JP2792689B2 - 光学部品保護方法 - Google Patents
光学部品保護方法Info
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- JP2792689B2 JP2792689B2 JP30534489A JP30534489A JP2792689B2 JP 2792689 B2 JP2792689 B2 JP 2792689B2 JP 30534489 A JP30534489 A JP 30534489A JP 30534489 A JP30534489 A JP 30534489A JP 2792689 B2 JP2792689 B2 JP 2792689B2
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- window
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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
- H01S3/034—Optical devices within, or forming part of, the tube, e.g. windows, mirrors
- H01S3/0346—Protection of windows or mirrors against deleterious effects
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は光学部品保護方法に関し、特に、紫外光発
生装置の共振系を構成する光学部品の保護方法の改良に
関するものである。
生装置の共振系を構成する光学部品の保護方法の改良に
関するものである。
〔従来の技術〕 一般に紫外光発生装置、例えばエキシマレーザ発振器
では、レーザガスとして特に腐食性の高いフッ素（F2）
や塩素（Cl2）等のガスを用いるため、放電により金属
粉，及びメタン，エチレン，アセチレン等の炭化水素系
ガスなどの不純物が発生し易く、これらとレーザガスと
の相互作用により生じたカーボン等の分解生成物がウイ
ンドの内面に付着し、装置の性能が劣化するという不都
合がある。このため、従来からウインド部に清浄機構等
を設けてウインドの清浄を行なう対策が採られており、
その一例を以下に示す。
では、レーザガスとして特に腐食性の高いフッ素（F2）
や塩素（Cl2）等のガスを用いるため、放電により金属
粉，及びメタン，エチレン，アセチレン等の炭化水素系
ガスなどの不純物が発生し易く、これらとレーザガスと
の相互作用により生じたカーボン等の分解生成物がウイ
ンドの内面に付着し、装置の性能が劣化するという不都
合がある。このため、従来からウインド部に清浄機構等
を設けてウインドの清浄を行なう対策が採られており、
その一例を以下に示す。
即ち、第３図は例えば特開昭63−7683号公報に示され
た従来の紫外光発生装置を示す図であり、図において、
１はレーザ光Ｌを発するレーザ本体、２は電源、３はガ
ス循環のためのブロア、４はガス交換を行うガス交換
機、５はガス冷却を行うための熱交換器、６はフィル
タ、７はガス純化装置、８はガスをレーザ本体１へ供給
するための供給ダクト、９はレーザ本体１からガスを排
出するため排出ダクト、10,11は共振器を構成するため
の全反射ミラー及び出射ミラー、12はエタロン、13はレ
ーザ本体１に収納されたチャンバ、14,15はチャンバ13
を密閉するためのウインドである。
た従来の紫外光発生装置を示す図であり、図において、
１はレーザ光Ｌを発するレーザ本体、２は電源、３はガ
ス循環のためのブロア、４はガス交換を行うガス交換
機、５はガス冷却を行うための熱交換器、６はフィル
タ、７はガス純化装置、８はガスをレーザ本体１へ供給
するための供給ダクト、９はレーザ本体１からガスを排
出するため排出ダクト、10,11は共振器を構成するため
の全反射ミラー及び出射ミラー、12はエタロン、13はレ
ーザ本体１に収納されたチャンバ、14,15はチャンバ13
を密閉するためのウインドである。
次に動作について説明する。
この実施例はエキシマレーザを示すものであり、この
エキシマレーザ装置はレーザ光Ｌを発生するレーザ本体
１から電源2,ブロア3,ガス交換器4,熱交換器5,フィルタ
6,ガス純化装置７を分離し、これらを供給ダクト８及び
排出ダクト９によって接続している。またレーザ本体１
においては全反射ミラー10と出射ミラー11とからなる共
振器を備えたレーザキャビティ内にエタロン12を配置
し、このエタロン12によってレーザ光の線幅を狭めるよ
うにしている。チャンバ13内には放電電極等（図示せ
ず）が設けられており、チャンバ13はウインド14及び15
によって密閉されている。
エキシマレーザ装置はレーザ光Ｌを発生するレーザ本体
１から電源2,ブロア3,ガス交換器4,熱交換器5,フィルタ
6,ガス純化装置７を分離し、これらを供給ダクト８及び
排出ダクト９によって接続している。またレーザ本体１
においては全反射ミラー10と出射ミラー11とからなる共
振器を備えたレーザキャビティ内にエタロン12を配置
し、このエタロン12によってレーザ光の線幅を狭めるよ
うにしている。チャンバ13内には放電電極等（図示せ
ず）が設けられており、チャンバ13はウインド14及び15
によって密閉されている。
この装置ではガス交換器４により組成が整えられたレ
ーザガス、例えばハロゲン（F2,HCl）と希ガス（Ar,Kr,
Xe）とバッファガス（He,Ne）との混合ガスは熱交換器
5,供給ダクト８を通ってレーザ本体１内のチャンバ13に
供給され、放電によって励起されることによりレーザ光
Ｌを発生する。レーザ発振後のガスは排出ダクト９を通
ってブロア３に吸気され、その後ガス交換器４に戻ると
いう循環を繰り返す。排出ダクト９にはバイパス路9aが
設けられており、このバイパス路9aに流入してきたガス
はフィルタ６によって除塵され、さらにガス純化装置で
精製された後、ブロア３に戻る。ここで、ウインド14及
び15の内面への不純物付着防止のため、供給ダクト８を
8a及び8bに分岐し、供給ダクトに流れる純化されたガス
の一部をウインド部に噴出させ、ウインド部を清浄する
ようにしている。
ーザガス、例えばハロゲン（F2,HCl）と希ガス（Ar,Kr,
Xe）とバッファガス（He,Ne）との混合ガスは熱交換器
5,供給ダクト８を通ってレーザ本体１内のチャンバ13に
供給され、放電によって励起されることによりレーザ光
Ｌを発生する。レーザ発振後のガスは排出ダクト９を通
ってブロア３に吸気され、その後ガス交換器４に戻ると
いう循環を繰り返す。排出ダクト９にはバイパス路9aが
設けられており、このバイパス路9aに流入してきたガス
はフィルタ６によって除塵され、さらにガス純化装置で
精製された後、ブロア３に戻る。ここで、ウインド14及
び15の内面への不純物付着防止のため、供給ダクト８を
8a及び8bに分岐し、供給ダクトに流れる純化されたガス
の一部をウインド部に噴出させ、ウインド部を清浄する
ようにしている。
従来の紫外光発生装置では以上のような構成で光学部
品の保護が行わているので、装置全体が複雑となるとと
もに、発振器内部で発生した不純物，及び反応生成物
が、光透過窓や反射窓等の光学部品内面（筺体内側）に
到達して付着するのを防止する能力が低く、このため光
学部品の劣化が著しく、出力が低下するばかりでなくひ
いては光学部品が破損してしまう恐れがあるという問題
があった。
品の保護が行わているので、装置全体が複雑となるとと
もに、発振器内部で発生した不純物，及び反応生成物
が、光透過窓や反射窓等の光学部品内面（筺体内側）に
到達して付着するのを防止する能力が低く、このため光
学部品の劣化が著しく、出力が低下するばかりでなくひ
いては光学部品が破損してしまう恐れがあるという問題
があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、レーザ発生装置の光学部品への不純物の付
着を防止できるとともに、光学部品の長寿命化を達成で
きる光学部品保護方法を提供することを目的とする。
れたもので、レーザ発生装置の光学部品への不純物の付
着を防止できるとともに、光学部品の長寿命化を達成で
きる光学部品保護方法を提供することを目的とする。
この発明に係る光学部品保護方法は、共振系を構成す
る光学部品の内側に一対の孔付窓を配置するとともに、
該孔付窓と光学部品との間隙に清浄化されたガスを送入
し、このガスを前記孔付窓の孔から噴出するようにした
ものである。
る光学部品の内側に一対の孔付窓を配置するとともに、
該孔付窓と光学部品との間隙に清浄化されたガスを送入
し、このガスを前記孔付窓の孔から噴出するようにした
ものである。
この発明における光学部品保護方法では、複数の孔を
有する一対の孔付窓を筺体内に設け、かつ清浄化された
レーザガスを光学部品と孔付窓の間に送入するようにし
たので、清浄化されたガスが光学部品表面に充満され、
不純物あるいは不純物ガスが光学部品の内面に到達し、
付着することを防止できるので、光学部品の長寿命化が
達成される。
有する一対の孔付窓を筺体内に設け、かつ清浄化された
レーザガスを光学部品と孔付窓の間に送入するようにし
たので、清浄化されたガスが光学部品表面に充満され、
不純物あるいは不純物ガスが光学部品の内面に到達し、
付着することを防止できるので、光学部品の長寿命化が
達成される。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図はこの発明の一実施例による紫外線発生装置の
光学部品保護方法を示しており、図において、21は紫外
光発生装置本体、22は紫外光発生装置本体21に配置され
た電極、23は電極22間に発生する放電プラズマ、24,25
は共振器を構成する部分反射鏡及び全反射鏡である。ま
た、26は部分反射鏡24,全反射鏡25の内側に設置された
孔付窓であり光透過性材料、例えば合成石英，フッ化カ
ルシウム，フッ化マグネシウムで構成され複数個の孔を
有する。27はガス清浄化装置であり、28は清浄ガスであ
る。
光学部品保護方法を示しており、図において、21は紫外
光発生装置本体、22は紫外光発生装置本体21に配置され
た電極、23は電極22間に発生する放電プラズマ、24,25
は共振器を構成する部分反射鏡及び全反射鏡である。ま
た、26は部分反射鏡24,全反射鏡25の内側に設置された
孔付窓であり光透過性材料、例えば合成石英，フッ化カ
ルシウム，フッ化マグネシウムで構成され複数個の孔を
有する。27はガス清浄化装置であり、28は清浄ガスであ
る。
第２図は孔付窓26の正面図（ａ），側面図（ｂ）を示
したものであり、29は孔付窓26にランダムに施された
孔、30は光の反射を防止するための孔付窓26の内面に施
された反射防止膜である。
したものであり、29は孔付窓26にランダムに施された
孔、30は光の反射を防止するための孔付窓26の内面に施
された反射防止膜である。
次に動作について説明する。
紫外光発生装置、例えばエキシマレーザ発振器の場合
においては、紫外光発生装置本体21内に配置された電極
22a,22b間に高電圧が印加されることにより、例えばア
ルゴン（Ar），フッ素（F2），ヘリウム（He）で構成さ
れたレーザガスは放電プラズマ23中で励起され、部分反
射鏡24及び全反射鏡25で構成された共振器により共振
し、レーザ光Ｌが発生する。ここで、放電により生じた
金属粉，炭化水素系ガスなどの不純物を含んだレーザガ
スが部分反射鏡24あるいは全反射鏡25の近傍に存在する
と、上述のようにレーザ光とレーザガス中に存在する不
純物との相互作用により上記光学部品表面に分解生成
物、例えばカーボン等が付着推積する。これを防止する
ため、本実施例では上記光学部品の内側に透過性材料、
例えば合成石英，フッ化カルシウム，フッ化マグネシウ
ムからなり、かつ複数個の孔を有する孔付窓26を配置
し、この孔付窓26と光学部品との間隙にガス清浄化装置
27により不純物が除去された清浄ガス28の送入し、孔29
より噴出させるように構成している。
においては、紫外光発生装置本体21内に配置された電極
22a,22b間に高電圧が印加されることにより、例えばア
ルゴン（Ar），フッ素（F2），ヘリウム（He）で構成さ
れたレーザガスは放電プラズマ23中で励起され、部分反
射鏡24及び全反射鏡25で構成された共振器により共振
し、レーザ光Ｌが発生する。ここで、放電により生じた
金属粉，炭化水素系ガスなどの不純物を含んだレーザガ
スが部分反射鏡24あるいは全反射鏡25の近傍に存在する
と、上述のようにレーザ光とレーザガス中に存在する不
純物との相互作用により上記光学部品表面に分解生成
物、例えばカーボン等が付着推積する。これを防止する
ため、本実施例では上記光学部品の内側に透過性材料、
例えば合成石英，フッ化カルシウム，フッ化マグネシウ
ムからなり、かつ複数個の孔を有する孔付窓26を配置
し、この孔付窓26と光学部品との間隙にガス清浄化装置
27により不純物が除去された清浄ガス28の送入し、孔29
より噴出させるように構成している。
このような構成においては、光学部品と孔付窓26との
間隙に、清浄ガス28を充填するようにしているため不純
物の混入が防止され、一方、孔付窓26の表面では常時清
浄ガス28が噴出しているため、不純物あるいは不純ガス
が光学部品の内面に到達することをほぼ完全に防止で
き、光学部品の劣化を防止することができる。
間隙に、清浄ガス28を充填するようにしているため不純
物の混入が防止され、一方、孔付窓26の表面では常時清
浄ガス28が噴出しているため、不純物あるいは不純ガス
が光学部品の内面に到達することをほぼ完全に防止で
き、光学部品の劣化を防止することができる。
また、本実施例では平行に設けた一対の孔付窓26表面
での光の反射により共振が起こることを防止するため、
孔付窓26の表裏面には反射防止膜30を施すようにしてい
る。
での光の反射により共振が起こることを防止するため、
孔付窓26の表裏面には反射防止膜30を施すようにしてい
る。
なお、上記実施例では孔付窓26の両面に反射防止膜30
を施したものを示したが、必ずしも反射防止膜30を施す
必要はなく、これは一対の孔付窓26を傾斜させるように
構成することにより、孔付窓26表面での共振を防止する
ようにしてもよい。
を施したものを示したが、必ずしも反射防止膜30を施す
必要はなく、これは一対の孔付窓26を傾斜させるように
構成することにより、孔付窓26表面での共振を防止する
ようにしてもよい。
以上のように、この発明によれば、部分反射鏡及び全
反射鏡の内側に光透過性材料からなり、複数の孔を有す
る孔付窓を備え、その間隙に清浄ガスを供給するように
構成したので、不純物の部分反射鏡及び全反射鏡内面へ
の付着を防止でき、光学部品の長寿命化を図ることがで
きるとともに光伝送効率を向上でき、信頼性の高い紫外
光発生装置を得ることができる効果がある。
反射鏡の内側に光透過性材料からなり、複数の孔を有す
る孔付窓を備え、その間隙に清浄ガスを供給するように
構成したので、不純物の部分反射鏡及び全反射鏡内面へ
の付着を防止でき、光学部品の長寿命化を図ることがで
きるとともに光伝送効率を向上でき、信頼性の高い紫外
光発生装置を得ることができる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による紫外光発生装置の光
学部品保護方法を示す図、第２図（ａ），（ｂ）は第１
図の紫外光発生装置における孔付窓を示す正面図及び側
面図、第３図は従来の光学部品保護方法を示す図であ
る。 図において、21は紫外光発生装置、22a,22bは電極、23
は放電プラズマ、24は部分反射鏡、25は全反射鏡、26は
孔付窓、27はガス清浄化装置、28は清浄ガス、29は孔、
30は反射防止膜である。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
学部品保護方法を示す図、第２図（ａ），（ｂ）は第１
図の紫外光発生装置における孔付窓を示す正面図及び側
面図、第３図は従来の光学部品保護方法を示す図であ
る。 図において、21は紫外光発生装置、22a,22bは電極、23
は放電プラズマ、24は部分反射鏡、25は全反射鏡、26は
孔付窓、27はガス清浄化装置、28は清浄ガス、29は孔、
30は反射防止膜である。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
フロントページの続き (72)発明者 名井 康人 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機株式会社生産技術研究所内 (72)発明者 田中 正明 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機株式会社生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 平２−240978（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−293582（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−42188（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−16362（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−11562（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01S 3/034
Claims (1)
- 【請求項１】レーザ媒質を封入し、放電励起によって紫
外光を発する紫外光発生装置における光学部品の保護方
法において、 上記紫外光発生装置の共振器を構成する光学部品の内側
に、光透過性材料からなり、かつ複数の孔を有する孔付
窓を配置し、 該孔付窓と上記光学部品との間隙に、清浄化したガスを
供給することを特徴とする光学部品保護方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30534489A JP2792689B2 (ja) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | 光学部品保護方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30534489A JP2792689B2 (ja) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | 光学部品保護方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03165081A JPH03165081A (ja) | 1991-07-17 |
| JP2792689B2 true JP2792689B2 (ja) | 1998-09-03 |
Family
ID=17943985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30534489A Expired - Fee Related JP2792689B2 (ja) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | 光学部品保護方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2792689B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04177886A (ja) * | 1990-11-13 | 1992-06-25 | Fanuc Ltd | ガスレーザ装置 |
| US6872479B2 (en) * | 2003-04-11 | 2005-03-29 | Corning Incorporated | Coated optics to improve durability |
| CN107017544B (zh) * | 2017-05-22 | 2019-09-27 | 西北核技术研究所 | 一种放电激励气体激光器及其运行方法 |
| CN107204561B (zh) * | 2017-05-22 | 2019-09-27 | 西北核技术研究所 | 闭环放电激励脉冲重频气体激光器及其运行方法 |
-
1989
- 1989-11-22 JP JP30534489A patent/JP2792689B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03165081A (ja) | 1991-07-17 |
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|---|---|---|---|
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