JP2016502764A - 拡散冷却方式ガスレーザ装置および拡散冷却方式ガスレーザ装置での放電分布の調整方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (20)
- 拡散冷却方式ガスレーザ装置(1)であって、
当該ガスレーザ装置(1)は、第1の電極(2)と、第2の電極(5)と、当該第1の電極(2)と第2の電極(5)との間に配置されている放電ギャップ(4)とを有しており、
前記2つの電極のうちの少なくとも1つの電極(5)上の、放電ギャップ側に、誘電体(13)が配置されており、
前記放電ギャップ(4)内の放電分布に影響を与える、当該誘電体(13)の誘電厚d/εresは、前記誘電体(13)が上部に配置されている前記電極(5)の少なくとも1つのディメンジョンに沿って、殊に面にわたって変化し、ここで、dは前記誘電体(13)の厚みであり、εresは前記誘電体(13)の、結果として生じる誘電率である、ガスレーザ装置(1)において、
前記誘電体(13、21、31、41、51)の最も厚い箇所の厚さは少なくとも1mmである、または、電極の長さの100分の1を上回る、または、入力されるべき高周波電力の周波数によって決まる波長の1000分の1を上回る、
ことを特徴とする拡散冷却方式ガスレーザ装置(1)。 - 前記誘電体(13)は、前記電極(5)の少なくとも1つのディメンジョンに沿って、前記結果として生じる誘電率εresの変化を有しており、当該変化は前記誘電体(13)の前記誘電厚に影響を与える、請求項1のガスレーザ装置。
- 前記誘電体(13)は、前記電極の少なくとも1つのディメンジョンに沿って、厚さの変化を有しており、当該変化は前記誘電体(13)の前記誘電厚に影響を与える、請求項1または2記載のガスレーザ装置。
- 前記電極(5、30)の少なくとも1つのディメンジョンに沿った前記誘電厚の分布は無段階である、または、少なくとも2つ、殊に少なくとも3つの段階を有する段階形状である、請求項1から3までのいずれか1項記載のガスレーザ装置。
- 前記誘電体(13、21、31、41、51)は、異なる誘電率εrを備えた少なくとも2つの材料成分(6〜9、22、23、32、33、42、43、52、53)を有しており、
少なくとも1つの材料成分(9、22、23、32、33、43、53)の厚さは、前記電極(5、20、30、40、50)の少なくとも1つのディメンジョンに沿って変化する、請求項1から4までのいずれか1項記載のガスレーザ装置。 - 前記誘電体(13、21、31、41、51)は、異なる誘電率εrを備えた少なくとも2つの材料成分(6〜9、22、23、32、33、42、43、52、53)を有しており、
当該少なくとも2つの材料成分(6〜9、22、23、32、33、42、43、52、53)は放電ギャップの方向において相互に重なって配置されており、
前記少なくとも2つの材料層(6〜9、22、23、32、33、42、43、52、53)の厚さの比は、前記電極の少なくとも1つのディメンジョンに沿って変化する、請求項1から5までのいずれか1項記載のガスレーザ装置。 - 前記誘電体(13、21、31、41、51)は、異なる誘電率εrを備えた少なくとも2つの材料成分(6〜9、22、23、32、33、42、43、52、53)を有しており、
少なくとも1つの領域において、一方の材料成分(23、53)は他方の材料成分によって閉じ込められている、または、他方の材料成分によって拡がりが制限されている、請求項1から6までのいずれか1項記載のガスレーザ装置。 - 前記誘電体(13、21、31、41、51)は、材料である水、セラミック、PTFE、空気、ポリエチレンのうちの1つまたは複数を含んでいる、請求項1から7までのいずれか1項記載のガスレーザ装置。
- 前記誘電体(13、21、31、41、51)の厚さは少なくとも1mmである、または、電極の長さの100分の1を上回る、または、入力されるべき高周波電力の周波数によって決まる波長の1000分の1を上回る、請求項1から8までのいずれか1項記載のガスレーザ装置。
- 前記誘電体(13、21、31、41、51)の少なくとも1つの材料成分は、電極面にわたって変化する厚みを有しており、当該厚みは、ビームの空間的な拡がりに合わせられており、殊に、前記電極の中央において、前記電極の縁部におけるよりも厚い凸状構造を有している、請求項1から9までのいずれか1項記載のガスレーザ装置。
- 前記誘電体(13、21、31、41、51)は固形の材料成分を有しており、当該固形の材料成分は、他の、固形ではない材料成分、殊に流体、殊に水を閉じ込めている、または、他の、固形ではない材料成分の空間を制限している、請求項1から10までのいずれか1項記載のガスレーザ装置。
- 電極に中央電力供給部が設けられており、前記誘電体の、結果として生じる誘電率εresは当該中央電力供給部から前記電極の縁部まで、殊に連続的に増大する、請求項1から11までのいずれか1項記載のガスレーザ装置。
- 電極の2つの端部のうちの1つに電力供給部が設けられており、前記誘電体(13、21、31、41、51)の、結果として生じる誘電率εresは前記中央電力供給部から前記電極の縁部まで、殊に連続的に増大する、請求項1から12までのいずれか1項記載のガスレーザ装置。
- 前記ガスレーザ装置はスラブレーザとして構成されており、殊に、前記電極を通してレーザビームを案内するように構成されている、請求項1から13までのいずれか1項記載のガスレーザ装置。
- 前記2つの電極間の間隔は、前記電極の少なくとも1つのディメンジョンにおいて、殊に面にわたって変化する、請求項1から14までのいずれか1項記載のガスレーザ装置。
- 前記誘電体(13、21、31、41、51)の少なくとも1つの材料成分は、前記電極面にわたって変化する厚さを有しており、当該厚さは、ビームの空間的な拡がりに合わせられている、請求項1から15までのいずれか1項記載のガスレーザ装置。
- 周波数が高い場合に電力を面状に前記放電ギャップ内に入力するように構成されており、ここで、前記周波数は1MHz〜300MHzの間、殊に10MHz〜100MHzの間、特に有利には70MHz〜90MHzの間にある、請求項1から16までのいずれか1項記載のガスレーザ装置。
- 前記入力される電力は2kWを上回る、請求項18記載のガスレーザ装置。
- 前記電極面の空間的な拡がりは、長さにおいて少なくとも500mmであり、幅において少なくとも300mmである、請求項19記載のガスレーザ装置。
- 拡散冷却方式ガスレーザ装置における放電分布を調整する方法であって、
当該ガスレーザ装置は、第1の電極(2)と、第2の電極(5)と、当該第1の電極(2)と第2の電極(5)との間に配置されている放電ギャップ(4)とを有しており、
前記2つの電極(2、5)のうちの少なくとも1つの電極の上に、放電ギャップ側に、誘電体(13)が配置されており、
高周波電力を面状に前記放電ギャップ(4)内に入力する方法において、
前記放電ギャップ(4)内の放電分布に影響を与える、前記誘電体(13)の誘電厚d/εresを調整することによって、前記面状に入力される高周波電力の分布を調整し、ここで、dは前記誘電体(13)の厚みであり、εresは前記誘電体(13)の、結果として生じる誘電率である、
ことを特徴とする、拡散冷却方式ガスレーザ装置における放電分布を調整する方法。
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