JP2763777B2 - エクサイマーレーザー - Google Patents
エクサイマーレーザーInfo
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- JP2763777B2 JP2763777B2 JP63129430A JP12943088A JP2763777B2 JP 2763777 B2 JP2763777 B2 JP 2763777B2 JP 63129430 A JP63129430 A JP 63129430A JP 12943088 A JP12943088 A JP 12943088A JP 2763777 B2 JP2763777 B2 JP 2763777B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/038—Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
- H01S3/0388—Compositions, materials or coatings
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ガス放電によってガス励起させるパルスガ
スレーザー、詳しくは、エクサイマーレーザーに関す
る。
スレーザー、詳しくは、エクサイマーレーザーに関す
る。
［従来の技術］ パルスガスのレーザーには、例えばエクサイマー（励
起二量体）レーザー、N2レーザー、またはCO2レーザー
がある。これらのレーザー装置の構造および作動につい
ては公知である。ガスを充填したレーザー共振器では、
少なくとも２つの電極が光軸に平行に配設されている。
これらの電極に電圧を印加し、電極間のレーザーガスを
ガス放電により励起状態にする（プラズマ放電）。
起二量体）レーザー、N2レーザー、またはCO2レーザー
がある。これらのレーザー装置の構造および作動につい
ては公知である。ガスを充填したレーザー共振器では、
少なくとも２つの電極が光軸に平行に配設されている。
これらの電極に電圧を印加し、電極間のレーザーガスを
ガス放電により励起状態にする（プラズマ放電）。
本発明は、上記電極を構成する材料に関するもので、
とくにエクサイマーレーザー用の電極材料に関する。
とくにエクサイマーレーザー用の電極材料に関する。
エクサイマーレーザーガス混合物は、全圧1.5ないし
４バールにおいて、クリプトン等のいわゆる能動的な不
活性ガスの５ないし10％、F2等のハロゲンドナーの0.1
ないし0.5％、ヘリウムまたはネオン等の光緩衝ガスか
らなるものが代表的である。このようなレーザーガス
は、２つの伸長した平行電極の間に導入され、上記高圧
放電にさらされる。高エネルギーのレーザーパルスを発
生するには、電極間の高圧放電において、代表例として
大電流密度103A/cm2、出力密度106W/cm3および1eVの範
囲における電子温度が必要である。適正な破壊電界強度
を得るための市販のエクサイマーレーザー装置では、電
極間の間隔を比較的に狭くし、代表例として２ないし3c
mの範囲内にする必要がある。従って電極は、隣接する
プラズマによって大きなストレスを受けることになる。
４バールにおいて、クリプトン等のいわゆる能動的な不
活性ガスの５ないし10％、F2等のハロゲンドナーの0.1
ないし0.5％、ヘリウムまたはネオン等の光緩衝ガスか
らなるものが代表的である。このようなレーザーガス
は、２つの伸長した平行電極の間に導入され、上記高圧
放電にさらされる。高エネルギーのレーザーパルスを発
生するには、電極間の高圧放電において、代表例として
大電流密度103A/cm2、出力密度106W/cm3および1eVの範
囲における電子温度が必要である。適正な破壊電界強度
を得るための市販のエクサイマーレーザー装置では、電
極間の間隔を比較的に狭くし、代表例として２ないし3c
mの範囲内にする必要がある。従って電極は、隣接する
プラズマによって大きなストレスを受けることになる。
エクサイマーレーザーガスの寿命は、主として２つの
作用によって制限される。その１つは、よく不動態化さ
れた系においても、ハロゲンとその容器の壁との間に化
学的に暗反応がおこり、これによってハロゲン消費と汚
染とを生ずる。その２は、高圧放電の間に電極が僅かに
浸食されて化学反応を生ずる。電極の浸食から生じた生
成物は、粒子および揮発性の金属フッ素化合物の形であ
らわれる。粒子の形であわられる場合には、レーザー室
の内壁に粉末が付着するようになり、このことはとくに
ミラーや窓の部分で好ましくない。レーザー放射線自体
により揮発性金属フッ素化合物の形であらわれる場合に
は、金属膜が窓の内面に光化学的に付着するが、この膜
も極めて有害である。
作用によって制限される。その１つは、よく不動態化さ
れた系においても、ハロゲンとその容器の壁との間に化
学的に暗反応がおこり、これによってハロゲン消費と汚
染とを生ずる。その２は、高圧放電の間に電極が僅かに
浸食されて化学反応を生ずる。電極の浸食から生じた生
成物は、粒子および揮発性の金属フッ素化合物の形であ
らわれる。粒子の形であわられる場合には、レーザー室
の内壁に粉末が付着するようになり、このことはとくに
ミラーや窓の部分で好ましくない。レーザー放射線自体
により揮発性金属フッ素化合物の形であらわれる場合に
は、金属膜が窓の内面に光化学的に付着するが、この膜
も極めて有害である。
上記のように、レーザー電極用材料は、浸食によって
電極の形状が変化するので、電極の寿命に決定的である
ばかりでなく、レーザーガスおよびレーザー光学系の寿
命にも重要である。
電極の形状が変化するので、電極の寿命に決定的である
ばかりでなく、レーザーガスおよびレーザー光学系の寿
命にも重要である。
同様のことが、N2レーザーまたはCO2レーザー等の他
のパルスガスレーザーにもあてはまる。
のパルスガスレーザーにもあてはまる。
従って、電極用材料は、その化学的および物理的な安
定性および強度について慎重に選択する必要がある。
定性および強度について慎重に選択する必要がある。
従来の電極には、通常ニッケルを使用し、場合によっ
て黄銅も使用されている。また、ニッケル被膜を施した
アルミニウム電極も知られている（H.プメル（Pumme
r）,U.ソワダ（Sowada）,P.エスタリン（Oesterlin）,
U.レバン（Rebhan）およびD.バスティング（Basting）
による雑誌「レーザーウントオプトエレクトロニク」19
85年17（２）巻、141〜148頁参照）。
て黄銅も使用されている。また、ニッケル被膜を施した
アルミニウム電極も知られている（H.プメル（Pumme
r）,U.ソワダ（Sowada）,P.エスタリン（Oesterlin）,
U.レバン（Rebhan）およびD.バスティング（Basting）
による雑誌「レーザーウントオプトエレクトロニク」19
85年17（２）巻、141〜148頁参照）。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、パルスガスレーザー、とくにエクサイマー
レーザー用で上記要件に最適の特性を有する電極の製造
に関する課題に対してなされたものである。すなわち、
電極はレーザーガスについても、またミラー、窓等のレ
ーザー用光学成分についても、寿命が永く、しかも汚染
を防止するものでなければならない。
レーザー用で上記要件に最適の特性を有する電極の製造
に関する課題に対してなされたものである。すなわち、
電極はレーザーガスについても、またミラー、窓等のレ
ーザー用光学成分についても、寿命が永く、しかも汚染
を防止するものでなければならない。
そこで、本発明の目的は、タングステンおよび銅を含
有する材料で少なくとも一部分を形成して成る電極を有
するエクサイマーレーザーを提供することにある。
有する材料で少なくとも一部分を形成して成る電極を有
するエクサイマーレーザーを提供することにある。
［課題を解決するための手段および作用］ 上記目的を達成するために、本発明のエクサイマーレ
ーザー用電極用の材料は、60ないし90％、好ましくは80
％のタングステンと、その残りの大部分の銅とからな
る。
ーザー用電極用の材料は、60ないし90％、好ましくは80
％のタングステンと、その残りの大部分の銅とからな
る。
［実 施 例］ 本発明のとくに好適とする実施例において、上記材料
は、約80％の焼結タングステン粉末と、これに導入され
た約20％の銅とから成る。
は、約80％の焼結タングステン粉末と、これに導入され
た約20％の銅とから成る。
タングステンおよび銅から成る上述の電極は、フッ化
物を含有するガス混合物の他に、すべてエクサイマーレ
ーザーガスにとくに好適である。
物を含有するガス混合物の他に、すべてエクサイマーレ
ーザーガスにとくに好適である。
フッ化物を含有するエクサイマーレーザーガスに対す
る本発明の課題は、必須成分として銅，アルミニウムお
よびニッケルを含有する材料の少なくとも一部分から成
る電極によって解決される。
る本発明の課題は、必須成分として銅，アルミニウムお
よびニッケルを含有する材料の少なくとも一部分から成
る電極によって解決される。
本発明の変更態様による好適な実施例において、電極
材料は、銅の60ないし90％、好ましくは約80％と、残り
の必須成分として少なくともアルミニウムおよび／また
はニッケルとを含有する。
材料は、銅の60ないし90％、好ましくは約80％と、残り
の必須成分として少なくともアルミニウムおよび／また
はニッケルとを含有する。
さらに本発明のとくに好適とする実施例において、上
述の残りの成分は、アルミニウムおよびニッケルの他
に、別の成分として少なくとも鉄を含有し、アルミニウ
ムの割合は、電極材料の主成分を形成する銅は別とし
て、他の金属のそれよりも大きい。とくに好適な電極用
材料として、銅約80％，アルミニウム約10％，ニッケル
約５％および鉄４％から成る合金がある。このような合
金も、亜鉛またはマンガン等の他の元素の微量を含有す
ることができる。
述の残りの成分は、アルミニウムおよびニッケルの他
に、別の成分として少なくとも鉄を含有し、アルミニウ
ムの割合は、電極材料の主成分を形成する銅は別とし
て、他の金属のそれよりも大きい。とくに好適な電極用
材料として、銅約80％，アルミニウム約10％，ニッケル
約５％および鉄４％から成る合金がある。このような合
金も、亜鉛またはマンガン等の他の元素の微量を含有す
ることができる。
上述した本発明による材料組成および電極用合金は、
公知の材料に比べて寿命が大きく延びることがわかっ
た。
公知の材料に比べて寿命が大きく延びることがわかっ
た。
［発明の効果］ 実質的にタングステンおよび銅から成るパルスガスレ
ーザー用電極は寿命が永く、しかもこのような電極によ
って、レーザーガスや窓等の汚染が、長期に亘る使用に
も拘らず、大いに防止される。
ーザー用電極は寿命が永く、しかもこのような電極によ
って、レーザーガスや窓等の汚染が、長期に亘る使用に
も拘らず、大いに防止される。
本発明による銅，アルミニウムおよびニッケルを含有
する合金から成る電極は、フッ化物を含有するレーザー
ガスにも好適である。
する合金から成る電極は、フッ化物を含有するレーザー
ガスにも好適である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−29387（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−227183（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−147590（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−71349（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−76341（ＪＰ，Ａ) 特公 昭45−34001（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01S 3/038 H01S 3/223
Claims (2)
- 【請求項１】エクサイマー気体混合物にさらされた少な
くとも２つの電極を有するエクサイマーレーザーであっ
て、前記電極は、各々が60％ないし90％のタングステン
と残りが銅からなる物質で構成されていることを特徴と
するエクサイマーレーザー。 - 【請求項２】電極物質が焼結されてなることを特徴とす
る請求項１に記載のエクサイマーレーザー。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US5776187A | 1987-06-03 | 1987-06-03 | |
| US57,761 | 1987-06-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63311779A JPS63311779A (ja) | 1988-12-20 |
| JP2763777B2 true JP2763777B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=22012604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63129430A Expired - Fee Related JP2763777B2 (ja) | 1987-06-03 | 1988-05-26 | エクサイマーレーザー |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2763777B2 (ja) |
| DE (1) | DE3817145C2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE59002997D1 (de) * | 1989-04-04 | 1993-11-11 | Eltro Gmbh | Elektrode für gepulste gas-laser und verfahren zu ihrer herstellung. |
| DE4335079C1 (de) * | 1993-10-14 | 1995-01-19 | Lambda Physik Gmbh | Elektroden in einer Fluor enthaltenden Entladungseinheit eines gepulsten Gasentladungslasers |
| DE60001068T2 (de) * | 2000-05-04 | 2004-06-03 | Tuilaser Ag | Elektrodenmaterial für einen Gasentladungslaser und Gaslaser |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2932781C2 (de) * | 1979-08-13 | 1985-10-31 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Vorrichtung zur Erzeugung schneller gepulster Kondensatorentladungen in einem Laser |
| JPS5676341A (en) * | 1979-11-27 | 1981-06-23 | Mitsubishi Electric Corp | Electrode for electric discharge machining |
| US4498183A (en) * | 1979-12-03 | 1985-02-05 | Bernard B. Katz | High repetition rate, uniform volume transverse electric discharger laser with pulse triggered multi-arc channel switching |
| DE3044023C2 (de) * | 1980-11-22 | 1984-11-22 | Eltro GmbH, Gesellschaft für Strahlungstechnik, 6900 Heidelberg | Transversal angeregter Gaslaser-Oszillator oder -Verstärker |
| JPS5871349A (ja) * | 1981-10-23 | 1983-04-28 | Inoue Japax Res Inc | 電極材 |
| JPS5891691A (ja) * | 1981-11-26 | 1983-05-31 | Okaya Denki Sangyo Kk | ガスレ−ザ管の陰極 |
| JPS59227183A (ja) * | 1983-06-07 | 1984-12-20 | Hamamatsu Photonics Kk | 希ガス・ハロゲン・エキシマレ−ザ装置 |
| JPS61142783A (ja) * | 1984-12-17 | 1986-06-30 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザ発振器用電極管 |
| JPS61147590A (ja) * | 1984-12-21 | 1986-07-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガスレ−ザ装置 |
| JPS61188980A (ja) * | 1985-02-18 | 1986-08-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガスレ−ザ発振装置 |
| JPS61289686A (ja) * | 1985-06-17 | 1986-12-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガスレ−ザ発振器の放電電極 |
-
1988
- 1988-05-19 DE DE19883817145 patent/DE3817145C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-05-26 JP JP63129430A patent/JP2763777B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63311779A (ja) | 1988-12-20 |
| DE3817145A1 (de) | 1988-12-22 |
| DE3817145C2 (de) | 1996-02-01 |
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