Einleitungintroduction
Excimer-Laser sind gepulste Glaslaser, deren aus Edelgasen
und Halogen bestehendes Lasermedium über Hochspannungs
entladungen angeregt wird. Bevor die Hauptentladung
zwischen den Hauptentladungselektroden gezündet werden
kann, muß im Lasermedium eine Dichte von ca. 107 cm-3 an
freien Elektronen erzeugt werden. Dieser Stand der Technik
wurde in zahlreichen Publikationen beschrieben; s. z. B.
W. Mückenheim: Excimerlaser-Technologie in: Laser-
Technologie und Anwendungen, H. Kohler (Hrsg.), Vulkan-
Verlag, Essen 1988, S. 26 ff.Excimer lasers are pulsed glass lasers whose laser medium consisting of noble gases and halogen is excited by high-voltage discharges. Before the main discharge can be ignited between the main discharge electrodes, a density of approx. 10 7 cm -3 of free electrons must be generated in the laser medium. This state of the art has been described in numerous publications; sz BW Mückenheim: Excimer laser technology in: Laser technology and applications, H. Kohler (ed.), Vulkan-Verlag, Essen 1988, p. 26 ff.
Die Hauptentladungselektroden unterliegen aufgrund hoher
Ströme und Spannungen einem starken Verschleiß.
Dasselbe gilt für die in der Regel verwendeten Funken
strecken längs der Hauptentladungselektroden, die das
zur Erzeugung von freien Elektronen verwendete ultra
violette Licht erzeugen. Da sich sowohl Hauptentladungs
elektroden als auch Funkenstrecken im halogenartigen
Lasermedium befinden, darf das dafür verwendete Material
nicht nennenswert von Halogenangegriffen werden.The main discharge electrodes are subject to high
Currents and voltages subject to heavy wear.
The same applies to the sparks usually used
stretch along the main discharge electrodes that the
ultra used to generate free electrons
generate violet light. Because both main discharge
electrodes as well as spark gaps in the halogen-like
Material, the material used for it
not significantly attacked by halogen.
Besonders hohe Anforderungen sind an die häufig verwendeten
Entladungselektroden für fluorhaltige Lasermedien zu
stellen. Während für chlorhaltige Lasermedien sehr
haltbare Materialien wie z. B. Wolfram-Legierungen einge
setzt werden können, stehen aufgrund der Gasverträglich
keit diese im Falle von fluorhaltigen Lasermedien nicht
zur Verfügung, da rasch Fluorverbindungen gebildet und
Elektroden wie Lasermedien zerstört werden. Stand der
Technik für fluorhaltige Lasermedien sind die Elektroden
materialien Nickel, Messing und Kupfer, die jedoch nach
einigen 108 bis 109 Impulsen (je nach Betriebsweise)
ausgewechselt werden müssen.Particularly high demands are made of the frequently used discharge electrodes for fluorine-containing laser media. While for chlorine-containing laser media very durable materials such. B. tungsten alloys can be used, because of the gas compatibility, these are not available in the case of fluorine-containing laser media, since fluorine compounds are quickly formed and electrodes such as laser media are destroyed. State of the art for fluorine-containing laser media are the electrode materials nickel, brass and copper, which, however, must be replaced after a few 10 8 to 10 9 pulses (depending on the mode of operation).
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Die Erfindung beruht auf der Idee, daß Edelmetalle
sowohl resistent gegen Fluor sind als auch gut Halt
barkeit gegenüber elektrischen Entladungen aufweisen.
Diese Idee wurde bisher nicht verfolgt, vermutlich
weil die hohen Herstellungskosten den Einsatz von
Edelmetallen als nicht rentabel erscheinen ließen.
Indessen hat sich herausgestellt, daß Elektroden und
Funkenstrecken, die aus Edelmetall oder Edelmetall
legierungen bestehen oder mit solchen Materialien
beschichtet sind, eine gegenüber den Standardmaterialien
bis zu zehnfach erhöhte Lebensdauer aufweisen. Da beim
Auswechseln der Elektroden von Excimerlasern sehr
hohe Kosten entstehen, ergibt eine Wirtschaftlichkeits
berechnung große Vorteile für den Einsatz der erfindungs
mäßigen Materialien.The invention is based on the idea that precious metals
are both resistant to fluorine and hold well
availability of electrical discharges.
This idea has not been pursued until now, probably
because the high manufacturing cost of using
Made precious metals appear unprofitable.
However, it has been found that electrodes and
Spark gaps made of precious metal or precious metal
alloys or with such materials
are coated, one compared to the standard materials
have up to ten times the lifespan. Since at
Replacing the electrodes of excimer lasers very much
high costs arise, results in a profitability
Calculation great advantages for the use of the invention
moderate materials.
Die Materialien sind die Metalle der Platingruppe,
vorzugsweise Platin selbst sowie Iridium und Palladium,
außerdem die Metalle Gold und Silber sowie ihre Legierun
gen miteinander, z. B. Platin-Iridium, Gold-Platin,
Silber-Palladium.The materials are the platinum group metals,
preferably platinum itself as well as iridium and palladium,
also the metals gold and silver and their alloys
conditions with each other, e.g. B. platinum-iridium, gold-platinum,
Silver palladium.
Zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit sind statt
massiver Hauptentladungselektroden und Funkenstrecken
solche zu verwenden, auf die das Edelmetall aufgepreßt
oder elektrolytisch oder in anderer Weise aufgebracht
worden ist. Erfahrungsgemäß genügen für die Hauptent
ladungselektroden Schichtdicken von 0,2 bis 0,5 mm,
für die Funkenstrecken Schichtdicken von 1 bis 5 mm.
Im letzteren Falle kann der Verbund mit dem Träger
material auch auf verschiedene andere Weisen (z. B.
durch Löten) geschehen.To increase the economy are held
massive main discharge electrodes and spark gaps
to use those on which the precious metal is pressed
or applied electrolytically or in some other way
has been. Experience has shown that the main ent is sufficient
charge electrodes layer thicknesses of 0.2 to 0.5 mm,
for the spark gaps layer thicknesses from 1 to 5 mm.
In the latter case, the bond with the carrier
material in various other ways (e.g.
by soldering).