JP2001044542A - ガスレーザ装置用コロナ予備電離電極 - Google Patents
ガスレーザ装置用コロナ予備電離電極Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 誘電体物質で覆った第１電極とワイヤ状第２
電極とからなるガスレーザ装置用コロナ予備電離電極に
おいて、第２電極の振動を抑制し、電界集中を維持し
て、コロナ予備電離を効率良く高強度で安定かつ均一な
ものとする。 【解決手段】 レーザガスを電離して励起するための一
対の主放電電極３、４と共にガスレーザ装置中に配置さ
れ、誘電体物質８で覆われた第１電極７と、第１電極７
の周囲の誘電体物質８の外面に当接して配置される導電
性ワイヤ９からなる第２電極とからなり、主放電電極
３、４の何れか一方の近傍に配置されるコロナ予備電離
電極において、導電性ワイヤ９が誘電体物質８の外面に
対して変位することを防止する変位防止手段として溝１
０が設けられている。
電極とからなるガスレーザ装置用コロナ予備電離電極に
おいて、第２電極の振動を抑制し、電界集中を維持し
て、コロナ予備電離を効率良く高強度で安定かつ均一な
ものとする。 【解決手段】 レーザガスを電離して励起するための一
対の主放電電極３、４と共にガスレーザ装置中に配置さ
れ、誘電体物質８で覆われた第１電極７と、第１電極７
の周囲の誘電体物質８の外面に当接して配置される導電
性ワイヤ９からなる第２電極とからなり、主放電電極
３、４の何れか一方の近傍に配置されるコロナ予備電離
電極において、導電性ワイヤ９が誘電体物質８の外面に
対して変位することを防止する変位防止手段として溝１
０が設けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エキシマレーザ等
のガスレーザ装置用のコロナ予備電離電極に関し、特
に、効率良く安定して均一にコロナ予備電離可能なガス
レーザ装置用コロナ予備電離電極に関するものである。
のガスレーザ装置用のコロナ予備電離電極に関し、特
に、効率良く安定して均一にコロナ予備電離可能なガス
レーザ装置用コロナ予備電離電極に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エキシマレーザ装置等のガスレーザ装置
においては、レーザガスを電離して励起するための主放
電電極とは別に、主放電による電離に先立ってレーザガ
スを弱電離させる紫外線を照射するためのコロナ予備電
離電極を有している（特表平８−５０２１４５号、特開
平１０−２４２５５３号等）。
においては、レーザガスを電離して励起するための主放
電電極とは別に、主放電による電離に先立ってレーザガ
スを弱電離させる紫外線を照射するためのコロナ予備電
離電極を有している（特表平８−５０２１４５号、特開
平１０−２４２５５３号等）。
【０００３】このようなコロナ予備電離電極として、中
空状の誘電体物質の内部軸方向に一方の電極を配置し、
その誘電体物質の外面に平行に他方のワイヤ状の電極を
当接配置してコロナ放電をさせ、主放電電極間の放電空
間を均一に予備電離する構造のものが知られている
（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．５６（１１）３１６３〜３
１６８（１９８４．１２）、特公平７−１６０４８
号）。
空状の誘電体物質の内部軸方向に一方の電極を配置し、
その誘電体物質の外面に平行に他方のワイヤ状の電極を
当接配置してコロナ放電をさせ、主放電電極間の放電空
間を均一に予備電離する構造のものが知られている
（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．５６（１１）３１６３〜３
１６８（１９８４．１２）、特公平７−１６０４８
号）。
【０００４】図４（ａ）はエキシマレーザ装置のレーザ
発振方向に垂直な断面図、図４（ｂ）はそのコロナ予備
電離電極５の側面図でありレーザキャビティ１内にレー
ザガスが満たされており、そのレーザガスを励起するた
めの主放電電極３と４がレーザ発振方向に垂直な方向に
対向配置されている。この対向する主放電電極３、４間
にガス流２を形成するように、レーザガスが不図示のフ
ァンにより循環されている。一方の主放電電極４に沿っ
て平行にレーザガスの流れ２の上流と下流にコロナ予備
電離電極５が配置されており、主放電電極３、４間に主
放電を起こすパルス電圧が加わる直前にコロナ放電動作
をして、紫外線６を主放電電極３、４間のレーザガスに
照射して弱電離させ、主放電電極３、４による励起を促
進させる。特公平７−１６０４８号等のコロナ予備電離
電極５は、第１の電極７をアルミナセラミックス等から
なる誘電体物質のチューブ８内に通し、第２の電極９を
ワイヤ状のものとしてそのチューブ８外面に平行に接触
させている構造のものである。
発振方向に垂直な断面図、図４（ｂ）はそのコロナ予備
電離電極５の側面図でありレーザキャビティ１内にレー
ザガスが満たされており、そのレーザガスを励起するた
めの主放電電極３と４がレーザ発振方向に垂直な方向に
対向配置されている。この対向する主放電電極３、４間
にガス流２を形成するように、レーザガスが不図示のフ
ァンにより循環されている。一方の主放電電極４に沿っ
て平行にレーザガスの流れ２の上流と下流にコロナ予備
電離電極５が配置されており、主放電電極３、４間に主
放電を起こすパルス電圧が加わる直前にコロナ放電動作
をして、紫外線６を主放電電極３、４間のレーザガスに
照射して弱電離させ、主放電電極３、４による励起を促
進させる。特公平７−１６０４８号等のコロナ予備電離
電極５は、第１の電極７をアルミナセラミックス等から
なる誘電体物質のチューブ８内に通し、第２の電極９を
ワイヤ状のものとしてそのチューブ８外面に平行に接触
させている構造のものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、エキ
シマレーザ装置等においては、近年、高繰り返し発振動
作が要求されている（従来の１ｋＨｚから２〜３ｋＨｚ
が要求されている。）。高繰り返し動作のためには、コ
ロナ予備電離強度を大きくすると共に、高繰り返し動作
でコロナ発光強度を低下させずにコロナ発光強度を均一
にし、また、高速ガス流中でもコロナ予備電離電極構成
が変化しないようにする必要がある（繰り返し周波数に
比例してレーザガスの流速を上げなければならな
い。）。
シマレーザ装置等においては、近年、高繰り返し発振動
作が要求されている（従来の１ｋＨｚから２〜３ｋＨｚ
が要求されている。）。高繰り返し動作のためには、コ
ロナ予備電離強度を大きくすると共に、高繰り返し動作
でコロナ発光強度を低下させずにコロナ発光強度を均一
にし、また、高速ガス流中でもコロナ予備電離電極構成
が変化しないようにする必要がある（繰り返し周波数に
比例してレーザガスの流速を上げなければならな
い。）。
【０００６】しかしながら、上記の誘電体物質の外面に
ワイヤ状の電極を当接配置する方式では、図４に矢印で
示したように、高速ガス流によってワイヤ電極９がチュ
ーブ８の外面に沿う方向及びそれから離接する方向に振
動し、電界強度が変化するという問題が生じる。高繰り
返し発振動作では、このワイヤ電極９の温度が上がり、
熱膨張によりその振動がさらに助長される。このような
振動によりコロナ予備電離が不安定、不均一になり、ひ
いてはレーザ発振動作が不安定、非効率になってしま
う。また、その振動によりワイヤ電極９が切れやすくな
り、十分な寿命を確保することが難しくなる。
ワイヤ状の電極を当接配置する方式では、図４に矢印で
示したように、高速ガス流によってワイヤ電極９がチュ
ーブ８の外面に沿う方向及びそれから離接する方向に振
動し、電界強度が変化するという問題が生じる。高繰り
返し発振動作では、このワイヤ電極９の温度が上がり、
熱膨張によりその振動がさらに助長される。このような
振動によりコロナ予備電離が不安定、不均一になり、ひ
いてはレーザ発振動作が不安定、非効率になってしま
う。また、その振動によりワイヤ電極９が切れやすくな
り、十分な寿命を確保することが難しくなる。
【０００７】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、誘電体物質で覆
った第１電極とワイヤ状の第２電極とからなるエキシマ
レーザ等のガスレーザ装置用コロナ予備電離電極におい
て、高速ガス流による第２電極の振動を抑制し、コロナ
放電のための電界の集中を維持し、コロナ放電による発
光を遮らずに、かつ、レーザガス流を妨げないようにし
て、コロナ予備電離を効率良く高強度で安定かつ均一な
ものとすることである。
みてなされたものであり、その目的は、誘電体物質で覆
った第１電極とワイヤ状の第２電極とからなるエキシマ
レーザ等のガスレーザ装置用コロナ予備電離電極におい
て、高速ガス流による第２電極の振動を抑制し、コロナ
放電のための電界の集中を維持し、コロナ放電による発
光を遮らずに、かつ、レーザガス流を妨げないようにし
て、コロナ予備電離を効率良く高強度で安定かつ均一な
ものとすることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のガスレーザ装置用コロナ予備電離電極は、レーザガ
スを電離して励起するための一対の主放電電極と共にガ
スレーザ装置中に配置され、誘電体物質で覆われた第１
電極と、第１電極の周囲の誘電体物質の外面に当接して
配置される導電性ワイヤからなる第２電極とからなり、
主放電電極の何れか一方の近傍に配置されるコロナ予備
電離電極において、前記導電性ワイヤが前記誘電体物質
の外面に対して変位することを防止する変位防止手段が
設けられていることを特徴とするものである。
明のガスレーザ装置用コロナ予備電離電極は、レーザガ
スを電離して励起するための一対の主放電電極と共にガ
スレーザ装置中に配置され、誘電体物質で覆われた第１
電極と、第１電極の周囲の誘電体物質の外面に当接して
配置される導電性ワイヤからなる第２電極とからなり、
主放電電極の何れか一方の近傍に配置されるコロナ予備
電離電極において、前記導電性ワイヤが前記誘電体物質
の外面に対して変位することを防止する変位防止手段が
設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】この場合、変位防止手段が、誘電体物質の
外面に設けられた溝からなり、導電性ワイヤがその溝に
嵌合するように第２電極が取り付けられているものであ
ってもよい。
外面に設けられた溝からなり、導電性ワイヤがその溝に
嵌合するように第２電極が取り付けられているものであ
ってもよい。
【００１０】また、変位防止手段が、第２電極の上面を
覆うことなく、誘電体物質の周囲を流れるガス流に対し
て第２電極の下流側の少なくとも一部に設けられた衝立
からなるものであってもよい。
覆うことなく、誘電体物質の周囲を流れるガス流に対し
て第２電極の下流側の少なくとも一部に設けられた衝立
からなるものであってもよい。
【００１１】また、変位防止手段が、誘電体物質の外面
に設けられた溝と、第２電極の上面を覆うことなく、誘
電体物質の周囲を流れるガス流に対して第２電極の下流
側の少なくとも一部に設けられた衝立とからなり、導電
性ワイヤがその溝に嵌合するように第２電極が取り付け
られているものであってもよい。
に設けられた溝と、第２電極の上面を覆うことなく、誘
電体物質の周囲を流れるガス流に対して第２電極の下流
側の少なくとも一部に設けられた衝立とからなり、導電
性ワイヤがその溝に嵌合するように第２電極が取り付け
られているものであってもよい。
【００１２】本発明においては、導電性ワイヤが誘電体
物質の外面に対して変位することを防止する変位防止手
段が設けられているので、レーザガス流の抵抗が第２電
極に加わっても、第２電極の振動が起こらなくなり、そ
れに基づくコロナ放電の不安定さがなくなる。しかも、
誘電体物質を介して第１電極と第２電極との間に電界が
集中することとなり、また、その電界分布も軸方向に均
一になり、効率良く安定して均一にコロナ予備電離が可
能となる。したがって、高繰り返し発振動作にしても、
高強度で均一性が高い予備電離が可能となり、レーザ出
力特性が非常に向上する。
物質の外面に対して変位することを防止する変位防止手
段が設けられているので、レーザガス流の抵抗が第２電
極に加わっても、第２電極の振動が起こらなくなり、そ
れに基づくコロナ放電の不安定さがなくなる。しかも、
誘電体物質を介して第１電極と第２電極との間に電界が
集中することとなり、また、その電界分布も軸方向に均
一になり、効率良く安定して均一にコロナ予備電離が可
能となる。したがって、高繰り返し発振動作にしても、
高強度で均一性が高い予備電離が可能となり、レーザ出
力特性が非常に向上する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明のガスレーザ装置用
コロナ予備電離電極を実施例に基づいて説明する：図１
は、本発明による１実施例のコロナ予備電離電極を用い
たエキシマレーザ装置の構成を示す図であり、図１
（ａ）はレーザ発振方向に垂直な断面図、図１（ｂ）は
そのコロナ予備電離電極の側面図である。
コロナ予備電離電極を実施例に基づいて説明する：図１
は、本発明による１実施例のコロナ予備電離電極を用い
たエキシマレーザ装置の構成を示す図であり、図１
（ａ）はレーザ発振方向に垂直な断面図、図１（ｂ）は
そのコロナ予備電離電極の側面図である。
【００１４】図１（ａ）に示すレーザキャビティ１内に
レーザガス（ＡｒＦエキシマレーザの場合は、Ａｒガス
とＦ2 ガスとＮｅガスの混合ガス）が満たされており、
そのレーザガスを励起するための主放電電極３と４がレ
ーザ発振方向に垂直な方向に対向配置されている。この
対向する主放電電極３、４間にレーザガスのガス流２を
形成するように不図示のファンによりレーザガスが循環
されている。一方の主放電電極４に沿って平行にレーザ
ガス流２の上流と下流にコロナ予備電離電極１５が配置
されており、主放電電極３、４間に主放電を起こすパル
ス電圧が加わる直前にコロナ放電動作をして、紫外線６
を主放電電極３、４間のレーザガスに照射して弱電離さ
せ、主放電電極３、４による励起を促進させる。
レーザガス（ＡｒＦエキシマレーザの場合は、Ａｒガス
とＦ2 ガスとＮｅガスの混合ガス）が満たされており、
そのレーザガスを励起するための主放電電極３と４がレ
ーザ発振方向に垂直な方向に対向配置されている。この
対向する主放電電極３、４間にレーザガスのガス流２を
形成するように不図示のファンによりレーザガスが循環
されている。一方の主放電電極４に沿って平行にレーザ
ガス流２の上流と下流にコロナ予備電離電極１５が配置
されており、主放電電極３、４間に主放電を起こすパル
ス電圧が加わる直前にコロナ放電動作をして、紫外線６
を主放電電極３、４間のレーザガスに照射して弱電離さ
せ、主放電電極３、４による励起を促進させる。
【００１５】この実施例において、コロナ予備電離電極
１５は、第１電極７が高純度アルミナセラミックス等の
誘電体物質製の片側開放のチューブ８内に円柱状電極を
挿入して構成され、第２電極９が直径０．５ｍｍ以下の
真鍮あるいは銅製の導電性ワイヤから構成されている。
なお、第１電極７は円筒状電極であってもよい。
１５は、第１電極７が高純度アルミナセラミックス等の
誘電体物質製の片側開放のチューブ８内に円柱状電極を
挿入して構成され、第２電極９が直径０．５ｍｍ以下の
真鍮あるいは銅製の導電性ワイヤから構成されている。
なお、第１電極７は円筒状電極であってもよい。
【００１６】そして、本発明に基づいて、誘電体チュー
ブ８の外面には軸に平行に溝１０が設けられており、そ
の溝１０の幅は第２電極９の導電性ワイヤの直径以上と
し、深さは第２電極９の導電性ワイヤの半径以上、望ま
しくは導電性ワイヤの直径とする。この溝１０内に第２
電極９の導電性ワイヤが嵌め込まれており、誘電体チュ
ーブ８の両端に取り付けたアルミナセラミックス等の誘
電体物質製の抑え片１１により溝１０内に嵌合された第
２電極９は両端でこの溝１０内に固定されている。な
お、溝１０の誘電体チューブ８の外面への配置位置は、
主放電電極３と４の間のレーザ励起空間を見込むことが
できる位置に設定されている。
ブ８の外面には軸に平行に溝１０が設けられており、そ
の溝１０の幅は第２電極９の導電性ワイヤの直径以上と
し、深さは第２電極９の導電性ワイヤの半径以上、望ま
しくは導電性ワイヤの直径とする。この溝１０内に第２
電極９の導電性ワイヤが嵌め込まれており、誘電体チュ
ーブ８の両端に取り付けたアルミナセラミックス等の誘
電体物質製の抑え片１１により溝１０内に嵌合された第
２電極９は両端でこの溝１０内に固定されている。な
お、溝１０の誘電体チューブ８の外面への配置位置は、
主放電電極３と４の間のレーザ励起空間を見込むことが
できる位置に設定されている。
【００１７】このような構成であるので、第２電極９の
ワイヤにレーザガス流２が当たり難くなり、レーザガス
流２が第２電極９によって妨げられ難くなる。また、レ
ーザガス流２の抵抗が第２電極９に加わっても、第２電
極９は溝１０内に留まっており従来のような誘電体チュ
ーブ８の外面に沿う方向及びそれから離接する方向の振
動（図４）が起こらなくなり、それに基づくコロナ放電
の不安定さがなくなる。なお、第２電極９の温度が上が
り熱膨張しても、第２電極９は溝１０内に位置したまま
であるので、振動は起こらない。しかも、第２電極９が
溝１０内に位置するので、誘電体チューブ８を介して第
１電極７と第２電極９との間に電界が集中することとな
り、また、その電界分布も軸方向に均一になり、紫外線
６を均一に効率良くコロナ発光させることができる。し
かも、溝１０は主放電電極３と４の間のレーザ励起空間
を見込む位置に設けられているので、溝１０内の第２電
極９とこの溝１０の壁との間でコロナ発光した紫外線６
は遮られずに主放電電極３と４の間のレーザ励起空間に
照射され、効率良く安定して均一にコロナ予備電離が可
能となる。したがって、高繰り返し発振動作にしても、
高強度で均一性が高い予備電離が可能となり、レーザ出
力特性が非常に向上する。
ワイヤにレーザガス流２が当たり難くなり、レーザガス
流２が第２電極９によって妨げられ難くなる。また、レ
ーザガス流２の抵抗が第２電極９に加わっても、第２電
極９は溝１０内に留まっており従来のような誘電体チュ
ーブ８の外面に沿う方向及びそれから離接する方向の振
動（図４）が起こらなくなり、それに基づくコロナ放電
の不安定さがなくなる。なお、第２電極９の温度が上が
り熱膨張しても、第２電極９は溝１０内に位置したまま
であるので、振動は起こらない。しかも、第２電極９が
溝１０内に位置するので、誘電体チューブ８を介して第
１電極７と第２電極９との間に電界が集中することとな
り、また、その電界分布も軸方向に均一になり、紫外線
６を均一に効率良くコロナ発光させることができる。し
かも、溝１０は主放電電極３と４の間のレーザ励起空間
を見込む位置に設けられているので、溝１０内の第２電
極９とこの溝１０の壁との間でコロナ発光した紫外線６
は遮られずに主放電電極３と４の間のレーザ励起空間に
照射され、効率良く安定して均一にコロナ予備電離が可
能となる。したがって、高繰り返し発振動作にしても、
高強度で均一性が高い予備電離が可能となり、レーザ出
力特性が非常に向上する。
【００１８】図１の実施例においては、誘電体チューブ
８の外面に溝１０を設け、その中に第２電極９の導電性
ワイヤを配置して、レーザガス流２の抵抗による振動を
起こり難くするものであったが、図２に示すように、レ
ーザガス流２の抵抗が加わる第２電極９の下流側に、ア
ルミナセラミックス等の誘電体物質製の幅の狭い衝立１
２を第２電極９のワイヤの長手方向の一部、例えば中央
部に配置して、レーザガス流２の抵抗が加わっても第２
電極９が変位しないようにして、従来のような振動（図
４）を抑制することもできる。この場合に、衝立１２
は、上記のように第２電極９のワイヤの長手方向の一部
に設けるのでなく、その長手方向全長に沿って設けられ
てもよい。また、衝立１２は誘電体チューブ８と別体の
部材でもよく、また、誘電体チューブ８と一体に設けて
もよい。
８の外面に溝１０を設け、その中に第２電極９の導電性
ワイヤを配置して、レーザガス流２の抵抗による振動を
起こり難くするものであったが、図２に示すように、レ
ーザガス流２の抵抗が加わる第２電極９の下流側に、ア
ルミナセラミックス等の誘電体物質製の幅の狭い衝立１
２を第２電極９のワイヤの長手方向の一部、例えば中央
部に配置して、レーザガス流２の抵抗が加わっても第２
電極９が変位しないようにして、従来のような振動（図
４）を抑制することもできる。この場合に、衝立１２
は、上記のように第２電極９のワイヤの長手方向の一部
に設けるのでなく、その長手方向全長に沿って設けられ
てもよい。また、衝立１２は誘電体チューブ８と別体の
部材でもよく、また、誘電体チューブ８と一体に設けて
もよい。
【００１９】なお、図２の場合は、第２電極９の導電性
ワイヤを第１電極７を収容した誘電体チューブ８の外面
に平行に接触させ、衝立１２でその変位を防止するだけ
であったが、この場合にも、図１のように誘電体チュー
ブ８の外面に溝１０を設けてその中に第２電極９の導電
性ワイヤを嵌合させるようにすると、第２電極９のレー
ザガス流２による変位（振動）はより防止できるように
なると共に、第２電極９の導電性ワイヤが誘電体チュー
ブ８内に潜り込む分、レーザガス流２の流れが妨げられ
難くなり、レーザ発振動作がより安定になる。
ワイヤを第１電極７を収容した誘電体チューブ８の外面
に平行に接触させ、衝立１２でその変位を防止するだけ
であったが、この場合にも、図１のように誘電体チュー
ブ８の外面に溝１０を設けてその中に第２電極９の導電
性ワイヤを嵌合させるようにすると、第２電極９のレー
ザガス流２による変位（振動）はより防止できるように
なると共に、第２電極９の導電性ワイヤが誘電体チュー
ブ８内に潜り込む分、レーザガス流２の流れが妨げられ
難くなり、レーザ発振動作がより安定になる。
【００２０】図３に、本発明のコロナ予備電離電極を主
放電電極の放電動作と同期をとって動作をさせるための
励起回路の１例を示す回路図である。この励起回路にお
いては、ＩＧＢＴのような固体スイッチＳを用いて容量
移行型回路と呼ばれる回路構成になっている。この回路
図に従って簡単に動作を説明すると、スイッチＳが開い
た状態においては、高圧電源ＨＶからの電荷がコンデン
サＣ1 に溜められる。コンデンサＣ1 に電荷が溜まった
状態でスイッチＳを閉じると、コンデンサＣ1の電荷は
コンデンサＣ2 に移行する。コンデンサＣ2 に移行した
電荷は、磁気スイッチあるいは過飽和インダクタンスと
呼ばれる非線形インダクタンスＬm を経てコンデンサＣ
3 に移行する。この際、磁気スイッチＬm の作用により
印加電圧のパルス幅が圧縮される。なお、磁気スイッチ
Ｌm の作用は、コンデンサＣ1 の電荷がコンデンサＣ2
に移行する間はインダクタンスが大きく、その磁束密度
が大きく飽和するとインダクタンスが急激に減少するも
ので、効率良くコンデンサＣ2 の電荷をコンデンサＣ3
に移行させる。コンデンサＣ3 の電圧が十分高くなり放
電破壊電圧に達すると、主放電電極３と４の間にパルス
放電が生じ、レーザガスの励起が行われる。
放電電極の放電動作と同期をとって動作をさせるための
励起回路の１例を示す回路図である。この励起回路にお
いては、ＩＧＢＴのような固体スイッチＳを用いて容量
移行型回路と呼ばれる回路構成になっている。この回路
図に従って簡単に動作を説明すると、スイッチＳが開い
た状態においては、高圧電源ＨＶからの電荷がコンデン
サＣ1 に溜められる。コンデンサＣ1 に電荷が溜まった
状態でスイッチＳを閉じると、コンデンサＣ1の電荷は
コンデンサＣ2 に移行する。コンデンサＣ2 に移行した
電荷は、磁気スイッチあるいは過飽和インダクタンスと
呼ばれる非線形インダクタンスＬm を経てコンデンサＣ
3 に移行する。この際、磁気スイッチＬm の作用により
印加電圧のパルス幅が圧縮される。なお、磁気スイッチ
Ｌm の作用は、コンデンサＣ1 の電荷がコンデンサＣ2
に移行する間はインダクタンスが大きく、その磁束密度
が大きく飽和するとインダクタンスが急激に減少するも
ので、効率良くコンデンサＣ2 の電荷をコンデンサＣ3
に移行させる。コンデンサＣ3 の電圧が十分高くなり放
電破壊電圧に達すると、主放電電極３と４の間にパルス
放電が生じ、レーザガスの励起が行われる。
【００２１】主放電電極３、４と並列にコンデンサＣ11
とＣ12、及び、インダクタンスＬ0からなる分圧回路が
接続されており、主放電電極３と４の間に加わるパルス
電圧を分圧してその２５％〜７５％の範囲に降圧して、
コロナ予備電離電極の第１電極７と第２電極９の間にコ
ロナ放電のための電圧を印加するようになっている。こ
の分圧回路中の分圧比、コンデンサＣ11、Ｃ12の容量、
インダクタンスＬ0 の値を最適に選択して時定数を所望
の値にして、主放電に対するコロナ予備放電のタイミン
グを調整する。この分圧回路の合成容量はピーキングコ
ンデンサＣ3 の１０％以下に調整される。上記分圧回路
については、特開平１−２７６７８３号において公知の
ものである。
とＣ12、及び、インダクタンスＬ0からなる分圧回路が
接続されており、主放電電極３と４の間に加わるパルス
電圧を分圧してその２５％〜７５％の範囲に降圧して、
コロナ予備電離電極の第１電極７と第２電極９の間にコ
ロナ放電のための電圧を印加するようになっている。こ
の分圧回路中の分圧比、コンデンサＣ11、Ｃ12の容量、
インダクタンスＬ0 の値を最適に選択して時定数を所望
の値にして、主放電に対するコロナ予備放電のタイミン
グを調整する。この分圧回路の合成容量はピーキングコ
ンデンサＣ3 の１０％以下に調整される。上記分圧回路
については、特開平１−２７６７８３号において公知の
ものである。
【００２２】以上、本発明のガスレーザ装置用コロナ予
備電離電極を実施例に基づいて説明してきたが、本発明
はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
備電離電極を実施例に基づいて説明してきたが、本発明
はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のガスレーザ装置用コロナ予備電離電極によると、導電
性ワイヤが誘電体物質の外面に対して変位することを防
止する変位防止手段が設けられているので、レーザガス
流の抵抗が第２電極に加わっても、第２電極の振動が起
こらなくなり、それに基づくコロナ放電の不安定さがな
くなる。しかも、誘電体物質を介して第１電極と第２電
極との間に電界が集中することとなり、また、その電界
分布も軸方向に均一になり、効率良く安定して均一にコ
ロナ予備電離が可能となる。したがって、高繰り返し発
振動作にしても、高強度で均一性が高い予備電離が可能
となり、レーザ出力特性が非常に向上する。
のガスレーザ装置用コロナ予備電離電極によると、導電
性ワイヤが誘電体物質の外面に対して変位することを防
止する変位防止手段が設けられているので、レーザガス
流の抵抗が第２電極に加わっても、第２電極の振動が起
こらなくなり、それに基づくコロナ放電の不安定さがな
くなる。しかも、誘電体物質を介して第１電極と第２電
極との間に電界が集中することとなり、また、その電界
分布も軸方向に均一になり、効率良く安定して均一にコ
ロナ予備電離が可能となる。したがって、高繰り返し発
振動作にしても、高強度で均一性が高い予備電離が可能
となり、レーザ出力特性が非常に向上する。
【図１】本発明による１実施例のコロナ予備電離電極を
用いたエキシマレーザ装置放電部のレーザ発振方向に垂
直な断面図とそのコロナ予備電離電極の側面図である。
用いたエキシマレーザ装置放電部のレーザ発振方向に垂
直な断面図とそのコロナ予備電離電極の側面図である。
【図２】別の実施例のコロナ予備電離電極を用いたエキ
シマレーザ装置放電部のレーザ発振方向に垂直な断面図
である。
シマレーザ装置放電部のレーザ発振方向に垂直な断面図
である。
【図３】本発明のコロナ予備電離電極を主放電電極の放
電動作と同期をとって動作をさせるための励起回路の１
例を示す回路図である。
電動作と同期をとって動作をさせるための励起回路の１
例を示す回路図である。
【図４】従来のコロナ予備電離電極の１例を用いたエキ
シマレーザ装置放電部の断面図とそのコロナ予備電離電
極の側面図である。
シマレーザ装置放電部の断面図とそのコロナ予備電離電
極の側面図である。
１…レーザキャビティ ２…レーザガス流 ３、４…主放電電極 ６…紫外線 ７…第１電極 ８…誘電体チューブ ９…第２電極 １０…溝 １１…抑え片 １２…衝立 １５…コロナ予備電離電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三橋 健一 静岡県御殿場市駒門１−90 株式会社ウシ オ総合技術研究所 (72)発明者 堀田 和明 静岡県御殿場市駒門１−90 株式会社ウシ オ総合技術研究所 Ｆターム(参考） 5F071 AA06 CC05 EE04 GG03 GG04
Claims (4)
- 【請求項１】 レーザガスを電離して励起するための一
対の主放電電極と共にガスレーザ装置中に配置され、誘
電体物質で覆われた第１電極と、第１電極の周囲の誘電
体物質の外面に当接して配置される導電性ワイヤからな
る第２電極とからなり、主放電電極の何れか一方の近傍
に配置されるコロナ予備電離電極において、 前記導電性ワイヤが前記誘電体物質の外面に対して変位
することを防止する変位防止手段が設けられていること
を特徴とするガスレーザ装置用コロナ予備電離電極。 - 【請求項２】 前記変位防止手段が、前記誘電体物質の
外面に設けられた溝からなり、前記導電性ワイヤが前記
溝に嵌合するように前記第２電極が取り付けられている
ことを特徴とする請求項１記載のガスレーザ装置用コロ
ナ予備電離電極。 - 【請求項３】 前記変位防止手段が、前記第２電極の上
面を覆うことなく、前記誘電体物質の周囲を流れるガス
流に対して前記第２電極の下流側の少なくとも一部に設
けられた衝立からなることを特徴とする請求項１記載の
ガスレーザ装置用コロナ予備電離電極。 - 【請求項４】 前記変位防止手段が、前記誘電体物質の
外面に設けられた溝と、前記第２電極の上面を覆うこと
なく、前記誘電体物質の周囲を流れるガス流に対して前
記第２電極の下流側の少なくとも一部に設けられた衝立
とからなり、前記導電性ワイヤが前記溝に嵌合するよう
に前記第２電極が取り付けられていることを特徴とする
請求項１記載のガスレーザ装置用コロナ予備電離電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22080199A JP2001044542A (ja) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | ガスレーザ装置用コロナ予備電離電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22080199A JP2001044542A (ja) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | ガスレーザ装置用コロナ予備電離電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001044542A true JP2001044542A (ja) | 2001-02-16 |
Family
ID=16756787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22080199A Pending JP2001044542A (ja) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | ガスレーザ装置用コロナ予備電離電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001044542A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002050814A (ja) * | 2000-05-15 | 2002-02-15 | Lambda Physik Ag | パルスガスレーザー用の電気励起回路 |
-
1999
- 1999-08-04 JP JP22080199A patent/JP2001044542A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002050814A (ja) * | 2000-05-15 | 2002-02-15 | Lambda Physik Ag | パルスガスレーザー用の電気励起回路 |
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