JPS6281077A - X-ray automatic pre-ionization discharge type laser - Google Patents
X-ray automatic pre-ionization discharge type laserInfo
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- JPS6281077A JPS6281077A JP22075785A JP22075785A JPS6281077A JP S6281077 A JPS6281077 A JP S6281077A JP 22075785 A JP22075785 A JP 22075785A JP 22075785 A JP22075785 A JP 22075785A JP S6281077 A JPS6281077 A JP S6281077A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
- H01S3/0971—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(発明の技術分野)
本発明は放電型レーザーの予備電離に関するものである
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field of the Invention) The present invention relates to preionization of discharge type lasers.
(発明の背景)
放電型レーザーの一種であるエキシマレーザ−は主放電
電極間の放電をするに先立って該放電が行われる放電空
間のレーザーガスを予め電離しておく予備電離が必要で
ある。(Background of the Invention) An excimer laser, which is a type of discharge laser, requires preliminary ionization to ionize the laser gas in the discharge space where the discharge occurs before the discharge occurs between the main discharge electrodes.
従来予備電離の方法としては主放電用のキャパノタへの
充274 ’llを利用したスパークによって発生する
紫外線を、主放電の行われる空間に照射する紫外線自動
予備電離式エキシマレーザ−が知られている。As a conventional pre-ionization method, an ultraviolet automatic pre-ionization type excimer laser is known in which the space where the main discharge occurs is irradiated with ultraviolet light generated by a spark using a charging capacitor for the main discharge. .
該紫外線自動予備電離式エキシマレーザ−は第3図、第
4図に示す様な構成である。第3図、第4図は該エキシ
マレーザ−の長手方向に対して垂直な面のレーザーチャ
ンバー内の主要構造物の断面図である。The ultraviolet ray automatic pre-ionization type excimer laser has a structure as shown in FIGS. 3 and 4. 3 and 4 are cross-sectional views of the main structures within the laser chamber in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the excimer laser.
第5図は該エキシマレーザ−の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of the excimer laser.
第3〜5図に於いて、8はレーザーチャンバー、1は主
放電用キャパシタ、2は主放電電極であって2aは一方
の極の主電極、2bは他方の極の主電極、3は導体より
なる電極基板、5は絶縁体、6は導体よりなる高電圧導
入端子、12ば主電穫2a、2b間のレーザーガスを主
放電に先立って予備的に電離して置く為の紫外線発生用
スパーク電極、12a、12bはそれぞれのiit掻ピ
ン、Cはストレージ用キャパシタ、Lは充電用インダク
タンス、HVは高電圧電源の接続される端子、THは大
電流高速ス・イツチング素子で例えばサイラトロン等で
ある。TRは大電流高速スイッチング素子THのトリガ
一端子である。In Figures 3 to 5, 8 is a laser chamber, 1 is a main discharge capacitor, 2 is a main discharge electrode, 2a is a main electrode of one pole, 2b is a main electrode of the other pole, and 3 is a conductor. 5 is an insulator, 6 is a high voltage introduction terminal made of a conductor, 12 is for generating ultraviolet rays to preliminarily ionize the laser gas between the main electric discharges 2a and 2b before the main discharge. Spark electrodes, 12a and 12b are respective IIT pins, C is a storage capacitor, L is a charging inductance, HV is a terminal to which a high voltage power supply is connected, and TH is a high current high speed switching element such as a thyratron. be. TR is a trigger terminal of the large current high speed switching element TH.
従来の紫外線自動予備電離式エキシマレーザ−の動作を
以下に説明する。The operation of a conventional ultraviolet automatic pre-ionization type excimer laser will be explained below.
充電用高電圧端子HV及び充電用インダクタンスLを通
してストレージキャパシタCを例えば30KVの高電圧
で充電する。The storage capacitor C is charged with a high voltage of, for example, 30 KV through the high voltage charging terminal HV and the charging inductance L.
トリガ一端子TRに信号を入力して大電流高速スイッチ
ング素子THをon状態にするとレーザーチャンバー8
内の紫外線発生用スパーク電極12の電極ビン12a、
12b間に高電圧が印加され、スパークの発生と同時に
紫外線が主放電電極2a、2b間に放射され、レーザー
ガスを予(lil電離する。When a signal is input to the trigger terminal TR to turn on the high-current high-speed switching element TH, the laser chamber 8
electrode bin 12a of the spark electrode 12 for generating ultraviolet rays,
A high voltage is applied between the electrodes 12b, and at the same time as a spark is generated, ultraviolet rays are emitted between the main discharge electrodes 2a and 2b to pre-ionize the laser gas.
この際紫外線発生用スパーク電極12は導通状態となり
、主放電用キャパシタ1の電極間電圧が上昇し始める。At this time, the spark electrode 12 for generating ultraviolet rays becomes conductive, and the voltage between the electrodes of the main discharge capacitor 1 begins to rise.
この電圧は主放電電極2a、2b間の電位差と同等であ
るので、核上放電用キャパシタ1の電極間電圧が予備電
離されたレーザーガスを主放電電極2a、2b間に有す
るエキシマレーザ−の放電開始電圧に達した時主放電が
行われレーザー光が発生する。Since this voltage is equivalent to the potential difference between the main discharge electrodes 2a and 2b, the inter-electrode voltage of the supra-nuclear discharge capacitor 1 is the discharge of an excimer laser having pre-ionized laser gas between the main discharge electrodes 2a and 2b. When the starting voltage is reached, a main discharge occurs and laser light is generated.
この主放電のエネルギーは主に主放電用キャパシタ1に
蓄積された電荷によって与えられる。The energy of this main discharge is mainly given by the charge stored in the main discharge capacitor 1.
以上の如き従来の紫外線自動予備電離式エキシマレーザ
−では、紫外線を発生するタイミングは自動的に決定さ
れる為タイミング回路が不要であり、回路が簡単である
と言う長所があるが、紫外線発生用スパーク電極12a
、12b間でのスパーク放電がスパッタリングを伴うの
で、多量の電極材料の微塵状不純物がレーザーチャンバ
ー内に滞留してレーザーガスを汚染する為レーザーガス
の寿命を短くし、また前記微塵状不純物がレーザー出力
窓に付着してレーザー光出力を低下せしめると言う欠点
があった。また、紫外線は透過力が弱く主電極2a、2
b間のレーザーガスを一様に予備電離することが難しく
、この為安定したレーザー発振に必須の安定なグロー放
電を維持させる事が難しく、局部的にアーク放電が起こ
り易く、レーザーの効率を低下させ、レーザー出力を低
下させると言う欠点があった。In the conventional ultraviolet automatic pre-ionization type excimer laser as described above, the timing for generating ultraviolet rays is automatically determined, so a timing circuit is not required, and the circuit is simple, which is an advantage. Spark electrode 12a
, 12b is accompanied by sputtering, so a large amount of fine impurities from the electrode material stays in the laser chamber and contaminates the laser gas, shortening the life of the laser gas. It has the disadvantage that it adheres to the output window and reduces the laser light output. In addition, ultraviolet rays have weak penetrating power and the main electrodes 2a, 2
It is difficult to uniformly pre-ionize the laser gas between B and therefore it is difficult to maintain stable glow discharge, which is essential for stable laser oscillation, and localized arc discharge tends to occur, reducing laser efficiency. This has the drawback of reducing the laser output.
又、この為主11i2a、2b間の距離を大きくしたり
、該土竜ff12a、2bのサイズを大きくしたりして
レーザー出力を大きくする事が難しいと言う欠点があっ
た。Moreover, for this reason, there is a drawback that it is difficult to increase the laser output by increasing the distance between the main elements 11i2a and 2b or by increasing the size of the earth dragons ff12a and 2b.
これを解決するものとして第6歯に示すようなX線予備
電離式エキシマレーザ−が知られている。As a solution to this problem, an X-ray preionization type excimer laser as shown in the sixth tooth is known.
第6図はX線予備電離式エキシマレーザ−の光軸に垂直
な断面図である。第6図に於いて、7はレーサー’ta
l!、8はレーザーチャンバー、9ハX線発生チャンバ
ー、lOは電子銃、11はX線発生用金属箔である。FIG. 6 is a sectional view perpendicular to the optical axis of the X-ray preionization type excimer laser. In Figure 6, 7 is racer'ta
l! , 8 is a laser chamber, 9 is an X-ray generation chamber, 1O is an electron gun, and 11 is a metal foil for X-ray generation.
以上の如き従来のX線予備電離式エキシマレーザ−では
、レーザーチャンバー8内のレーザーガスを汚染する事
が無いのでレーザーガスの寿命は前述の紫外線自動予備
電離式エキシマレーザ−よりも長いが、X線発生装置が
レーザーチャンバー8外に設けられている為に装置が大
型化し、またX線の発生するタイミングを主放電の直前
にする為に、タイミング回路が必要となり、装置全体の
回路が複雑になると言う欠点があった。In the conventional X-ray pre-ionization type excimer laser as described above, the laser gas inside the laser chamber 8 is not contaminated, so the life of the laser gas is longer than the above-mentioned ultraviolet automatic pre-ionization type excimer laser. Because the ray generator is installed outside the laser chamber 8, the device becomes larger, and in order to generate the X-rays just before the main discharge, a timing circuit is required, making the overall circuit of the device complex. There was a drawback.
(発明の目的)
本発明の目的はこれらの欠点を解決し、レーザーチャン
バー内のレーザーガスを汚染する事無く、簡単な回路で
自動的に予備電離するXvA自動予備電離式放電型レー
ザーを得るにある。(Object of the Invention) The object of the present invention is to solve these drawbacks and obtain an XvA automatic pre-ionization discharge type laser that automatically pre-ionizes with a simple circuit without contaminating the laser gas in the laser chamber. be.
(発明の概要)
本発明はレーザーチャンバー内にX線発生部を封入し、
主放電用キャパシターへのチャージ電流を、該X線発生
部を介して流す事によりX線を発生せしめ、主放電の行
われる空間のレーザーガスをタイミング回路無しで自動
的に予備電離する如く構成した事を技術的要点としてい
る。(Summary of the invention) The present invention includes an X-ray generating section enclosed in a laser chamber,
X-rays are generated by passing a charge current to the main discharge capacitor through the X-ray generation section, and the laser gas in the space where the main discharge is performed is automatically pre-ionized without a timing circuit. This is a technical point.
(実施例)
第1図は本発明の実施例の断面図であり、本発明をエキ
シマレーザ−に適用した例である。(Embodiment) FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention, and is an example in which the present invention is applied to an excimer laser.
第2図は本発明の実施例の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention.
第1.2図に於いて第3〜6図と同符号は同効部材を示
し説明を省略する。In Fig. 1.2, the same reference numerals as in Figs. 3 to 6 indicate members having the same effect, and the explanation thereof will be omitted.
4は密封されたX線発生管、XはX線である。4 is a sealed X-ray generating tube, and X is an X-ray.
以下に動作を説明する。The operation will be explained below.
第2図に於いて、充電用高電圧端子HV及び充電用イン
ダクタンスLを通してストレージキャパシタCを例えば
30KVの高電圧で充電する。In FIG. 2, a storage capacitor C is charged with a high voltage of, for example, 30 KV through a high voltage charging terminal HV and a charging inductance L.
トリガ一端子TRに信号を入力する事によって大電流高
速スイッチング素子THをOn状態にすると、レーザー
チャンバー8内のX線発生管4に高電圧が印加されてX
線が発生し、主放電電極2a、2b間のレーザーガスを
予!l電離する。When the high-current high-speed switching element TH is turned on by inputting a signal to the trigger terminal TR, a high voltage is applied to the X-ray generating tube 4 in the laser chamber 8, and the
A line is generated and precipitates the laser gas between the main discharge electrodes 2a and 2b! l Ionize.
その後X線発生管4内の両電極間はアーク放電により短
絡状態となり、ストレージキャパシタCから主放電用キ
ャパシタ1へ電荷が移動し、主放電用キャパシタ1の電
極間電圧が上昇し始める。Thereafter, a short circuit occurs between the two electrodes in the X-ray generating tube 4 due to arc discharge, charge moves from the storage capacitor C to the main discharge capacitor 1, and the voltage between the electrodes of the main discharge capacitor 1 begins to rise.
この電圧は主放電電極2a、2b間の電位差と同等であ
るので、この電圧が予備電離されたレーザーガスの放電
開始電圧に達した時主放電が開始し、レーザー発振が行
われる。Since this voltage is equivalent to the potential difference between the main discharge electrodes 2a and 2b, when this voltage reaches the discharge starting voltage of the pre-ionized laser gas, the main discharge starts and laser oscillation is performed.
核上放電のエネルギーは主に主放電用キャパシタlに蓄
積された電荷によって与えられる。The energy of the supranuclear discharge is mainly given by the charge stored in the main discharge capacitor l.
尚、上記実施例ではエキシマレーザ−に適用した例を示
したが、本発明はこれに限られる事無く、予備電離を必
要とする各種放電型レーザーに適用する事が出来る。In the above embodiment, an example was shown in which the present invention was applied to an excimer laser, but the present invention is not limited thereto, and can be applied to various discharge type lasers that require preliminary ionization.
(発明の効果)
本発明は以上の通り主放電用キャパシターへのチャージ
電流を、X線発生用電流として用いる為タイミング回路
が不要であり、回路が簡単である。(Effects of the Invention) As described above, the present invention uses the charging current to the main discharge capacitor as the X-ray generation current, so a timing circuit is unnecessary and the circuit is simple.
又、レーザーチャンバー内にX線発生管を封入した為装
置を小型化出来る。Furthermore, since the X-ray generating tube is enclosed within the laser chamber, the device can be made smaller.
そして該X線発生管は密封されているのでレーザーガス
の汚染が無くレーザーガス、及び装置としての寿命が長
い。Since the X-ray generating tube is sealed, there is no contamination of the laser gas, and the life of the laser gas and the device is long.
又、透過力の大きいX線を用いる為、主放電電極間の主
放電の行われる空間を均一に予備電離する事が可能であ
るから安定な主放電が行われ、大出力のレーザー光が得
られる。In addition, since X-rays with high penetrating power are used, it is possible to uniformly pre-ionize the space between the main discharge electrodes where the main discharge occurs, resulting in a stable main discharge and a high-output laser beam. It will be done.
更に透過力の大きいX線を用いる為、均一の予備電離可
能領域を拡大する事が出来、主放電電極間の距離及び主
放電電極面積の拡大が可能である事から大出力のレーザ
ー装置が可能である。Furthermore, since X-rays with high penetrating power are used, the area where uniform pre-ionization is possible can be expanded, and the distance between the main discharge electrodes and the area of the main discharge electrodes can be expanded, making it possible to create a high-output laser device. It is.
第1図は本発明の実施例の構造を示す断面図、第2図は
本発明の実施例の回路を示す回路図、第3図及び第4図
は従来の紫外線自動予備電離式エキシマレーザ−の構造
を示す断面図、第5図は従来の紫外線自動予備を乱伐エ
キシマレーザ−の回路を示す回路図、
第6図は従来のX線予備電離式エキシマレーザ−の構造
を示す断面図である。
(主要部分の符号の説明)
1−主放電用キャパシタ、2−レーザー主電極、3・−
電極基板、4−・X線発生管、5−・絶縁体、6−高電
圧導入端子、7・−レーザー電源、8−レーザー放電チ
ャンバー、9−X線発生チャンバー、10・・−電子銃
、11−X線発生用金属箔、12・−予備電離用スパー
ク電極、X−・X線、uv−・紫外線、TH−・−大電
流高速スイッチング素子、T R−トリガ一端子
出願人 日本光学工業株式会社
代理人 弁理士 渡 辺 隆 男
手続補正書(自発
昭和60年1り月//日
1、羽生の廖しR
昭和60年特許願第220.757号
3、補正をする者
事件との関係 特許出願人
東京都千代田区丸の内3丁目2番3号
(411)日本光学工業株式会社
4、代理人
8140東京部品川区西大井1丁目6番3号5、補正の
対象
・明細書の発明の詳細な説明の欄及び図面6、補正の内
容
(1)明細書第4頁3行〜5行の「予備電離・・・・・
・・・・・・・・・・・・・ザー」を「主放電々極2a
、2b間に有する。
予備電離されたレーザーガス」に補正する。
(2)明細書第6頁3行の「・・・・・・を主放電」の
次に「開始」を挿入する。
(3)図面第2図を551添のものに代える。
以 上Fig. 1 is a sectional view showing the structure of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a circuit diagram showing a circuit of an embodiment of the invention, and Figs. 3 and 4 are conventional ultraviolet automatic pre-ionization excimer lasers. 5 is a circuit diagram showing the circuit of a conventional excimer laser with automatic ultraviolet ray pre-ionization, and FIG. 6 is a sectional view showing the structure of a conventional X-ray pre-ionization excimer laser. . (Explanation of symbols of main parts) 1- Main discharge capacitor, 2- Laser main electrode, 3.-
electrode substrate, 4--X-ray generation tube, 5--insulator, 6--high voltage introduction terminal, 7--laser power supply, 8--laser discharge chamber, 9--X-ray generation chamber, 10--electron gun, 11-Metal foil for X-ray generation, 12.-Spark electrode for pre-ionization, X-. Takashi Watanabe, Patent Attorney, Co., Ltd. Procedural Amendment (Spontaneous January//day 1, 1985, Hanyu's Lift R, 1985 Patent Application No. 220.757, 3, Case of the person making the amendment) Related Patent Applicant: Nippon Kogaku Kogyo Co., Ltd. 4, 3-2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo (411), Agent 8140, 1-6-3-5 Nishi-Oi, Honbunagawa-ku, Tokyo, Subject of amendment/invention of the specification Detailed explanation column, drawing 6, contents of amendment (1) "Pre-ionization..." on page 4 of the specification, lines 3 to 5.
・・・・・・・・・・・・・Ther” is replaced by “main discharge pole 2a”
, 2b. Pre-ionized laser gas”. (2) Insert "start" next to "main discharge" on page 6, line 3 of the specification. (3) Replace Figure 2 of the drawing with the one attached to 551. that's all
Claims (1)
主放電電極を設けた、主放電用キャパシターを備える放
電型レーザーに於いて、 該レーザーチャンバー内にX線発生部を設け、該主放電
用キャパシターへのチャージ電流を該X線発生部を介し
て流す如く構成する事により、X線を該主放電電極に挟
まれた空間に照射して該空間のレーザーガスを主放電に
先立って自動的に電離する様にした事を特徴とするX線
自動予備電離式放電型レーザー。[Claims] In a discharge type laser equipped with a main discharge capacitor in which a pair of main discharge electrodes are provided in a laser chamber filled with laser gas, an X-ray generating section is provided in the laser chamber, By configuring the charging current to the main discharge capacitor to flow through the X-ray generating section, X-rays are irradiated into the space between the main discharge electrodes and the laser gas in the space is emitted prior to the main discharge. An X-ray automatic pre-ionization discharge type laser characterized by automatic ionization.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22075785A JPS6281077A (en) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | X-ray automatic pre-ionization discharge type laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22075785A JPS6281077A (en) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | X-ray automatic pre-ionization discharge type laser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6281077A true JPS6281077A (en) | 1987-04-14 |
Family
ID=16756064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22075785A Pending JPS6281077A (en) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | X-ray automatic pre-ionization discharge type laser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6281077A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988000403A1 (en) * | 1986-06-30 | 1988-01-14 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Gas laser |
| JPS63197373U (en) * | 1987-06-08 | 1988-12-19 | ||
| JPH01128482A (en) * | 1987-11-13 | 1989-05-22 | Agency Of Ind Science & Technol | Gas laser oscillator |
-
1985
- 1985-10-03 JP JP22075785A patent/JPS6281077A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988000403A1 (en) * | 1986-06-30 | 1988-01-14 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Gas laser |
| JPS63197373U (en) * | 1987-06-08 | 1988-12-19 | ||
| JPH01128482A (en) * | 1987-11-13 | 1989-05-22 | Agency Of Ind Science & Technol | Gas laser oscillator |
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