JP2006344908A - Laser oscillator and method of operating the laser oscillator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザ発振器及びその運転方法に関し、特にレーザ媒質ガスを循環させてガスの清浄化を行うレーザ発振器及びその運転方法に関する。 The present invention relates to a laser oscillator and an operation method thereof, and more particularly, to a laser oscillator that circulates a laser medium gas and cleans the gas and an operation method thereof.
エキシマレーザは、その性質上、連続運転中に、レーザ媒質ガスの劣化及びウィンドウの汚染によって光出力が低下する。出力の低下を抑制するために、通常数十時間おきにレーザ媒質ガスの交換とウィンドウの清掃を行う必要がある。 Due to the nature of excimer lasers, the light output decreases during continuous operation due to degradation of the laser medium gas and window contamination. In order to suppress a decrease in output, it is usually necessary to replace the laser medium gas and clean the window every several tens of hours.
下記の特許文献1に、レーザ媒質ガスの劣化とウィンドウの汚染を抑制することができるレーザ発振器が開示されている。
図6に、特許文献1に開示されたレーザ発振器の概略図を示す。ベッセル100内にレーザ媒質ガスが充填されている。ベッセル100の相互に対向する壁に、それぞれ筒状のウィンドウホルダ101が取り付けられている。ウィンドウホルダ101内の空間はベッセル100内の空間に連通しており、ウィンドウホルダ101内の空間にもレーザ媒質ガスが充填される。ウィンドウホルダ101の各々の先端が、ウィンドウ102で気密に塞がれている。
FIG. 6 shows a schematic diagram of the laser oscillator disclosed in
ウィンドウホルダ101の各々の先端に、ミラーホルダ103が取り付けられている。ミラーホルダ103の各々は、反射鏡104を支持している。一対の反射鏡104が光共振器を構成する。
A
ベッセル100内の空間が、配管105を介して、循環ポンプを内蔵するガスプロセッサ106の吸気口に接続されている。ガスプロセッサ106の排気口が、配管107を経由してフィルタ108に接続されている。フィルタ108は、配管109を経由して、一対のウィンドウホルダ101内の空間に、分岐されて接続される。
A space in the
ベッセル100内のレーザ媒質ガスが配管105を経由してガスプロセッサ106に吸引される。ガスプロセッサ106は、レーザ媒質ガス中のガス状不純物を取り除く。ガスプロセッサ106を経たレーザ媒質ガスは、配管107を経由してフィルタ108に導入される。フィルタ108は、レーザ媒質ガス中の粒子状の不純物を取り除く。浄化されたレーザ媒質ガスが、配管109を経由して、ウィンドウホルダ101内の空間に戻される。
The laser medium gas in the
ウィンドウホルダ101内に導入されたレーザ媒質ガスは、層流になってウィンドウ102の内側の表面に沿って流れる。ウィンドウ102の内側の表面近傍に、常に浄化されたレーザ媒質ガスが供給されるため、ウィンドウ102の汚染を抑制することができる。このため、ウィンドウ102を洗浄する周期を長くすることができる。
The laser medium gas introduced into the
ウィンドウの洗浄の周期をより長くする技術が望まれている。本発明の目的は、ウィンドウの汚染が、より生じにくいレーザ発振器及びその運転方法を提供することである。 There is a demand for a technique for extending the window cleaning cycle. An object of the present invention is to provide a laser oscillator and a method for operating the same, in which window contamination is less likely to occur.
本発明の一観点によれば、内部にレーザ媒質ガスを収容するベッセルであって、該ベッセルの壁の、相互に対向する位置に一対の開口部が形成されたベッセルと、前記開口部の一方を塞ぎ、前記ベッセルの壁面から外側に向かって延びる筒状のフロントウィンドウホルダと、前記フロントウィンドウホルダの先端を塞ぎ、前記ベッセル内で発生したレーザ光を透過させるフロントウィンドウと、前記開口部の他方を塞ぎ、前記ベッセルの壁面から外側に向かって延びる筒状のリアウィンドウホルダと、前記リアウィンドウホルダの先端を塞ぎ、前記ベッセル内で発生したレーザ光を透過させるリアウィンドウと、前記フロントウィンドウと交差し、前記ベッセル内を通過して、前記リアウィンドウと交差する往復経路を画定する一対の反射鏡を含む光共振器であって、前記フロントウィンドウ側の反射鏡が部分透過鏡とされ、前記リアウィンドウ側の反射鏡が全反射鏡とされている光共振器と、前記ベッセル内からレーザ媒質ガスを取り出し、前記フロントウィンドウホルダ内の空間及び前記リアウィンドウホルダ内の空間に戻すガス循環流路と、前記ガス循環流路内を流れるレーザ媒質ガス中の不純物を除去する清浄化装置と、前記フロントウィンドウホルダ内の空間に流入するレーザ媒質ガスの流量が、前記リアウィンドウホルダ内の空間に流入するレーザ媒質ガスの流量よりも大きくなるように、前記ガス循環流路を流れるレーザ媒質ガスの流量比を調整する流量比調整器とを有するレーザ発振器が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided a vessel containing a laser medium gas therein, the vessel having a pair of openings formed at positions facing each other on a wall of the vessel, and one of the openings. A cylindrical front window holder that extends outward from the wall surface of the vessel, a front window that closes the tip of the front window holder and transmits laser light generated in the vessel, and the other of the openings. A cylindrical rear window holder that extends outward from the wall surface of the vessel, a rear window that closes the tip of the rear window holder and transmits laser light generated in the vessel, and intersects the front window A pair of reflecting mirrors that pass through the vessel and define a reciprocal path intersecting the rear window An optical resonator in which the reflection mirror on the front window side is a partial transmission mirror and the reflection mirror on the rear window side is a total reflection mirror; and a laser medium gas from the inside of the vessel A gas circulation channel that is taken out and returned to the space in the front window holder and the space in the rear window holder, a cleaning device that removes impurities in the laser medium gas flowing in the gas circulation channel, and the front window The flow rate ratio of the laser medium gas flowing through the gas circulation channel is set so that the flow rate of the laser medium gas flowing into the space in the holder is larger than the flow rate of the laser medium gas flowing into the space in the rear window holder. A laser oscillator is provided having a flow rate regulator for adjusting.
本発明の他の観点によると、上記レーザ発振器の運転方法であって、前記フロントウィンドウホルダ内の空間に流入するレーザ媒質ガスの流量を、前記リアウィンドウホルダ内の空間に流入するレーザ媒質ガスの流量で除した値が7/3以上になるように、前記ガス循環流路にレーザ媒質ガスを流しながらレーザ発振を行うレーザ発振器の運転方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method of operating the laser oscillator, wherein the flow rate of the laser medium gas flowing into the space in the front window holder is set to be equal to that of the laser medium gas flowing into the space in the rear window holder. Provided is a laser oscillator operating method for performing laser oscillation while flowing a laser medium gas through the gas circulation flow path so that a value divided by a flow rate becomes 7/3 or more.
フロントウィンドウホルダ内の空間に流入するレーザ媒質ガスの流量を、リアウィンドウホルダ内の空間に流入するレーザ媒質ガスの流量よりも大きくすることにより、ウィンドウの洗浄を行う周期を長くすることができる。 By making the flow rate of the laser medium gas flowing into the space in the front window holder larger than the flow rate of the laser medium gas flowing into the space in the rear window holder, the period of cleaning the window can be lengthened.
図1に、第1の実施例によるエキシマレーザ発振器の概略図を示す。ベッセル1内にレーザ媒質ガスが充填されている。ベッセル1の壁の相互に対向する位置に、一対の開口1A及び1Bが形成されている。筒状のフロントウィンドウホルダ2が、一方の開口1Aを塞ぎ、ベッセル1の壁面から外側に向かって延びる。筒状のリアウィンドウホルダ3が、他方の開口1Bを塞ぎ、ベッセル1の壁面から外側に向かって延びる。フロントウィンドウホルダ2及びリアウィンドウホルダ3内の空間は、開口1A及び1Bを介してベッセル1内の空間に連通する。
FIG. 1 shows a schematic diagram of an excimer laser oscillator according to the first embodiment. The
フロントウィンドウ4が、フロントウィンドウホルダ2の先端の開口部を気密に塞ぎ、リアウィンドウ5が、リアウィンドウホルダ3の先端の開口部を気密に塞ぐ。フロントウィンドウ4及びリアウィンドウ5は、ベッセル1内で発生したレーザ光を透過させる材料で形成されている。
The
フロントウィンドウホルダ2の先端に、フロントミラーホルダ6が取り付けられ、リアウィンドウホルダ3の先端に、リアミラーホルダ7が取り付けられている。フロントミラーホルダ6及びリアミラーホルダ7が、それぞれフロントミラー8及びリアミラー9を支持している。フロントミラー8及びリアミラー9は、光共振器を構成する。この光共振器により、フロントウィンドウ4と交差し、ベッセル1内を通過して、リアウィンドウ5と交差する光の往復経路が形成される。
A front mirror holder 6 is attached to the front end of the
フロントミラー8は、レーザ光の一部を透過させる部分透過鏡であり、その反射率は、例えば30%である。リアミラー9は、レーザ光を反射する全反射鏡である。ベッセル1内に、一対の放電電極10が収容されている。一対の放電電極10は、光共振器内の往復経路を挟んで相互に対向するように配置されている。光共振器内で発生したレーザ光が、フロントミラー8を透過して外部に取り出される。
The
ベッセル側ガス流路15の一端が、ベッセル1の壁面に接続されている。ベッセル側ガス流路15の他端に、フロント側ガス流路16の一端、及びリア側ガス流路17の一端が接続されている。フロント側ガス流路16の他端は、フロントウィンドウホルダ2の壁面に接続され、リア側ガス流路17の他端は、リアウィンドウホルダ3の壁面に接続されている。ベッセル側ガス流路15及びフロント側ガス流路16により、ベッセル1内のレーザ媒質ガスを取り出し、フロントウィンドウホルダ2内の空間に戻すガス循環流路が構成され、ベッセル側ガス流路15及びリア側ガス流路17により、ベッセル1内のレーザ媒質ガスを取り出し、リアウィンドウホルダ3内の空間に戻すガス循環流路が構成される。
One end of the vessel-side
ベッセル側ガス流路15に、循環ポンプ20及び清浄化装置21が挿入されている。清浄化装置21は、例えばコールドトラップ及びフィルタを含む。コールドトラップは、レーザ媒質ガス中の不純物ガスを除去し、フィルタは、粒子状の異物を除去する。フロント側ガス流路16に、流量調整バルブ22及び流量計23が挿入され、リア側ガス流路17に、流量調整バルブ24及び流量計25が挿入されている。
A
制御装置30が、循環ポンプ20、流量調整バルブ22及び24を制御する。温度計31がフロントウィンドウ4の温度を測定し、他の温度計32がリアウィンドウ5の温度を測定する。温度計31及び32の測定結果が、制御装置30に入力される。制御装置30は、フロントウィンドウホルダ2内の空間に流入するレーザ媒質ガスの流量が、リアウィンドウホルダ3内の空間に流入するレーザ媒質ガスの流量よりも大きくなるように、流量調整バルブ22及び24を制御する。
The
図2に、フロントウィンドウホルダ2及びその取り付け部分の詳細な断面図を示す。リアウィンドウホルダ3及びその取り付け部分も、同様の構造を有する。
ベッセル1の壁面の、開口1Aが形成された部分に、ゲートバルブ11を介して、フロントウィンドウホルダ2が気密に取り付けられている。ゲートバルブ11を閉じることにより、ベッセル1内の気密性を維持したまま、フロントウィンドウホルダ2を取り外すことができる。
FIG. 2 shows a detailed cross-sectional view of the
A
フロントウィンドウホルダ2の側面にフロント側ガス流路17が接続されている。フロント側ガス流路17は、フロントウィンドウホルダ2の壁面を貫通するガス流路2Aを介して、フロントウィンドウホルダ2内の空間に連通している。フロントウィンドウ4が、フレーム4Aに支持されている。フレーム4Aが、フロントウィンドウホルダ2の先端の開口部に取り付けられている。フロントウィンドウ4及びフレーム4Aが、フロントウィンドウホルダ2の開口部を気密に塞いでいる。
A front
ガス流路2Aは、フロント側ガス流路17からフロントウィンドウホルダ2内の空間に流入するレーザ媒質ガスが、フロントウィンドウ2の内側の表面に吹き付けられるような構成とされている。
The
図3に、図1に示したレーザ発振器を、実施例及び比較例による運転方法で運転した場合の、運転時間と、ウィンドウ汚染に起因する累積故障率との関係を示す。ウィンドウ汚染に起因して、ガス交換やウィンドウ洗浄が必要になる。図3では、ガス交換やウィンドウ洗浄が必要になった状態を、広い意味で「故障」と表現している。図3の横軸は運転時間を対数目盛で表し、縦軸は累積故障率を表す。図3のグラフ中の実線a及びbは、それぞれ実施例による運転方法及び比較例による運転方法で運転した場合の累積故障率を示す。 FIG. 3 shows the relationship between the operation time and the cumulative failure rate due to window contamination when the laser oscillator shown in FIG. 1 is operated by the operation method according to the example and the comparative example. Due to window contamination, gas exchange and window cleaning is required. In FIG. 3, a state in which gas exchange or window cleaning is necessary is expressed as “failure” in a broad sense. The horizontal axis in FIG. 3 represents the operation time on a logarithmic scale, and the vertical axis represents the cumulative failure rate. The solid lines a and b in the graph of FIG. 3 indicate the cumulative failure rates when operating with the operation method according to the embodiment and the operation method according to the comparative example, respectively.
実施例による運転方法においては、フロントウィンドウホルダ2内へ流入するレーザ媒質ガスの流量(以下、単に「フロント側の流量」と呼ぶ。)を50L/min(ANR)とし、リアウィンドウホルダ3内へ流入するレーザ媒質ガスの流量(以下、単に「リア側の流量」と呼ぶ。)を20L/min(ANR)とした。比較例においては、フロント側の流量及びリア側の流量を、共に35L/min(ANR)とした。 In the operation method according to the embodiment, the flow rate of the laser medium gas flowing into the front window holder 2 (hereinafter simply referred to as “front-side flow rate”) is set to 50 L / min (ANR), and into the rear window holder 3. The flow rate of the flowing laser medium gas (hereinafter simply referred to as “rear flow rate”) was set to 20 L / min (ANR). In the comparative example, the flow rate on the front side and the flow rate on the rear side were both 35 L / min (ANR).
図3に示すように、実施例による運転方法で運転すると、ウィンドウ清掃が必要になるまでの時間が長くなることがわかる。より具体的には、実施例の運転方法を採用することにより、比較例の運転方法に比べて、ウィンドウ清掃が必要になるまでの時間を約2倍にすることができた。 As shown in FIG. 3, it can be seen that when the operation method according to the embodiment is operated, the time until window cleaning becomes necessary becomes longer. More specifically, by adopting the operation method of the example, it was possible to approximately double the time required for window cleaning as compared with the operation method of the comparative example.
レーザ媒質ガスの総流量が等しいとき、実施例のように、フロント側の流量を、リア側の流量よりも多くすることにより、ウィンドウ清掃までの寿命を長くすることができる。以下、その理由について考察する。 When the total flow rate of the laser medium gas is equal, the life until window cleaning can be extended by making the flow rate on the front side larger than the flow rate on the rear side as in the embodiment. The reason will be discussed below.
ベッセル1内の不純物が、光共振器に閉じ込められているレーザ光によって光化学反応を生じ、ウィンドウが汚染されると考えられる。光共振器に閉じ込められているレーザ光の強度は、フロント側の方がリア側よりも強い。このため、フロントウィンドウの近傍で光化学反応が生じやすくなり、フロントウィンドウの方が汚染されやすいと考えられる。汚染されやすいフロントウィンドウの方に、清浄化されたレーザ媒質ガスを多く流すことにより、フロントウィンドウの汚染を抑制し、寿命を延ばすことが可能になる。
It is considered that impurities in the
すなわち、フロント側の流量が、寿命に大きく影響していると考えられる。フロント側の流量を、実施例の場合と同じ50L/min(ANR)とし、リア側の流量も同じく50L/min(ANR)としても、実施例の運転方法と同程度の寿命が得られるであろう。ところが、この場合には、ガスの総流量が100L/min(ANR)になってしまう。これに対し、実施例による運転方法の場合には、ガスの総流量が70L/min(ANR)である。フロント側とリア側との流量を共に50L/min(ANR)にするためには、実施例による運転方法に比べて、より大容量の循環ポンプを使用しなければならない。逆に、上記実施例による運転方法を採用することにより、最大流量70L/min(ANR)程度の小型の循環ポンプを用いても、最大流量100L/min(ANR)程度の大型の循環ポンプを用いる場合と同程度の効果を得ることができる。 That is, it is considered that the flow rate on the front side has a great influence on the service life. Even if the flow rate on the front side is the same 50 L / min (ANR) as in the embodiment and the flow rate on the rear side is also 50 L / min (ANR), the same life as the operation method of the embodiment can be obtained. Let's go. However, in this case, the total gas flow rate becomes 100 L / min (ANR). On the other hand, in the case of the operation method according to the embodiment, the total gas flow rate is 70 L / min (ANR). In order to make the flow rates of the front side and the rear side both 50 L / min (ANR), it is necessary to use a larger capacity circulation pump than the operation method according to the embodiment. On the contrary, by adopting the operation method according to the above embodiment, even if a small circulating pump having a maximum flow rate of about 70 L / min (ANR) is used, a large circulating pump having a maximum flow rate of about 100 L / min (ANR) is used. The same effect as the case can be obtained.
発明者らの評価実験によると、フロント側の流量を50L/min(ANR)以上にすることが好ましい。また、リア側の流量は、少なくとも10L/min(ANR)とすることが好ましい。また、フロント側の流量をリア側の流量よりも多くすることの有意な効果を得るためには、フロント側の流量を、リア側の流量で除した値が7/3以上になるように、流量比を調整することが好ましい。 According to the inventors' evaluation experiment, it is preferable to set the flow rate on the front side to 50 L / min (ANR) or more. The flow rate on the rear side is preferably at least 10 L / min (ANR). In order to obtain a significant effect of increasing the front-side flow rate to the rear-side flow rate, the value obtained by dividing the front-side flow rate by the rear-side flow rate is 7/3 or more. It is preferable to adjust the flow rate ratio.
レーザ発振器の運転初期段階においては、レーザ媒質ガス中の不純物が少ないため、ウィンドウの汚染が緩やかに進む。レーザ媒質ガス中の不純物が多くなると、ウィンドウの汚染速度が速くなる。ウィンドウが汚染されると、レーザ光の吸収量が多くなって、ウィンドウの温度が上昇する。このため、ウィンドウの温度上昇の傾向を観測することにより、ウィンドウの汚染の程度を知ることができる。 In the initial stage of operation of the laser oscillator, since the impurities in the laser medium gas are small, the contamination of the window gradually proceeds. As the impurity in the laser medium gas increases, the contamination rate of the window increases. When the window is contaminated, the amount of laser light absorbed increases and the window temperature rises. Therefore, it is possible to know the degree of window contamination by observing the tendency of the temperature rise of the window.
ウィンドウの温度の上昇の度合いを観測し、その度合いに応じて、フロント側の流量、リア側の流量、及び総流量を変化させてもよい。例えば、レーザ媒質ガス中の不純物が少ない運転初期段階においては、ガスの総流量を少なくしてもよい。総流量を少なくすることにより、循環ポンプの電力消費量を抑制することができる。また、フロントウィンドウとリアウィンドウとの温度上昇の度合いを比較し、温度上昇の急激な方のウィンドウホルダ内の空間へ流入するガス流量を相対的に多くしてもよい。 The degree of increase in the temperature of the window may be observed, and the flow rate on the front side, the flow rate on the rear side, and the total flow rate may be changed according to the degree. For example, the total gas flow rate may be reduced in the initial operation stage in which the impurities in the laser medium gas are low. By reducing the total flow rate, the power consumption of the circulation pump can be suppressed. Further, the degree of temperature rise between the front window and the rear window may be compared to relatively increase the flow rate of gas flowing into the space in the window holder that has a rapid temperature rise.
図4に、第2の実施例によるレーザ発振器の概略図を示す。以下、第1の実施例によるレーザ発振器との相違点に着目して説明する。第1の実施例によるレーザ発振器の流量調整バルブ22及び24の代わりに、リア側ガス流路17に、流体抵抗器40が挿入されている。流体抵抗器40は、例えばオリフィス、局所的に流路断面を縮小した部分、または曲率半径の極小さな湾曲部分等により構成される。
FIG. 4 shows a schematic diagram of a laser oscillator according to the second embodiment. In the following, description will be made focusing on differences from the laser oscillator according to the first embodiment. Instead of the flow
リア側ガス流路17に流体抵抗器40を挿入することにより、フロント側の流量をリア側の流量よりも多くすることができる。なお、種々の流体抵抗を持つ複数の流体抵抗器40を準備しておけば、複数の流体抵抗器40の中から、フロント側とリア側との流量比が最適になる流体抵抗を持つものを選択することが可能になる。最適な流体抵抗を持つ流体抵抗器40を選択した後は、流量計23及び25を取り外してもよい。
By inserting the
図5に、第3の実施例によるレーザ発振器の概略図を示す。以下、第1の実施例によるレーザ発振器との相違点に着目して説明する。第1の実施例では、ベッセル側ガス流路15が、フロント側のガス循環流路とリア側のガス循環流路とで共有されていた。第3の実施例では、フロント側のガス循環流路45とリア側のガス循環流路46とが独立している。
FIG. 5 shows a schematic diagram of a laser oscillator according to the third embodiment. In the following, description will be made focusing on differences from the laser oscillator according to the first embodiment. In the first embodiment, the vessel-
フロント側のガス循環流路45に、循環ポンプ47、清浄化装置49、及び流量計23が挿入されている。リア側のガス循環流路46に、循環ポンプ48、清浄化装置50、及び流量計25が挿入されている。循環ポンプ47及び48の流量を制御することにより、フロント側とリア側の流量比を調節することができる。リア側の流量は、フロント側の流量よりも少なくてよいため、リア側の循環ポンプ48は、フロント側の循環ポンプ47よりも小容量のものを使用することができる。
A
フロント側とリア側との流量比調整器として、上記第1の実施例では、2つの流量調節バルブ22、24を用い、第2の実施例では、流体抵抗器40を用い、第3の実施例では、2台の循環ポンプ47、48を用いた。これらの流量比調整器に代えて、2本のガス流路を流れるガスの流量比を調節することができるその他の流量比調整器を用いてもよい。
As the flow rate adjuster between the front side and the rear side, in the first embodiment, the two
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.
1 ベッセル
2 フロントウィンドウホルダ
3 リアウィンドウホルダ
4 フロントウィンドウ
5 リアウィンドウ
6 フロントミラーホルダ
7 リアミラーホルダ
8 フロントミラー
9 リアミラー
10 放電電極
11 ゲートバルブ
15 ベッセル側ガス流路
16 フロント側ガス流路
17 リア側ガス流路
20、47、48 循環ポンプ
21、49、50 清浄化装置
22、24 流量調節バルブ
23、25 流量計
30 制御装置
31、32 温度計
40 流体抵抗器
45 フロント側ガス循環流路
46 リア側ガス循環流路
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記開口部の一方を塞ぎ、前記ベッセルの壁面から外側に向かって延びる筒状のフロントウィンドウホルダと、
前記フロントウィンドウホルダの先端を塞ぎ、前記ベッセル内で発生したレーザ光を透過させるフロントウィンドウと、
前記開口部の他方を塞ぎ、前記ベッセルの壁面から外側に向かって延びる筒状のリアウィンドウホルダと、
前記リアウィンドウホルダの先端を塞ぎ、前記ベッセル内で発生したレーザ光を透過させるリアウィンドウと、
前記フロントウィンドウと交差し、前記ベッセル内を通過して、前記リアウィンドウと交差する往復経路を画定する一対の反射鏡を含む光共振器であって、前記フロントウィンドウ側の反射鏡が部分透過鏡とされ、前記リアウィンドウ側の反射鏡が全反射鏡とされている光共振器と、
前記ベッセル内からレーザ媒質ガスを取り出し、前記フロントウィンドウホルダ内の空間及び前記リアウィンドウホルダ内の空間に戻すガス循環流路と、
前記ガス循環流路内を流れるレーザ媒質ガス中の不純物を除去する清浄化装置と、
前記フロントウィンドウホルダ内の空間に流入するレーザ媒質ガスの流量が、前記リアウィンドウホルダ内の空間に流入するレーザ媒質ガスの流量よりも大きくなるように、前記ガス循環流路を流れるレーザ媒質ガスの流量比を調整する流量比調整器と
を有するレーザ発振器。 A vessel containing a laser medium gas therein, a vessel having a pair of openings formed at opposite positions of the vessel wall;
A cylindrical front window holder that closes one of the openings and extends outward from the wall surface of the vessel;
A front window that closes a front end of the front window holder and transmits laser light generated in the vessel;
A cylindrical rear window holder that closes the other of the openings and extends outward from the wall surface of the vessel;
A rear window that closes a tip of the rear window holder and transmits laser light generated in the vessel;
An optical resonator including a pair of reflecting mirrors that intersect the front window, pass through the vessel, and define a reciprocating path that intersects the rear window, wherein the reflecting mirror on the front window side is a partial transmission mirror And an optical resonator in which the reflection mirror on the rear window side is a total reflection mirror,
A gas circulation channel for taking out the laser medium gas from the vessel and returning it to the space in the front window holder and the space in the rear window holder;
A cleaning device for removing impurities in the laser medium gas flowing in the gas circulation flow path;
The laser medium gas flowing through the gas circulation channel so that the flow rate of the laser medium gas flowing into the space in the front window holder is larger than the flow rate of the laser medium gas flowing into the space in the rear window holder. A laser oscillator having a flow ratio adjuster for adjusting a flow ratio.
前記温度計による温度の測定結果に基づいて、前記フロントウィンドウホルダ内の空間に流入するレーザ媒質ガスの流量と前記リアウィンドウホルダ内の空間に流入するレーザ媒質ガスの流量との比を変化させる制御装置と
を有する請求項1〜4のいずれかに記載のレーザ発振器。 Furthermore, a thermometer for measuring the temperature of the front window;
Control for changing the ratio of the flow rate of the laser medium gas flowing into the space in the front window holder and the flow rate of the laser medium gas flowing into the space in the rear window holder based on the temperature measurement result by the thermometer The laser oscillator according to claim 1, further comprising a device.
前記開口部の一方を塞ぎ、前記ベッセルの壁面から外側に向かって延びる筒状のフロントウィンドウホルダと、
前記フロントウィンドウホルダの先端を塞ぎ、前記ベッセル内で発生したレーザ光を透過させるフロントウィンドウと、
前記開口部の他方を塞ぎ、前記ベッセルの壁面から外側に向かって延びる筒状のリアウィンドウホルダと、
前記リアウィンドウホルダの先端を塞ぎ、前記ベッセル内で発生したレーザ光を透過させるリアウィンドウと、
前記フロントウィンドウと交差し、前記ベッセル内を通過して、前記リアウィンドウと交差する往復経路を画定する一対の反射鏡を含む光共振器であって、前記フロントウィンドウ側の反射鏡が部分透過鏡とされ、前記リアウィンドウ側の反射鏡が全反射鏡とされている光共振器と、
前記ベッセル内からレーザ媒質ガスを取り出し、前記フロントウィンドウホルダ内の空間及び前記リアウィンドウホルダ内の空間に戻すガス循環流路と、
前記ガス循環流路内を流れるレーザ媒質ガス中の不純物を除去する清浄化装置と、
前記フロントウィンドウホルダ内の空間に流入するレーザ媒質ガスの流量が、前記リアウィンドウホルダ内の空間に流入するレーザ媒質ガスの流量よりも大きくなるように、前記ガス循環流路を流れるレーザ媒質ガスの流量比を調整する流量比調整器と
を有するレーザ発振器の運転方法であって、
前記フロントウィンドウホルダ内の空間に流入するレーザ媒質ガスの流量を、前記リアウィンドウホルダ内の空間に流入するレーザ媒質ガスの流量で除した値が7/3以上になるように、前記ガス循環流路にレーザ媒質ガスを流しながらレーザ発振を行うレーザ発振器の運転方法。 A vessel containing a laser medium gas therein, a vessel having a pair of openings formed at opposite positions of the vessel wall;
A cylindrical front window holder that closes one of the openings and extends outward from the wall surface of the vessel;
A front window that closes a front end of the front window holder and transmits laser light generated in the vessel;
A cylindrical rear window holder that closes the other of the openings and extends outward from the wall surface of the vessel;
A rear window that closes a tip of the rear window holder and transmits laser light generated in the vessel;
An optical resonator including a pair of reflecting mirrors that intersect the front window, pass through the vessel, and define a reciprocating path that intersects the rear window, wherein the reflecting mirror on the front window side is a partial transmission mirror And an optical resonator in which the reflection mirror on the rear window side is a total reflection mirror,
A gas circulation channel for taking out the laser medium gas from the vessel and returning it to the space in the front window holder and the space in the rear window holder;
A cleaning device for removing impurities in the laser medium gas flowing in the gas circulation flow path;
The laser medium gas flowing through the gas circulation flow path so that the flow rate of the laser medium gas flowing into the space in the front window holder is larger than the flow rate of the laser medium gas flowing into the space in the rear window holder. A method of operating a laser oscillator having a flow ratio adjuster for adjusting a flow ratio,
The gas circulation flow is such that the value obtained by dividing the flow rate of the laser medium gas flowing into the space in the front window holder by the flow rate of the laser medium gas flowing into the space in the rear window holder is 7/3 or more. A method of operating a laser oscillator that performs laser oscillation while flowing a laser medium gas through a path.
測定された前記フロントウィンドウの温度に基づいて、前記フロントウィンドウホルダ内の空間に流入するレーザ媒質ガスの流量と、前記リアウィンドウホルダ内の空間に流入するレーザ媒質ガスの流量との比を変化させる工程と
を有する請求項6または7に記載のレーザ発振器の運転方法。 And measuring the temperature of the front window;
Based on the measured temperature of the front window, the ratio of the flow rate of the laser medium gas flowing into the space in the front window holder and the flow rate of the laser medium gas flowing into the space in the rear window holder is changed. A method for operating a laser oscillator according to claim 6, further comprising: a step.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005171412A JP2006344908A (en) | 2005-06-10 | 2005-06-10 | Laser oscillator and method of operating the laser oscillator |
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Cited By (1)
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-
2005
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