JP2648432B2

JP2648432B2 - ガスレーザ装置

Info

Publication number: JP2648432B2
Application number: JP5076900A
Authority: JP
Inventors: 善征久保田; 弘治佐々木; 聰小倉; 幸雄川久保
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-04-02
Filing date: 1993-04-02
Publication date: 1997-08-27
Anticipated expiration: 2012-08-27
Also published as: JPH06291390A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高気圧ガスレーザ装置
に係り、特に、レーザ光を取出す光学素子を長寿命化す
る手段を備えたエキシマレーザ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハロゲンガスを含む高気圧レーザ装置は
長時間のレーザ発振で時間経過と共に、ガス劣化（ハロ
ゲン消耗、不純物生成）の他、光学系の劣化などが生じ
る。そのため、光学系の中でも、特にレーザ光取出し窓
が劣化すると、レーザ光が透過できなくなるため、レー
ザ光の強度を顕著に低下させてしまう。

【０００３】そのため、レーザ光取り出し窓の劣化を防
ぐための対策を施したエキシマレーザ装置が、提案され
ている。例えば、日経マイクロデバイス（１９８７年２
月号，Ｐ−８０）には、図８に示すようなエキシマレー
ザ装置が記載されている。

【０００４】図８のエキシマレーザ装置は、つぎのよう
に構成されている。容器１０１内にはハロゲンを含むレ
ーザガス１０２が高気圧で充填され、一対の放電電極１
０３ａ，１０３ｂが収納される。容器１０１には、レー
ザ光取出し窓１０４ａ，１０４ｂの取付金具１０５ａ，
１０５ｂが固着されレーザガス１０２を密封する。容器
１０１の一部には、配管１０６が接続されている。ま
た、レーザ光取出し窓１０４ａ，１０４ｂ近傍の取付金
具１０５ａ，１０５ｂの一部には、配管１０７ａ，１０
７ｂが接続されている。配管１０６は、ガス清浄化装置
１０８の入口に接続され、配管１０７ａ，１０７ｂは、
ガス清浄化装置１０８の出口に接続される。矢印１０
９，１１０はガス清浄化装置８の経路に流れるガス流の
方向を示す。

【０００５】ガス清浄化装置１０８によって浄化された
レーザガスは、矢印１１０ａ，１１０ｂ方向に流れ、レ
ーザ光取出し窓１０４ａ，１０４ｂに吹付けられ、容器
１０１内に流れ込む。矢印１１１は、容器１０１中に配
置された図示しない循環ファンによって、放電電極１０
３ａ，１０３ｂの極間に生じるレーザガスの循環ガス流
である。このような構成において、図示しない高電圧パ
ルス装置によって、放電電極１０３ａ，１０３ｂの極間
にパルス電圧を印加すると、レーザガスが励起され、放
電電極は一様に放電１１２する。その結果発生する励起
光は、レーザ光取出し窓１０４ａ，１０４ｂの外側に設
置した図示しない反射鏡と出力鏡との間を往復反射し
て、レーザ光１１３が得られる。

【０００６】放電電極１０３ａ，１０３ｂ間のレーザガ
スは、一度放電すると劣化し、レーザ光の出力が低下す
るので、長時間にわたってレーザ出力を安定に維持する
には、次の放電までに新しいガスと置換する必要があ
る。そのため、放電の繰返し数が多くなると、放電電極
１０３ａ、１０３ｂ間のガス流速を速くする必要があ
り、例えば１秒間に数百回の繰返し発振する場合には、
放電電極１０３ａ、１０３ｂ間に流れる循環ガスの流速
を、数十ｍ／ｓにする必要がある。

【０００７】一方、電極１０３ａ、１０３ｂ間の放電に
伴うスパッタやアークにより、電極１０３ａ、１０３ｂ
から金属微粒子などが飛散する。また、この金属微粒子
の一部や容器内の構成部材は、レーザガス中のハロゲン
と反応して、ハロゲン化物の不純物を生成し、不純ガス
となる。レーザ発振を長時間運転すると、この不純ガス
が増大していく。この不純ガスは、放電へ悪影響を与え
るだけでなく、レーザ光を吸収し、また、レーザ光取出
し窓の表面に付着して汚損し、窓をレーザ光が透過する
のを妨げる原因となる。この結果、レーザ出力は、低下
してしまう。

【０００８】この対策として、図８の装置では、容器１
０１中の不純ガスを含んだレーザガスを、配管１０６に
より取り出して、ガス清浄化装置１０８に送りこんで、
不純ガスを除去させている。そして、ガス清浄化装置１
０８で浄化されたレーザガスを、配管１０７ａ，１０７
ｂによりレーザ光取出し窓１０４ａ，１０４ｂに吹付け
ることにより、窓１０４ａ、１０４ｂ付近の不純ガスを
吹き飛ばし、レーザ光取出し窓１０４ａ、１０４ｂの汚
損を防いでいる。

【０００９】また、特開昭６４−４２１８８号公報で
は、レーザ光取り出し窓と、放電電極との間にレーザ光
が通過しうる隘路を設けるとともに、浄化したレーザガ
スをレーザ光取り出し窓付近に吹き付ける構造のエキシ
マレーザ装置が提案されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、浄
化されたレーザガスをレーザ光取出し窓に吹付けること
により窓の汚損を防いでいる。しかしながら、ガス清浄
化装置により浄化されるガスの容積は、容器内のレーザ
ガスの容積の一部のみであるので、循環ファンにより容
器中を循環するガスには不純ガスが含まれており、電極
間の他、その周囲空間にも循環している。また、放電時
の電極極間部は圧損が大きく、レーザガスの温度は、充
填初期より高温となるので電極端から容器までの空間部
には、不純ガスを含んだガス流の乱れが発生する。この
不純ガスを含んだガス流の乱れにより、不純ガスはレー
ザ光取出し窓近傍の空間まで進入し、窓に吹付けられる
浄化レーザガスの流れに巻き込まれる形となり、不純ガ
スの一部はレーザ光取出し窓に付着して汚損の原因とな
るという問題がある。

【００１１】また、特開昭６４−４２１８８号公報で
は、窓と放電電極との間にレーザ光が通過しうる隘路を
設けることによって、不純ガスを含んだ循環ガスが窓近
傍の空間に到達しにくい形状としている。しかしなが
ら、隘路等の流路における流体の速度分布は、流路の中
心部で最も大きく、壁面部の近傍で最も小さくなる。そ
して、壁面部の近傍では、通常うず流が発生する。提案
されているエキシマレーザ装置の場合、窓付近から放電
電極に向かって、浄化されたガスが流れているので、隘
路部の中心部では、不純ガスが放電電極側に押し戻され
るが、壁面部近傍ではうず流に不純ガスの一部が巻き込
まれ、ある確率で不純ガスは隘路部を通過して窓付近ま
で到達する。窓付近まで到達した不純ガスは、窓に吹き
付けられている浄化ガスの流れに巻き込まれて、浄化ガ
スとともに窓に吹き付けられて、窓を汚損してしまう。
そのため、レーザ光取り出し窓が汚損される速度を遅ら
せることは可能であるが、汚損をなくすことはできなか
った。

【００１２】本発明の目的は、従来の問題を解決し、レ
ーザ光取出し窓の長寿命化を図り、その結果レーザ出力
を安定に高出力に保つことのできる高気圧ガスレーザ装
置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、レーザガスを封入するための容器
と、前記容器中に配置された一対の放電電極と、前記一
対の放電電極間で発生したレーザ光を通過させるために
前記容器に設けられた窓部と、前記容器中のレーザガス
を取り出すためのガス取出口と、前記容器中にレーザガ
スを噴出するためのガス噴出口とを有するガスレーザ装
置において、前記容器は、前記窓部と前記一対の放電電
極との間に、レーザ光の連通する空間を断面方向に絞る
隘路部を有し、前記隘路部の断面形状は、前記レーザ光
が通過しうる形状であり、前記ガス取出口は、前記容器
中の放電電極が配置されている空間に配置され、前記ガ
ス噴出口は、前記隘路部に配置されていることを特徴と
するガスレーザ装置が提供される。

【００１４】前記容器中の空間のうち、前記ガス噴出口
から前記窓部までの空間の容積をＶ₃、前記隘路部の端
部から前記ガス噴出口までの空間の容積をＶ₁とした場
合、Ｖ₃＞Ｖ₁となるようにガス噴出口を配置することが
できる。

【００１５】

【作用】本発明のガスレーザ装置は、図９にしめすよう
に、レーザ光取出し窓部２０３と放電電極との間にレー
ザ光が通過しうる断面形状の空間を形成する隘路部を配
置し、この隘路部に設けたガス噴出口から、レーザガス
を高圧にて吹付けることにより、隘路部の圧力をより高
くして、窓部側の空間２０４と、放電電極側の空間２０
５とを強制的に仕切るガス流を形成する作用がある。

【００１６】放電電極側の空間２０５には、ガス取出口
が配置されているので、放電電極側の空間２０５の圧力
は、窓部側の空間２０４の圧力よりも低く、噴出口２０
２から噴出されたガスはすべて、放電電極側の空間２０
５側に流れる。従って、窓側の空間２０４には、ガスの
流れがなく、ガスが一定圧で充填されている。

【００１７】隘路部２０１における噴出ガスの流れは、
隘路部２０１の流路の中心部で最も速く、壁面部近傍で
最も遅い。また、壁面近傍では、うず流２０７が発生す
る。空間２０５の不純ガスを含んだレーザガスの一部
は、うず流２０７に巻き込まれて、隘路部２０１に進入
するが、うず流２０７が生じるのは、ガスの流れがある
部分であるので、ガス噴出口２０２よりも放電電極側２
０８の流路２０８の部分のみである。したがって、不純
ガスが進入するおそれがあるのは、噴出口２０２までで
あり、ガスの流れのない窓部２０３側の空間には、絶対
に進入しえない。

【００１８】このため、空間２０５を循環するガスに含
まれる金属微粒子やハロゲン化物の生成物などの不純ガ
スがレーザ光取出し窓部２０３へ付着することを防止で
きる。したがって、レーザ光取出し窓部２０３付近の空
間２０４には、不純ガスを含まないレーザガスだけで満
たされるので、レーザ光取出し窓２０３の汚損はなくな
る。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１、図２、図３
を用いて説明する。

【００２０】本実施例のエキシマレーザ装置の構成を図
１を用いて説明する。

【００２１】図１のように、容器１内にはハロゲンを含
むレーザガス２が高気圧で充填され、一対の放電電極３
ａ，３ｂが収納されている。容器１には、レーザ光取出
し窓４ａ，４ｂがそれぞれ嵌め込まれた円筒形の取付金
具５ａ，５ｂが固着されており、レーザガス２を密封し
ている。

【００２２】取付け金具５ａの内側には、３枚の隘路部
材１６ａが配置されている。隘路部材１６ａは、図２の
ように、放電電極３ａ、３ｂから発せられるレーザ光の
断面形状とほぼ等しい開口部１５ａを有している。３枚
の隘路部材１６ａ間は図示しないライナーにより隙間を
空けて、図示しないネジにより容器側の取付金具５ａの
内壁に取り付けられている。同様に他方の取付金具５ｂ
内側にも、隘路部材１６ａと同形状の隘路部材１６ｂに
よって、ガス流路の隘路部が構成される。３枚の隘路部
材１６ａ間の空隙部分の取り付け金具５ａには、周方向
に溝部３０１ａ設けられている。溝部３０１は、取り付
け金具５ａを貫通する２つの開口部３０２ａ、３０３ａ
が設けられている。また、同様に、３枚の隘路部材１６
ｂ間の空隙部分の取り付け金具５ｂには、溝部３０１ｂ
と開口部３０２ｂ、３０３ｂとが設けられている。

【００２３】開口部３０２ａ、３０３ａには、配管７
ａ、７ｃが接続されている。また、開口部３０２ｂ、３
０３ｂには、配管７ｂ、７ｄが接続されている。配管７
ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、一本の配管７に接続され、配
管７は、高圧ポンプ１４の出口側に接続される。高圧ポ
ンプ１４はガス清浄化装置８の出口側に接続される。

【００２４】また、容器１には、開口部３０４が設けら
れており、配管６が接続されている。配管６は、ガス浄
化装置８の入口側に接続されている。

【００２５】また、本実施例では、図３のように、取り
付け金具５ａに設けられた溝部３０１ａから、レーザ光
取出し窓４ａまでの距離（ｌ3）が、溝部３０１ａから
容器１までとの距離（ｌ1）と同等かそれ以上に長く
（ｌ3≧ｌ1）なるように、隘路部材１６ａおよび溝部３
０１ａを配置している。また、同様に、溝部３０１ｂか
ら、レーザ光取出し窓４ｂまでの距離が、溝部３０１ｂ
から容器１までとの距離と同等かそれ以上に長くなるよ
うに、隘路部材１６ｂおよび溝部３０１ｂを配置してい
る。

【００２６】つぎに、本実施例のエキシマレーザ装置の
動作について説明する。

【００２７】図示しない高電圧パルス装置によって、放
電電極３ａ，３ｂの極間にパルス電圧を印加すると、レ
ーザガスが励起され、放電電極は一様に放電１２する。
その結果発生する励起光は、レーザ光取出し窓４ａ，４
ｂの外側に設置した図示しない反射鏡と出力鏡との間を
往復反射して、レーザ光１３が得られる。

【００２８】高圧ポンプ１４は、矢印９、１０の方向
に、配管６、７中のガスを循環させることにより、放電
により劣化した容器１中の不純ガスを含んだレーザガス
を、配管６により取り出して、ガス清浄化装置８に送り
こんで、不純ガスを除去させる。ガス清浄化装置８によ
って浄化されたレーザガスは、配管７ａ、７ｂ、７ｃ、
７ｄを流れて、開口部３０２ａ、３０３ａ、３０２ｂ、
３０３ｂから、溝部３０１ａ、３０１ｂに広がって、隘
路部材１６ａ、１６ｂの開口部１５ａ、１５ｂの周囲か
ら噴出し、開口部１５ａ、１５ｂを流れて、容器１内に
流れ込む。

【００２９】また、矢印１１は、容器１０１中に配置さ
れた図示しない循環ファンによって、放電電極１０３
ａ，１０３ｂの極間に生じるレーザガスの循環ガス流で
ある。

【００３０】開口部３０４から取り出されるレーザガス
は、容器１内のレーザガスの一部のみであるので、容器
１内には、不純ガスを含んだレーザガスが循環してい
る。容器１内の不純ガスは、隘路部材１６ａ、１６ｂに
より流路が狭められているので、円筒形の取り付け金具
５ａ、５ｂの方には、流れ込みにくい構造となってい
る。また、この隘路部材１６ａ、１６ｂの間の溝部３０
１ａ、３０１ｂからは、浄化装置８で浄化されたレーザ
ガスが高圧にて吹付けられているので、隘路部材１６
ａ、１６ｂの開口部１５ａ、１５ｂが形成している流路
の圧力は、容器１内より高く、窓部４ａ、４ｂ側の空間
３１４ａ、３１４ｂと、放電電極３ａ、３ｂ側の空間と
を強制的に仕切るガス流を形成する。

【００３１】容器１には、ガス２を取り出すための開口
部３０４が配置されているので、容器１内の圧力は、窓
部４ａ、４ｂ側の空間３１４ａ、３１４ｂの圧力よりも
低く、溝部３０１ａ、３０１ｂから噴出された浄化ガス
はすべて、容器１内に流れる。従って、窓部４ａ、４ｂ
側の空間３１４ａ、３１４ｂには、ガスの流れがなく、
ガスが一定圧で充填されている。

【００３２】開口部１５ａ、１５ｂで形成される流路に
おける噴出ガスの流れは、流路の中心部で最も速く、壁
面部近傍で最も遅い。また、壁面近傍では、うず流が発
生する。そのため、容器１内の不純ガスの一部は、隘路
部材１６ａ、１６ｂが形成する流路の壁面部近傍のうず
流に巻き込まれて、隘路部材１６ａ、１６ｂが形成する
流路内に進入するが、うず流が生じるのは、ガスの流れ
がある部分であるので、溝部３０１ａ、３０１ｂよりも
容器１側部分のみである。したがって、不純ガスが進入
するおそれがあるのは、溝部３０１ａ、３０１ｂまでで
あり、ガスの流れのない窓部４ａ、４ｂ側の空間３１４
ａ、３１４ｂには、絶対に進入しえない。

【００３３】したがって、レーザ光取出し窓部４ａ、４
ｂ付近の空間３１４ａ、３１４ｂには、不純ガスを含ま
ないレーザガスだけで満たされる。このため、容器１内
を循環するガスに含まれる金属微粒子やハロゲン化物の
生成物などの不純ガスがレーザ光取出し窓部４ａ、４ｂ
へ付着することを防止できる。

【００３４】また、本実施例では、上述のように、溝部
３０１ａ、３０１ｂと窓部４ａ、４ｂとの距離（ｌ3）
と、溝部３０１ａ、３０１ｂと容器１までとの距離（ｌ
1）を図３に示すように、ｌ3≧ｌ1としている。このよ
うな構成としているので、万一、不純ガスの一部が窓部
空間３１４ａ、３１４ｂに進入しても、この空間３１４
ａ、３１４ｂがワンクッションとなり、即窓への付着に
よる汚損はない。このことは、図３では、距離で示した
が、それぞれの距離ｌ₃、ｌ₁の空間の空間容積Ｖ₃、Ｖ₁
を用いて説明できる。すなわち、溝部３０１ａ、３０１
ｂから容器１までの間の容積Ｖ₁より、溝部３０１ａ、
３０１ｂから窓部４ａ、４ｂまでの空間３１４ａ、３１
４ｂの容積Ｖ₃が大きければ大きいほど、空間３１４
ａ、３１４ｂ内の不純物濃度が一定濃度に達するまでの
時定数が大きくなり、窓部４ａ、４ｂの汚染を防止でき
る。また、溝部３０１ａ、３０１ｂの長さ（ｌ2）また
はこの部分の容積を大きくすることによりガスの仕切り
層部を広くできるので不純ガスの進入防止がより強化で
きるという効果がある。

【００３５】つぎに、本発明の別の実施例のエキシマレ
ーザ装置を図４を用いて説明する。

【００３６】なお、エキシマレーザ装置は、中心線から
両側は対称形であるので図４では左側半分のみを示して
いる。以下に示す図も同様とする。図４において、ガス
流路の隘路部を構成する構造的な部材はなく、レーザ光
取出し窓と容器との間に光軸に対して垂直方向に、ガス
清浄化装置による浄化したレーザガスを高圧ポンプにて
吹付ける構成としている。高い圧力を吹付けるだけでガ
ス流路の隘路部をつくり、ガス流の仕切り層部を形成す
るようにしたもので、進入防止の効果は上述のものと変
わらない。構造構成が簡素であるので小型にできるとい
う効果がある。

【００３７】本発明のさらに別の実施例であって、隘路
部を２つ直列に並べたエキシマレーザ装置を図５に示
す。すなわち、取付金具５ａ内側にはレーザ光を通過し
得る開口１５ａを有し、３枚の隘路部材１６ａからなる
ガス流路の隘路部の他に、開口１５ｃを有する３枚の隘
路部材１６ｃからなる隘路部を、レーザ光軸方向にある
距離をおいて、直列に並べたものである。配管７a1、７
a2、７c1、７c2は、隘路部材１６ａ間及び１６ｃ間の隙
間部分のある位置の取付金具５ａに接続され、矢印１０
ａ、１０ｃのガスが１６ａ間及び１６ｃ間の隙間部分に
連通してガスを噴出する構成になつている。本構成によ
り、ガス仕切り層が２重となるので不純ガスの進入をよ
り防止できるという効果がある。

【００３８】図６は、本発明のさらに別の実施例で、従
来の窓部にガス噴出部を有する装置に、本発明のガス噴
出部をさらに設置することにより、従来の装置の欠点を
補おうとするものである。すなわち、図１の本実施例の
レーザ光取出し窓近傍周辺に配管７ａから分岐した配管
１７ａを接続する。図６の装置では、窓部４ａ付近に配
管１７ａからガスが吹き付けられるので、窓部４ａ付近
にうず流が発生し、不純ガスがうず流に巻きこまれる窓
部に付着するが、配管７ａから噴出されるガス流によっ
て不純ガスのほとんどは放電電極側に吹き戻される。従
って、窓部４ａ付近のうず流に巻き込まれる不純ガスの
量を従来の装置よりも低減することができる。また、図
６の装置の変形例として、図示しないが、冷却装置を配
管１７ａの間に設置して、冷却ガスを吹付けても同様の
効果があり、かつ、レーザ光取出し窓の温度上昇を抑制
できるという効果がある。

【００３９】図７は本発明の他の実施例である。隘路部
を２つ直列に構成し、容器１側の隘路部は、セラミック
材（例えば、酸化アルミナなど）の円筒部材１８ａと、
円筒部材１８ａの内径より小さいセラミック材の円筒部
材１９ａとで構成している。セラミック材の円筒部材１
９ａの内径は、隘路部より若干大きめとしている。円筒
部材１９ａには、複数の穴２０ａを光軸方向に分散配置
されている。セラミック材の円筒部材１８ａ、１９ａの
端部は、容器１に達している。セラミック材の円筒部材
１８ａ、１９ａは、隘路部材１６ａの一部と取付金具５
ａに取付けられ、配管７ａ、７ｃからの浄化ガスの一部
がセラミック材の円筒１８ａ、１９ａ間の隙間を通り、
複数の穴２０ａから光軸に対して垂直方向に吹付けられ
る。

【００４０】図７の実施例では、ガス仕切り層が２重と
なるので不純ガスの進入を防止できるという効果の他、
レーザ光の一部が直接照射される部分がセラミック材で
あり、化学的な反応による不純物生成の発生が金属材料
より少ないため、不純ガスの発生を少なくできるという
効果がある。

【００４１】上述のように、各実施例では、窓部側の空
間３１４と、容器１内の空間とを、ガスの噴出で仕切る
ことにより、壁近傍で発生するうず流をガスの噴出部よ
りも容器１側のみに発生させる構造を実現している。し
たがって、容器１内の不純ガスが、うず流に巻き込まれ
ても、窓部側の空間に入り込むことがない。従って、不
純ガスに含まれる不純物が、レーザ光で窓に焼き付けら
れるおそれがなく、窓部の汚損によるレーザ光出力の低
下を防ぎ、長期間高出力を得ることができる。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、容器近傍部のレーザ光
取入れ口を狭くして不純ガスが入り難い隘路部構造と
し、さらに、隘路部から高圧力のレーザガスを噴出させ
ることにより、強制的にガス流路の仕切り層部を形成
し、窓部近傍の空間に不純ガスの進入を防止している。
したがって、レーザ光取出し窓の汚損はなくなるので窓
の長寿命化が図れ、この結果、長時間にわたってレーザ
出力の安定化制御ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のエキシマレーザの構成を示
す断面図。

【図２】図１のエキシマレーザの窓部４ａを軸方向から
見た正面図。

【図３】図１のエキシマレーザの隘路部の構成を示す断
面図。

【図４】本発明の別の実施例のエキシマレーザの構成を
示す断面図。

【図５】本発明の別の実施例のエキシマレーザの構成を
示す断面図。

【図６】本発明の別の実施例のエキシマレーザの構成を
示す断面図。

【図７】本発明の別の実施例のエキシマレーザの構成を
示す断面図

【図８】従来技術を説明する断面図。

【図９】本発明のレーザのレーザガスの流れを説明する
ためのレーザ装置の部分断面図。

【符号の説明】

１…容器、４ａ、４ｂ…レーザ光取出し窓、５ａ、５ｂ
…取付金具、６、７、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、１７ａ
…配管、８…ガス清浄化装置、１０…浄化ガス、１１…
循環ガス、１４…高圧ポンプ、１５ａ、１５ｂ…開口
部、１６ａ、１６ｂ…隘路部材、１８ａ…セラミック
筒、１９ａ…セラミック筒、３０２ａ、３０２ｂ、３０
３ａ、３０３ｂ…開口部、３０１ａ、３０１ｂ…溝部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川久保幸雄茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (56)参考文献特開平３−254165（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−131795（ＪＰ，Ａ) 特開平４−196494（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−7179（ＪＰ，Ａ) 実開昭64−11562（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザガスを封入するための容器と、前記
容器中に配置された一対の放電電極と、該一対の放電電
極間で発生したレーザ光を通過させるために前記容器に
設けられた窓部と、前記容器中の不純ガスを含むレーザ
ガスを取り出すためのガス取出口と、前記容器中に不純
ガスが除去されたレーザガスを噴出するためのガス噴出
口とを備えたガスレーザ装置において、前記容器は、前記窓部と前記一対の放電電極との間に、
レーザ光が通過する空間を絞る隘路部を有し、前記ガス取出口は、前記容器中の放電電極が配置されて
いる空間に設けられ、前記ガス噴出口は少なくとも１組以上あり、各組のガス
噴出口は前記隘路部の内壁周面上の前記窓部より離れ
た、前記レーザ光の光軸を挾んで互いに対向する位置に
設けられ、前記各組のガス噴出口の各々は、前記不純ガスが除去さ
れたレーザガスを前記レーザ光軸へ向かって噴出させる
ための構成を備え、これら両ガス噴出口から噴出された
前記不純ガスが除去されたレーザガスの互いに対向する
流れにより、前記窓部表面から離れた位置の隘路部内
に、前記窓部側の空間と前記放電電極側の空間との間の
ガスの流れを断つためのガス仕切り層を形成することを
特徴とするガスレーザ装置。
【請求項２】請求項１において、前記容器中の空間のう
ち、前記窓部から当該窓部に最も近い位置に配置されて
いる前記ガス噴出口までの空間の容積をＶ₃、前記放電
電極に面する前記隘路部の端部から当該端部に最も近い
位置に配置されている前記ガス噴出口までの空間の容積
をＶ₁とした場合、Ｖ₃＞Ｖ₁であることを特徴とするガ
スレーザ装置。
【請求項３】請求項１において、前記隘路部は、セラミ
ックスで構成されていることを特徴とするガスレーザ装
置。
【請求項４】請求項１において、前記各ガス噴出口は、
前記隘路部の内壁の周方向に沿って配置されていること
を特徴とするガスレーザ装置。
【請求項５】請求項１において、前記組毎のガス噴出口
は、前記窓部を通過するレーザ光の光軸の方向にそって
少なくとも２箇所に配置されていることを特徴とするガ
スレーザ装置。
【請求項６】一対の放電電極と、前記一対の放電電極を
配置するための電極用容器と、レーザ光を通過させるた
めの窓部を有する窓部用容器と、前記一対の放電電極間
にレーザガスを供給するためのガス噴出手段と、前記一
対の放電電極間のレーザガスを取り出すためのガス吸引
手段とを有し、前記電極用容器と前記窓部用容器とは、連通しており、前記ガス噴出手段は、前記窓部用容器に接続され、前記
レーザ光の光軸を挾んで互いに対向する位置に配置され
た複数のガス噴出口を備え、前記ガス吸引手段は、前記電極用容器に接続され、前記窓部用容器中の空間のうち、前記窓部側に位置する
ガス噴出口から前記窓部までの空間の容積は、前記電極
用容器側に位置するガス噴出口から前記電極用容器との
接続部までの空間の容積より大きく、これら両者空間を
前記複数のガス噴出口から前記レーザ光の光軸を挾んで
互いに対向する方向に噴出されるガス流により仕切るこ
とを特徴とするガスレーザ装置。