JP2901771B2 - レーザーガス浄化装置 - Google Patents
レーザーガス浄化装置Info
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- JP2901771B2 JP2901771B2 JP3022727A JP2272791A JP2901771B2 JP 2901771 B2 JP2901771 B2 JP 2901771B2 JP 3022727 A JP3022727 A JP 3022727A JP 2272791 A JP2272791 A JP 2272791A JP 2901771 B2 JP2901771 B2 JP 2901771B2
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- gas
- cooling
- laser gas
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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
- H01S3/036—Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はレーザーガスを清浄に
するための装置に関するものである。
するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガスレーザー、特にエキシマレーザーあ
るいは炭酸ガスレーザーなどのレーザーの動作はレーザ
ーガスの汚染に左右される。レーザーガスはガス放電に
より励起される、そしてそれは汚染ガスを形成し、化学
反応による他の汚染物質、レーザー電極の被覆、壁の反
応物質などを含んでいる。
るいは炭酸ガスレーザーなどのレーザーの動作はレーザ
ーガスの汚染に左右される。レーザーガスはガス放電に
より励起される、そしてそれは汚染ガスを形成し、化学
反応による他の汚染物質、レーザー電極の被覆、壁の反
応物質などを含んでいる。
【０００３】レーザーの性能は汚染ガスおよび汚染物質
によりそこなわれる。特にレーザーの長期運転のために
は、いかなる汚染物質をもレーザーガスから除去するこ
とは欠く事ができない。
によりそこなわれる。特にレーザーの長期運転のために
は、いかなる汚染物質をもレーザーガスから除去するこ
とは欠く事ができない。
【０００４】レーザーガスを純粋あるいは清浄にするた
めの装置は以前から知られていた。それを行うために、
レーザーガスはレゾナンスキャビティの外に導かれ、清
浄にする機構の中に移される、そしてそれから清浄にさ
れた状態でレゾネータの中に戻される。
めの装置は以前から知られていた。それを行うために、
レーザーガスはレゾナンスキャビティの外に導かれ、清
浄にする機構の中に移される、そしてそれから清浄にさ
れた状態でレゾネータの中に戻される。
【０００５】レーザーガスを純粋にするための既知の装
置は弗素や弗化アルゴンのような変質しやすいガスを処
理するときや 3.5バール以上の気圧を持つときには十分
には効果的でない。
置は弗素や弗化アルゴンのような変質しやすいガスを処
理するときや 3.5バール以上の気圧を持つときには十分
には効果的でない。
【０００６】レーザーガスを純粋にする既知の装置は冷
却トラップによってガスの汚染物質を凍らせることによ
り除去している。この技術は就中エキシマレーザーのガ
スに実用されている。若しもレーザーが短時間（例えば
ウインドウの交換）あるいは長時間（例えば夜中）止め
られれば冷却回路は閉じられなければならない。通常冷
却回路に瓦斯を供給するガス循環ポンプは閉じられたバ
ルブに対して働かないため止められる。冷却回路が閉じ
られたとき熱交換器は最早機能しない。そのために暖か
くなる。今、若しもレーザーのスイッチがふたたび入れ
られレーザーと連絡されている冷却回路が開かれたなら
ば、熱いレーザーガスは冷却トラップの中に汲み入れら
れるであろう、そしてそこで前に冷却トラップの壁に凍
りついていた汚染物質の剥離が起こるかも知れない。こ
のようにしてレーザーは汚染される。一方、若し冷却回
路の冷却源を長期間あるいは短期間レーザーの運転を停
止してスイッチを切り、冷却トラップの壁に融氷状態で
凍らされている汚染物を真空ポンプにより冷却回路から
除去するとすれば、冷却トラップや熱交換器はそれらの
動作温度に到達する時間が必要なので、レーザーをふた
たび点ける時には比較的長い起動時間を置かなければな
らない。
却トラップによってガスの汚染物質を凍らせることによ
り除去している。この技術は就中エキシマレーザーのガ
スに実用されている。若しもレーザーが短時間（例えば
ウインドウの交換）あるいは長時間（例えば夜中）止め
られれば冷却回路は閉じられなければならない。通常冷
却回路に瓦斯を供給するガス循環ポンプは閉じられたバ
ルブに対して働かないため止められる。冷却回路が閉じ
られたとき熱交換器は最早機能しない。そのために暖か
くなる。今、若しもレーザーのスイッチがふたたび入れ
られレーザーと連絡されている冷却回路が開かれたなら
ば、熱いレーザーガスは冷却トラップの中に汲み入れら
れるであろう、そしてそこで前に冷却トラップの壁に凍
りついていた汚染物質の剥離が起こるかも知れない。こ
のようにしてレーザーは汚染される。一方、若し冷却回
路の冷却源を長期間あるいは短期間レーザーの運転を停
止してスイッチを切り、冷却トラップの壁に融氷状態で
凍らされている汚染物を真空ポンプにより冷却回路から
除去するとすれば、冷却トラップや熱交換器はそれらの
動作温度に到達する時間が必要なので、レーザーをふた
たび点ける時には比較的長い起動時間を置かなければな
らない。
【０００７】ドイツ国特許出願公開第DE 36 32 995 A1
号には冷却トラップを利用した稀ガスハロゲン化物エキ
シマレーザーのガス純粋化の方法が記述されている。こ
の古い技術では、冷却トラップは、他の言葉でいえば、
「短絡回路」をもっていない、冷却回路を含んでいる各
回路もまたエキシマレーザーを通っている。
号には冷却トラップを利用した稀ガスハロゲン化物エキ
シマレーザーのガス純粋化の方法が記述されている。こ
の古い技術では、冷却トラップは、他の言葉でいえば、
「短絡回路」をもっていない、冷却回路を含んでいる各
回路もまたエキシマレーザーを通っている。
【０００８】例えレーザーが運転されていなくても、サ
イラトロンの冷却トラップを動作させておくことによっ
て、エキシマレーザーと共に用いられているサイラトロ
ンの寿命を延ばせることが日本の特許抜粋１−251765
(A) から分かる。
イラトロンの冷却トラップを動作させておくことによっ
て、エキシマレーザーと共に用いられているサイラトロ
ンの寿命を延ばせることが日本の特許抜粋１−251765
(A) から分かる。
【０００９】真空になっている容器からポンプを一時的
に切り離すための短絡路にポンプを使う方法は一般的な
真空技術の中で知られている。参照：ヴッツ，アダム，
ヴアルヒャー著「真空技術の理論と実際」フィヴェッグ
出版、ブラウンシュヴアイグ、1986, 573-575 頁及び20
5-206 頁。(Wutz, Adam, Walcher” Theorie und Pr-ax
is der Vakuumtechnik”, Vieweg-Verlag, Braunschwei
g, 1986 , Pages 573-575 and 205-206 )
に切り離すための短絡路にポンプを使う方法は一般的な
真空技術の中で知られている。参照：ヴッツ，アダム，
ヴアルヒャー著「真空技術の理論と実際」フィヴェッグ
出版、ブラウンシュヴアイグ、1986, 573-575 頁及び20
5-206 頁。(Wutz, Adam, Walcher” Theorie und Pr-ax
is der Vakuumtechnik”, Vieweg-Verlag, Braunschwei
g, 1986 , Pages 573-575 and 205-206 )
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】簡単にレーザーを閉鎖
することができ、レーザーガスを純粋にするための簡単
な構造の装置を提供する事がこの発明の目的である。
することができ、レーザーガスを純粋にするための簡単
な構造の装置を提供する事がこの発明の目的である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明により、レーザー
ガスを純粋にするために準備されている冷却回路がレー
ザーから分離でき、分流ラインによってレーザーと無関
係に動作できることによってこの目的は達成される。
ガスを純粋にするために準備されている冷却回路がレー
ザーから分離でき、分流ラインによってレーザーと無関
係に動作できることによってこの目的は達成される。
【００１２】本発明により、その中に清浄にされたレー
ザーガスが循環している冷却回路は、レーザーが閉鎖さ
れたときにレーザーから分離され、この目的のために用
意されている付加された分流ラインによって「短絡」さ
れるようになっている。このことは、レーザーと分離し
て冷却回路の動作を保ち、冷却源やそれを利用している
熱交換器をそれらの夫々の運転温度に維持して置くこと
が可能になる。言い換えれば、この発明によって、二つ
の冷却回路が選択的に切り変わるように改造されてい
る。それらは各々冷却源（冷却トラップ）を含んでい
る。そして一つの回路ではレーザーの放電空間の外形は
冷却回路に連結されている。ところが、他の場合にはそ
れは冷却回路の部分を形作ってはいない。
ザーガスが循環している冷却回路は、レーザーが閉鎖さ
れたときにレーザーから分離され、この目的のために用
意されている付加された分流ラインによって「短絡」さ
れるようになっている。このことは、レーザーと分離し
て冷却回路の動作を保ち、冷却源やそれを利用している
熱交換器をそれらの夫々の運転温度に維持して置くこと
が可能になる。言い換えれば、この発明によって、二つ
の冷却回路が選択的に切り変わるように改造されてい
る。それらは各々冷却源（冷却トラップ）を含んでい
る。そして一つの回路ではレーザーの放電空間の外形は
冷却回路に連結されている。ところが、他の場合にはそ
れは冷却回路の部分を形作ってはいない。
【００１３】発明の実施例を図面を参照してより詳細に
以下に記述する。
以下に記述する。
【００１４】
【実施例】レーザー10 (例えばエキシマレーザー) の放
電空間（示されていない）は図１に示されているように
冷却回路に連結されている。まず第一に、レーザーの正
規の動作状態の間、レーザーガスは矢印12の方向に導管
のシステムの中に入る。バルブ14は開かれ、そしてポン
プ16はガスを冷やされたガス貯め18を通して熱交換器20
に運ぶ。熱交換器20のなかで、レーザー10から来た熱い
「汚染された」レーザーガスは冷却トラップ22のなかで
前もって冷やされていたレーザーガスと共に予冷され
る。そのために、それはより低い温度で冷却トラップ22
にはいる。低温に保持された液体窒素を入れた貯蔵器の
ような、冷却源24は冷却トラップ22の温度をレーザーガ
スの中の汚染物が冷却トラップ22の壁で凍るような水準
に置かれるように援助する。
電空間（示されていない）は図１に示されているように
冷却回路に連結されている。まず第一に、レーザーの正
規の動作状態の間、レーザーガスは矢印12の方向に導管
のシステムの中に入る。バルブ14は開かれ、そしてポン
プ16はガスを冷やされたガス貯め18を通して熱交換器20
に運ぶ。熱交換器20のなかで、レーザー10から来た熱い
「汚染された」レーザーガスは冷却トラップ22のなかで
前もって冷やされていたレーザーガスと共に予冷され
る。そのために、それはより低い温度で冷却トラップ22
にはいる。低温に保持された液体窒素を入れた貯蔵器の
ような、冷却源24は冷却トラップ22の温度をレーザーガ
スの中の汚染物が冷却トラップ22の壁で凍るような水準
に置かれるように援助する。
【００１５】結果として純粋にされたレーザーガスは、
それから開いているバルブ28を通って矢印26の方向に、
そしてレーザー10の中に矢印30の方向で還流させられ
る。
それから開いているバルブ28を通って矢印26の方向に、
そしてレーザー10の中に矢印30の方向で還流させられ
る。
【００１６】レーザー10を休止させるとき、14と28の両
方のバルブは閉じられ、分路ライン38の中のバルブ36が
開かれる、それによってライン38バルブ36に上述の構成
素子16, 18, 20, 22及び26を加えてなる閉回路ができ
る、そしてその回路のなかでポンプ16は働くことができ
る。
方のバルブは閉じられ、分路ライン38の中のバルブ36が
開かれる、それによってライン38バルブ36に上述の構成
素子16, 18, 20, 22及び26を加えてなる閉回路ができ
る、そしてその回路のなかでポンプ16は働くことができ
る。
【００１７】若しレーザーの運転がほんの短時間中断さ
れることになれば、ポンプ16は記述されている「分路」
のなかで働き続けることができる、そのため冷却トラッ
プ22と熱交換器20は動作温度の水準 (所謂スタンバイモ
ード) に止どまっているであろう。
れることになれば、ポンプ16は記述されている「分路」
のなかで働き続けることができる、そのため冷却トラッ
プ22と熱交換器20は動作温度の水準 (所謂スタンバイモ
ード) に止どまっているであろう。
【００１８】それでは、若しレーザーの運転をふたたび
続けようとするには、バルブ36が閉じられている間バル
ブ14と28は開かれる。熱いレーザーガスは直ちに「分
路」の冷たい純粋にされたガスによって予冷され混合さ
れる、それによって冷却トラップ22の表面に凝結された
どんな汚染物もはなれることはできない。
続けようとするには、バルブ36が閉じられている間バル
ブ14と28は開かれる。熱いレーザーガスは直ちに「分
路」の冷たい純粋にされたガスによって予冷され混合さ
れる、それによって冷却トラップ22の表面に凝結された
どんな汚染物もはなれることはできない。
【００１９】若しも熱交換器に蓄えてある冷たさが十分
でないならば、冷却トラップ22の望ましくない暖まりを
避けるため、レーザーを運転するときに、例えば大きな
熱容量で大きな表面積を持った銅の塊のような、追加の
冷却ガスだめ18がその前に連結される。
でないならば、冷却トラップ22の望ましくない暖まりを
避けるため、レーザーを運転するときに、例えば大きな
熱容量で大きな表面積を持った銅の塊のような、追加の
冷却ガスだめ18がその前に連結される。
【００２０】一方、若しもレーザーがずっと長い時間
（例えば夜中）停止しており、それからもう一度動作さ
れるときには、運転を再開する前に、最初に、ガス浄化
装置を上に説明したスタンバイ運転によって予冷する。
その目的のために、バルブ14と28が閉ざされ、バルブ36
が開かれる。このように、浄化装置はレーザーのスイッ
チを入れると同時に働けるように準備されている (バル
ブ14と28を開くこともバルブ36を閉じることも) 。
（例えば夜中）停止しており、それからもう一度動作さ
れるときには、運転を再開する前に、最初に、ガス浄化
装置を上に説明したスタンバイ運転によって予冷する。
その目的のために、バルブ14と28が閉ざされ、バルブ36
が開かれる。このように、浄化装置はレーザーのスイッ
チを入れると同時に働けるように準備されている (バル
ブ14と28を開くこともバルブ36を閉じることも) 。
【００２１】また図１に示されているように、バルブ32
は純粋にする回路を真空ポンプ34に連結する役目を持っ
ている。真空ポンプ34はそれが開かれる (例えば修理作
業のために) に従って、システムの中の汚いものを吸い
出してしまう、そうしてレーザーガスの要求される純度
が保たれる。真空ポンプ34は、さらに、一定の時間をお
いて冷却トラップ22からどんな凝結物をも除去すること
に役立つかも知れない。
は純粋にする回路を真空ポンプ34に連結する役目を持っ
ている。真空ポンプ34はそれが開かれる (例えば修理作
業のために) に従って、システムの中の汚いものを吸い
出してしまう、そうしてレーザーガスの要求される純度
が保たれる。真空ポンプ34は、さらに、一定の時間をお
いて冷却トラップ22からどんな凝結物をも除去すること
に役立つかも知れない。
【図１】図１は本発明の一実施例のレーザー・ガス浄化
用冷却回路の概略系統図である。
用冷却回路の概略系統図である。
10 レーザー 14, 28, 32, 36 バルブ 16 ポンプ 18 ガス貯め 20 熱交換器 22 冷却トラップ 24 冷却源 34 真空ポンプ 38 分路ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウルリッヒ リーバン ドイツ連邦共和国 3400 ゲッティンゲ ン ペトレウスボーゲン42 (72)発明者 ゲルド シュタインフューレル ドイツ連邦共和国 3406 ボーベンデン ミューレンベルグ６ (72)発明者 フランク ボス ドイツ連邦共和国 3400 ゲッティンゲ ン コンパートスベーグ １アー (72)発明者 ペーター エスターリン ドイツ連邦共和国 3400 ゲッティンゲ ン アドルフ−エリゼン−ベーク19 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01S 3/03 H01S 3/036 H01S 3/041 H01S 3/097
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザーガスがレーザー(10)から外へ出
て、該レーザー(10)を含む第１のガス循環回路と；レー
ザー排出バルブ(14)と；ガスを運ぶためのポンプ手段(1
6)と；冷却トラップ(22)と；浄化されたガスがそれを通
ってレーザー(10)に戻るところのレーザー取り入れバル
ブ(28)と；を通過しているレーザーガス浄化装置におい
て、 上記ポンプ手段(16)と；上記冷却トラップ(22)と；分路
ライン(38)と；該分路ライン(38)の中の分路バルブ(36)
と；を含む第２のガス循環回路が設けられて成り、もし
上記分路バルブ(36)が開いており且つ上記排出バルブ及
び取り入れバルブ(14, 28)が閉じているならば、上記レ
ーザーガスは上記第２のガス循環回路を通って循環する
ことを特徴とするレーザーガス浄化装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4002185A DE4002185C2 (de) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | Vorrichtung zum Reinigen von Lasergas |
| DE4002185.8 | 1990-01-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04212483A JPH04212483A (ja) | 1992-08-04 |
| JP2901771B2 true JP2901771B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=6398778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3022727A Expired - Lifetime JP2901771B2 (ja) | 1990-01-25 | 1991-01-24 | レーザーガス浄化装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5111473A (ja) |
| JP (1) | JP2901771B2 (ja) |
| DE (1) | DE4002185C2 (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0812941B2 (ja) * | 1991-11-29 | 1996-02-07 | 株式会社日立製作所 | エキシマレーザ装置 |
| JP2550843B2 (ja) * | 1992-11-06 | 1996-11-06 | 日揮株式会社 | 炭酸ガスレーザー装置におけるレーザー用ガスの再生 |
| DE4417468A1 (de) * | 1994-05-19 | 1995-11-23 | Trumpf Lasertechnik Gmbh | Gaslaser |
| JP3697036B2 (ja) * | 1997-10-03 | 2005-09-21 | キヤノン株式会社 | 露光装置及びそれを用いた半導体製造方法 |
| US6490307B1 (en) | 1999-03-17 | 2002-12-03 | Lambda Physik Ag | Method and procedure to automatically stabilize excimer laser output parameters |
| US6060031A (en) * | 1998-07-27 | 2000-05-09 | Trw Inc. | Method for neutralizing acid gases from laser exhaust |
| US6965624B2 (en) * | 1999-03-17 | 2005-11-15 | Lambda Physik Ag | Laser gas replenishment method |
| US6389052B2 (en) | 1999-03-17 | 2002-05-14 | Lambda Physik Ag | Laser gas replenishment method |
| US6069909A (en) * | 1999-03-08 | 2000-05-30 | Xmr, Inc. | Excimer laser with improved window mount |
| US6727731B1 (en) | 1999-03-12 | 2004-04-27 | Lambda Physik Ag | Energy control for an excimer or molecular fluorine laser |
| US6714577B1 (en) | 1999-03-17 | 2004-03-30 | Lambda Physik Ag | Energy stabilized gas discharge laser |
| JP2003521683A (ja) | 2000-01-25 | 2003-07-15 | ラムダ フィジーク アーゲー | ビーム・パラメータ監視ユニット、分子弗素（Ｆ２）或はＡｒＦレーザ・システム、分子弗素（Ｆ２）レーザ・システム、およびＡｒＦレーザ・システム |
| 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 |
| US6768765B1 (en) | 2001-06-07 | 2004-07-27 | Lambda Physik Ag | High power excimer or molecular fluorine laser system |
| DE20110048U1 (de) | 2001-06-18 | 2001-08-16 | Lambda Physik Ag | Gasentladungslaser mit Mitteln zur Entfernung von Gasverunreinigungen |
| US6998620B2 (en) * | 2001-08-13 | 2006-02-14 | Lambda Physik Ag | Stable energy detector for extreme ultraviolet radiation detection |
| DE10202434A1 (de) * | 2002-01-22 | 2003-07-31 | Volkswagen Ag | Vorrichtung zum Kühlen einer Laseranlage |
| CA2430608C (en) | 2002-06-03 | 2012-01-10 | Praxair Technology, Inc. | Carbon dioxide laser resonator gas |
| US20070268944A1 (en) * | 2006-05-22 | 2007-11-22 | Frank Voss | Gas purification in an excimer laser using a stirling cycle cooler |
| DE102008052617A1 (de) * | 2008-10-21 | 2010-04-29 | Zander Aufbereitungstechnik Gmbh | Vorrichtung zur katalytischen Oxidation von in CO2-Laserschweiß- und schneidanlagen verwendeten Lasergasen |
| WO2017081819A1 (ja) | 2015-11-13 | 2017-05-18 | ギガフォトン株式会社 | レーザガス精製システム及びレーザシステム |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3810043A (en) * | 1972-11-15 | 1974-05-07 | Avco Corp | Method of operating closed-cycle carbon dioxide lasers in which carbon monoxide is used to prevent degradation of performance |
| US4674099A (en) * | 1984-05-01 | 1987-06-16 | Turner Robert E | Recycling of gases for an excimer laser |
| US4723254A (en) * | 1984-05-01 | 1988-02-02 | Turner Robert E | Recycling apparatus for an excimer laser |
| US4674098A (en) * | 1984-05-01 | 1987-06-16 | Robert Turner | Providing of gases for an excimer laser |
| CA1298959C (en) * | 1985-09-28 | 1992-04-21 | Kohzo Hakuta | Method of refining rare gas halide excimer laser gas |
| EP0263994B1 (de) * | 1986-09-30 | 1991-03-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Einrichtung zur Herstellung eines Gasgemisches |
| JP2936264B2 (ja) * | 1988-03-31 | 1999-08-23 | 株式会社小松製作所 | エキシマレーザ装置 |
| EP0374287A1 (de) * | 1988-12-21 | 1990-06-27 | Coherent General, Inc. | Gaslaser |
-
1990
- 1990-01-25 DE DE4002185A patent/DE4002185C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-01-22 US US07/644,210 patent/US5111473A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-01-24 JP JP3022727A patent/JP2901771B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5111473A (en) | 1992-05-05 |
| JPH04212483A (ja) | 1992-08-04 |
| DE4002185A1 (de) | 1991-08-08 |
| DE4002185C2 (de) | 1994-01-13 |
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