JP2002181623A - Plasma monitor and monitoring method for gas laser oscillator - Google Patents
Plasma monitor and monitoring method for gas laser oscillatorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスレーザー発振
器における放電励起部のプラズマ状態を監視するための
ガスレーザー発振器のプラズマ監視装置および監視方法
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas laser oscillator plasma monitoring apparatus and method for monitoring the plasma state of a discharge excitation section in a gas laser oscillator.
【０００２】[0002]
【従来技術】ガスレーザー発振器は、一般に、レーザー
媒質であるガスを放電によってプラズマ化し、励起させ
ることによってレーザー光を取り出す構成となってい
る。図８は、直流式のガスレーザー発振器における放電
励起部の構成例の説明図であり、直流電源３１に接続さ
れた複数のカソード３２とアノード３３との間にプラズ
マ状態が生じる。３４はバラスト抵抗である。図９は、
交流式のガスレーザー発振器における放電励起部の構成
例の説明図であり、交流電源４１に接続された電極４
２，４３に誘電体４４，４５が取り付けられ、それらの
誘電体４４，４５の間にプラズマ状態が生じる。通常、
これらのガスレーザー発振器においては、電力をレーザ
ー光に変換するために、グロー放電と称される均一なプ
ラズマ状態をつくる必要がある。このような均一なプラ
ズマ状態をつくるためには、レーザーガスの成分、流
速、温度などが時間的にも空間的にも安定していること
が必要となる。2. Description of the Related Art In general, a gas laser oscillator has a configuration in which a gas, which is a laser medium, is turned into plasma by discharge and excited to extract laser light. FIG. 8 is an explanatory diagram of a configuration example of a discharge excitation unit in a DC gas laser oscillator. A plasma state occurs between a plurality of cathodes 32 and an anode 33 connected to a DC power supply 31. 34 is a ballast resistor. FIG.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a configuration example of a discharge excitation unit in an AC gas laser oscillator, and illustrates an electrode 4 connected to an AC power supply 41.
Dielectrics 44 and 45 are attached to the dielectrics 2 and 43, and a plasma state is generated between the dielectrics 44 and 45. Normal,
In these gas laser oscillators, in order to convert electric power into laser light, it is necessary to create a uniform plasma state called glow discharge. In order to create such a uniform plasma state, it is necessary that the components, flow velocity, temperature, etc. of the laser gas are stable both temporally and spatially.
【０００３】また、通常、これらの放電励起部は、不純
物の侵入や内容物からの不純物の発生が極めて少ない容
器内に収められている。しかし、ガスレーザー発振器の
製造時や保守点検時等において、その容器を一旦開けて
から再び閉じた直後は、容器の内壁に付着した水分など
が放出され、それが不純物となって不均一なプラズマ
（アーク放電など）を発生することがある。アーク放電
などによってプラズマ状態が不均一なものとなった場合
には、ガスが分解されたり、ガスレーザー発振器の発振
効率が低下したり、電極表面に局部過負荷が掛かった
り、電源に過負荷が掛かったりする弊害が生じる。[0003] Usually, these discharge excitation parts are housed in a container in which the penetration of impurities and the generation of impurities from the contents are extremely small. However, immediately after the container is once opened and then closed again during manufacturing or maintenance of the gas laser oscillator, moisture and the like adhering to the inner wall of the container are released, which becomes an impurity, resulting in uneven plasma. (Such as arc discharge). When the plasma state becomes non-uniform due to arc discharge, etc., the gas is decomposed, the oscillation efficiency of the gas laser oscillator decreases, the electrode surface is overloaded locally, or the power supply is overloaded. There is an adverse effect of hanging.
【０００４】従来は、放電励起部のプラズマ状態を監視
するために、電源電圧、電流、それらの変化などを検知
している。例えば、図８に示す発振器の場合には、
（ａ）複数のカソード３２毎の電圧Ｖ１〜Ｖｎの時間的
変化または偏差、（ｂ）電圧Ｖｐｓの時間的変化、
（ｃ）電流Ｉｐｓの時間的変化などを検知し、また図９
に示す発振器の場合には、（ｄ）電圧Ｖｐｓの時間的変
化、（ｅ）電流Ｉｐｓの時間的変化などを検知し、それ
らの検知情報に基づいて、プラズマ状態が正常（均一）
であるか異常（アーク放電などの発生により不均一）で
あるかを判別している。Conventionally, in order to monitor the plasma state of the discharge excitation section, power supply voltage, current, changes thereof, and the like are detected. For example, in the case of the oscillator shown in FIG.
(A) a temporal change or deviation of the voltages V1 to Vn for each of the plurality of cathodes 32; (b) a temporal change of the voltage Vps;
(C) A time-dependent change of the current Ips is detected, and FIG.
In the case of the oscillator shown in (1), (d) a temporal change in the voltage Vps, (e) a temporal change in the current Ips, and the like are detected, and based on the detected information, the plasma state is normal (uniform).
Or abnormal (uneven due to the occurrence of arc discharge or the like).
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
（ａ）の検知情報を用いるためには、高電圧信号を多数
検出して処理しなければならず、またガスの流速変動に
よって電圧変化が生じるために、電圧の検出感度を上げ
ることができないという問題がある。また、上記（ｂ）
〜（ｅ）の検知情報は、放電励起部全体に対して局部的
な異常変動があった場合に大きな変動として現れないた
めに、極めて感度が低く、信頼性および実用性に欠ける
という問題がある。However, in order to use the detection information of (a), a large number of high voltage signals must be detected and processed, and a voltage change occurs due to a change in gas flow velocity. Another problem is that the voltage detection sensitivity cannot be increased. The above (b)
The detection information (e) does not appear as a large fluctuation when there is a local abnormal fluctuation in the entire discharge excitation part, and therefore has a problem that the sensitivity is extremely low and the reliability and practicality are lacking. .
【０００６】本発明は、上記事情に鑑みて為されたもの
で、ガスレーザー発振器の放電励起部におけるプラズマ
状態を適確に監視することにより、アーク放電などの不
均一なプラズマ状態を正確に検知して、ガスレーザー発
振器や周辺機器を保護したり、それらを早期回復させる
ための情報を得ることができるガスレーザー発振器のプ
ラズマ監視装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and accurately detects a non-uniform plasma state such as an arc discharge by accurately monitoring a plasma state in a discharge excitation section of a gas laser oscillator. Then, an object of the present invention is to provide a plasma monitoring device of a gas laser oscillator that can protect the gas laser oscillator and peripheral devices and obtain information for recovering them at an early stage.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成しするた
めに、請求項１に記載のガスレーザー発振器のプラズマ
監視装置は、ガスレーザー発振器の放電励起部の光を検
知するフォトセンサと、前記フォトセンサの検知情報に
基づいて前記放電励起部のプラズマ状態を判定する判定
手段とを備えたことを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a plasma monitoring apparatus for a gas laser oscillator, comprising: a photosensor for detecting light of a discharge excitation section of the gas laser oscillator; A determination unit configured to determine a plasma state of the discharge excitation unit based on detection information of a photosensor.
【０００８】請求項２に記載のガスレーザー発振器のプ
ラズマ監視装置は、請求項１に記載の発明において、前
記フォトセンサは、前記放電励起部の光の強さ、波長お
よび／または色調を検知し、前記判定手段は、前記フォ
トセンサによって検知された光の強さ、波長、色調、強
さの変化量、強さの変化速度、波長の変化量、波長の変
化速度、色調の変化量および色調の変化速度の内の少な
くとも１つを前記検知情報とすることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the plasma monitoring apparatus for a gas laser oscillator according to the first aspect, the photosensor detects light intensity, wavelength and / or color tone of the discharge excitation section. Determining the intensity, wavelength, color tone, intensity change amount, intensity change speed, wavelength change amount, wavelength change speed, color change amount, and color tone of the light detected by the photosensor. At least one of the speeds of change is used as the detection information.
【０００９】請求項３に記載のガスレーザー発振器のプ
ラズマ監視装置は、請求項１または請求項２に記載の発
明において、前記フォトセンサは、前記放電励起部にお
ける複数の観測点の光を検知し、前記判定手段は、前記
複数の観測点のそれぞれに関する前記検知情報の平均
値、最大値、最小値および標準偏差の内の少なくとも１
つに基づいて、前記放電励起部のプラズマ状態を判定す
ることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the plasma monitoring apparatus for a gas laser oscillator according to the first or second aspect, the photosensor detects light at a plurality of observation points in the discharge excitation section. , The determination unit includes at least one of an average value, a maximum value, a minimum value, and a standard deviation of the detection information for each of the plurality of observation points.
And determining a plasma state of the discharge excitation section based on the first condition.
【００１０】請求項４に記載のガスレーザー発振器のプ
ラズマ監視方法は、ガスレーザー発振器の放電励起部の
光を検知するフォトセンサにより、前記放電励起部の光
の強さ、波長および／または色調を複数の観測点で検知
し、判定手段により、前記フォトセンサによって検知さ
れた光の強さ、波長、色調、強さの変化量、強さの変化
速度、波長の変化量、波長の変化速度、色調の変化量お
よび色調の変化速度の内の少なくとも１つを検知情報と
して、前記複数の観測点のそれぞれに関する前記検知情
報の平均値、最大値、最小値および標準偏差の内の少な
くとも１つに基づいて、前記放電励起部のプラズマ状態
を判定することを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a plasma monitoring method for a gas laser oscillator, wherein the intensity, wavelength, and / or color tone of the light of the discharge excitation unit are detected by a photosensor that detects light of the discharge excitation unit of the gas laser oscillator. Detected at a plurality of observation points, by the determination means, the intensity of the light detected by the photosensor, the wavelength, the color tone, the amount of change in intensity, the speed of change in intensity, the amount of change in wavelength, the speed of change in wavelength, As at least one of the color tone change amount and the color tone change speed as the detection information, at least one of an average value, a maximum value, a minimum value, and a standard deviation of the detection information for each of the plurality of observation points. The plasma state of the discharge excitation unit is determined based on the determination.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。以下の実施形態は、交流式のガスレ
ーザー発振器用のプラズマ監視装置としての適用例であ
る。しかし、本発明は、直流式のガスレーザー発振器用
としても広範囲に適用することができる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following embodiment is an application example as a plasma monitoring device for an AC gas laser oscillator. However, the present invention can be widely applied to DC gas laser oscillators.
【００１２】（第１の実施形態）図１〜図３は、本発明
の第１の実施形態を説明するための図である。監視対象
としてのガスレーザー発振器の放電励起部は、図１に示
すように、放電電力を供給する電源１に、放電プラズマ
を所定空間に生成する電極２，３が接続された構成とな
っている。放電励起部に、グロー放電による均一なプラ
ズマ状態が生じているときには、図２（ａ）に示すよう
に、発光の強さや色などの発光状態が空間的に均一とな
り、それらの時間的変化も小さくなる。ＣＯ2レーザー
発振器の場合には、発光色が均一な薄紫色となる。一
方、放電励起部に、アーク放電による不均一なプラズマ
状態が生じたときには、図２（ｂ）に示すように、雷状
の発光部が多く発生して、発光の強さや色などの発光状
態が空間的に不均一となり、それらの時間的変動も大き
くなる。ＣＯ2レーザー発振器の場合には、赤や白色の
強い発光色が生じる。本例のプラズマ監視装置は、この
ようなガスレーザー発振器の放電励起部を監視対象とす
る。(First Embodiment) FIGS. 1 to 3 are views for explaining a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a discharge excitation unit of a gas laser oscillator to be monitored has a configuration in which electrodes 2 and 3 for generating discharge plasma in a predetermined space are connected to a power supply 1 for supplying discharge power. . When a uniform plasma state due to the glow discharge is generated in the discharge excitation section, as shown in FIG. 2A, the light emission state such as light emission intensity and color becomes spatially uniform, and their temporal changes also occur. Become smaller. In the case of a CO 2 laser oscillator, the emission color is uniform light purple. On the other hand, when a non-uniform plasma state due to arc discharge occurs in the discharge excitation section, as shown in FIG. 2 (b), a large number of lightning-like light-emitting sections are generated, and the light emission state such as light emission intensity and color is increased. Are spatially non-uniform, and their temporal fluctuations are also large. In the case of a CO 2 laser oscillator, a strong luminescent color such as red or white is generated. The plasma monitoring apparatus of the present embodiment monitors a discharge excitation unit of such a gas laser oscillator.
【００１３】本例のプラズマ監視装置は、図１に示すよ
うに、放電励起部の観測点からの光の強さ、波長、色調
などを電気信号に変換するフォトセンサ１１を備えてい
る。フォトセンサ１１は、例えば、フォトダイオード、
フォトトランジスタ、受光素子をアレイ状に備えたＣＣ
Ｄなどによって構成されている。フォトセンサ１１は、
放電励起部を収容する放電容器の内部または外部に備え
られて、放電励起部の観測点からの光を受光する。フォ
トセンサ１１を放電容器の外部に備える場合には、放電
容器に窓を設け、その窓を透過した放電励起部の光をフ
ォトセンサ１１に受光させればよい。また、本例の場合
は、複数の観測点の光を受光するように、フォトセンサ
１１が複数備えられている。観測点の数は、４〜１００
程度が実用的である。As shown in FIG. 1, the plasma monitoring apparatus of this embodiment includes a photosensor 11 for converting the intensity, wavelength, color tone, etc. of light from the observation point of the discharge excitation section into an electric signal. The photo sensor 11 is, for example, a photodiode,
CC with phototransistor and light receiving element in array
D and the like. The photo sensor 11
It is provided inside or outside a discharge vessel containing the discharge excitation unit, and receives light from an observation point of the discharge excitation unit. When the photosensor 11 is provided outside the discharge container, a window may be provided in the discharge container, and the photosensor 11 may receive light of the discharge excitation unit that has passed through the window. Further, in the case of this example, a plurality of photosensors 11 are provided so as to receive light from a plurality of observation points. The number of observation points is 4-100
The degree is practical.
【００１４】フォトセンサ１１の検知信号（検知情報）
は、判定手段としての信号処理部１２に入力される。本
例の信号処理部１２は、図３に示すように、フォトセン
サ１１としての複数のフォトトランジスタから複数の観
測点における光の強さの検知信号を入力し、ダイオード
および抵抗を用いた回路構成によって、複数の観測点に
関する光の強さの最大値、最小値および平均値に対応す
る最大信号、最小信号および平均信号を出力する。信号
処理部１２は、このような複数の観測点に関する光の強
さの最大値、最小値、平均値に基づいて、放電励起部の
プラズマ状態の均一性を判定し、その判定信号を出力す
る。A detection signal (detection information) of the photo sensor 11
Is input to the signal processing unit 12 as a determination unit. As shown in FIG. 3, the signal processing unit 12 of the present example inputs a detection signal of light intensity at a plurality of observation points from a plurality of phototransistors as the photosensor 11 and uses a circuit configuration using a diode and a resistor. Outputs a maximum signal, a minimum signal, and an average signal corresponding to the maximum value, the minimum value, and the average value of the light intensity for a plurality of observation points. The signal processing unit 12 determines the uniformity of the plasma state of the discharge excitation unit based on the maximum value, the minimum value, and the average value of the light intensities at the plurality of observation points, and outputs a determination signal. .
【００１５】信号処理部１２は、例えば、複数の観測点
に関する光の強さの最大値または最小値が、平均値より
も所定値以上大きいまたは小さいときに、アーク放電な
どによってプラズマ状態が不均一となったと判定して、
ワーニング信号やアラーム信号を出力する。したがっ
て、ガスレーザー発振器や周辺機器を保護することがで
き、またそれらを早期に回復させるための情報を提供す
ることもできる。For example, when the maximum value or the minimum value of the light intensity at a plurality of observation points is larger or smaller than the average value by a predetermined value or more, the signal processing unit 12 causes the plasma state to become non-uniform due to arc discharge or the like. It is determined that
Outputs warning signals and alarm signals. Therefore, the gas laser oscillator and the peripheral devices can be protected, and information for recovering them at an early stage can be provided.
【００１６】また、信号処理部１２は、フォトセンサ１
１によって検知された光の強さの他、光の強さの変化
量、強さの変化速度、波長、波長の変化量、波長の変化
速度、色調、色調の変化量（色調の変化）、色調の変化
速度などを検知情報として、放電励起部のプラズマ状態
を判定することもできる。また、複数の観測点に関する
検知情報を用いる場合には、それらの平均値、最大値、
最小値あるいは標準偏差、またはこれらの２つ以上に基
づいて、プラズマ状態を判定することもできる。また、
信号処理部１２は、ハードウェアによる処理の他、特に
観測点が多い場合には、検知信号をデジタル化してソフ
トウェアによる処理を併用することが好ましい。Further, the signal processing unit 12 includes the photo sensor 1
In addition to the light intensity detected by 1, the light intensity change amount, intensity change speed, wavelength, wavelength change amount, wavelength change speed, color tone, color tone change amount (color tone change), It is also possible to determine the plasma state of the discharge excitation unit using the color tone change speed or the like as detection information. When using detection information about multiple observation points, their average value, maximum value,
The plasma state can also be determined based on a minimum value or standard deviation, or two or more thereof. Also,
It is preferable that the signal processing unit 12 digitize the detection signal and use software processing in addition to hardware processing, particularly when there are many observation points.
【００１７】（他の実施形態）図４は、本発明の第２の
実施形態を説明するための図であり、光ファイバ１３を
通して、放電励起部の観測点からの光をフォトセンサ１
１に導く構成となっている。このように、フォトセンサ
１１が光ファイバ１３を介して間接的に観測点の光を受
光することにより、そのフォトセンサ１１の配備位置の
設定の自由度が高まることになる。(Other Embodiment) FIG. 4 is a view for explaining a second embodiment of the present invention. Light from an observation point of a discharge excitation unit is passed through an optical fiber 13 to a photo sensor 1.
1. As described above, the photosensor 11 indirectly receives the light at the observation point via the optical fiber 13, thereby increasing the degree of freedom in setting the arrangement position of the photosensor 11.
【００１８】図５は、本発明の第３の実施形態を説明す
るための図であり、レンズ１４を通して、放電励起部の
観測点からの光をフォトセンサ１１に導く構成となって
いる。このように、レンズ１４を用いて、フォトセンサ
１１に観測点の光を集光させることにより、より効率よ
く光を検知することができる。FIG. 5 is a view for explaining a third embodiment of the present invention, in which light from an observation point of a discharge excitation section is guided to a photosensor 11 through a lens 14. As described above, the light at the observation point is condensed on the photosensor 11 by using the lens 14, so that the light can be detected more efficiently.
【００１９】図６は、本発明の第４の実施形態を説明す
るための図であり、フォトセンサ１１としてＣＣＤカメ
ラを用い、信号処理部１２としての画像処理部のソフト
ウェア処理によって、そのＣＣＤカメラによる放電励起
部の撮像パターンまたは色調パターンを識別して、プラ
ズマ状態の均一性を判定する。FIG. 6 is a diagram for explaining a fourth embodiment of the present invention. The CCD camera is used as a photosensor 11 by software processing of an image processing unit as a signal processing unit 12. The image pickup pattern or the color tone pattern of the discharge excitation unit is identified to determine the uniformity of the plasma state.
【００２０】図７は、本発明の第５の実施形態を説明す
るための図であり、１つのフォトセンサ１１を走査手段
１１Ａによって所定方向に走査させたり、レンズ１５な
どによって構成された光学系を走査手段１５Ａによって
所定方向に走査させることにより、１つのフォトセンサ
１１に複数の観測点からの光を導いて、１つのフォトセ
ンサ１１による複数点の観測を可能とする。この場合、
１つのフォトセンサ１１による放電励起部の走査位置お
よび走査時間に応じて、観測点と検知情報とを対応付け
て、それぞれ観測点におけるプラズマ状態を観測する。FIG. 7 is a view for explaining a fifth embodiment of the present invention. One optical sensor 11 is caused to scan in a predetermined direction by a scanning means 11A, or an optical system constituted by a lens 15 and the like. Is scanned in a predetermined direction by the scanning means 15A, thereby guiding light from a plurality of observation points to one photosensor 11 to enable observation by a single photosensor 11 at a plurality of points. in this case,
According to the scanning position and the scanning time of the discharge excitation unit by one photosensor 11, the observation point is associated with the detection information, and the plasma state at each observation point is observed.
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
ガスレーザー発振器のプラズマ監視装置によれば、ガス
レーザー発振器の放電励起部の光の検知情報に基づい
て、その放電励起部のプラズマ状態を判定するため、検
知情報として電源電圧や電流などを用いる従来の場合に
比して、放電励起部のプラズマ状態を適確に監視するこ
とができ、その結果、アーク放電などの不均一なプラズ
マ状態を正確に検知して、ガスレーザー発振器や周辺機
器を保護したり、それらを早期回復させるための情報を
得ることができる。As described above, according to the plasma monitoring apparatus of the gas laser oscillator according to the first aspect, the plasma of the discharge excitation section of the gas laser oscillator is detected based on the light detection information of the discharge excitation section of the gas laser oscillator. In order to determine the state, it is possible to accurately monitor the plasma state of the discharge excitation unit as compared with the conventional case using the power supply voltage or current as the detection information, and as a result, non-uniformity such as arc discharge may occur. By accurately detecting the plasma state, it is possible to obtain information for protecting the gas laser oscillator and peripheral devices and recovering them at an early stage.
【００２２】また、請求項２に記載のガスレーザー発振
器のプラズマ監視装置によれば、放電励起部の光の強
さ、波長および／または色調を検知することにより、そ
の光の強さ、波長、強さの変化量、強さの変化速度、波
長の変化量、波長の変化速度、色調、色調の変化量、色
調の変化速度の内の少なくとも１つを検知情報として用
いることができる。Further, according to the plasma monitoring apparatus for a gas laser oscillator according to the second aspect, by detecting the intensity, wavelength and / or color tone of the light of the discharge excitation section, the intensity, wavelength and At least one of the intensity change amount, the intensity change speed, the wavelength change amount, the wavelength change speed, the color tone, the color change amount, and the color change speed can be used as the detection information.
【００２３】また、請求項３に記載のガスレーザー発振
器のプラズマ監視装置によれば、放電励起部における複
数の観測点の光を検知することにより、それら複数の観
測点のそれぞれに関する検知情報の平均値、最大値、最
小値および標準偏差の内の少なくとも１つに基づいて、
放電励起部のプラズマ状態を判定することができる。Further, according to the plasma monitoring apparatus for a gas laser oscillator according to the third aspect, by detecting light at a plurality of observation points in the discharge excitation section, the average of the detection information for each of the plurality of observation points is detected. Based on at least one of a value, a maximum value, a minimum value and a standard deviation,
The plasma state of the discharge excitation section can be determined.
【００２４】請求項４に記載のガスレーザー発振器のプ
ラズマ監視方法によれば、ガスレーザー発振器の放電励
起部の光の検知情報に基づいて、その放電励起部のプラ
ズマ状態を判定するため、検知情報として電源電圧や電
流などを用いる従来の場合に比して、放電励起部のプラ
ズマ状態を適確に監視することができ、その結果、アー
ク放電などの不均一なプラズマ状態を正確に検知して、
ガスレーザー発振器や周辺機器を保護したり、それらを
早期回復させるための情報を得ることができる。According to the plasma monitoring method of the gas laser oscillator of the present invention, the plasma state of the discharge excitation section is determined based on the light detection information of the discharge excitation section of the gas laser oscillator. As compared with the conventional case using power supply voltage or current, the plasma state of the discharge excitation part can be monitored more accurately, and as a result, the non-uniform plasma state such as arc discharge can be accurately detected. ,
It is possible to obtain information for protecting the gas laser oscillator and peripheral devices and for recovering them at an early stage.
【図１】本発明の第１の実施形態における要部の概略構
成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a main part according to a first embodiment of the present invention.
【図２】（ａ）は、図１における放電励起部に均一なプ
ラズマ状態が生じているときの説明図、（ｂ）は、図１
における放電励起部に不均一なプラズマ状態が生じてい
るときの説明図である。FIG. 2A is an explanatory diagram when a uniform plasma state is generated in a discharge excitation section in FIG. 1, and FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram when a non-uniform plasma state occurs in a discharge excitation section in FIG.
【図３】図１における信号処理部の要部の回路構成図で
ある。FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a main part of a signal processing unit in FIG. 1;
【図４】本発明の第２の実施形態における要部の概略構
成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a main part according to a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第３の実施形態における要部の概略構
成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a main part according to a third embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第４の実施形態における要部の概略構
成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a main part according to a fourth embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第５の実施形態における要部の概略構
成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a main part according to a fifth embodiment of the present invention.
【図８】交流式ガスレーザー発振器用のプラズマ監視装
置の従来例の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a conventional example of a plasma monitoring device for an AC gas laser oscillator.
【図９】直流式ガスレーザー発振器用のプラズマ監視装
置の従来例の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a conventional example of a plasma monitoring device for a DC gas laser oscillator.
１ 電源 ２，３ 電極 １１ フォトセンサ １１Ａ 走査手段 １２ 信号処理部（判定手段） １３ 光ファイバ １４ レンズ １５ レンズ １５Ａ 走査手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power supply 2, 3 electrode 11 Photosensor 11A Scanning means 12 Signal processing part (determination means) 13 Optical fiber 14 Lens 15 Lens 15A Scanning means
Claims (4)
検知するフォトセンサと、 前記フォトセンサの検知情報に基づいて前記放電励起部
のプラズマ状態を判定する判定手段と、 を備えたことを特徴とするガスレーザー発振器のプラズ
マ監視装置。1. A photosensor for detecting light of a discharge excitation unit of a gas laser oscillator, and a determination unit for determining a plasma state of the discharge excitation unit based on detection information of the photosensor. A plasma monitoring device for a gas laser oscillator.
光の強さ、波長および／または色調を検知し、 前記判定手段は、前記フォトセンサによって検知された
光の強さ、波長、色調、強さの変化量、強さの変化速
度、波長の変化量、波長の変化速度、色調の変化量およ
び色調の変化速度の内の少なくとも１つを前記検知情報
とすることを特徴とする請求項１に記載のガスレーザー
発振器のプラズマ監視装置。2. The photo sensor detects light intensity, wavelength, and / or color tone of the discharge excitation unit, and the determination unit determines the light intensity, wavelength, color tone, and the like detected by the photo sensor. 4. The method according to claim 1, wherein at least one of a change in intensity, a change in intensity, a change in wavelength, a change in wavelength, a change in color tone, and a change in color tone is used as the detection information. 2. The plasma monitoring device for a gas laser oscillator according to claim 1.
おける複数の観測点の光を検知し、 前記判定手段は、前記複数の観測点のそれぞれに関する
前記検知情報の平均値、最大値、最小値および標準偏差
の内の少なくとも１つに基づいて、前記放電励起部のプ
ラズマ状態を判定することを特徴とする請求項１または
請求項２に記載のガスレーザー発振器のプラズマ監視装
置。3. The photosensor detects light at a plurality of observation points in the discharge excitation unit, and the determination unit determines an average value, a maximum value, and a minimum value of the detection information for each of the plurality of observation points. 3. The plasma monitoring apparatus for a gas laser oscillator according to claim 1, wherein a plasma state of the discharge excitation unit is determined based on at least one of the standard deviation and the standard deviation. 4.
検知するフォトセンサにより、前記放電励起部の光の強
さ、波長および／または色調を複数の観測点で検知し、 判定手段により、前記フォトセンサによって検知された
光の強さ、波長、色調、強さの変化量、強さの変化速
度、波長の変化量、波長の変化速度、色調の変化量およ
び色調の変化速度の内の少なくとも１つを検知情報とし
て、前記複数の観測点のそれぞれに関する前記検知情報
の平均値、最大値、最小値および標準偏差の内の少なく
とも１つに基づいて、前記放電励起部のプラズマ状態を
判定することを特徴とするガスレーザー発振器のプラズ
マ監視方法。4. A photosensor for detecting light of a discharge excitation section of a gas laser oscillator detects light intensity, wavelength, and / or color tone of the discharge excitation section at a plurality of observation points. At least one of light intensity, wavelength, color tone, intensity change amount, intensity change speed, wavelength change amount, wavelength change speed, color change amount and color change speed detected by the photo sensor. A plasma state of the discharge excitation unit is determined based on at least one of an average value, a maximum value, a minimum value, and a standard deviation of the detection information for each of the plurality of observation points, using one as the detection information. A plasma monitoring method for a gas laser oscillator, characterized in that:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000375904A JP2002181623A (en) | 2000-12-11 | 2000-12-11 | Plasma monitor and monitoring method for gas laser oscillator |
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| JP2002181623A true JP2002181623A (en) | 2002-06-26 |
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ID=18844842
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| JP (1) | JP2002181623A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015023202A (en) * | 2013-07-22 | 2015-02-02 | パナソニック株式会社 | Gas laser oscillation device |
-
2000
- 2000-12-11 JP JP2000375904A patent/JP2002181623A/en not_active Withdrawn
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