JPS63288078A - エキシマ−レ−ザ−の発振装置 - Google Patents
エキシマ−レ−ザ−の発振装置Info
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- JPS63288078A JPS63288078A JP12313187A JP12313187A JPS63288078A JP S63288078 A JPS63288078 A JP S63288078A JP 12313187 A JP12313187 A JP 12313187A JP 12313187 A JP12313187 A JP 12313187A JP S63288078 A JPS63288078 A JP S63288078A
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 238000005372 isotope separation Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、エキシマ−レーザーを長パルス１つ高効率で
発振させる装置に関する。
発振させる装置に関する。
〈従来の技術〉
Ｘｅｃ ｌ笠の気体をレーザー媒質とする紫外域の高出
力レーザーであるエキシマ−レーザーは、短パルス発振
である為に車色性が低く、例えば同位体分離用励起光源
や半導体加工に利用するには不都合てあった。よってエ
キシマ−レーザーの発振の長パルス化が種々試みられて
いる。
力レーザーであるエキシマ−レーザーは、短パルス発振
である為に車色性が低く、例えば同位体分離用励起光源
や半導体加工に利用するには不都合てあった。よってエ
キシマ−レーザーの発振の長パルス化が種々試みられて
いる。
放電励起方式のエキシマ−レーザーの発振を長パルス化
、即ち発振時間を長くする為には励起放電の時間を長く
すればよいが、長パルス化すると一般に発振の効率が低
下してしまう。
、即ち発振時間を長くする為には励起放電の時間を長く
すればよいが、長パルス化すると一般に発振の効率が低
下してしまう。
そこで従来、効率を低下させずに励起放電の時間を長く
する為に、第３図の構成図に示す様な発振袋こが用いら
れている。即ちこの発振装置は、Ｘｅｃ ｌ ｈｇのエ
キシマ−レーザー媒質を封入したレーザー管ｌの内部に
主放電電極２と、その主放電電極２の上下に対を為す予
備電離電極３．３を設けるとともに、これらの主放電電
極２及び予備電離電極３．３に放電励起回路ＥＸを接続
して成るものである、この放電励起回路ＥＸは、主放電
電極２のカソード電極ＫＥに［された−次側コンデンサ
ーＣ３を正の高電圧＋ＩＩＶで充電して高電圧スイッチ
Ｓ＋ａを閉じることにより、−次側コンデンサーＣ１か
ら二次側コンデンサーＣ２，Ｃ、へ容量を移行させて予
備電離電極３．３で予備電離を行わせるとともに、主放
電電極２で主放電を起こさせるものである。これにより
エキシマ−レーザー媒質を励起してレーザーを発振させ
る。
する為に、第３図の構成図に示す様な発振袋こが用いら
れている。即ちこの発振装置は、Ｘｅｃ ｌ ｈｇのエ
キシマ−レーザー媒質を封入したレーザー管ｌの内部に
主放電電極２と、その主放電電極２の上下に対を為す予
備電離電極３．３を設けるとともに、これらの主放電電
極２及び予備電離電極３．３に放電励起回路ＥＸを接続
して成るものである、この放電励起回路ＥＸは、主放電
電極２のカソード電極ＫＥに［された−次側コンデンサ
ーＣ３を正の高電圧＋ＩＩＶで充電して高電圧スイッチ
Ｓ＋ａを閉じることにより、−次側コンデンサーＣ１か
ら二次側コンデンサーＣ２，Ｃ、へ容量を移行させて予
備電離電極３．３で予備電離を行わせるとともに、主放
電電極２で主放電を起こさせるものである。これにより
エキシマ−レーザー媒質を励起してレーザーを発振させ
る。
そして上記発振装置では、主放電電極２のアノード′−
［極ＡＥに直列に付加コイルＬａを接続し、その付加コ
イルＬａのインダクタンスにより主放電の持続時間を延
ばしてレーザーの発振時間を長く、即ち長パルス化して
いる。
［極ＡＥに直列に付加コイルＬａを接続し、その付加コ
イルＬａのインダクタンスにより主放電の持続時間を延
ばしてレーザーの発振時間を長く、即ち長パルス化して
いる。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかし上述の如く付加コイルＬａを設けた従来の発皺装
置では、充分な長パルス化が達成できず、又ＸｅＦ、Ｋ
ｒＦといったフッ素系のエキシマ−レーザー媒質に対し
ては主放電を起こすことができない、即ちレーザーを発
振し得ない等の問題があった。
置では、充分な長パルス化が達成できず、又ＸｅＦ、Ｋ
ｒＦといったフッ素系のエキシマ−レーザー媒質に対し
ては主放電を起こすことができない、即ちレーザーを発
振し得ない等の問題があった。
く問題点を解決するための手段〉
本発明は上記問題点を解決すべく提案されたエキシマ−
レーザーの発振装置で、放電励起回路の二次側コンデン
サーを、互いに並列に接続された複数のパルス整形コン
デンサーにより構成したことを特徴とするものである。
レーザーの発振装置で、放電励起回路の二次側コンデン
サーを、互いに並列に接続された複数のパルス整形コン
デンサーにより構成したことを特徴とするものである。
く作用〉
上記構成により、予備型ｇＩ電極での放電の持続時間が
長くなる。よって予備電離とともに主放電の持続時間が
延長されて、エキシマ−レーザーの発振が長パルス化さ
れるとともに高効率化される。
長くなる。よって予備電離とともに主放電の持続時間が
延長されて、エキシマ−レーザーの発振が長パルス化さ
れるとともに高効率化される。
（実施例〉
以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。尚、従
来例と相違ない構成部品については同一の番号及び符号
を用いる。
来例と相違ない構成部品については同一の番号及び符号
を用いる。
第１図は、本発明に係るエキシマ−レーザーの発振装り
を説明する構成図で、図中のレーザー管ｌは縦断面概略
図で示しである。
を説明する構成図で、図中のレーザー管ｌは縦断面概略
図で示しである。
図て示す様にこの発振装置は、エキシマ−レーザー媒質
例えばＸｅｃ ｌを封入したレーザー管ｌと、高電圧型
［（図示せず）に接続された放電励起回路ＥＣとより構
成されている。レーザー管ｌの内部には棒状のアノード
電極＾Ｅとカソード電極にＥとを水平に対向させて成る
主放電電極２と、その主放電電極２の上下に対を為す予
備電離電極３．３が設けられている。主放電部ａｉ２の
アノード電極ＡＥとカソード電極ＫＥの間に形成される
主放電部２１の大きさは１例えば輻Ｑ、６ｃｍ 、高さ
２６２０■、長さ６０ｃ■である。又予備電離電極３は
、レーザー管ｌの上下に取着された単ビン３１と、上記
カソード電極ＫＥに接続された共通ビンコ２とによりピ
ンギャップＰＧを形成するもので、後述の予備電離を主
放電部２１で均一に行うべく主放電電極２に沿って等間
隔に複数１例えば１３対設けられている。そしてレーザ
ー管ｌの前後両端は、溶融石英のブリュースター窓（図
示せず）により閉じられている。
例えばＸｅｃ ｌを封入したレーザー管ｌと、高電圧型
［（図示せず）に接続された放電励起回路ＥＣとより構
成されている。レーザー管ｌの内部には棒状のアノード
電極＾Ｅとカソード電極にＥとを水平に対向させて成る
主放電電極２と、その主放電電極２の上下に対を為す予
備電離電極３．３が設けられている。主放電部ａｉ２の
アノード電極ＡＥとカソード電極ＫＥの間に形成される
主放電部２１の大きさは１例えば輻Ｑ、６ｃｍ 、高さ
２６２０■、長さ６０ｃ■である。又予備電離電極３は
、レーザー管ｌの上下に取着された単ビン３１と、上記
カソード電極ＫＥに接続された共通ビンコ２とによりピ
ンギャップＰＧを形成するもので、後述の予備電離を主
放電部２１で均一に行うべく主放電電極２に沿って等間
隔に複数１例えば１３対設けられている。そしてレーザ
ー管ｌの前後両端は、溶融石英のブリュースター窓（図
示せず）により閉じられている。
一方、放電励起回路ＥＣは上記各予備″’；ｉｓ電極３
毎に設けられ、夫々の放電励起回路ＥＣは第１図の如き
構成を有する。即ち、−次側コンデンサーＣＩの一端は
、抵抗Ｒ０を介して高電圧電源に接続されるとともにサ
イラトロン等の高電圧スイウチＳＷを介して接地されて
いる。又−次側コンデンサーＣ１の他端は、主放電電極
２のアノード電極ＡＥに接続されるとともに高抵抗Ｒ２
を介して接地されている。主放電電極２のカソード電極
ＫＥは接地されている。
毎に設けられ、夫々の放電励起回路ＥＣは第１図の如き
構成を有する。即ち、−次側コンデンサーＣＩの一端は
、抵抗Ｒ０を介して高電圧電源に接続されるとともにサ
イラトロン等の高電圧スイウチＳＷを介して接地されて
いる。又−次側コンデンサーＣ１の他端は、主放電電極
２のアノード電極ＡＥに接続されるとともに高抵抗Ｒ２
を介して接地されている。主放電電極２のカソード電極
ＫＥは接地されている。
そして−次側コンデンサーＣ１と上下の予備電離電極３
，３は、夫々同一容量の二次側コンデンサーＣ＊、 Ｃ
２で接続されている。更に各々の二次側コンデンサー０
２は、互いに並列に接続された複数、例えば四個のパル
ス整形コンデンサーｃ２ｐ、ｃ、ｐ・・・により、分布
定数回路に近い特性を有すべく構成されている。これら
パルス整形コンデンサーＣ２９，ｃ２ｐ−・・から成る
回路をパルス整形回路と呼ぶ。又二次側コンデンサーＣ
２の容量、即ち四個のパルス整形コンデンサーＣ２ｐ、
Ｃｚｐ・・・の合成容贋は、−次側コンデンサーＣ，の
容量とほぼ等しい。
，３は、夫々同一容量の二次側コンデンサーＣ＊、 Ｃ
２で接続されている。更に各々の二次側コンデンサー０
２は、互いに並列に接続された複数、例えば四個のパル
ス整形コンデンサーｃ２ｐ、ｃ、ｐ・・・により、分布
定数回路に近い特性を有すべく構成されている。これら
パルス整形コンデンサーＣ２９，ｃ２ｐ−・・から成る
回路をパルス整形回路と呼ぶ。又二次側コンデンサーＣ
２の容量、即ち四個のパルス整形コンデンサーＣ２ｐ、
Ｃｚｐ・・・の合成容贋は、−次側コンデンサーＣ，の
容量とほぼ等しい。
」二足構成により、−次側コンデンサーＣ，を負の高電
圧−１１Ｖで充電し、高電圧スイッチＳＷにトリガーＴ
ｒをかけて閉じると、主成’ｉｔ電極２に高電圧がかか
るとともに二次側コンデンサーＣ２，Ｃ２へ電荷か移行
して二次側コンデンサーＣ２，Ｃ２の全てのパルス整形
コンデンサーｃ２ｐ、 Ｃ２ｐ・・・が同時に充電され
る。即ち二次側コンデンサーＣ２から二次側コンデンサ
ーＣ２，Ｃ２へ容量が移行する。
圧−１１Ｖで充電し、高電圧スイッチＳＷにトリガーＴ
ｒをかけて閉じると、主成’ｉｔ電極２に高電圧がかか
るとともに二次側コンデンサーＣ２，Ｃ２へ電荷か移行
して二次側コンデンサーＣ２，Ｃ２の全てのパルス整形
コンデンサーｃ２ｐ、 Ｃ２ｐ・・・が同時に充電され
る。即ち二次側コンデンサーＣ２から二次側コンデンサ
ーＣ２，Ｃ２へ容量が移行する。
すると予備電離電極３に高電圧がかかって放電が起こり
、その放電により紫外線が発生する。そしてエキシマ−
レーザー媒質がこの紫外線によって千＠ −，１１され
ることにより、主放電部２１において１ミ放′眠が起こ
る。この主放電によってエキシマ−レーザー媒質は励起
され、エキシマ−レーザーが発振される。
、その放電により紫外線が発生する。そしてエキシマ−
レーザー媒質がこの紫外線によって千＠ −，１１され
ることにより、主放電部２１において１ミ放′眠が起こ
る。この主放電によってエキシマ−レーザー媒質は励起
され、エキシマ−レーザーが発振される。
」ニ述の発振過程は、高電圧スイッチＳＷの開閉により
断続的に繰返され、従ってエキシマ−レーザーはパルス
状に発振される。
断続的に繰返され、従ってエキシマ−レーザーはパルス
状に発振される。
上記発振過程において、二次側コンデンサー０２か四個
のパルス整形コンデンサーＣ２ｐ。
のパルス整形コンデンサーＣ２ｐ。
Ｃ２ｐ・・・により分布定数回路に近い特性を有するパ
ルス整形回路で構成されている為に、四個のパルス整形
コンデンサーＣ２９，Ｃ２９・・・からの放電が同時で
はなく、予備型ａ電極３側から順に少しずつずれて起こ
り、結果として予備電離電極３での放電の持続時間が長
くなる。よって予備電離とともに主放電の持続時間が延
長されて、エキシマ−レーザーの発振が長パルス化され
る。しかもパルス整形コンデンサーＣ２１）、 Ｃ２ｐ
”・から成るパルス整形回路は特性インピーダンスが低
い為に、レーザー負荷とのインピーダンス整合か良く、
高い効率で発振させ得る。
ルス整形回路で構成されている為に、四個のパルス整形
コンデンサーＣ２９，Ｃ２９・・・からの放電が同時で
はなく、予備型ａ電極３側から順に少しずつずれて起こ
り、結果として予備電離電極３での放電の持続時間が長
くなる。よって予備電離とともに主放電の持続時間が延
長されて、エキシマ−レーザーの発振が長パルス化され
る。しかもパルス整形コンデンサーＣ２１）、 Ｃ２ｐ
”・から成るパルス整形回路は特性インピーダンスが低
い為に、レーザー負荷とのインピーダンス整合か良く、
高い効率で発振させ得る。
上記構成の発振装置により、Ｘｅｃ ｌを媒質とするエ
キシマ−レーザーを、効率２％、パルス幅６８ｎｓｅｃ
（半値全幅）で発振させることが可能であった。
キシマ−レーザーを、効率２％、パルス幅６８ｎｓｅｃ
（半値全幅）で発振させることが可能であった。
又第２図の構成図で示す様に、予備電離電極３に接続さ
れたパルス整形コンデンサーＣｚｌ）。
れたパルス整形コンデンサーＣｚｌ）。
ｃａｐ・・・の、予備電離電極３側から一段目と二段目
との間にパルス整形コイルｔｐを挿入することにより、
ｆ＠電離の持続時間をより長く、即ち発振のパルスをよ
り長くすることができる。この構成によりパルス＠９０
ｎｓｅｃ（半値全幅）で発振させることか可１に、であ
った。
との間にパルス整形コイルｔｐを挿入することにより、
ｆ＠電離の持続時間をより長く、即ち発振のパルスをよ
り長くすることができる。この構成によりパルス＠９０
ｎｓｅｃ（半値全幅）で発振させることか可１に、であ
った。
更に、二次側コンデンサーＣ２を構成するパルス整形コ
ンデンサーＣ２ｐ、Ｃ２ｐ・・・の数を増すことにより
、発振をさらに長パルス化することが可能である。しか
も本発明の発振装置では、フッ素系のエキシマ−レーザ
ー媒質に対しても発振させることかできる。
ンデンサーＣ２ｐ、Ｃ２ｐ・・・の数を増すことにより
、発振をさらに長パルス化することが可能である。しか
も本発明の発振装置では、フッ素系のエキシマ−レーザ
ー媒質に対しても発振させることかできる。
〈発明の効果〉
以上述べた様に本発明の発振装置によれば、エキシマ−
レーザーを長パルス且つ高効率で発振させることができ
、しかもエキシマ−レーザー媒質の種類が限定されない
、よってエキシマ−レーザーを同位体分離用励起光源や
半導体加工に利用することを可能とする等、その応用範
囲拡大に大きく貢献する。
レーザーを長パルス且つ高効率で発振させることができ
、しかもエキシマ−レーザー媒質の種類が限定されない
、よってエキシマ−レーザーを同位体分離用励起光源や
半導体加工に利用することを可能とする等、その応用範
囲拡大に大きく貢献する。
第１図は１本発明に係るエキシマ−レーザーの発振装置
を説明する構成図、 第２図は１発振袋この他の実施例を説明する構成図、 第３図は、従来の発振装置を説明する構成図である。 ｌ・・・レーザー管、 ２・・・主放電電極。 ３・・・Ｔ−愉電離電極、 ＥＣ・・・放電励起回路
。 Ｃｔ・・・−次側コンデンサー。 Ｃ２・・・二次側コンデンサー。 Ｃ２ｐ−・・パルス整形コンデンサー。 特許出願人 佐 々 木 敬 介堀之内 保 代理人 弁理士 船橘國則第１図 第２図
を説明する構成図、 第２図は１発振袋この他の実施例を説明する構成図、 第３図は、従来の発振装置を説明する構成図である。 ｌ・・・レーザー管、 ２・・・主放電電極。 ３・・・Ｔ−愉電離電極、 ＥＣ・・・放電励起回路
。 Ｃｔ・・・−次側コンデンサー。 Ｃ２・・・二次側コンデンサー。 Ｃ２ｐ−・・パルス整形コンデンサー。 特許出願人 佐 々 木 敬 介堀之内 保 代理人 弁理士 船橘國則第１図 第２図
Claims (1)
- エキシマーレーザー媒質を封入した内部に主放電電極と
予備電離電極とを設けたレーザー管と、充電された一次
側コンデンサーから二次側コンデンサーへ容量を移行さ
せて前記予備電離電極で予備電離を行わせると共に前記
主放電電極で主放電を起こさせる放電励起回路とより構
成されるエキシマーレーザーの発振装置において、前記
放電励起回路の二次側コンデンサーを、互いに並列に接
続された複数のパルス整形コンデンサーにより構成した
ことを特徴とするエキシマーレーザーの発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12313187A JPS63288078A (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | エキシマ−レ−ザ−の発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12313187A JPS63288078A (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | エキシマ−レ−ザ−の発振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63288078A true JPS63288078A (ja) | 1988-11-25 |
Family
ID=14852950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12313187A Pending JPS63288078A (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | エキシマ−レ−ザ−の発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63288078A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61216373A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-26 | Hitachi Ltd | パルスレ−ザ装置 |
| JPS61240690A (ja) * | 1985-04-18 | 1986-10-25 | Toshiba Corp | ガスレ−ザ発振装置 |
-
1987
- 1987-05-20 JP JP12313187A patent/JPS63288078A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61216373A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-26 | Hitachi Ltd | パルスレ−ザ装置 |
| JPS61240690A (ja) * | 1985-04-18 | 1986-10-25 | Toshiba Corp | ガスレ−ザ発振装置 |
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