JP2806323B2 - エキシマレーザ用除塵装置 - Google Patents
エキシマレーザ用除塵装置Info
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- JP2806323B2 JP2806323B2 JP23912495A JP23912495A JP2806323B2 JP 2806323 B2 JP2806323 B2 JP 2806323B2 JP 23912495 A JP23912495 A JP 23912495A JP 23912495 A JP23912495 A JP 23912495A JP 2806323 B2 JP2806323 B2 JP 2806323B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放電励起エキシマ
レーザ用除塵装置に関し、特に、静電集塵方式を用いた
エキシマレーザ用除塵装置に関する。
レーザ用除塵装置に関し、特に、静電集塵方式を用いた
エキシマレーザ用除塵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、放電励起エキシマレーザは、レー
ザガス容器内に、微量のハロゲンガスを含む混合ガスを
数気圧の圧力で充填後封止し、レーザガス容器内に設け
た一対の対向する主放電電極間で発生させる高電圧のパ
ルス放電により、混合ガスを励起して光を得る構造とな
っている。
ザガス容器内に、微量のハロゲンガスを含む混合ガスを
数気圧の圧力で充填後封止し、レーザガス容器内に設け
た一対の対向する主放電電極間で発生させる高電圧のパ
ルス放電により、混合ガスを励起して光を得る構造とな
っている。
【０００３】エキシマレーザ用除塵装置は、この高電圧
のパルス放電により主放電電極表面が削れるため発生す
る塵が、レーザガス容器に設けられた光を取り出すため
の窓表面に堆積するのを防ぐ目的で用いられるものであ
る。
のパルス放電により主放電電極表面が削れるため発生す
る塵が、レーザガス容器に設けられた光を取り出すため
の窓表面に堆積するのを防ぐ目的で用いられるものであ
る。
【０００４】従来の静電集塵方式のエキシマレーザ用除
塵装置は、レーザガス容器と流路で結合された集塵部
と、集塵部内でコロナ放電を発生させるための高電圧を
供給する電源部から構成されている（特開平５−２９９
７２３号等参照）。集塵部は、流路内部でコロナ放電を
起こすことにより、ガス流内の塵を帯電させ、静電力に
より集塵電極に塵を引き寄せてガス流から分離し捕集す
るしくみとなっている。一般に電気集塵器では安定なコ
ロナ放電を得るために、放電電極に先の尖った針や細い
金属線が用いられるが、エキシマレーザ用のそれには、
集塵効率を上げるために、長い流路に沿って均一なコロ
ナ放電が得られる金属線電極を用いることが多い。また
集塵電極は、流路壁を兼ねる構造となっていることが多
い。一方、電源部はコロナ放電を起こさせるための高電
圧発生回路と、放電状態を維持させるための制御回路か
ら構成されており、制御回路には、過電流保護回路付き
の定電圧制御回路または定電流制御回路が多く用いられ
る。
塵装置は、レーザガス容器と流路で結合された集塵部
と、集塵部内でコロナ放電を発生させるための高電圧を
供給する電源部から構成されている（特開平５−２９９
７２３号等参照）。集塵部は、流路内部でコロナ放電を
起こすことにより、ガス流内の塵を帯電させ、静電力に
より集塵電極に塵を引き寄せてガス流から分離し捕集す
るしくみとなっている。一般に電気集塵器では安定なコ
ロナ放電を得るために、放電電極に先の尖った針や細い
金属線が用いられるが、エキシマレーザ用のそれには、
集塵効率を上げるために、長い流路に沿って均一なコロ
ナ放電が得られる金属線電極を用いることが多い。また
集塵電極は、流路壁を兼ねる構造となっていることが多
い。一方、電源部はコロナ放電を起こさせるための高電
圧発生回路と、放電状態を維持させるための制御回路か
ら構成されており、制御回路には、過電流保護回路付き
の定電圧制御回路または定電流制御回路が多く用いられ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この従来のエキシマレ
ーザ用集塵装置では、集塵部内におけるコロナ放電の負
荷インピーダンスが変動し、コロナ放電電極間で火花放
電が生じた場合、電源部の制御回路の過電流保護回路に
より、一時的に荷電が停止されて火花放電の持続が阻止
される。しかしながら、定電圧または定電流制御回路に
より、電圧または電流を回復するために再荷電が行われ
る際、負荷インピーダンスの変動が回復していない場合
は、再度火花放電が発生してしまい、これを繰り返す
と、ついには金属電極が断線するといった問題があっ
た。
ーザ用集塵装置では、集塵部内におけるコロナ放電の負
荷インピーダンスが変動し、コロナ放電電極間で火花放
電が生じた場合、電源部の制御回路の過電流保護回路に
より、一時的に荷電が停止されて火花放電の持続が阻止
される。しかしながら、定電圧または定電流制御回路に
より、電圧または電流を回復するために再荷電が行われ
る際、負荷インピーダンスの変動が回復していない場合
は、再度火花放電が発生してしまい、これを繰り返す
と、ついには金属電極が断線するといった問題があっ
た。
【０００６】具体例を挙げると、通常エキシマレーザで
は、ハロゲンガスを含む混合ガスをガス容器に充填した
後は、時間経過とともにハロゲンガスが化学反応により
減少するため、ハロゲンガス濃度が低下してゆき、これ
に伴いガスのインピーダンスも低下してゆく。したがっ
て、ガス充填後数週間も放置されたエキシマレーザのガ
ス容器内の混合ガスは、正常なガス混合比を維持してい
ないため、このとき電気集塵装置を稼働させると、火花
放電が多発し放電線電極を切ってしまうことがあった。
は、ハロゲンガスを含む混合ガスをガス容器に充填した
後は、時間経過とともにハロゲンガスが化学反応により
減少するため、ハロゲンガス濃度が低下してゆき、これ
に伴いガスのインピーダンスも低下してゆく。したがっ
て、ガス充填後数週間も放置されたエキシマレーザのガ
ス容器内の混合ガスは、正常なガス混合比を維持してい
ないため、このとき電気集塵装置を稼働させると、火花
放電が多発し放電線電極を切ってしまうことがあった。
【０００７】これに対し、過電流保護回路が作動した場
合に、自動で再荷電しないような制御方式の電源を用い
ることも考えられるが、この場合は、一度火花放電が発
生するとその後は除塵装置が作動しなくなる。そうする
と、例えば、導電性の塵が集塵部内に進入したときのよ
うに、突発的かつ一時的に火花放電が生じた場合であっ
ても、コロナ放電が停止されてしまい、集塵装置の機能
をすぐに失うといった問題がある。
合に、自動で再荷電しないような制御方式の電源を用い
ることも考えられるが、この場合は、一度火花放電が発
生するとその後は除塵装置が作動しなくなる。そうする
と、例えば、導電性の塵が集塵部内に進入したときのよ
うに、突発的かつ一時的に火花放電が生じた場合であっ
ても、コロナ放電が停止されてしまい、集塵装置の機能
をすぐに失うといった問題がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のエキシマレーザ用除塵装置においては、レ
ーザ媒質のインピーダンス変化を検出し、このインピー
ダンス変化に応じて集塵部内の放電電圧または電流を変
化させるようにした。例えば、レーザ媒質のインピーダ
ンスが低下したときは、集塵部の放電維持電圧を下げて
火花放電が発生しないようにする。
め、本発明のエキシマレーザ用除塵装置においては、レ
ーザ媒質のインピーダンス変化を検出し、このインピー
ダンス変化に応じて集塵部内の放電電圧または電流を変
化させるようにした。例えば、レーザ媒質のインピーダ
ンスが低下したときは、集塵部の放電維持電圧を下げて
火花放電が発生しないようにする。
【０００９】レーザ媒質のインピーダンス変化は、例え
ば、レーザ媒質の圧力、濃度、または流量のうちの１つ
（またはいくつか）の変化を検出することにより、検出
することができる。
ば、レーザ媒質の圧力、濃度、または流量のうちの１つ
（またはいくつか）の変化を検出することにより、検出
することができる。
【００１０】また、レーザ媒質の流量の変化は、集塵装
置にレーザ媒質を導入する駆動装置（例えばモータやポ
ンプ等）の動作状態（例えば回転数等）の変化を検出す
ることにより、検出することができる。
置にレーザ媒質を導入する駆動装置（例えばモータやポ
ンプ等）の動作状態（例えば回転数等）の変化を検出す
ることにより、検出することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の一実施例のエキシマレーザ
用除塵装置の構造図である。レーザガス容器内７では、
レーザ媒質として例えば希ガスとハロゲンガスの混合ガ
スが使用される。混合ガスは流路８を通って除塵装置４
へ導入され、集塵電極を備えた集塵部５で静電方式によ
り集塵され、流路８を通って容器７へ還流する。
て説明する。図１は本発明の一実施例のエキシマレーザ
用除塵装置の構造図である。レーザガス容器内７では、
レーザ媒質として例えば希ガスとハロゲンガスの混合ガ
スが使用される。混合ガスは流路８を通って除塵装置４
へ導入され、集塵電極を備えた集塵部５で静電方式によ
り集塵され、流路８を通って容器７へ還流する。
【００１２】レーザガス容器７内の混合ガスの状態は、
混合ガスの圧力を検出する圧力センサ１、混合ガス中の
ハロゲンガス濃度を検出するハロゲンガス濃度センサ
２、混合ガスの流量を検出する流量センサ３によって常
時監視されている。各センサ１〜３の出力は電源部６へ
送られる。電源部６は、センサ１〜３からの出力信号を
処理するセンサ信号処理部６１、集塵電極の電圧（電
流）を制御する出力電圧（電流）制御部６２、集塵部５
の集塵電極へ高電圧を印加する高電圧出力部６３を備え
ている。
混合ガスの圧力を検出する圧力センサ１、混合ガス中の
ハロゲンガス濃度を検出するハロゲンガス濃度センサ
２、混合ガスの流量を検出する流量センサ３によって常
時監視されている。各センサ１〜３の出力は電源部６へ
送られる。電源部６は、センサ１〜３からの出力信号を
処理するセンサ信号処理部６１、集塵電極の電圧（電
流）を制御する出力電圧（電流）制御部６２、集塵部５
の集塵電極へ高電圧を印加する高電圧出力部６３を備え
ている。
【００１３】レーザガス容器７内の混合ガスの圧力、ハ
ロゲンガスの濃度、混合ガスの流量が変化すれば、混合
ガスのインピーダンスが変化するので、この変化の関係
を予め求めておけば、センサ１〜３によって圧力、濃
度、流量の変化を検出し、これによりインピーダンス変
化を求めることができる。
ロゲンガスの濃度、混合ガスの流量が変化すれば、混合
ガスのインピーダンスが変化するので、この変化の関係
を予め求めておけば、センサ１〜３によって圧力、濃
度、流量の変化を検出し、これによりインピーダンス変
化を求めることができる。
【００１４】出力電圧（電流）制御回路６２は、図２に
示すように、高電圧出力部６３の集塵部５の放電電圧ま
たは電流を安定化する安定化回路６２ｂと、安定化回路
６２ｂに制御値を指示する制御回路６２とから構成され
る。安定化回路６２ｂは、過電流保護回路を備え、所定
値以上の過電流が流れると電源を切り、その後給電を再
開する。
示すように、高電圧出力部６３の集塵部５の放電電圧ま
たは電流を安定化する安定化回路６２ｂと、安定化回路
６２ｂに制御値を指示する制御回路６２とから構成され
る。安定化回路６２ｂは、過電流保護回路を備え、所定
値以上の過電流が流れると電源を切り、その後給電を再
開する。
【００１５】さて、以上のような構成で、混合ガスの状
態が変化して、混合ガスのインピーダンスが変化したと
き、センサ１〜３のうち、いずれか（又はいくつか）の
センサからの信号が変化すると、出力電圧（電流）制御
部６２の制御回路６２ａが、センサ１〜３の出力に応じ
て集塵部５内のコロナ放電の維持電圧または電流を決定
し、安定化回路６２ｂへその制御値を出力する。場合に
よっては装置の停止を指示する。この制御方法としては
色々あるが、例えば、センサ１〜３の出力に対応して、
電圧（電流）を段階的に低下させていったり、あるいは
所定のしきい値を定めておいて、センサ出力が前記しき
い値以下のときには集塵装置を停止させる、という具合
である。また、３つのセンサ出力の組合せに応じて集塵
電極の電圧（電流）の値を決めてもよい。このようにす
ることにより、火花放電の連続発生を抑えることができ
る。
態が変化して、混合ガスのインピーダンスが変化したと
き、センサ１〜３のうち、いずれか（又はいくつか）の
センサからの信号が変化すると、出力電圧（電流）制御
部６２の制御回路６２ａが、センサ１〜３の出力に応じ
て集塵部５内のコロナ放電の維持電圧または電流を決定
し、安定化回路６２ｂへその制御値を出力する。場合に
よっては装置の停止を指示する。この制御方法としては
色々あるが、例えば、センサ１〜３の出力に対応して、
電圧（電流）を段階的に低下させていったり、あるいは
所定のしきい値を定めておいて、センサ出力が前記しき
い値以下のときには集塵装置を停止させる、という具合
である。また、３つのセンサ出力の組合せに応じて集塵
電極の電圧（電流）の値を決めてもよい。このようにす
ることにより、火花放電の連続発生を抑えることができ
る。
【００１６】一方、集塵部５内に導電性の塵が進入した
場合は、ガスの圧力や流量、濃度を監視するセンサ１〜
３の信号に変化は生じないので、出力電圧（電流）制御
部６２の安定化回路６２ｂにおいて、過電流保護回路が
働いて火花放電を消弧した後再荷電が行われるので、集
塵装置の運転の継続が可能となる。
場合は、ガスの圧力や流量、濃度を監視するセンサ１〜
３の信号に変化は生じないので、出力電圧（電流）制御
部６２の安定化回路６２ｂにおいて、過電流保護回路が
働いて火花放電を消弧した後再荷電が行われるので、集
塵装置の運転の継続が可能となる。
【００１７】図３は本発明の第２実施例のエキシマレー
ザ用除塵装置の構造図である。本実施例では、第１実施
例における流量センサ３の代わりに、集塵部５につなが
る流路８内のガスの流れを作るガス循環ファン９を回す
駆動装置としてのモータ１０の回転動作を監視する手段
を設けた。図３において図１及び２と同じ構成部分には
同じ参照番号を付して示した。
ザ用除塵装置の構造図である。本実施例では、第１実施
例における流量センサ３の代わりに、集塵部５につなが
る流路８内のガスの流れを作るガス循環ファン９を回す
駆動装置としてのモータ１０の回転動作を監視する手段
を設けた。図３において図１及び２と同じ構成部分には
同じ参照番号を付して示した。
【００１８】、すなわち、モータ１０の回転数はセンサ
（エンコーダ等）Ｓによって検出され、モータ制御装置
１１へ出力される。モータ制御装置１１においては、セ
ンサＳの回転数をチェックして、それが所定値以下に低
下すると停止信号を出力電圧（電流）制御部６２へ送
る。出力電力（電流）制御部６２は前記停止信号を受け
ると、高電圧出力部６３を制御して、集塵部５内のコロ
ナ放電を停止する。
（エンコーダ等）Ｓによって検出され、モータ制御装置
１１へ出力される。モータ制御装置１１においては、セ
ンサＳの回転数をチェックして、それが所定値以下に低
下すると停止信号を出力電圧（電流）制御部６２へ送
る。出力電力（電流）制御部６２は前記停止信号を受け
ると、高電圧出力部６３を制御して、集塵部５内のコロ
ナ放電を停止する。
【００１９】以上のようにすれば、高価な流量センサと
流量センサ信号処理を必要としないため、簡便な構成と
なる利点がある。
流量センサ信号処理を必要としないため、簡便な構成と
なる利点がある。
【００２０】上記実施例においては、各種センサ類を用
いて、混合ガスの圧力、濃度、流量に基づいて、レーザ
媒体のインピーダンス変化を検出するようにしたが、本
発明はそれに限らず、主放電回路の放電電流、放電電圧
の変化をとらえてインピーダンス変化を検出するように
してもよい。
いて、混合ガスの圧力、濃度、流量に基づいて、レーザ
媒体のインピーダンス変化を検出するようにしたが、本
発明はそれに限らず、主放電回路の放電電流、放電電圧
の変化をとらえてインピーダンス変化を検出するように
してもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レーザ媒質のインピーダンス変化に応じて除塵装置の荷
電条件を変更したり、荷電を停止するので、一時的な負
荷変動に対しては、火花放電の消弧とコロナ放電の持続
ができ、ガスの状態変化による負荷変動に対しては、放
電電圧（電流）の低下またはコロナ放電の停止が行われ
るため、火花放電による放電線電極の断線を防ぎつつ、
安定な運転を持続できるという効果を有する。
レーザ媒質のインピーダンス変化に応じて除塵装置の荷
電条件を変更したり、荷電を停止するので、一時的な負
荷変動に対しては、火花放電の消弧とコロナ放電の持続
ができ、ガスの状態変化による負荷変動に対しては、放
電電圧（電流）の低下またはコロナ放電の停止が行われ
るため、火花放電による放電線電極の断線を防ぎつつ、
安定な運転を持続できるという効果を有する。
【図１】本発明の第１実施例の構成を示すブロック図
【図２】出力電圧（電流）制御部の詳細を示すブロック
図
図
【図３】本発明の第２実施例の構成を示すブロック図
１ 圧力センサ ２ ハロゲンガス濃度センサ ３ 流量センサ ４ 除塵装置 ５ 集塵部 ６ 電源部 ７ レーザガス容器 ８ 流路 ９ ガス循環ファン １０ モータ １１ モータ制御装置
Claims (3)
- 【請求項１】 静電集塵方式のエキシマレーザ用除塵装
置において、レーザ媒質のインピーダンス変化を検出す
る手段と、前記手段によって検出されたインピーダンス
変化に応じて除塵装置内の放電電圧または電流を変化さ
せる制御手段とを設けたことを特徴とするエキシマレー
ザ用防塵装置。 - 【請求項２】 前記レーザ媒質のインピーダンス変化を
検出する手段は、エキシマレーザのレーザ媒質の圧力、
流量またはレーザ媒質中のハロゲンガスの濃度を検出す
ることにより前記レーザ媒質のインピーダンス変化を検
出する手段である請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 前記レーザ媒質の流量の変化を検出する
手段は、集塵装置にレーザ媒質を導入する駆動装置の動
作状態の変化を検出する手段である請求項２に記載の装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23912495A JP2806323B2 (ja) | 1995-08-24 | 1995-08-24 | エキシマレーザ用除塵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23912495A JP2806323B2 (ja) | 1995-08-24 | 1995-08-24 | エキシマレーザ用除塵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0964436A JPH0964436A (ja) | 1997-03-07 |
| JP2806323B2 true JP2806323B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=17040151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23912495A Expired - Fee Related JP2806323B2 (ja) | 1995-08-24 | 1995-08-24 | エキシマレーザ用除塵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2806323B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6721345B2 (en) * | 2000-07-14 | 2004-04-13 | Lambda Physik Ag | Electrostatic precipitator corona discharge ignition voltage probe for gas status detection and control system for gas discharge lasers |
| CN101829848B (zh) * | 2010-01-29 | 2013-04-10 | 东莞晨真光伏有限公司 | 激光刻线除尘设备及除尘方法 |
| JP5513571B2 (ja) | 2012-09-06 | 2014-06-04 | ファナック株式会社 | 放電開始を判定する機能を有するガスレーザ発振器 |
-
1995
- 1995-08-24 JP JP23912495A patent/JP2806323B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0964436A (ja) | 1997-03-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |