主電極および各組の主電極にそれぞれ予備電離
手段を設け、主放電を点弧させる主電極の組を選択する
ことで、ガスレ−ザ装置全体として主電極を交換する期
間を延長させることができる。

【００２４】請求項８の発明によれば、複数組の主電極
を設けた場合に、その予備電離手段として紫外線を発生
させる予備電離電極やコロナ放電を発生させるコロナ電
極を用いることができる。

【００２５】請求項９の発明によれば、複数組の主電極
を設け、その予備電離手段としてＸ線発生装置を用いた
場合に、そのＸ線発生装置を所定の組の主電極に対向す
る位置に移動させることで、主放電を点弧させる組の主
電極を選択できる。

【００２６】

【発明の実施形態】以下、この発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１乃至図４はこの発明の第１の実
施形態を示す。図１に示すガスレ−ザ装置はガスレ−ザ
媒質が充填されるレ−ザチャンバ１を有する。このレ−
ザチャンバ１内には断面形状がたとえばチャン型に形成
された上部主電極２と下部主電極３とが所定の間隔で離
間対向して配置されている。

【００２７】上記レ−ザチャンバ１内にはガスレ−ザ媒
質を図中矢印方向に循環させる送風機４と、循環するガ
スレ−ザ媒質を冷却する熱交換器５とが配置されてい
る。つまり、上記送風機４は、ガスレ−ザ媒質を上記一
対の主電極２、３の間の放電空間部６に循環させるよう
になっている。上記下部主電極３は高圧電源７に接続さ
れている。

【００２８】上記上部主電極２にはその背面側に開放し
た凹部１１が長手方向ほぼ全長にわたって形成されてい
る。この凹部１１は、上記レ−ザチャンバ１に形成され
た開口部１２と対向している。なお、この開口部１２は
上記上部主電極２の背面の幅方向両端部によって気密に
閉塞されている。

【００２９】上記レ−ザチャンバ１の外部で、上記開口
部１２に対向する部分には予備電離手段を構成するＸ線
発生装置１３が配設されている。このＸ線発生装置１３
には駆動用電源１４が接続されていて、この駆動用電源
１４を作動させることで上記Ｘ線発生装置１３からＸ線
が発生されるようになっている。

【００３０】Ｘ線発生装置１３で発生したＸ線は上記開
口部１２から上部主電極２の凹部１１へ入射し、この凹
部１１の部分を透過して一対の主電極２、３間の放電空
間部６を照射する。それによって、この放電空間部６が
予備電離されるようになっている。

【００３１】上記Ｘ線発生装置１３は予備電離位置制御
手段１５によって上記上部主電極２の幅方向に沿って移
動させることができるようになっている。この予備電離
位置制御手段１５は図２に示すように上記開口部１２を
覆うように設けられたベ−ス板１５を有する。このベ−
ス板１５には上記開口部１２の幅方向に沿う通孔１６が
形成されている。

【００３２】上記ベ−ス板１５の上面には上記Ｘ線発生
装置１３が上記ベ−ス板１５の幅方向に沿って移動自在
に設けられている。上記ベ−ス板１５上の幅方向両端に
はそれぞれブロック１７が設けられている。各ブロック
１７にはねじ１８が捩じ込まれている。一対のねじ１８
の先端は上記Ｘ線発生装置１３の両側面に当接する。し
たがって、一方のねじ１８を緩め、他方のねじ１８を締
め込むことで、上記Ｘ線発生装置１３を上記通孔１６の
幅方向に沿って移動させることができるようになってい
る。

【００３３】Ｘ線発生装置１３を上部主電極２の幅方向
に沿って移動させれば、このＸ線発生装置１３により予
備電離される放電空間部６の幅方向の位置を変えること
ができる。予備電離位置を変えれば、それに応じて放電
空間部６で点弧される主放電の位置も変えることができ
る。

【００３４】なお、上記予備電離位置制御手段１５とし
てはねじに代わり、リニアモ−タやシリンダなどのほか
の駆動手段を用いてもよいこと勿論である。図４に示す
ように上記放電空間部６の幅方向と直交する長手方向両
端部、つまりチャンバ１の軸方向両端面の一方には高反
射ミラ−２１、他方にはこの高反射ミラ−２１とで光共
振器を形成する出力ミラ−２２が設けられている。

【００３５】上記光共振器は上記放電空間部６で発生し
たレ−ザ光Ｌを増幅して上記出力ミラ−２２から発振出
力させる。上記出力ミラ−２２から出力されたレ−ザ光
Ｌは反射ミラ−２３に入射して進路を９０度変更して取
り出される。上記反射ミラ−２３にはリニアモ−タやシ
リンダなどの駆動源２４が連結され、この反射ミラ−２
３を上記レ−ザ光Ｌの進行方向である、主電極２、３の
幅方向に沿って移動させることができるようになってい
る。

【００３６】つぎに、上記構成のガスレ−ザ装置の作用
について説明する。まず、運転初期の段階、つまり一対
の主電極２、３がほとんど損耗していない状態のときに
は、放電空間部６を予備電離するＸ線発生装置１３を上
部主電極２の幅方向一端側に位置決めしておく。その状
態で駆動用電源１４からＸ線発生装置１３へ通電してＸ
線を発生させることで、上記放電空間部６の幅方向一端
側が予備電離されることになる。

【００３７】放電空間部６の予備電離が十分に進んだ時
点で高圧電源７を作動させて一対の主電極２、３間に高
電圧を印加すると、放電空間部６の予備電離された領域
に主放電が点弧されてレ−ザ光Ｌが発生する。

【００３８】放電空間部６で発生したレ−ザ光Ｌは高反
射ミラ−２１と出力ミラ−２２とで反射を繰り返して増
幅され、上記出力ミラ−２２から発振出力される。出力
ミラ−２２から出力されたレ−ザ光Ｌは反射ミラ−２３
で反射して所定の部位へ導かれる。

【００３９】上記主電極２、３の幅方向一端側で主放電
が所定回数繰り返して行われると、各電極２、３の表面
の幅方向一端側が図３（ｂ）に示すように損耗し、出力
されるレ−ザ光Ｌのビ−ム形状や出力が初期状態に比べ
て変化してくる。そのような場合には、Ｘ線発生装置１
３を予備電離位置制御手段１５のねじ１８によって主電
極２、３の幅方向他端側へ移動させる。

【００４０】主電極２、３の幅方向他端側の表面は未使
用状態で全く損耗していない。そのため、放電空間部６
の幅方向他端側を予備電離して主放電を点弧させれば、
主電極２、３の表面が損耗していない部分からは予め設
定されたビ−ム形状のレ−ザ光Ｌが出力されることにな
るから、その部分が損耗するまではレ−ザ光Ｌのビ−ム
形状が変化したり、出力が低下するなどのことがない。

【００４１】すなわち、放電空間部６で放電が点弧され
る領域を、最初は主電極２、３の幅方向一端側とし、そ
の一端側の表面形状が損耗したならば他端側に移行させ
るようにしたから、この第１の実施形態では一対の主電
極２、３の使用期間（主放電の繰り返し回数）を従来に
比べてほぼ２倍に延長することができる。

【００４２】このように、主放電を点弧させる領域を変
えることで、光共振器の出力ミラ−２２から出力される
レ−ザ光Ｌの位置も主電極２、３の幅方向にずれてく
る。その場合には、出力ミラ−２２から出力されるレ−
ザ光Ｌの光軸に対して４５度の角度で配置された反射ミ
ラ−２３を駆動源２４によって図４に実線で示す位置か
ら鎖線で示す位置、つまり主電極２、３の幅方向一端側
から他端側へ変位させる。

【００４３】それによって、出力ミラ−２２から出力さ
れるレ−ザ光Ｌの光軸が主電極２、３の幅方向にずれて
も、反射ミラ−２３で反射して所定の部位へ導かれるレ
−ザ光Ｌの光軸を同じにできるから、実際の使用には差
支えない。

【００４４】なお、上記第１の実施形態では放電空間部
６を一対の主電極２、３の幅方向一端側の領域と他端側
の領域に分けて使用することで、使用期間をほぼ２倍に
延長できたが、幅方向を３つの領域に分けて使用すれ
ば、その使用期間をほぼ３倍に延長することが可能とな
る。

【００４５】図５は（ａ）、（ｂ）この発明の第２の実
施形態を示す。この実施形態はベ−ス板１５の上面、つ
まり上部主電極２とＸ線発生装置１３との間に開口部３
１が形成された可動部材３２を上部主電極２の幅方向に
沿ってスライド自在に設け、この可動部材３２を一対の
ねじ１８によって上記上部主電極２の幅方向に対して位
置決めできるようにした。

【００４６】上記可動部材３２はＸ線を透過しない材料
によって作られている。したがって、Ｘ線発生装置１３
から出力されたＸ線は上記可動部材３２の開口部３１の
部分だけを通過するようになっている。

【００４７】このような構成によれば、図５（ａ）に示
すように可動部材３２をその開口部３１が主電極２、３
の幅方向一端側になるよう位置決めすれば、Ｘ線発生装
置１３からのＸ線は、上記開口部３１を通過し、上部主
電極２の幅方向一端側を透過して放電空間部６の幅方向
一端側を予備電離する。

【００４８】したがって、放電空間部６での主放電は、
主電極２、３の幅方向一端側で点弧されることになるか
ら、所定期間繰り返して使用すると、上記主電極２、３
の幅方向一端側の表面が損耗してレ−ザ光Ｌのビ−ム形
状が変化したり、出力が低下してくる。

【００４９】その場合には、上記可動部材３２をスライ
ドさせ、その開口部３１を主電極２、３の幅方向他端側
に位置決めする。それによって、表面が全く損耗してい
ない主電極２、３の幅方向他端側で主放電が点弧される
ことになるから、レ−ザ光Ｌのビ−ム形状や出力を初期
の状態に戻すことができる。

【００５０】つまり、この第２の実施形態においては、
Ｘ線発生装置１３に代わり、可動部材３２をスライドさ
せることで、主電極２、３の幅方向における主放電が点
弧される位置を変えることができる。

【００５１】図６はこの発明の第３の実施形態を示す。
この実施形態は、上部主電極２Ａが透孔を有する金属板
によって形成され、その背面側には幅方向に沿って複
数、この場合には３つの収納部３５が区画形成されてい
る。

【００５２】各収納部３５にはそれぞれ第１乃至第３の
予備電離電極３６ａ〜３６ｃが配置されている。各予備
電離電極３６ａ〜３６ｃは予備電離電源３７に選択スイ
ッチ３８を介して接続されている。この選択スイッチ３
８は３つの予備電離電極３６ａ〜３６ｃのうちの１つを
上記予備電離電源３７に選択的に接続できるようになっ
ている。

【００５３】上記構成においては、一対の主電極２Ａ、
３の表面が全く損耗していない初期状態の場合、上記選
択スイッチ３８によって第１の予備電離電極３６ａへ通
電する。それによって、第１の予備電離電極３６ａと上
部主電極２Ａとの間でア−ク放電が点弧されて紫外線が
発生し、その紫外線が透孔を有する金属板からなる上部
主電極２Ａを通過して主放電空間部６へ入射する。

【００５４】紫外線は一対の主電極２Ａ、３間の放電空
間部６の幅方向一端側に入射するから、その部分だけが
予備電離され、主放電が点弧されることになる。つま
り、主電極２Ａ、３の幅方向一端側からは所定の出力
で、図６にＡ₁ で示す断面形状で、所定の強度のレ−ザ
光Ｌが出力されることになる。

【００５５】主電極２Ａ、３の幅方向一端側において、
主放電が所定回数繰り返されてこれら主電極２Ａ、３の
表面が損耗し、レ−ザ光Ｌの断面形状や出力が変化した
場合には、選択スイッチ３８を切り換えて第２の予備電
離電極３６ｂへ通電する。それによって、放電空間部６
の幅方向中央部分が予備電離され、その部分に主放電が
点弧される。

【００５６】放電空間部６の幅方向中央部分に対応する
主電極２Ａ、３の表面は損耗していないから、この部分
から出力されるレ−ザ光Ｌの断面形状や出力を初期の状
態に戻すことができる。

【００５７】主電極２Ａ、３の幅方向中央部分が損耗し
てレ−ザ光Ｌのビ−ム形状や出力が変化した場合には、
選択スイッチ３８を切り換えて第３の予備電離電極３６
ｃへ通電する。それによって、放電空間部６の幅方向他
端側が予備電離され、その部分に主放電が点弧されるか
ら、レ−ザ光Ｌの断面形状や出力を初期の状態に戻すこ
とができる。

【００５８】すなわち、上述したごとく、上部主電極２
Ａに３つの収納部３５を形成し、各収納部に収容した予
備電離電極３６ａ〜３６ｃへの通電を切り換えることが
できるようにすれば、一対の主電極２Ａ、３を従来に比
べてほぼ３倍の期間使用することができる。

【００５９】図７はこの発明の第４の実施形態で、この
実施形態は第３の実施形態の変形例である。すなわち、
この実施形態は上部主電極２Ｂの下部主電極３と対向す
る面の、幅方向一端側、中央部分および他端側にそれぞ
れ複数の溝４１が形成され、各溝４１には第１乃至第３
のコロナ電極４２ａ〜４２ｃが設けられている。各コロ
ナ電極４２ａ〜４２ｃは第３の実施形態と同様、選択ス
イッチ３８を介して予備電離電源３７に接続されてい
る。

【００６０】したがって、一対主電極２Ｃ、３の損耗状
態に応じて第１乃至第３のコロナ電極４２ａ〜４２ｃへ
の通電を切り換えて予備電離領域を選択することで、一
対の主電極２Ｂ、３を従来に比べてほぼ３倍の期間使用
することができる。

【００６１】図８はこの発明の第５の実施形態で、この
実施形態はチャンバ１内に２つで対をなす２組の主電極
２、３が並列に設けられている。各組の上部主電極２に
はその背面側に開放する凹部１１が形成されているとと
もに、その背面側にはＸ線発生装置１３を移動自在に支
持した支持板４５が設けられている。

【００６２】上記Ｘ線発生装置１３は同図に実線で示す
一方の上部主電極２の背面側に対向する位置と、他方の
上部主電極２に対向する位置との間で移動させることが
できるようになっている。

【００６３】したがって、上記Ｘ線発生装置１３を一方
の上部主電極２の背面側に対向位置させれば、その一方
の上部主電極２と下部主電極３とがなす放電空間部６を
予備電離することができ、他方の上部主電極２に対向位
置させれば、その他方の上部主電極２と下部主電極３と
がなす放電空間部６を予備電離することができるから、
その予備電離された放電空間部６に主放電を点弧させて
レ−ザ光Ｌを発生させることができる。

【００６４】つまり、チャンバ１内に２組の主電極２、
３を設けることで、一方の組の主電極２、３が損耗した
ときには他方の組の主電極２、３を利用できるから、そ
の分、主電極２、３の交換期間を延長することができ
る。

【００６５】図９はこの発明の第６の実施形態で、これ
は図８に示す第５の実施形態の変形例である。この第６
の実施形態は、２組の主電極２Ｄ、３のうちの上部主電
極２Ｄがそれぞれ透孔を有する金属板によって形成さ
れ、その背面側にはそれぞれ予備電離電極４９ａ、４９
ｂが配置されている。各予備電離電極４９ａ、４９ｂは
選択スイッチ３８を介して予備電離電源３７に接続され
ている。

【００６６】したがって、上記選択スイッチ３８によ
り、２組の主電極２Ｄ、３間のそれぞれの放電空間部６
の予備電離を選択できるから、その予備電離の選択に応
じて主放電を点弧することができる。つまり、一方の組
の主電極２Ｄ、３を所定期間使用することで損耗したな
らば、他方の組の主電極２Ｄ、３を使用することで、全
体としての使用期間を延長することができる。

【００６７】図１０はこの発明の第７の実施形態で、こ
の実施形態は図８に示す第５の実施形態の変形例であ
る。この実施形態は予備電離手段として２組の主電極対
の上部主電極２Ｅにそれぞれコロナ電極５１を設けるよ
うにしたもので、各コロナ電極は選択スイッチ３８を介
して予備電離電源３７に接続されている。

【００６８】したがって、この場合も、一方の組の主電
極２Ｅ、３が損耗したならば、他方の組の主電極２Ｅ、
３を使用することで、全体としての使用期間をほぼ２倍
に延長することができる。

【００６９】図１１はこの発明の第８の実施形態で、こ
の実施形態は並設された２組の主電極２、３の側方に、
予備電離手段として先端を離間対向させた２本で対をな
す複数対のてピン電極５５がそれぞれ配置されている。
下部ピン電極５５はコンデンサ５６を介して下部主電極
３とともにア−スされ、上部ピン電極５５は上部主電極
２とともに選択スイッチ３８Ａを介して主放電用の高圧
電源７Ａに接続されている。

【００７０】上記選択スイッチ３８Ａは、上記高圧電源
７Ａからの高電圧を印加する主電極２、３の組を選択で
きる。したがって、一方の組の主電極２、３が所定期間
使用されることで損耗したならば、上記選択スイッチ３
８Ａによって他方の組の主電極２、３に高電圧を印加す
ることで、この実施形態の場合も、全体としてほぼ２倍
の期間使用することができる。

【００７１】図１２はこの発明の第９の実施形態を示
す。この実施形態は主電極を２組備えると、各組の主電
極が１つの光共振器を共用できないことがあるから、そ
のような場合に、チャンバ１にはそれぞれの主電極に対
応して光共振器、つまり一対の高反射ミラ−２１と出力
ミラ−２２とを設けて２つの光共振器を形成する。ま
た、出力ミラ−２２側には反射ミラ−２３を４５度の角
度で傾斜させて設け、この反射ミラ−２３を駆動源２４
によって図中実線で示す位置から鎖線で示す位置へ変位
させることができるようにした。

【００７２】それによって、主放電を点弧させる主電極
の組を変えた場合にも、反射ミラ−２３の位置を変える
ことで、レ−ザ光Ｌを上記反射ミラ−２３によって目的
の部位へ確実にガイドすることができる。

【００７３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、予備電離手段
によって一対の主電極間の放電空間部を予備電離する位
置を制御することで、主放電が点弧される位置も制御で
きるから、主電極の損耗状態に応じて主放電が点弧され
る位置を、主電極が損耗していない位置に変えること
で、ビ−ムサイズの変化や出力の低下を招くことのない
レ−ザ光が得られる。

【００７４】つまり、主電極の一部が損耗しても、他の
部位を使用することで、ビ−ムサイズの変化や出力の低
下を招くことなくレ−ザ光を出力させることができるか
ら、主放電が点弧される部位を変えない場合に比べてそ
の主電極の使用期間を延長することができる。

【００７５】請求項２の発明によれば、予備電離手段と
してＸ線発生装置を用いた場合、そのＸ線発生装置を主
電極の幅方向に沿って移動させて予備電離位置を変える
ことで、主放電が点弧される位置を制御できるから、主
電極の使用期間を延長することができる。

【００７６】請求項３の発明によれば、予備電離手段と
してＸ線発生装置を用いた場合、このＸ線発生装置を移
動させず、開口部が形成された制御部材を移動させて予
備電離位置を変えることで、主放電が点弧される位置を
制御できるから、この場合にも主電極の使用期間を延長
できる。

【００７７】請求項４の発明によれば、予備電離手段を
複数設け、これらを選択的に作動させて予備電離位置を
変えることで、主放電が点弧される位置を制御するよう
にしたから、主放電を一定の箇所のみで点弧させる場合
に比べて主電極の使用期間を延長することができる。

【００７８】請求項５の発明によれば、複数の予備電離
電極として紫外線を発生させる予備電離電極を用い、主
電極の幅方向における予備電離位置を変えることで、主
放電が点弧される位置を制御できるようにしたから、主
放電を一定の箇所のみで点弧させる場合に比べて主電極
の使用期間を延長することができる。

【００７９】請求項６の発明によれば、複数の予備電離
電極としてコロナ電極を用いて主電極の幅方向における
予備電離位置を変えることで、主放電が点弧される位置
を制御できるようにしたから、主放電を一定の箇所のみ
で点弧させる場合に比べて主電極の使用期間を延長する
ことができる。

【００８０】請求項７の発明によれば、２つで対をなす
複数組の主電極および各組の主電極にそれぞれ予備電離
手段を設け、主放電を点弧させる主電極の組を選択でき
るようにした。

【００８１】そのため、一方の組の主電極が損耗したな
らば、他方の組の主電極を選択して主放電を点弧させる
ことができるから、１組の主電極しか設けられていない
場合に比べ、ガスレ−ザ装置全体として主電極を交換す
る期間を延長させることができる。

【００８２】請求項８の発明によれば、複数組の主電極
を設けた場合に、その予備電離手段として紫外線を発生
させる予備電離電極やコロナ放電を発生させるコロナ電
極を用いることができる。

【００８３】請求項９の発明によれば、複数組の主電極
を設け、その予備電離手段としてＸ線発生装置を用いた
場合に、そのＸ線発生装置を所定の組の主電極に対向す
る位置に移動させることで、主放電を点弧させる組の主
電極を選択できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態を示すガスレ−ザ装
置の全体構成図。

【図２】同じくＸ線発生装置を主電極の幅方向に沿って
移動させる機構の構成図。

【図３】（ａ）、（ｂ）は同じく主電極の幅方向一端側
と、他端側との放電空間部をＸ線発生装置によって予備
電離する状態の説明図。

【図４】同じく光共振器から出力されたレ−ザ光を光軸
を変えずに導くための説明図。

【図５】（ａ）、（ｂ）はこの発明の第２の実施形態を
示す放電空間部の放電領域を主電極の幅方向に沿って制
御するための説明図。

【図６】この発明の第３の実施形態の主電極および予備
電離手段を示す構成図。

【図７】この発明の第４の実施形態の主電極および予備
電離手段を示す構成図。

【図８】この発明の第５の実施形態の主電極および予備
電離手段を示す構成図。

【図９】この発明の第６の実施形態の主電極および予備
電離手段を示す構成図。

【図１０】この発明の第７の実施形態の主電極および予
備電離手段を示す構成図。

【図１１】この発明の第８の実施形態を示す主電極およ
び予備電離手段を示す構成図。

【図１２】この発明の第９の実施形態を示す２つの光共
振器が設けられたレ−ザチャンバの構成図。

【符号の説明】 １…レ−ザチャンバ、２、３…主電極、６…放電空間
部、１３…Ｘ線発生装置（予備電離手段）、１５…予備
電離位置制御手段。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスレ−ザ媒質を励起してレ−ザ光を発
   生させるガスレ−ザ装置において、 上記ガスレ−ザ媒質が封入されたチャンバと、 このチャンバ内に離間対向して配置された一対の主電極
   と、 この一対の主電極間の放電空間部を上記主電極により主
   放電を発生させるに先立って予備電離する予備電離手段
   と、 この予備電離手段による上記放電空間部の上記主電極の
   幅方向における予備電離位置を制御する予備電離位置制
   御手段とを具備したことを特徴とするガスレ−ザ装置。
2. 【請求項２】 上記予備電離手段は、一方の主電極の背
   面側に配置されたＸ線発生装置で、上記予備電離位置制
   御手段は、上記Ｘ線発生装置を上記一方の主電極の幅方
   向に沿って駆動する駆動手段であることを特徴とする請
   求項１記載のガスレ−ザ装置。
3. 【請求項３】 上記予備電離手段は、一方の主電極の背
   面側に配置されたＸ線発生装置で、上記予備電離位置制
   御手段は、上記一方の主電極の背面側と上記Ｘ線発生装
   置との間に上記主電極の幅方向に沿って移動可能に設け
   られているとともに、その移動によって上記Ｘ線発生装
   置から出力されて上記放電空間部に入射するＸ線の上記
   主電極の幅方向における位置を制御する開口部が形成さ
   れていることを特徴とする請求項１記載のガスレ−ザ装
   置。
4. 【請求項４】 ガスレ−ザ媒質を励起してレ−ザ光を発
   生させるガスレ−ザ装置において、 上記ガスレ−ザ媒質が封入されたチャンバと、 このチャンバ内に離間対向して配置された一対の主電極
   と、 この主電極の幅方向に沿って所定間隔で配置され一対の
   主電極間の放電空間部を上記主電極により主放電を発生
   させるに先立って予備電離する複数の予備電離手段と、 複数の予備電離手段を選択的に作動させて上記放電空間
   部の上記主電極の幅方向における予備電離位置を制御す
   る制御手段とを具備したことを特徴とするガスレ−ザ装
   置。
5. 【請求項５】 上記予備電離手段は、一対の主電極の一
   方を透孔を有する金属材料で形成するとともに背面側を
   その主電極の幅方向に沿って複数の収納部に隔別し、各
   収納部にはそれぞれ上記主電極との間の放電によって紫
   外線を発生する予備電離電極を収容してなることを特徴
   とする請求項４記載のガスレ−ザ装置。
6. 【請求項６】 上記予備電離手段は、一対の主電極の一
   方の表面の幅方向に沿って所定間隔で設けられた複数の
   コロナ電極からなることを特徴とする請求項４記載のガ
   スレ−ザ装置。
7. 【請求項７】 ガスレ−ザ媒質を励起してレ−ザ光を発
   生させるガスレ−ザ装置において、 上記ガスレ−ザ媒質が封入されたチャンバと、 このチャンバ内に離間対向して配置された対をなしてい
   る複数組の主電極と、 各組の主電極間の放電空間部を上記主電極により主放電
   を発生させるに先立って予備電離する予備電離手段と、 複数組の主電極のうち、主放電を点弧させる主電極の組
   を選択する選択手段とを具備したことを特徴とするガス
   レ−ザ装置。
8. 【請求項８】 上記予備電離手段は、主電極のそれぞれ
   の組に対して設けられた紫外線を発生させる予備電離電
   極あるいはコロナ放電を発生させるコロナ電極であるこ
   とを特徴とする請求項７記載のガスレ−ザ装置。
9. 【請求項９】 上記予備電離手段はＸ線発生装置で、上
   記選択手段は上記Ｘ線発生装置を所定の組の主電極に対
   向する位置へ移動させる移動手段であることを特徴とす
   る請求項７記載のガスレ−ザ装置。