JP2010170994A - 光源装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】楕円反射鏡からの反射光が遮られる反射光阻害領域を利用して、レーザ光を導入することにより、放射光が減衰せず、楕円反射面で確実に反射され、放射光を効率良く利用することのできる光源装置を提供する。
【解決手段】内部に発光物質が封入されたプラズマ発生容器１と、一方の焦点Ｆ１にプラズマ発生容器１が配置された楕円反射鏡２と、集光されたレーザ光を楕円反射鏡２の開口側からプラズマ発生容器１に導入するレーザ光導入手段３とを備え、プラズマ発生容器１内の発光物質に導入されたレーザ光を照射して発光物質を励起し、プラズマ発生容器１から放射光を放射し、放射光が楕円反射鏡２によって反射されて反射光となる光源装置であって、レーザ光導入手段３が、プラズマ発生容器１によって楕円反射鏡２からの反射光が遮られる反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられていることを特徴とする光源装置である。
【選択図】図１
【解決手段】内部に発光物質が封入されたプラズマ発生容器１と、一方の焦点Ｆ１にプラズマ発生容器１が配置された楕円反射鏡２と、集光されたレーザ光を楕円反射鏡２の開口側からプラズマ発生容器１に導入するレーザ光導入手段３とを備え、プラズマ発生容器１内の発光物質に導入されたレーザ光を照射して発光物質を励起し、プラズマ発生容器１から放射光を放射し、放射光が楕円反射鏡２によって反射されて反射光となる光源装置であって、レーザ光導入手段３が、プラズマ発生容器１によって楕円反射鏡２からの反射光が遮られる反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられていることを特徴とする光源装置である。
【選択図】図１
Description
本発明は、半導体や液晶基板、更には、カラーフィルタ等の製造工程で利用される露光装置に組み込まれる光源装置に関する。
半導体や液晶基板やカラーフィルタ等の製造工程では、処理時間の短縮化や、大面積の被処理物の一括露光が求められている。この求めに対して、より紫外線放射強度の大きな入力電力の投入が可能な大きな高圧放電ランプが提案されている。
しかし、高圧放電ランプへの入力電力を大きくすると、電極への負荷が増大し、電極からの蒸発物が原因となって、高圧放電ランプが黒化し、短寿命となる問題が発生する。
しかし、高圧放電ランプへの入力電力を大きくすると、電極への負荷が増大し、電極からの蒸発物が原因となって、高圧放電ランプが黒化し、短寿命となる問題が発生する。
図１６は、従来技術に係る特許文献１に記載の光源装置を示す図である。
同図に示すように、この光源装置１００は、上記の問題を解決するために、無電極のプラズマ発生容器１０４を楕円反射鏡１０１内に配置し、楕円反射鏡１０１の側面に設けられた穴部１０２を通して、レーザ光をプラズマ発生容器１０４内に入射させ、プラズマ発生容器１０４内に封入されたプラズマ発生ガスを励起し、発光させる装置である。この光源装置１００によれば、放電ランププラズマ発生容器１０４中に電極が無いので上記の問題を解決することができる。
同図に示すように、この光源装置１００は、上記の問題を解決するために、無電極のプラズマ発生容器１０４を楕円反射鏡１０１内に配置し、楕円反射鏡１０１の側面に設けられた穴部１０２を通して、レーザ光をプラズマ発生容器１０４内に入射させ、プラズマ発生容器１０４内に封入されたプラズマ発生ガスを励起し、発光させる装置である。この光源装置１００によれば、放電ランププラズマ発生容器１０４中に電極が無いので上記の問題を解決することができる。
しかし、特許文献１に記載の光源装置１００は、楕円反射鏡１０１の側面にレーザ光の光取り込み穴１０２と光取り出し穴１０３があり、プラズマ発生容器１０４から発生した紫外線を楕円反射鏡１０１で集めると、反射面に穴１０２、１０３があるため、効率良く紫外線を利用できない問題がある。また、レーザ光が、楕円反射鏡１０１の光軸Ｘに対して交差する方向からプラズマ発生容器１０４に入射することになり、プラズマが横方向（光軸Ｘに対して交差する方向）に伸び、楕円反射鏡１０１の焦点からずれた領域にプラズマが発生し、紫外線が正確に反射されず、効率良く紫外線を利用することができないという問題がある。
図１７は、他の従来技術に係る特許文献２に記載の光源装置を示す図である。
同図に示すように、この光源装置２００は、上記の問題を解決するために、プラズマ発生容器を反射鏡２０１内に配置し、反射鏡２０１の頂部の開口２０２を通して、レーザ光をプラズマ発生容器２０３内に入射させ、プラズマ発生容器２０３内に封入されたプラズマ発生ガスを励起し、発光させる装置である。この光源装置２００によれば、プラズマ発生容器中に電極が無いので上記の問題を解決することができる。
同図に示すように、この光源装置２００は、上記の問題を解決するために、プラズマ発生容器を反射鏡２０１内に配置し、反射鏡２０１の頂部の開口２０２を通して、レーザ光をプラズマ発生容器２０３内に入射させ、プラズマ発生容器２０３内に封入されたプラズマ発生ガスを励起し、発光させる装置である。この光源装置２００によれば、プラズマ発生容器中に電極が無いので上記の問題を解決することができる。
しかし、特許文献２に記載の光源装置２００も、レーザ光が反射鏡２０１の頂部開口２０２から反射鏡２０１内に入射し、プラズマ発生容器２０３に照射され、プラズマ２０４が発生するが、レーザ光の一部がプラズマ２０４を通過し、更に、プラズマ発生容器２０３も透過し、プラズマによって発生する放射光と共に、レーザ光が照射面に照射されてしまう。この結果、この不所望のレーザ光の影響により、照射面の被処理物が損傷する問題が発生する。
図１８及び図１９は、特許文献２に記載の光源装置２００の上記の問題点を解決するための構成を示す図である。
図１８に示された構成によれば、反射鏡２０５から光出射する開口側から、入射されたレーザ光を、反射鏡２０６で反射させて、反射鏡２０５内に照射し、反射鏡２０５内に充填されたプラズマ発生ガスを励起してプラズマを発生させ、プラズマによって生成された放射光を反射鏡２０６を透過させて放射するものである。また、図１９に示された構成によれば、反射鏡２０５から光出射する開口側から、入射されたレーザ光を、反射鏡２０８を透過させて、反射鏡２０５内に照射し、反射鏡２０５内に充填されたプラズマ発生ガスを励起してプラズマを発生させ、プラズマによって生成された放射光を反射鏡２０８で反射させて放射するものである。
図１８に示された構成によれば、反射鏡２０５から光出射する開口側から、入射されたレーザ光を、反射鏡２０６で反射させて、反射鏡２０５内に照射し、反射鏡２０５内に充填されたプラズマ発生ガスを励起してプラズマを発生させ、プラズマによって生成された放射光を反射鏡２０６を透過させて放射するものである。また、図１９に示された構成によれば、反射鏡２０５から光出射する開口側から、入射されたレーザ光を、反射鏡２０８を透過させて、反射鏡２０５内に照射し、反射鏡２０５内に充填されたプラズマ発生ガスを励起してプラズマを発生させ、プラズマによって生成された放射光を反射鏡２０８で反射させて放射するものである。
図１８及び図１９に示した構成によれば、図１７の光源装置の問題点を解決することはできる。しかし、図１８及び図１９の構成では、反射鏡２０６、２０８は、波長選択性が必要であり、製造が難しく、また、確実に波長を切り分けることができない場合がある。更には、反射鏡２０６では放射光の一部が反射鏡２０６に吸収され、反射鏡２０８でも放射光の一部が反射鏡２０８に吸収され、効率良く放射光を利用することができないという問題がある。
本発明の目的は、上記の問題点に鑑みて、プラズマ発生容器にレーザ光を照射してプラズマ発生容器から放射光を放射させる光源装置において、プラズマ発生容器によって楕円反射鏡からの反射光が遮られる反射光阻害領域を利用して、レーザ光を導入することにより、プラズマ発生容器から放射された光を楕円反射面で確実に反射し、その反射光を効率良く利用することのできる光源装置を提供することにある。
本発明は、上記の課題を解決するために、次のような手段を採用した。
第１の手段は、内部に発光物質が封入されたプラズマ発生容器と、一方の焦点に前記プラズマ発生容器が配置された楕円反射鏡と、集光されたレーザ光を前記楕円反射鏡の開口側から前記プラズマ発生容器に導入するレーザ光導入手段とを備え、前記プラズマ発生容器内の発光物質に前記導入されたレーザ光を照射して該発光物質を励起し、前記プラズマ発生容器から放射光を放射し、前記放射光が前記楕円反射鏡によって反射されて反射光となる光源装置であって、前記レーザ光導入手段が、前記プラズマ発生容器によって前記楕円反射鏡からの反射光が遮られる反射光阻害領域に設けられていることを特徴とする光源装置である。
第２の手段は、第１の手段において、前記レーザ光導入手段は、レーザ光発生器から出射するレーザ光を前記プラズマ発生容器に導く光ファイバーと、該光ファイバーの出射端と前記プラズマ発生容器の間に配置された集光レンズとからなることを特徴とする光源装置である。
第３の手段は、第１の手段において、前記レーザ光導入手段は、レーザ光発生器から出射するレーザ光を前記プラズマ発生容器に向けて反射する反射鏡と、該反射鏡と前記プラズマ発生容器の間に配置された集光レンズとからなることを特徴とする光源装置である。
第４の手段は、第１の手段において、前記レーザ光導入手段は、レーザ光発生器から出射するレーザ光を前記プラズマ発生容器に向けて集光して反射する集光反射鏡であることを特徴とする光源装置である。
第５の手段は、第１の手段において、前記レーザ光導入手段は、レーザ光発生器から出射し集光レンズによって集光されたレーザ光を前記プラズマ発生容器に向けて反射する反射鏡であることを特徴とする光源装置である。
第６の手段は、第１の手段において、前記レーザ光導入手段は、レーザ光発生器から出射するレーザ光を前記プラズマ発生容器に導く光ファイバーと、該光ファイバーから出射したレーザ光を集光する前記プラズマ発生容器の一部に形成された集光レンズ部分とからなることを特徴とする光源装置である。
第７の手段は、第１の手段において、前記プラズマ発生容器は、プラズマ発生容器の内部に電極を有しない無電極プラズマ発生容器であることを特徴とする光源装置である。
第８の手段は、第１の手段において、前記プラズマ発生容器は、プラズマ発生容器の内部に一対の電極を有する有電極プラズマ発生容器であることを特徴とする光源装置である。
第９の手段は、第７の手段において、前記プラズマ発生容器に導入されるレーザ光は、パルスレーザからなるプラズマ始動用レーザ光とパルスレーザ又はＣＷレーザからなるプラズマ維持用レーザ光であることを特徴とする光源装置である。
第１０の手段は、第８の手段において、前記プラズマ発生容器に導入されるレーザ光は、パルスレーザ又はＣＷレーザからなるプラズマ維持用レーザ光であることを特徴とする光源装置である。
第１１の手段は、第１の手段ないし第８の手段のいずれか１つの手段において、前記プラズマ発生容器は、加熱手段を有することを特徴とする光源装置である。
第１２の手段は、第１１の手段において、前記加熱手段は、プラズマ発生容器内に埋設されたレーザ光を吸収して発熱する発熱体であることを特徴とする光源装置である。
第１の手段は、内部に発光物質が封入されたプラズマ発生容器と、一方の焦点に前記プラズマ発生容器が配置された楕円反射鏡と、集光されたレーザ光を前記楕円反射鏡の開口側から前記プラズマ発生容器に導入するレーザ光導入手段とを備え、前記プラズマ発生容器内の発光物質に前記導入されたレーザ光を照射して該発光物質を励起し、前記プラズマ発生容器から放射光を放射し、前記放射光が前記楕円反射鏡によって反射されて反射光となる光源装置であって、前記レーザ光導入手段が、前記プラズマ発生容器によって前記楕円反射鏡からの反射光が遮られる反射光阻害領域に設けられていることを特徴とする光源装置である。
第２の手段は、第１の手段において、前記レーザ光導入手段は、レーザ光発生器から出射するレーザ光を前記プラズマ発生容器に導く光ファイバーと、該光ファイバーの出射端と前記プラズマ発生容器の間に配置された集光レンズとからなることを特徴とする光源装置である。
第３の手段は、第１の手段において、前記レーザ光導入手段は、レーザ光発生器から出射するレーザ光を前記プラズマ発生容器に向けて反射する反射鏡と、該反射鏡と前記プラズマ発生容器の間に配置された集光レンズとからなることを特徴とする光源装置である。
第４の手段は、第１の手段において、前記レーザ光導入手段は、レーザ光発生器から出射するレーザ光を前記プラズマ発生容器に向けて集光して反射する集光反射鏡であることを特徴とする光源装置である。
第５の手段は、第１の手段において、前記レーザ光導入手段は、レーザ光発生器から出射し集光レンズによって集光されたレーザ光を前記プラズマ発生容器に向けて反射する反射鏡であることを特徴とする光源装置である。
第６の手段は、第１の手段において、前記レーザ光導入手段は、レーザ光発生器から出射するレーザ光を前記プラズマ発生容器に導く光ファイバーと、該光ファイバーから出射したレーザ光を集光する前記プラズマ発生容器の一部に形成された集光レンズ部分とからなることを特徴とする光源装置である。
第７の手段は、第１の手段において、前記プラズマ発生容器は、プラズマ発生容器の内部に電極を有しない無電極プラズマ発生容器であることを特徴とする光源装置である。
第８の手段は、第１の手段において、前記プラズマ発生容器は、プラズマ発生容器の内部に一対の電極を有する有電極プラズマ発生容器であることを特徴とする光源装置である。
第９の手段は、第７の手段において、前記プラズマ発生容器に導入されるレーザ光は、パルスレーザからなるプラズマ始動用レーザ光とパルスレーザ又はＣＷレーザからなるプラズマ維持用レーザ光であることを特徴とする光源装置である。
第１０の手段は、第８の手段において、前記プラズマ発生容器に導入されるレーザ光は、パルスレーザ又はＣＷレーザからなるプラズマ維持用レーザ光であることを特徴とする光源装置である。
第１１の手段は、第１の手段ないし第８の手段のいずれか１つの手段において、前記プラズマ発生容器は、加熱手段を有することを特徴とする光源装置である。
第１２の手段は、第１１の手段において、前記加熱手段は、プラズマ発生容器内に埋設されたレーザ光を吸収して発熱する発熱体であることを特徴とする光源装置である。
本発明によれば、プラズマ発生容器にレーザ光を導入するレーザ光導入手段が、プラズマ発生容器によって楕円反射鏡からの反射光が遮られる反射光阻害領域に設けられるので、プラズマ発生容器から放射された放射光を楕円反射鏡で反射し、その反射光を効率良く利用することができる。
更に、レーザ光を楕円反射鏡の開口側からプラズマ発生容器に向けて照射するので、照射面の被処理物には、レーザ光が直接照射されることがなく、被処理物がレーザ光によって、損傷されることがない。
更に、レーザ光を楕円反射鏡の開口側からプラズマ発生容器に向けて照射するので、照射面の被処理物には、レーザ光が直接照射されることがなく、被処理物がレーザ光によって、損傷されることがない。
本発明の第１の実施形態を図１を用いて説明する。
図１は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
同図に示すように、プラズマ発生容器１は、石英ガラス製で発光部１１と封止部１２からなり、発光部１１には、発光物質として、例えば、４．５ｍｇ／ｃｍ３の水銀とキセノンが２気圧封入されている。プラズマ発生容器１は、内部に電極が存在しない無電極プラズマ発生容器である。楕円反射鏡２は、頂部開口２１を有し、頂部開口２１にプラズマ発生容器１の封止部１２が挿入され、封止部１２が楕円反射鏡２の背後で保持され、楕円反射鏡２の一方の焦点Ｆ１にプラズマ発生容器１が配置される。楕円反射鏡２の外部には、レーザ光発生器４が設けられ、レーザ光発生器４から、例えば、２０ｋＨｚのパルスレーザ又はＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）レーザからなるレーザ光がレーザ光導入手段３によりプラズマ発生容器１に導入される。
図１は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
同図に示すように、プラズマ発生容器１は、石英ガラス製で発光部１１と封止部１２からなり、発光部１１には、発光物質として、例えば、４．５ｍｇ／ｃｍ３の水銀とキセノンが２気圧封入されている。プラズマ発生容器１は、内部に電極が存在しない無電極プラズマ発生容器である。楕円反射鏡２は、頂部開口２１を有し、頂部開口２１にプラズマ発生容器１の封止部１２が挿入され、封止部１２が楕円反射鏡２の背後で保持され、楕円反射鏡２の一方の焦点Ｆ１にプラズマ発生容器１が配置される。楕円反射鏡２の外部には、レーザ光発生器４が設けられ、レーザ光発生器４から、例えば、２０ｋＨｚのパルスレーザ又はＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）レーザからなるレーザ光がレーザ光導入手段３によりプラズマ発生容器１に導入される。
楕円反射鏡２から反射する反射光のうち、プラズマ発生容器１と楕円反射鏡２の他方の焦点Ｆ２を結ぶ境界線Ｌ１と境界線Ｌ２との間に形成される領域は、反射光がプラズマ発生容器１によって遮られる領域であり、この領域を反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２とする。レーザ光導入手段３は、レーザ光発生器４から出射するレーザ光をプラズマ発生容器１に導く光ファイバー３１と、光ファイバー３１の出射端とプラズマ発生容器１との間に配置された集光レンズ３２とからなり、反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられる。レーザ光は、集光レンズ３２によって集光されてプラズマ発生容器１に照射され、レーザ光を集光することにより、集光点でエネルギー密度を高めることができ、発光物質を励起させ、放射光を発生させることができる。
本実施形態の発明によれば、レーザ光導入手段３である光ファイバー３１と集光レンズ３２が、反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられているので、プラズマ発生容器１からの放射光が楕円反射鏡２で反射し、その反射光を遮ることがなく、効率よく反射光を利用することができる。また、集光されたレーザ光を、レーザ光導入手段３によって、楕円反射鏡２の開口側からプラズマ発生容器１に導入するため、照射面の被処理物には、直接レーザ光が照射されることがなく、被処理物がレーザ光によって、損傷されることがない。また、レーザ光は、楕円反射鏡２の光軸Ｘに沿って進行するように構成されるので、プラズマ発生容器１内で発生するプラズマが光軸Ｘ方向に伸び、楕円反射鏡２によって、放射光を捕捉する割合が高くなり、放射光を効率よく利用することができる。
本発明の第２の実施形態を図２を用いて説明する。
図２は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
同図に示すように、レーザ光導入手段３は、レーザ光発生器４から出射するレーザ光をプラズマ発生容器１に向けて反射する反射鏡３３と、反射鏡３３とプラズマ発生容器１との間に配置された集光レンズ３２とからなり、反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられる。反射鏡３３によって反射されて導入されたレーザ光は、集光レンズ３２によって集光されてプラズマ発生容器１に照射されるので、集光点でエネルギー密度を高めることができ、発光物質を励起させ、放射光を発生させることができる。なお、その他の構成は図１に示した同符号の構成に対応する。
図２は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
同図に示すように、レーザ光導入手段３は、レーザ光発生器４から出射するレーザ光をプラズマ発生容器１に向けて反射する反射鏡３３と、反射鏡３３とプラズマ発生容器１との間に配置された集光レンズ３２とからなり、反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられる。反射鏡３３によって反射されて導入されたレーザ光は、集光レンズ３２によって集光されてプラズマ発生容器１に照射されるので、集光点でエネルギー密度を高めることができ、発光物質を励起させ、放射光を発生させることができる。なお、その他の構成は図１に示した同符号の構成に対応する。
本実施形態の発明によれば、レーザ光導入手段３である反射鏡３３と集光レンズ３２が、反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられているので、プラズマ発生容器１からの放射光が楕円反射鏡２で反射し、その反射光を遮ることがなく、効率よく反射光を利用することができる。また、集光されたレーザ光を、レーザ光導入手段３によって、楕円反射鏡２の開口側からプラズマ発生容器１に導入するため、照射面の被処理物には、直接レーザ光が照射されることがなく、被処理物がレーザ光によって、損傷されることがない。また、レーザ光は、楕円反射鏡２の光軸Ｘに沿って進行するように構成されているので、プラズマ発生容器１内で発生するプラズマが光軸Ｘ方向に伸びるので、楕円反射鏡２によって、放射光を捕捉する割合が高くなり、放射光を効率よく利用することができる。
本発明の第３の実施形態を図３を用いて説明する。
図３は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
同図に示すように、レーザ光導入手段３は、レーザ光発生器４から出射するレーザ光をプラズマ発生容器１に向けて集光して反射する集光反射鏡３４からなり、反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられる。集光反射鏡３４によって集光して反射されたレーザ光は、プラズマ発生容器１に照射され、レーザ光が集光されているので、集光点でエネルギー密度を高めることができ、発光物質を励起させ、放射光を発生させることができる。なお、その他の構成は図１に示した同符号の構成に対応する。
図３は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
同図に示すように、レーザ光導入手段３は、レーザ光発生器４から出射するレーザ光をプラズマ発生容器１に向けて集光して反射する集光反射鏡３４からなり、反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられる。集光反射鏡３４によって集光して反射されたレーザ光は、プラズマ発生容器１に照射され、レーザ光が集光されているので、集光点でエネルギー密度を高めることができ、発光物質を励起させ、放射光を発生させることができる。なお、その他の構成は図１に示した同符号の構成に対応する。
本実施形態の発明によれば、レーザ光導入手段３である集光反射鏡３４が、反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられているので、プラズマ発生容器１からの放射光が楕円反射鏡２で反射し、その反射光を遮ることがなく、効率よく反射光を利用することができる。また、レーザ光導入手段３によって、集光されたレーザ光を、楕円反射鏡２の開口側からプラズマ発生容器１に導入されるため、照射面の被処理物には、直接レーザ光が照射されることがなく、被処理物がレーザ光によって、損傷されることはない。また、レーザ光は、楕円反射鏡２の光軸Ｘに沿って進行するように構成されているので、プラズマ発生容器１内で発生するプラズマが光軸Ｘ方向に伸び、楕円反射鏡２によって、放射光を捕捉する割合が高くなり、放射光を効率よく利用することができる。
本発明の第４の実施形態を図４を用いて説明する。
図４は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
同図に示すように、レーザ光導入手段３は、レーザ光発生器４から出射し集光レンズ５によって集光されたレーザ光をプラズマ発生容器１に向けて反射する反射鏡３３であり、反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられる。反射鏡３３によって反射されて導入されたレーザ光は、プラズマ発生容器１に照射され、レーザ光が集光されているので、集光点でエネルギー密度を高めることができ、発光物質を励起させ、放射光を発生させることができる。なお、その他の構成は図１に示した同符号の構成に対応する。
図４は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
同図に示すように、レーザ光導入手段３は、レーザ光発生器４から出射し集光レンズ５によって集光されたレーザ光をプラズマ発生容器１に向けて反射する反射鏡３３であり、反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられる。反射鏡３３によって反射されて導入されたレーザ光は、プラズマ発生容器１に照射され、レーザ光が集光されているので、集光点でエネルギー密度を高めることができ、発光物質を励起させ、放射光を発生させることができる。なお、その他の構成は図１に示した同符号の構成に対応する。
本実施形態の発明によれば、レーザ光導入手段３である集光反射鏡３３が、反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられているので、プラズマ発生容器１からの放射光が楕円反射鏡２で反射し、その反射光を遮ることがなく、効率よく反射光を利用することができる。また、レーザ光導入手段３によって、集光されたレーザ光を、楕円反射鏡２の開口側からプラズマ発生容器１に導入されるため、照射面の被処理物には、直接レーザ光が照射されることがなく、被処理物がレーザ光によって、損傷されることはない。また、レーザ光は、楕円反射鏡２の光軸Ｘに沿って進行するように構成されているので、プラズマ発生容器１内で発生するプラズマが光軸Ｘ方向に伸び、楕円反射鏡２によって、放射光を捕捉する割合が高くなり、放射光を効率よく利用することができる。
本発明の第５の実施形態を図５を用いて説明する。
図５は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
同図に示すように、レーザ光導入手段３は、レーザ光発生器４から出射するレーザ光をプラズマ発生容器１に導く光ファイバー３１と、光ファイバー３１から出射したレーザ光を集光するプラズマ発生容器１の一部に形成された集光レンズ部分３５とからなり、反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられる。レーザ光は、集光レンズ部分３５によって集光されてプラズマ発生容器１内に導入され照射されるので、集光点でエネルギー密度を高めることができ、発光物質を励起させ、放射光を発生させることができる。なお、その他の構成は図１に示した同符号の構成に対応する。
図５は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
同図に示すように、レーザ光導入手段３は、レーザ光発生器４から出射するレーザ光をプラズマ発生容器１に導く光ファイバー３１と、光ファイバー３１から出射したレーザ光を集光するプラズマ発生容器１の一部に形成された集光レンズ部分３５とからなり、反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられる。レーザ光は、集光レンズ部分３５によって集光されてプラズマ発生容器１内に導入され照射されるので、集光点でエネルギー密度を高めることができ、発光物質を励起させ、放射光を発生させることができる。なお、その他の構成は図１に示した同符号の構成に対応する。
本実施形態の発明によれば、レーザ光導入手段３であるレーザ光発生器４から出射するレーザ光をプラズマ発生容器１に導く光ファイバー３１と、光ファイバー３１から出射したレーザ光を集光するプラズマ発生容器１の一部に形成された集光レンズ部分３５が、反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられているので、プラズマ発生容器１からの放射光が楕円反射鏡２で反射し、その反射光を遮ることがなく、効率よく反射光を利用することができる。また、レーザ光導入手段３によって、集光されたレーザ光を、楕円反射鏡２の開口側からプラズマ発生容器１に導入されるため、照射面の被処理物には、直接レーザ光が照射されることがなく、被処理物がレーザ光によって、損傷されることはない。また、レーザ光は、楕円反射鏡２の光軸Ｘに沿って進行するように構成されているので、プラズマ発生容器１内で発生するプラズマが光軸Ｘ方向に伸び、楕円反射鏡２によって、放射光を捕捉する割合が高くなり、放射光を効率よく利用することができる。
本発明の第６の実施形態を図６を用いて説明する。
図６は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
同図に示すように、レーザ光導入手段３は、レーザ光発生器４Ａから出射するレーザ光Ａを導く光ファイバー３１Ａと、レーザ光発生器４Ｂから出射するレーザ光Ｂを導く光ファイバー３１Ｂと、光ファイバー３１Ａと光ファイバー３１Ｂの出射端とプラズマ発生容器１との間に配置された集光レンズ３２とからなり、レーザ光導入手段３は、反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられる。レーザ光ＡはＣＷレーザからなるプラズマ維持用レーザ光であり、レーザ光Ｂは、例えば、２０ｋＨｚのパルスレーザからなるプラズマ始動用レーザ光である。レーザ光Ｂをレーザ光Ａに重畳することにより、プラズマ発生容器１内の発光物質の励起を助長し、レーザ光Ａのみを照射した場合に比べて、確実にプラズマを発生させることができる。なお、プラズマが発生して安定化後、レーザ光Ｂを停止する。また、レーザ光Ａとレーザ光Ｂの印加時期は、同時でもよいし、両者が前後してもよい。また、レーザ光Ａとレーザ光Ｂとは、上記の組み合わせの他に、レーザ光Ａ及びレーザ光Ｂを共にパルスレーザとしてもよい。なお、本実施形態の他の構成及び効果は、第１の実施形態の場合と同様であるので、説明を省略する。
図６は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
同図に示すように、レーザ光導入手段３は、レーザ光発生器４Ａから出射するレーザ光Ａを導く光ファイバー３１Ａと、レーザ光発生器４Ｂから出射するレーザ光Ｂを導く光ファイバー３１Ｂと、光ファイバー３１Ａと光ファイバー３１Ｂの出射端とプラズマ発生容器１との間に配置された集光レンズ３２とからなり、レーザ光導入手段３は、反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられる。レーザ光ＡはＣＷレーザからなるプラズマ維持用レーザ光であり、レーザ光Ｂは、例えば、２０ｋＨｚのパルスレーザからなるプラズマ始動用レーザ光である。レーザ光Ｂをレーザ光Ａに重畳することにより、プラズマ発生容器１内の発光物質の励起を助長し、レーザ光Ａのみを照射した場合に比べて、確実にプラズマを発生させることができる。なお、プラズマが発生して安定化後、レーザ光Ｂを停止する。また、レーザ光Ａとレーザ光Ｂの印加時期は、同時でもよいし、両者が前後してもよい。また、レーザ光Ａとレーザ光Ｂとは、上記の組み合わせの他に、レーザ光Ａ及びレーザ光Ｂを共にパルスレーザとしてもよい。なお、本実施形態の他の構成及び効果は、第１の実施形態の場合と同様であるので、説明を省略する。
本発明の第７の実施形態を図７を用いて説明する。
図７は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
同図に示すように、レーザ光導入手段３は、レーザ光発生器４Ａから出射して反射鏡６を透過したレーザ光Ａ及びレーザ光発生器４Ｂから出射して反射鏡６によって反射されたレーザ光Ｂをプラズマ発生容器１に向けて反射する反射鏡３３と、反射鏡３３とプラズマ発生容器１との間に配置された集光レンズ３２とからなり、レーザ光導入手段３は、反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられる。レーザ光ＡはＣＷレーザからなるプラズマ維持用レーザ光であり、レーザ光Ｂはパルスレーザからなるプラズマ始動用レーザ光である。レーザ光Ｂをレーザ光Ａに重畳することにより、プラズマ発生容器１内の発光物質の励起を助長し、レーザ光Ａのみを照射する場合に比べて、確実にプラズマを発生させることができる。なお、プラズマが発生して安定化後、レーザ光Ｂを停止する。また、レーザ光Ａとレーザ光Ｂの印加時期は、同時でもよいし、両者が前後してもよい。レーザ光Ａとレーザ光Ｂとは、上記の組み合わせの他に、レーザ光Ａ及びレーザ光Ｂ共にパルスレーザとしてもよい。なお、本実施形態の他の構成及び効果は、第２の実施形態の場合と同様であるので、説明を省略する。
図７は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
同図に示すように、レーザ光導入手段３は、レーザ光発生器４Ａから出射して反射鏡６を透過したレーザ光Ａ及びレーザ光発生器４Ｂから出射して反射鏡６によって反射されたレーザ光Ｂをプラズマ発生容器１に向けて反射する反射鏡３３と、反射鏡３３とプラズマ発生容器１との間に配置された集光レンズ３２とからなり、レーザ光導入手段３は、反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられる。レーザ光ＡはＣＷレーザからなるプラズマ維持用レーザ光であり、レーザ光Ｂはパルスレーザからなるプラズマ始動用レーザ光である。レーザ光Ｂをレーザ光Ａに重畳することにより、プラズマ発生容器１内の発光物質の励起を助長し、レーザ光Ａのみを照射する場合に比べて、確実にプラズマを発生させることができる。なお、プラズマが発生して安定化後、レーザ光Ｂを停止する。また、レーザ光Ａとレーザ光Ｂの印加時期は、同時でもよいし、両者が前後してもよい。レーザ光Ａとレーザ光Ｂとは、上記の組み合わせの他に、レーザ光Ａ及びレーザ光Ｂ共にパルスレーザとしてもよい。なお、本実施形態の他の構成及び効果は、第２の実施形態の場合と同様であるので、説明を省略する。
本発明の第８の実施形態を図８を用いて説明する。
図８は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
同図に示すように、レーザ光導入手段３は、レーザ光発生器４Ａから出射したレーザ光Ａをプラズマ発生容器１に向けて反射する反射鏡３３Ａと、レーザ光発生器４Ｂから出射したレーザ光Ｂをプラズマ発生容器１に向けて反射する反射鏡３３Ｂと、反射鏡３３Ａ及び反射鏡３３Ｂとプラズマ発生容器１との間に配置された集光レンズ３２とからなり、レーザ光導入手段３は、反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられる。レーザ光ＡはＣＷレーザからなるプラズマ維持用レーザ光であり、レーザ光Ｂはパルスレーザからなるプラズマ始動用レーザ光である。レーザ光Ｂをレーザ光Ａに重畳することにより、プラズマ発生容器１内の発光物質の励起を助長し、レーザ光Ａのみを照射する場合に比べて、確実にプラズマを発生させることができる。なお、プラズマが発生しての安定化後、レーザ光Ｂを停止する。また、レーザ光Ａとレーザ光Ｂの印加時期は、同時でもよいし、両者が前後してもよい。レーザ光Ａとレーザ光Ｂとは、上記の組み合わせの他に、レーザ光Ａ及びレーザ光Ｂ共にパルスレーザとしてもよい。なお、本実施形態の他の構成及び効果は、第２の実施形態の場合と同様であるので、説明を省略する。
図８は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
同図に示すように、レーザ光導入手段３は、レーザ光発生器４Ａから出射したレーザ光Ａをプラズマ発生容器１に向けて反射する反射鏡３３Ａと、レーザ光発生器４Ｂから出射したレーザ光Ｂをプラズマ発生容器１に向けて反射する反射鏡３３Ｂと、反射鏡３３Ａ及び反射鏡３３Ｂとプラズマ発生容器１との間に配置された集光レンズ３２とからなり、レーザ光導入手段３は、反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられる。レーザ光ＡはＣＷレーザからなるプラズマ維持用レーザ光であり、レーザ光Ｂはパルスレーザからなるプラズマ始動用レーザ光である。レーザ光Ｂをレーザ光Ａに重畳することにより、プラズマ発生容器１内の発光物質の励起を助長し、レーザ光Ａのみを照射する場合に比べて、確実にプラズマを発生させることができる。なお、プラズマが発生しての安定化後、レーザ光Ｂを停止する。また、レーザ光Ａとレーザ光Ｂの印加時期は、同時でもよいし、両者が前後してもよい。レーザ光Ａとレーザ光Ｂとは、上記の組み合わせの他に、レーザ光Ａ及びレーザ光Ｂ共にパルスレーザとしてもよい。なお、本実施形態の他の構成及び効果は、第２の実施形態の場合と同様であるので、説明を省略する。
本発明の第９の実施形態を図９を用いて説明する。
図９は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
同図に示すように、レーザ光導入手段３は、レーザ光発生器４Ａから出射したレーザ光Ａをプラズマ発生容器１に向けて反射する反射鏡３３Ａと、反射鏡３３Ａとプラズマ発生容器１との間に配置された集光レンズ３２Ａとからなり、レーザ光導入手段３は、反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられる。一方、楕円反射鏡２の頂部開口２１付近に設けられたレーザ光発生器４Ｂから出射するレーザ光Ｂを集光レンズ７で集光してプラズマ発生容器１に照射する。レーザ光ＡはＣＷレーザからなるプラズマ維持用レーザ光であり、レーザ光Ｂはパルスレーザからなるプラズマ始動用レーザ光である。レーザ光Ｂをレーザ光Ａに重畳することにより、プラズマ発生容器１内の発光物質の励起を助長し、レーザ光Ａのみを照射する場合に比べて、確実にプラズマを発生させることができる。なお、プラズマが発生して安定化後、レーザ光Ｂを停止する。また、レーザ光Ａとレーザ光Ｂの印加時期は、同時でもよいし、両者が前後してもよい。レーザ光Ａとレーザ光Ｂとは、上記の組み合わせの他に、レーザ光Ａ及びレーザ光Ｂ共にパルスレーザとしてもよい。なお、本実施形態の他の構成及び効果は、第２の実施形態の場合と同様であるので、説明を省略する。
図９は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
同図に示すように、レーザ光導入手段３は、レーザ光発生器４Ａから出射したレーザ光Ａをプラズマ発生容器１に向けて反射する反射鏡３３Ａと、反射鏡３３Ａとプラズマ発生容器１との間に配置された集光レンズ３２Ａとからなり、レーザ光導入手段３は、反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられる。一方、楕円反射鏡２の頂部開口２１付近に設けられたレーザ光発生器４Ｂから出射するレーザ光Ｂを集光レンズ７で集光してプラズマ発生容器１に照射する。レーザ光ＡはＣＷレーザからなるプラズマ維持用レーザ光であり、レーザ光Ｂはパルスレーザからなるプラズマ始動用レーザ光である。レーザ光Ｂをレーザ光Ａに重畳することにより、プラズマ発生容器１内の発光物質の励起を助長し、レーザ光Ａのみを照射する場合に比べて、確実にプラズマを発生させることができる。なお、プラズマが発生して安定化後、レーザ光Ｂを停止する。また、レーザ光Ａとレーザ光Ｂの印加時期は、同時でもよいし、両者が前後してもよい。レーザ光Ａとレーザ光Ｂとは、上記の組み合わせの他に、レーザ光Ａ及びレーザ光Ｂ共にパルスレーザとしてもよい。なお、本実施形態の他の構成及び効果は、第２の実施形態の場合と同様であるので、説明を省略する。
本発明の第１０の実施形態を図１０を用いて説明する。
図１０は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
同図に示すように、レーザ光導入手段３は、レーザ光発生器４Ａから出射して反射鏡６を透過したレーザ光Ａ及びレーザ光発生器４Ｂから出射して反射鏡６によって反射されたレーザ光Ｂをプラズマ発生容器１に向けて集光し反射する集光反射鏡３４からなり、レーザ光導入手段３は、反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられる。レーザ光ＡはＣＷレーザからなるプラズマ維持用レーザ光であり、レーザ光Ｂはパルスレーザからなるプラズマ始動用レーザ光である。レーザ光Ｂをレーザ光Ａに重畳することにより、プラズマ発生容器１内の発光物質の励起を助長し、レーザ光Ａのみを照射する場合に比べて、確実にプラズマを発生させることができる。なお、プラズマが発生して安定化後、レーザ光Ｂを停止する。また、レーザ光Ａとレーザ光Ｂの印加時期は、同時でもよいし、両者が前後してもよい。レーザ光Ａとレーザ光Ｂとは、上記の組み合わせの他に、レーザ光Ａ及びレーザ光Ｂを共にパルスレーザとしてもよい。なお、本実施形態の他の構成及び効果は、第３の実施形態の場合と同様であるので、説明を省略する。
図１０は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
同図に示すように、レーザ光導入手段３は、レーザ光発生器４Ａから出射して反射鏡６を透過したレーザ光Ａ及びレーザ光発生器４Ｂから出射して反射鏡６によって反射されたレーザ光Ｂをプラズマ発生容器１に向けて集光し反射する集光反射鏡３４からなり、レーザ光導入手段３は、反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられる。レーザ光ＡはＣＷレーザからなるプラズマ維持用レーザ光であり、レーザ光Ｂはパルスレーザからなるプラズマ始動用レーザ光である。レーザ光Ｂをレーザ光Ａに重畳することにより、プラズマ発生容器１内の発光物質の励起を助長し、レーザ光Ａのみを照射する場合に比べて、確実にプラズマを発生させることができる。なお、プラズマが発生して安定化後、レーザ光Ｂを停止する。また、レーザ光Ａとレーザ光Ｂの印加時期は、同時でもよいし、両者が前後してもよい。レーザ光Ａとレーザ光Ｂとは、上記の組み合わせの他に、レーザ光Ａ及びレーザ光Ｂを共にパルスレーザとしてもよい。なお、本実施形態の他の構成及び効果は、第３の実施形態の場合と同様であるので、説明を省略する。
本発明の第１１の実施形態を図１１を用いて説明する。
図１１は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
同図に示すように、レーザ光導入手段３は、レーザ光発生器４Ａから出射するレーザ光Ａを導く光ファイバー３１Ａと、レーザ光発生器４Ｂから出射するレーザ光Ｂを導く光ファイバー３１Ｂと、光ファイバー３１Ａと光ファイバー３１Ｂから出射したレーザ光Ａ及びレーザ光Ｂを集光するプラズマ発生容器１の一部に形成された集光レンズ部分３５とからなり、レーザ光導入手段３は、反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられる。レーザ光ＡはＣＷレーザからなるプラズマ維持用レーザ光であり、レーザ光Ｂはパルスレーザからなるプラズマ始動用レーザ光である。レーザ光Ｂをレーザ光Ａに重畳することにより、プラズマ発生容器１内の発光物質の励起を助長し、レーザ光Ａのみを照射した場合に比べて、確実にプラズマを発生させることができる。なお、プラズマが発生して安定化後、レーザ光Ｂを停止する。また、レーザ光Ａとレーザ光Ｂの印加時期は、同時でもよいし、両者が前後してもよい。また、レーザ光Ａとレーザ光Ｂとは、上記の組み合わせの他に、レーザ光Ａ及びレーザ光Ｂを共にパルスレーザとしてもよい。なお、本実施形態の他の構成及び効果は、第１の実施形態の場合と同様であるので、説明を省略する。
図１１は、本実施形態の発明に係る光源装置の構成を示す図である。
同図に示すように、レーザ光導入手段３は、レーザ光発生器４Ａから出射するレーザ光Ａを導く光ファイバー３１Ａと、レーザ光発生器４Ｂから出射するレーザ光Ｂを導く光ファイバー３１Ｂと、光ファイバー３１Ａと光ファイバー３１Ｂから出射したレーザ光Ａ及びレーザ光Ｂを集光するプラズマ発生容器１の一部に形成された集光レンズ部分３５とからなり、レーザ光導入手段３は、反射光阻害領域Ｌ１−Ｌ２に設けられる。レーザ光ＡはＣＷレーザからなるプラズマ維持用レーザ光であり、レーザ光Ｂはパルスレーザからなるプラズマ始動用レーザ光である。レーザ光Ｂをレーザ光Ａに重畳することにより、プラズマ発生容器１内の発光物質の励起を助長し、レーザ光Ａのみを照射した場合に比べて、確実にプラズマを発生させることができる。なお、プラズマが発生して安定化後、レーザ光Ｂを停止する。また、レーザ光Ａとレーザ光Ｂの印加時期は、同時でもよいし、両者が前後してもよい。また、レーザ光Ａとレーザ光Ｂとは、上記の組み合わせの他に、レーザ光Ａ及びレーザ光Ｂを共にパルスレーザとしてもよい。なお、本実施形態の他の構成及び効果は、第１の実施形態の場合と同様であるので、説明を省略する。
図１２は、第１ないし第４の各実施形態及び第６ないし第１０の各実施形態に示されたプラズマ発生容器１の詳細な構成を示す図である。
同図に示すように、プラズマ発生容器１は、プラズマ発生容器１内部に電極を有しない無電極プラズマ発生容器であり、プラズマ発生容器１の封止部１２は、加熱手段であるヒータ１３とレーザ光を吸収して発熱する発熱体１４が配置されている。発熱体１４は、純カーボンやカーボン混合体、アルミニウム、金属やセラミクス上に酸化三鉄を被覆したものである。また、ヒータ１３と発熱体１４のどちらか一方でもよい。プラズマ発生容器１に加熱手段を設けることにより、プラズマ発生容器１の温度を上げ、発光物質の励起を助長することができる。
同図に示すように、プラズマ発生容器１は、プラズマ発生容器１内部に電極を有しない無電極プラズマ発生容器であり、プラズマ発生容器１の封止部１２は、加熱手段であるヒータ１３とレーザ光を吸収して発熱する発熱体１４が配置されている。発熱体１４は、純カーボンやカーボン混合体、アルミニウム、金属やセラミクス上に酸化三鉄を被覆したものである。また、ヒータ１３と発熱体１４のどちらか一方でもよい。プラズマ発生容器１に加熱手段を設けることにより、プラズマ発生容器１の温度を上げ、発光物質の励起を助長することができる。
図１３は、第５及び第１１の実施形態に示されたプラズマ発生容器１の詳細な構成を示す図である。
同図に示すように、プラズマ発生容器１には、レーザ光を集光するプラズマ発生容器１の一部に形成された集光レンズ部分３５が形成されている。その他の構成及び効果は、図１２において説明したプラズマ発生容器１と同様であるので、説明を省略する。
同図に示すように、プラズマ発生容器１には、レーザ光を集光するプラズマ発生容器１の一部に形成された集光レンズ部分３５が形成されている。その他の構成及び効果は、図１２において説明したプラズマ発生容器１と同様であるので、説明を省略する。
図１４は、図１２に示した無電極プラズマ発生容器に代えて、第１ないし第４の各実施形態及び第６ないし第１０の各実施形態に示されたプラズマ発生容器１として有電極プラズマ発生容器を用いる場合のプラズマ発生容器１の構成を示す図である。
同図に示すように、プラズマ発生容器１は、プラズマ発生容器１の内部に一対の電極１５、１６を有する有電極プラズマ発生容器であり、電極１５、１６は、封止部１２に埋設された金属箔１７に接続されており、金属箔１７に繋がる外部リード１８が封止部１２から外部に突出している。
第１ないし第４の各実施形態の場合は、外部リード１７に不図示の電源から放電開始用の電圧が供給され、電極１５、１６間に電圧が印加されると、プラズマ発生容器１内の発光物質の励起が助長され、レーザ光が照射されるだけの場合に比べて、プラズマを確実に発生させることができる。なお、プラズマが発生して安定した後は、電極１５、１６間への給電を停止する。
第６ないし第１０の各実施形態の場合は、プラズマ始動用のパルスレーザからなるレーザ光Ｂを照射すると共に、放電始動用の電圧を電極１５、１６に印加してその後停止し、プラズマ維持用のパルスレーザ又はＣＷレーザからなるレーザ光Ａを照射する。又は、プラズマ始動用のパルスレーザからなるレーザ光Ｂを照射し、放電維持用の電圧を電極１５、１６に印加すると共に、プラズマ維持用のパルスレーザ又はＣＷレーザからなるレーザ光Ａを照射するようにしてもよい。
同図に示すように、プラズマ発生容器１は、プラズマ発生容器１の内部に一対の電極１５、１６を有する有電極プラズマ発生容器であり、電極１５、１６は、封止部１２に埋設された金属箔１７に接続されており、金属箔１７に繋がる外部リード１８が封止部１２から外部に突出している。
第１ないし第４の各実施形態の場合は、外部リード１７に不図示の電源から放電開始用の電圧が供給され、電極１５、１６間に電圧が印加されると、プラズマ発生容器１内の発光物質の励起が助長され、レーザ光が照射されるだけの場合に比べて、プラズマを確実に発生させることができる。なお、プラズマが発生して安定した後は、電極１５、１６間への給電を停止する。
第６ないし第１０の各実施形態の場合は、プラズマ始動用のパルスレーザからなるレーザ光Ｂを照射すると共に、放電始動用の電圧を電極１５、１６に印加してその後停止し、プラズマ維持用のパルスレーザ又はＣＷレーザからなるレーザ光Ａを照射する。又は、プラズマ始動用のパルスレーザからなるレーザ光Ｂを照射し、放電維持用の電圧を電極１５、１６に印加すると共に、プラズマ維持用のパルスレーザ又はＣＷレーザからなるレーザ光Ａを照射するようにしてもよい。
図１５は、図１３に示した無電極プラズマ発生容器に代えて、第５及び第１１の各実施形態に示されたプラズマ発生容器１として有電極プラズマ発生容器を用いる場合のプラズマ発生容器１の構成を示す図である。
同図に示すように、プラズマ発生容器１には、レーザ光を集光するプラズマ発生容器１の一部に集光レンズ部分３５が形成されている。その他の構成及び効果は、図１４において説明したプラズマ発生容器１と同様であるので、説明を省略する。
同図に示すように、プラズマ発生容器１には、レーザ光を集光するプラズマ発生容器１の一部に集光レンズ部分３５が形成されている。その他の構成及び効果は、図１４において説明したプラズマ発生容器１と同様であるので、説明を省略する。
１ プラズマ発生容器
１１ 発光部
１２ 封止部
１３ ヒータ
１４ 発熱体
１５、１６ 一対の電極
１７ 金属箔
１８ 外部リード
２ 楕円反射鏡
２１ 頂部開口
３ レーザ光導入手段
３１ 光ファイバー
３１Ａ 光ファイバー
３１Ｂ 光ファイバー
３２ 集光レンズ
３２Ａ 集光レンズ
３３ 反射鏡
３３Ａ 反射鏡
３３Ｂ 反射鏡
３４ 集光反射鏡
３５ 集光レンズ部分
４ レーザ光発生器
４Ａ レーザ光発生器
４Ｂ レーザ光発生器
５ 集光レンズ
６ 反射鏡
Ｌ１、Ｌ２ 境界線
Ｌ１−Ｌ２ 反射光阻害領域
１１ 発光部
１２ 封止部
１３ ヒータ
１４ 発熱体
１５、１６ 一対の電極
１７ 金属箔
１８ 外部リード
２ 楕円反射鏡
２１ 頂部開口
３ レーザ光導入手段
３１ 光ファイバー
３１Ａ 光ファイバー
３１Ｂ 光ファイバー
３２ 集光レンズ
３２Ａ 集光レンズ
３３ 反射鏡
３３Ａ 反射鏡
３３Ｂ 反射鏡
３４ 集光反射鏡
３５ 集光レンズ部分
４ レーザ光発生器
４Ａ レーザ光発生器
４Ｂ レーザ光発生器
５ 集光レンズ
６ 反射鏡
Ｌ１、Ｌ２ 境界線
Ｌ１−Ｌ２ 反射光阻害領域
Claims (12)
- 内部に発光物質が封入されたプラズマ発生容器と、一方の焦点に前記プラズマ発生容器が配置された楕円反射鏡と、集光されたレーザ光を前記楕円反射鏡の開口側から前記プラズマ発生容器に導入するレーザ光導入手段とを備え、
前記プラズマ発生容器内の発光物質に前記導入されたレーザ光を照射して該発光物質を励起し、前記プラズマ発生容器から放射光を放射し、前記放射光が前記楕円反射鏡によって反射されて反射光となる光源装置であって、
前記レーザ光導入手段が、前記プラズマ発生容器によって前記楕円反射鏡からの反射光が遮られる反射光阻害領域に設けられていることを特徴とする光源装置。 - 前記レーザ光導入手段は、レーザ光発生器から出射するレーザ光を前記プラズマ発生容器に導く光ファイバーと、該光ファイバーの出射端と前記プラズマ発生容器の間に配置された集光レンズとからなることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
- 前記レーザ光導入手段は、レーザ光発生器から出射するレーザ光を前記プラズマ発生容器に向けて反射する反射鏡と、該反射鏡と前記プラズマ発生容器の間に配置された集光レンズとからなることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
- 前記レーザ光導入手段は、レーザ光発生器から出射するレーザ光を前記プラズマ発生容器に向けて集光して反射する集光反射鏡であることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
- 前記レーザ光導入手段は、レーザ光発生器から出射し集光レンズによって集光されたレ
ーザ光を前記プラズマ発生容器に向けて反射する反射鏡であることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。 - 前記レーザ光導入手段は、レーザ光発生器から出射するレーザ光を前記プラズマ発生容器に導く光ファイバーと、該光ファイバーから出射したレーザ光を集光する前記プラズマ発生容器の一部に形成された集光レンズ部分とからなることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
- 前記プラズマ発生容器は、プラズマ発生容器の内部に電極を有しない無電極プラズマ発生容器であることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
- 前記プラズマ発生容器は、プラズマ発生容器の内部に一対の電極を有する有電極プラズマ発生容器であることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
- 前記プラズマ発生容器に導入されるレーザ光は、パルスレーザからなるプラズマ始動用レーザ光とパルスレーザ又はＣＷレーザからなるプラズマ維持用レーザ光であることを特徴とする請求項７に記載の光源装置。
- 前記プラズマ発生容器に導入されるレーザ光は、パルスレーザ又はＣＷレーザからなるプラズマ維持用レーザ光であることを特徴とする請求項８に記載の光源装置。
- 前記プラズマ発生容器は、加熱手段を有することを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１つの請求項に記載の光源装置。
- 前記加熱手段は、プラズマ発生容器内に埋設されたレーザ光を吸収して発熱する発熱体であることを特徴とする請求項１１に記載の光源装置。
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