JP2000307175A5

JP2000307175A5 -

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Publication number: JP2000307175A5
Application number: JP1999113972A
Authority: JP
Filing date: 1999-04-21
Publication date: 2004-11-18
Anticipated expiration: 2019-04-21

Description

【発明の名称】エキシマレーザ装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】レーザガスを封入するレーザ容器と、該レーザ容器内に配置され、高繰返し頻度でレーザガスを励起し放電を発生させるための一対の主放電電極と、該一対の主放電電極間に高速レーザガスの流れを作り出すファンと、該ファンの回転軸を回転自在に支持する軸受と、該ファンを駆動するモータと、該ファンの回転数を検出するための回転数検出手段、該回転数検出手段で検出された該ファンの回転数に基づいて、該モータへ供給する電圧及び周波数の一方若しくは両方を制御することにより、該ファンの回転数を一定に制御する制御手段を備えたエキシマレーザ装置において、
前記回転数検出手段は、前記ファンの回転軸に固着された磁性材料からなり、前記レーザ容器に連通する気密空間に配置された円板と、該レーザ容器の外側で該円板と対向する位置にその間にキャンを介在して配置された磁性体とを具備することを特徴とするエキシマレーザ装置。
【請求項２】請求項１に記載のエキシマレーザ装置において、
前記円板は１個又は複数個のスリットを有することを特徴とするエキシマレーザ装置。
【請求項３】請求項２に記載のエキシマレーザ装置において、
前記磁性体の幅は前記スリットの幅より小さいことを特徴とするエキシマレーザ装置。
【請求項４】請求項１に記載のエキシマレーザ装置において、
前記磁性体にコイルを取り付け、前記円板の回転により前記コイルに誘導される起電力から前記ファンの回転数を検出することを特徴とするエキシマレーザ装置。
【請求項５】請求項１に記載のエキシマレーザ装置において、
前記磁性体はコイルを取付けたＵ型磁性体であることを特徴とするエキシマレーザ装置。
【請求項６】請求項１に記載のエキシマレーザ装置において、
前記円板はパーマロイで作られていることを特徴とするエキシマレーザ装置。
【請求項７】請求項１に記載のエキシマレーザ装置において、
前記円板はＰＣパーマロイで作られていることを特徴とするエキシマレーザ装置。
【請求項８】請求項１に記載のエキシマレーザ装置において、
前記円板は直径方向に対向する一対のスリットを有することを特徴とするエキシマレーザ装置。
【請求項９】請求項１に記載のエキシマレーザ装置において、
前記円板は直径方向に対向する偶数個のスリットを有することを特徴とするエキシマレーザ装置。
【請求項１０】請求項１に記載のエキシマレーザ装置において、
前記モータは誘導モータであることを特徴とするエキシマレーザ装置。
【請求項１１】請求項１に記載のエキシマレーザ装置において、
前記磁性体の一部若しくは全体が永久磁石で構成されていることを特徴とするエキシマレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【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し、特にレーザガス流を作り出すファンの回転数を検出し、該ファンの回転数を一定に制御する制御手段を具備するエキシマレーザ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は従来のエキシマレーザ装置の概略構成を示す図である。従来のエキシマレーザ装置では、図示するように、レーザガスが封入されたレーザ容器１０１の内部に、レーザガスを予備電離する予備電離電極（図示せず）と、レーザ光の発振を可能にする放電を得るための一対の主放電電極１０２、１０２とが配置されている。更にレーザ容器１０１内には、一対の主放電電極１０２、１０２の間に高速のガス流れを作り出すための貫流ファン１０３が配置されている。
【０００３】
貫流ファン１０３は両端部から突出する回転軸１０４を有していて、該回転軸１０４はレーザ容器１０１の両側に備えられた複数のラジアル磁気軸受１０６、１０７、１０８と、アキシャル磁気軸受１０９で回転自在に支持されている。そしてモータ１１０は貫流ファン１０３の回転軸１０４へ回転動力を与える。また、レーザ容器１０１には、レーザ光を取り出すための窓１０５、１０５が設けられている。
【０００４】
上記構造のエキシマレーザ装置では、レーザガス内に反応性の高いハロゲンガス、例えばフッ素を含んでいるので、レーザ容器１０１内では様々な化学変化が生じ、ＨＦやＣＦ₄等の不純物が発生する。この不純物によってレーザガスが劣化し、レーザ光の性能が低下するという問題があった。
【０００５】
また、レーザ光の平均出力数十Ｗ以上のエキシマレーザを実現するためには、主放電電極１０２、１０２において、数ｋＨｚの高繰返し放電が必要不可欠である。この高繰返し放電により主放電電極１０２、１０２は短時間に摩耗してレーザ光の性能が低下するので、長期間安定したレーザ光を得ることができないという問題があった。
【０００６】
そこで、上記問題の解決手段として、前記エキシマレーザ装置では、主放電電極１０２、１０２間に印加する放電電圧及びレーザガスの封入圧力を制御してレーザ光の性能を一定レベル以上に長時間維持するようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなエキシマレーザ装置では、レーザガスの封入圧力が変化することによって貫流ファン１０３への負荷が変化し、貫流ファン１０３の回転数が変化するという問題があった。即ち、レーザガスの封入圧力が増すと貫流ファン１０３への負荷が増大することによって誘導型のモータ１１０の滑りが増し貫流ファン１０３の回転数が低下する。該回転数が低下すると、主放電電極１０２、１０２のレーザガスの流速が低下するので、高繰返し発振運転が行なえなくなるという問題があった。
【０００８】
上記問題を解決するため、予め貫流ファン１０３の回転数をモータ１１０の滑りによる低下分が相殺されるように高速回転側へ設定しておく方法があるが、この方法はレーザガス圧が低圧の場合に、貫流ファン１０３の消費動力が増大する問題がある（貫流ファン１０３の消費動力は回転数の３乗に比例する）。また、滑りが生じない同期モータを使用する方法があるが、この方法はモータの構造が複雑になり、価格も高価になるという問題がある。
【０００９】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、レーザ容器内に封入されたレーザガスの圧力が変化してもファンの回転数を一定に維持し、主放電電極間のレーザガス流を一定にでき、レーザガスの封入圧力が変化しても高繰返し発振運転を行なえると共に、消費動力の少ないエキシマレーザ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、レーザガスを封入するレーザ容器と、該レーザ容器内に配置され、高繰返し頻度でレーザガスを励起し放電を発生させるための一対の主放電電極と、該一対の主放電電極間に高速レーザガスの流れを作り出すファンと、該ファンの回転軸を回転自在に支持する軸受と、該ファンを駆動するモータと、該ファンの回転数を検出するための回転数検出手段、該回転数検出手段で検出された該ファンの回転数に基づいて、該モータへ供給する電圧及び周波数の一方若しくは両方を制御することにより、該ファンの回転数を一定に制御する制御手段を備えたエキシマレーザ装置において、回転数検出手段は、ファンの回転軸に固着された磁性材料からなり、レーザ容器に連通する気密空間に配置された円板と、該レーザ容器の外側で該円板と対向する位置にその間にキャンを介在して配置された磁性体とを具備することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のエキシマレーザ装置において、円板は１個又は複数個のスリットを有することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のエキシマレーザ装置において、磁性体の幅はスリットの幅より小さいことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のエキシマレーザ装置において、磁性体にコイルを取り付け、円板の回転により前記コイルに誘導される起電力からファンの回転数を検出することを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載のエキシマレーザ装置において、磁性体はコイルを取付けたＵ型磁性体であることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載のエキシマレーザ装置において、円板はパーマロイで作られていることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載のエキシマレーザ装置において、円板はＰＣパーマロイで作られていることを特徴とする。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項１に記載のエキシマレーザ装置において、円板は直径方向に対向する一対のスリットを有することを特徴とする。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、請求項１に記載のエキシマレーザ装置において、円板は直径方向に対向する偶数個のスリットを有することを特徴とする。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載のエキシマレーザ装置において、モータは誘導モータであることを特徴とする。
【００２０】
請求項１１に記載の発明は、請求項１に記載のエキシマレーザ装置において、磁性体の一部若しくは全体が永久磁石で構成されていることを特徴とする。
【００２１】
上記のように制御手段で、回転数検出手段で検出したファン回転数からモータへの電圧及び周波数の一方若しくは両方を制御し、該ファンの回転数を一定に制御するから、レーザガスの封入圧力に無関係にファンの回転数を一定にでき、安定した高繰返し発振運転が行なえるエキシマレーザ装置を提供できる。また、モータを常に効率よく動作させるため、ファンの消費電力を低減できる。
【００２２】
ファンの回転数を検出する回転数検出手段を上記のようにファンの回転軸に固着された磁性材料からなり、レーザ容器に連通する気密空間に配置された円板と、該レーザ容器の外側で該円板と対向する位置にその間にキャンを介在して配置された磁性体とを具備する構成とすることにより、ファンの回転数を正確に検出することができる。また、コイルを取り付けた磁性体をキャンを挟んでレーザ容器外に配置したので、レーザガスに対して耐腐食性の乏しいコイル等がレーザガスに曝されることなく、且つレーザガスを劣化させることもない。
【００２３】
コイルを取り付ける磁性体の一部若しくは全体を永久磁石で構成することにより、磁性体と円板で形成される磁気回路の磁束密度が増すので、コイルに発生する誘導起電力が大きくなり、ファンの回転数の検出性能が高まる。また、磁束を形成するコイルへのバイアス電流も低減、若しくは不要にできるので、回路の簡略化、省電力化が達成できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るエキシマレーザ装置の構成例を示す図で、図２は図１のＡ部分の詳細を示す図である。図１及び図２を用いて本発明に係るエキシマレーザ装置の構成を説明する。
【００２５】
レーザガスが封入されたレーザ容器１の内部に、レーザガスを予備電離する予備電離電極（図示せず）と、レーザ光の発振を可能にする放電を得るための一対の主放電電極２、２とが配置されている。更にレーザ容器１内には、一対の主放電電極２、２の間に高速のガス流を作り出すための貫流ファン３が配置されている。
【００２６】
レーザ光の発振は、一対の主放電電極２、２の間に高電圧を印加することによってレーザ励起放電が行われて得られる。発生したレーザ光はレーザ容器１の側壁に設けられた窓５、５を経由してレーザ容器１の外部へ取り出される。レーザ励起放電が行われると、一対の主放電電極２、２間にあるレーザガスは劣化により放電特性が悪くなり、繰返し発振が行えなくなる。このため貫流ファン３にて、レーザ容器１内のレーザガスを循環させて、放電ごとに一対の主放電電極２、２間のレーザガスを入れ替えることにより、安定した繰返し発振を行っている。
【００２７】
貫流ファン３は、内部を貫通し両端部から突出する回転軸４を有している。該回転軸４は、レーザ容器１の両端部に設けられた軸受ハウジング６、モータハウジング７に収容されたラジアル磁気軸受８、９、１０及びアキシャル磁気軸受１１にて非接触で回転自在に支持されている。そして、モータ１２は貫流ファン３の回転軸４に回転動力を与える。
【００２８】
貫流ファン３の回転軸４の軸受ハウジング６側の軸端部には、アキシャル変位センサターゲット１１ｄとスリット付円板１３が固着され、レーザ容器１内に連通した気密空間内に配置されている。ここで、アキシャル変位センサターゲット１１ｄ及びスリット付円板１３を構成する磁性材料としては、レーザガス中に含まれるフッ素に対して耐腐食性が良好なパーマロイ（３０〜８０％Ｎｉを含むＦｅ−Ｎｉ合金）を使用している。
【００２９】
図３はパーマロイのフッ素に対する耐腐食性試験の結果を示す図である。図示するようにパーマロイは、Ｎｉ含有率が多いほど耐腐食性が良好であり、Ｎｉ含有率８０％のＰＣパーマロイ（ＪＩＳＣ２５３１）では、オーステナイト系ステンレス鋼ＳＵＳ３１６Ｌとほぼ同様の耐腐食性を示しているので、ＰＣパーマロイを用いるのがよい。
【００３０】
一方、軸受ハウジング６には、アキシャル変位センサ１１ａ及びコイル１４が取り付けられたＵ形磁性体１５が、アキシャル変位センサターゲット１１ｄ及びスリット付円板１３と対向する位置に配置されており、ガスに接触する面にＳＵＳ３１６Ｌ等のオーステナイト系ステンレス鋼で構成された薄肉円筒状のキャン１６を溶接等により固着している。これにより、アキシャル変位センサ１１ａ及びコイル１４が取り付けられたＵ形磁性体１５は気密容器外に配置されるので、レーザガスに対して耐腐食性の乏しいコイル１４等をレーザガスの接触部より除去することができる。また、Ｕ形磁性体１５は、永久磁石１５ａとヨーク１５ｂによって構成される（図４参照）。
【００３１】
アキシャル磁気軸受１１の右電磁石１１ｂと左電磁石１１ｃは、互いに対向する位置で軸受ハウジング６内に収容される。右電磁石１１ｂと左電磁石１１ｃはレーザガスと接する位置に配置されるが、飽和磁束密度の大きい磁性材料で構成することが望ましいので、パーマロイの中で最も飽和磁束密度が大きいＰＢパーマロイをコアに使用している。そして、コアに設けられたコイル溝へ電磁石コイルを挿入して、コイル部へレーザガスが接しないようにＳＵＳ３１６Ｌ等のオーステナイト系ステンレス鋼で構成された薄肉円板状のキャン１７、１７を溶接等により固着している。そして、右電磁石１１ｂ及び左電磁石１１ｃのコアのレーザガスが接触する面には耐腐食処理（例えば、Ｎｉコーティング）を施す。ＲＢパーマロイは、表面にＮｉメッキを施すことにより、ＰＣパーマロイと同様の耐腐食性を持たせることができた（図３参照）。
【００３２】
ラジアル磁気軸受８の変位センサ８ａ及び電磁石８ｂは軸受ハウジング６へ収容されており、変位センサ８ａ及び電磁石８ｂの内周面に、ＳＵＳ１６Ｌ等のオーステナイト系ステンレス鋼で構成された薄肉円筒状のキャン１８を挿入し両端を溶接等により固着している。上記構造としたので、レーザガスに対して耐腐食性の乏しいけい素鋼板や銅線コイルから構成される変位センサ８ａ及び電磁石８ｂが、レーザガスと接することがない。よって、レーザガスによる腐食を防止できるとともに、レーザガスを汚染することもなくなる。
【００３３】
一方、貫流ファン３の回転軸４にはラジアル磁気軸受８の変位センサターゲット８ｃ、電磁石ターゲット８ｄ、アキシャル磁気軸受１１の電磁石ターゲット１１ｅが固着され、各磁気軸受の変位センサ８ａ及び電磁石８ｂ、右電磁石１１ｂ、左電磁石１１ｃと対向する気密空間内に配置される。
【００３４】
ここで、ラジアル磁気軸受８の変位センサターゲット８ｃ、電磁石ターゲット８ｄ及びアキシャル磁気軸受１１の電磁石ターゲット１１ｅを構成する磁性材料としては、レーザガス中に含まれるフッ素に対して耐腐食性が良好なパーマロイ（３０〜８０％Ｎｉを含むＦｅ−Ｎｉ合金）を使用している。
【００３５】
また、ラジアル磁気軸受８の変位センサターゲット８ｃ及び電磁石ターゲット８ｄには、回転によって生じる磁界変化によって渦電流損失が発生する。この渦電流損失を低減するため、通常は薄板を積層した構造をとる。しかしながら、積層した薄板の間にガス溜りができレーザガスを汚染する。積層表面に均一で密着性の高いＮｉメッキが施せない等の問題が生じる場合は、変位センサターゲット８ｃ及び電磁石ターゲット８ｄをパーマロイの一体材料で形成すると良い。なお、アキシャル磁気軸受１１の電磁石ターゲット１１ｅは、回転により磁界が変化することがないので、パーマロイの一体材料で形成する。
【００３６】
モータハウジング７にはラジアル磁気軸受９の変位センサ９ａ、電磁石９ｂ及びモータ１２のモータステータ１２ａ及びラジアル磁気軸受１０の変位センサ１０ａ、電磁石１０ｂがそれぞれ相対位置が決まった状態で配置されている。そして、モータハウジング７の内周面には、ＳＵＳ３１６Ｌ等のステンレス鋼で構成された薄肉円筒状のキャン１９を挿入し、両端を溶接等により固着している。上記構造とすることによって、レーザガスに対して耐腐食性の乏しいけい素鋼板や銅線コイルからなる磁気軸受の変位センサ９ａ、１０ａ、電磁石９ｂ、１０ｂ及びモータステータ１２ａをレーザガスの接ガス部から除去することができた。
【００３７】
また、モータハウジング７の外周部には、モータ１２が発生する数１００Ｗの熱損失を吸熱する水冷ジャケット２２を設けた。更に、モータステータ１２ａのコイル部には、コイルの抵抗により発生する熱の冷却を効率よく行うため絶縁材料を含浸した。これにより、コイルの放熱性能が上がり、モータの焼損を防止している。
【００３８】
一方、貫流ファン３の回転軸４には、ラジアル磁気軸受９の変位センサターゲット９ｃ、電磁石ターゲット９ｄとモータ１２のモータロータ１２ｂとラジアル磁気軸受１０の変位センサターゲット１０ｃ、電磁石ターゲット１０ｄが、各磁気軸受の変位センサ９ａ、１０ａ、電磁石９ｂ、１０ｂ及びモータステータ１２ａと対向する気密空間内に配置される。ここで、変位センサターゲット９ｃ、１０ｃ及び電磁石ターゲット９ｄ、１０ｄを構成する磁性材料としては、ラジアル磁気軸受８の変位センサターゲット８ｃ及び電磁石ターゲット８ｄと同様にパーマロイ（３０〜８０％Ｎｉを含むＦｅ−Ｎｉ合金）を使用している。
【００３９】
また、モータ１２のモータロータ１２ｂは、積層したけい素鋼板とアルミニウムの複合材からなるので表面に耐腐食処理として好適なＮｉメッキを密着性良く、均一に施工できない。よって、モータロータ１２ｂの外周面にキャン２０を取付け、側板２１、２１と溶接等により固着し、更に側板２１、２１と貫流ファン３の回転軸４を溶接等により固着することにより気密空間を形成し、レーザガスに接することをなくしている。キャン２０及び側板２１の材料は、ＳＵＳ３１６Ｌ等のオーステナイト系ステンレス鋼で構成する。
【００４０】
制御回路３０は、内部に回転数検出回路３１と演算回路３２とインバータ３３を具備している。コイル１４は回転数検出回路３１に接続される。また、インバータ３３は、モータ１２のモータステータ１２ａの巻線と接続して駆動電力を供給するようになっている。
【００４１】
次に、図４を用いて、貫流ファン３の回転を検出する動作を説明する。図４に示す如く、スリット付円板１３には、スリット１３ａが１８０°対向して２箇所設けられている。スリット１３ａは回転体のアンバランスの原因となるので、偶数単位で設けることが望ましい。そして、スリット付円板１３に対向する位置にはコイル１４が取り付けられたＵ形磁性体１５が配置されている。ここで、Ｕ形磁性体１５の幅はスリット付円板１３のスリット１３ａの幅より小さくなっている。
【００４２】
スリット付円板１３に設けられたスリット１３ａとコイル１４が取付けられたＵ形磁性体１５の相対的位置が図５（ａ）、（ｂ）の位置にあるとき、スリット付円板１３とコイル１４が取り付けられたＵ形磁性体１５で形成する磁気回路の磁束ф₁は、概略式（１）となる。
【００４３】
ф₁＝ＮＩ／｛（ｌ₁／μ₁Ｓ）＋（ｌ₂／μ₂Ｓ）＋（２ｘ／μ₀Ｓ）｝（１）
Ｎ：コイル１４の巻数、Ｉ：コイル１４の電流、ｌ₁：Ｕ形磁性体１５の磁路長、ｌ₂：円板の磁路長、Ｓ：磁路断面積、Ｘ：はスリット付円板１３とＵ形磁性体１５の断面積｛図４（ｃ）参照｝、μ₁：Ｕ形磁性体１５の透磁率、μ₂：スリット付円板１３の透磁率、μ₀：真空の透磁率、
【００４４】
次に、スリット付円板１３に設けられたスリット１３ａとコイル１４が取り付けられたＵ形磁性体１５の相対的位置が図５（ｄ）、（ｅ）の位置にあるときの磁束ф₂は、概略式（２）となる。
【００４５】
ф₂＝ＮＩ／｛（ｌ₂／μ₁Ｓ）＋（ｌ’／μ₀Ｓ）｝（２）
ｌ’：空間の仮想自磁路長｛図４（ｆ）参照｝
【００４６】
上記磁束ф₁と磁束ф₂との磁束差Δфと、スリット付円板１３が回転することによって磁束ф₁から磁束ф₂へ変化する時間ｔによりＵ形磁性体１５に取り付けられたコイル１４には、
ｅ＝ＮΔф／ｔ（３）
の誘導起電力が発生する。
【００４７】
即ち、スリット付円板１３が回転することにより、スリット付円板１３とコイル１４が取り付けられたＵ形磁性体１５にて形成された磁路の磁束がスリット付円板１３のスリット１３ａを通過するときにф₁→ф₂→ф₁へと変化するので、コイル１４に起電力が発生する。例えば、スリット付円板１３が３０００ｒｐｍにて回転している場合のコイル１４に発生する起電力の時間変化の模式を図５に示す。図５に示すように、誘導起電力はスリット１３ａを通過する際にピークが発生する。このピークを回転数検出回路にて検出することにより回転数を検出することができる。
【００４８】
前述の動作原理から、スリット１３ａの通過時の磁束変化が大きく、発生する起電力が大きい方が検出感度が良好である。よって、コイル１４には回転数検出回路３１よりバイアス電流を流して、磁路に所定の起電力が発生できるだけの磁束を確保している。若しくは、図２及び図４に示すように、Ｕ形磁性体１５を永久磁石１５ａとヨーク１５ｂで構成することによって磁束を確保し、コイル１４に流す定常電流を減らすか若しくは無くすることができる。
【００４９】
以上のように、コイル１４を回転数検出回路３１に接続して、コイル１４に発生する起電力を検知することにより、貫流ファン３の回転数を検出できる。そして検出した回転数の情報は演算回路３２に送られ、該演算回路３２にて運転状態を判断し、インバータ３３により最適な電源電圧及び電源周波数の駆動電力をモータ１２のモータステータ１２ａの巻線に供給する。これにより、モータロータ１２ｂにはモータステータ１２ａより最適な回転磁界が与えられ、レーザ容器１内のレーザガス圧が変化して貫流ファン３の負荷が変わってもその回転数は一定回転となり、安定した高繰返し発振運転が行なえる。
【００５０】
なお、上記実施形態例では、磁性体をＵ形磁性体１５として説明したが、突起部が２箇所以上あるもの、例えばＥ形であっても何等差し支えない。
【００５１】
図６は本発明に係るエキシマレーザ装置の他の構成例を示す図である。図６において、図１と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示し、その説明は省略する。
【００５２】
レーザ容器１内には風速測定手段４０が設置されており、該風速測定手段４０は制御回路４１内の風速検出回路４２に接続されている。制御回路４１は、その他に演算回路４３及びインバータ４４を具備している。インバータ４４はモータ１２のモータステータ１２ａの巻線に接続され、駆動電力を供給するようになっている。
【００５３】
演算回路４３には予め図７に示すような風速とファン回転数の較正曲線が記憶されており、風速検出回路４２にて検出された風速は該演算回路４３に送られ、風速から貫流ファン３の回転数を算出することができるようになっている。演算回路４３は算出した回転数から運転状態を判断して、インバータ４４より最適な電源電圧及び電源周波数の駆動電力をモータ１２のモータステータ１２ａの巻線に供給する。
【００５４】
これによりレーザ容器１内のレーザガス圧が変化し貫流ファン３の負荷が変わっても貫流ファン３の回転数が一定回転となり、主放電電極２、２の間で安定した高繰返し放電が行なえる。なお、風速とファン回転数の較正曲線は、貫流ファン３の特性上レーザガス圧が変化しても不変である。
【００５５】
【発明の効果】
以上、説明したように各請求項に記載の発明によれば、下記のような優れた効果が得られる。
【００５６】
回転数検出手段で検出したファン回転数からモータへの電源電圧及び電源周波数の一方若しくは両方を制御し、該ファンの回転数を一定に制御するから、レーザガスの封入圧力に無関係にファンの回転数を一定にでき、安定した高繰返し発振運転が行なえるエキシマレーザ装置を提供できる。また、モータを常に効率よく動作させるため、ファンの消費電力を低減できる。
【００５７】
また、コイルを取り付けた磁性体をキャンを挟んでレーザ容器外に配置したので、レーザガスに対して耐腐食性の乏しいコイル等がレーザガスに曝されることなく、且つレーザガスを劣化させることもない。
【００５８】
また、ファンの回転数を正確に検出することができるから、ファンの回転数をより精度よく一定に制御できる。
【００５９】
また、円板はパーマロイ、ＰＣパーマロイで作られているから、腐食性の強いレーザガスに曝されても腐食することがない。
【００６０】
円板に設けるスリットを直径方向に対向する一対或いは偶数個とするので、円板の回転の際のバランスがよい。
【００６１】
また、コイルを取り付ける磁性体の一部若しくは全部を永久磁石とするので、磁性体と円板で形成される磁気回路の磁束密度が増し、コイルに発生する誘導起電力が大きくなり、ファンの回転数の検出性能が高まる。また、磁束を形成するコイルへのバイアス電流も低減、若しくは不要にできるので、回路の簡略化、省電力化が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエキシマレーザ装置の構成例を示す図である。
【図２】図１のＡ部分の詳細を示す図である。
【図３】パーマロイのフッ素に対する耐腐食性試験の結果を示す図である。
【図４】本発明に係るエキシマレーザ装置の貫流ファンの回転数検出手段の動作を説明するための図である。
【図５】本発明に係るエキシマレーザ装置の貫流ファンの回転数検出手段のコイルに発生する起電力模式図である。
【図６】本発明に係るエキシマレーザ装置の構成例を示す図である。
【図７】風速とファン回転数の較正曲線を示す図である。
【図８】従来のエキシマレーザ装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１レーザ容器
２主放電電極
３貫流ファン
４回転軸
５窓
６軸受ハウジング
７モータハウジング
８ラジアル磁気軸受
９ラジアル磁気軸受
１０ラジアル磁気軸受
１１アキシャル磁気軸受
１２モータ
１３スリット付円板
１４コイル
１５Ｕ形磁性体
１６〜２０キャン
２１側板
２２水冷ジャケット
３０制御回路
３１回転数検出回路
３２演算回路
３３インバータ
４０風速測定手段
４１制御回路
４２風速検出回路
４３演算回路
４４インバータ