JP3038015B2 - レーザビームを発生させる方法および装置 - Google Patents
レーザビームを発生させる方法および装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 主電流 本発明はレーザを発生させる方法およびこの方法を実
施させるためのレーザ装置に関する。
施させるためのレーザ装置に関する。
さらに具体的に述べれば、本発明はパルス式横方向励
起型放電レーザであって、例えばXeClレーザのようなエ
キシマレーザがこれに属する。
起型放電レーザであって、例えばXeClレーザのようなエ
キシマレーザがこれに属する。
このようなレーザ装置は、一般的に以下のような構造
を有する。すわわち、ガス室には相対向する２本の電極
が設けられ、これら電極にはガス室に電界をもたらすた
めに電圧が印加される。その主方向をｙ方向と称する。
これら電極間に生起するプラズマは、誘導放出により光
の増幅をもたらす。レーザビームは、ガス室近くに設け
られる、ミラーから成る共振子により発生せしめられ
る。これらミラーの少なくとも１個は、レーザビームが
ガス室から放出され得るようにレーザ光に対して部分的
に透明でなければならない。このレーザビーム放出口の
方向は、上記ｙ方向に対して直交し、ｚ方向と称され
る。レーザビームのｙ方向における寸法は、しばしば高
さと称される。レーザビームのｙ方向に直交する方向、
ｘ方向における寸法は、しばしば幅と称される。このよ
うなレーザ装置の例は、Ｊ、Ｃ、Ｍ、ティンマーマンス
の「ア、ニューモード、トゥ、エクサイト、ア、ギャ
ス、ディスチャージ、XeClレーザ」、「アプライド、フ
ィジクス」57巻（1993）、441−445頁におけるＷ、Ｊ、
ウィットマンの論文に記載されている。光誘起プラズマ
の発生は、実質的に３段階で行われる。第１段階では、
ガスが放射線、典型的にはＸ線でイオン化される。第２
段階では、電子密度が、比較的短い高電圧パルスで誘発
される予備放電（破壊電圧）により増大せしめられる。
第３段階では、主放電が生起し、比較的大きい電流が比
較的長時間プラズマ内を流れる。
を有する。すわわち、ガス室には相対向する２本の電極
が設けられ、これら電極にはガス室に電界をもたらすた
めに電圧が印加される。その主方向をｙ方向と称する。
これら電極間に生起するプラズマは、誘導放出により光
の増幅をもたらす。レーザビームは、ガス室近くに設け
られる、ミラーから成る共振子により発生せしめられ
る。これらミラーの少なくとも１個は、レーザビームが
ガス室から放出され得るようにレーザ光に対して部分的
に透明でなければならない。このレーザビーム放出口の
方向は、上記ｙ方向に対して直交し、ｚ方向と称され
る。レーザビームのｙ方向における寸法は、しばしば高
さと称される。レーザビームのｙ方向に直交する方向、
ｘ方向における寸法は、しばしば幅と称される。このよ
うなレーザ装置の例は、Ｊ、Ｃ、Ｍ、ティンマーマンス
の「ア、ニューモード、トゥ、エクサイト、ア、ギャ
ス、ディスチャージ、XeClレーザ」、「アプライド、フ
ィジクス」57巻（1993）、441−445頁におけるＷ、Ｊ、
ウィットマンの論文に記載されている。光誘起プラズマ
の発生は、実質的に３段階で行われる。第１段階では、
ガスが放射線、典型的にはＸ線でイオン化される。第２
段階では、電子密度が、比較的短い高電圧パルスで誘発
される予備放電（破壊電圧）により増大せしめられる。
第３段階では、主放電が生起し、比較的大きい電流が比
較的長時間プラズマ内を流れる。
レーザビームの若干の用途のためには、レーザビーム
はその最大横断面においてできるだけ均斉な形状を有す
るのが望ましい。このことは、レーザビーム中の異なる
位置における強度Int（x,y）が、できるだけ高い範囲で
相互に等しく、レーザビーム主軸線に直交して測定し
て、これら強度がこの主軸線に関し、できるだけ小さな
範囲でこれらの位置の間隔ｘとｙに依存していること、
ビームがその縁辺で、できるだけ鮮鋭に形成されている
ことである。均斉なレーザビーム形態が要求される用途
の例としては、シャドーマスクを介して行われる表面加
工、例えばIC技術である。この場合の、ことに並列され
た複数の同じマスクを介して複数の製品を同時に加工す
るためにビームが使用される場合、同じ露光時間が同じ
加工結果（例えば焼損加工深さ）をもたらすために、被
加工面のあらゆる位置において同じ露光強度がもたらさ
れることが必要である。
はその最大横断面においてできるだけ均斉な形状を有す
るのが望ましい。このことは、レーザビーム中の異なる
位置における強度Int（x,y）が、できるだけ高い範囲で
相互に等しく、レーザビーム主軸線に直交して測定し
て、これら強度がこの主軸線に関し、できるだけ小さな
範囲でこれらの位置の間隔ｘとｙに依存していること、
ビームがその縁辺で、できるだけ鮮鋭に形成されている
ことである。均斉なレーザビーム形態が要求される用途
の例としては、シャドーマスクを介して行われる表面加
工、例えばIC技術である。この場合の、ことに並列され
た複数の同じマスクを介して複数の製品を同時に加工す
るためにビームが使用される場合、同じ露光時間が同じ
加工結果（例えば焼損加工深さ）をもたらすために、被
加工面のあらゆる位置において同じ露光強度がもたらさ
れることが必要である。
一般的に、レーザビームのｙ方向における形態は、上
述した均斉性の要求をある程度満足させるが、これは電
極によりもたらされる鮮鋭な輪郭のためである。これに
対して、ｘ方向においては、従来のレーザでは、ビーム
の中心（ｘ＝０）から縁辺に向かって強度が徐々に減少
する。このようになビームの形態をベル形状と称する。
述した均斉性の要求をある程度満足させるが、これは電
極によりもたらされる鮮鋭な輪郭のためである。これに
対して、ｘ方向においては、従来のレーザでは、ビーム
の中心（ｘ＝０）から縁辺に向かって強度が徐々に減少
する。このようになビームの形態をベル形状と称する。
この技術分野において、ｘ方向におけるレーザビーム
の均斉性を改善するようになされたレーザ装置に関する
提案がすでになされている。これらの提案は、２種類の
互いに相違する原理を基礎に置いている。
の均斉性を改善するようになされたレーザ装置に関する
提案がすでになされている。これらの提案は、２種類の
互いに相違する原理を基礎に置いている。
第１の原理は、機械的な原理であって、適当な形状を
有する特殊な電極の使用によるものであるが、これはレ
ーザ装置の均斉な形態をもたらし得るが、放電の不安定
をもたらすことが判明している。従って、この原理によ
る場合は、一方の良好な均斉性と、他方の安定性の間の
調和、妥協が求められる。この機械的原理の他の欠点
は、装置が複雑で、高コストを要することであり、さら
に他の欠点は、既存のレーザ装置には、電極の交換をし
なければ、適用し得ないことである。
有する特殊な電極の使用によるものであるが、これはレ
ーザ装置の均斉な形態をもたらし得るが、放電の不安定
をもたらすことが判明している。従って、この原理によ
る場合は、一方の良好な均斉性と、他方の安定性の間の
調和、妥協が求められる。この機械的原理の他の欠点
は、装置が複雑で、高コストを要することであり、さら
に他の欠点は、既存のレーザ装置には、電極の交換をし
なければ、適用し得ないことである。
第２の原理は、光学的原理であって、レーザ装置の出
力に設けられた光学的手段により、レーザ装置自体によ
り形成されるレーザビームの改善に関するものである。
この原理の実例は、Ｂ、ゴダード、Ｐ、ミュラー、Ｍ、
ステール、Ｊ、ボネットおよびＤ、ピガシュによる、SP
IE2206巻、25−29頁における「インプルーブメント、オ
ブ、ザ、ファースト、キロワット、XeClレーザ、フォ
ア、ディファレント、スペスィフィック、アプリケイシ
ョンズ」と題する論文および1994年４月５日から８日に
オーストリアのウィーンで開催された「ハイパワー、ガ
ス、アンド、ソリッド、ステート、レーザーズ」に関す
る会合における彼等の寄稿に記載されている。この原理
は、実際上、良好な均斉性を本来持っているレーザビー
ムを発生させる方法として見ることはできず、均斉性に
関して不満足なレーザビームの処理（改善）方法とみな
されるべきものである。
力に設けられた光学的手段により、レーザ装置自体によ
り形成されるレーザビームの改善に関するものである。
この原理の実例は、Ｂ、ゴダード、Ｐ、ミュラー、Ｍ、
ステール、Ｊ、ボネットおよびＤ、ピガシュによる、SP
IE2206巻、25−29頁における「インプルーブメント、オ
ブ、ザ、ファースト、キロワット、XeClレーザ、フォ
ア、ディファレント、スペスィフィック、アプリケイシ
ョンズ」と題する論文および1994年４月５日から８日に
オーストリアのウィーンで開催された「ハイパワー、ガ
ス、アンド、ソリッド、ステート、レーザーズ」に関す
る会合における彼等の寄稿に記載されている。この原理
は、実際上、良好な均斉性を本来持っているレーザビー
ムを発生させる方法として見ることはできず、均斉性に
関して不満足なレーザビームの処理（改善）方法とみな
されるべきものである。
事実、この光学的原理は、既存のレーザ装置に、装置
内に手を加えることにより適用され得るが、この原理
は、光学的矯正手段の使用が、ビーム強さのロスを伴な
う欠点を有する。さらにこの光学的原理は、可成り複雑
で高コストを要する欠点を有する。
内に手を加えることにより適用され得るが、この原理
は、光学的矯正手段の使用が、ビーム強さのロスを伴な
う欠点を有する。さらにこの光学的原理は、可成り複雑
で高コストを要する欠点を有する。
上述した両原理は、レーザ装置および／または光学的
矯正手段の特定の設計により、特別のレーザビーム形態
がもたらされ得る。この設計は固定的データであるか
ら、レーザ装置の操作中にビーム形態を変更し、かつ／
もしくは異なる操作条件に変更することはできない。
矯正手段の特定の設計により、特別のレーザビーム形態
がもたらされ得る。この設計は固定的データであるか
ら、レーザ装置の操作中にビーム形態を変更し、かつ／
もしくは異なる操作条件に変更することはできない。
そこで本発明の目的は、上述両原理とは基本的に異な
る第３の原理により、上述した欠点を伴なうことなく、
望ましい形態のレーザビームを形成することである。
る第３の原理により、上述した欠点を伴なうことなく、
望ましい形態のレーザビームを形成することである。
本発明は、予備放電後に、両レーザ電極間に、電子密
度において比較的鮮鋭なピークを伴なうプラズマを配置
し、経時的に電子分布が広がり、密度が低くなるが、ビ
ーム形態は主電流の時点における電子密度形態に可成り
影響されるという着想に基礎を置くものである。従っ
て、本発明方法および装置においては、この着想に基づ
いて、一方では主電流の流れ始める瞬間と、他方では電
子密度形態の経時的変化との適当な組合わせが選択され
る。
度において比較的鮮鋭なピークを伴なうプラズマを配置
し、経時的に電子分布が広がり、密度が低くなるが、ビ
ーム形態は主電流の時点における電子密度形態に可成り
影響されるという着想に基礎を置くものである。従っ
て、本発明方法および装置においては、この着想に基づ
いて、一方では主電流の流れ始める瞬間と、他方では電
子密度形態の経時的変化との適当な組合わせが選択され
る。
本発明の第１の実施態様では、予備放電と主電流との
間に調整可能、制御可能の遅延がもたらされる。また第
２の実施態様では、調整可能、制御可能の、電子密度の
経時的変化速度がもたらされる。両実施態様を組合わせ
ることも可能である。
間に調整可能、制御可能の遅延がもたらされる。また第
２の実施態様では、調整可能、制御可能の、電子密度の
経時的変化速度がもたらされる。両実施態様を組合わせ
ることも可能である。
上述の遅延と電子の再分布速度の設定は、単一もしく
は複数の処理条件の変更により行われるので、単一の同
じレーザ装置で、装置の操作の間においても、簡単かつ
融通性のある態様でビーム形態を変更し得るという重要
な利点がもたらされる。
は複数の処理条件の変更により行われるので、単一の同
じレーザ装置で、装置の操作の間においても、簡単かつ
融通性のある態様でビーム形態を変更し得るという重要
な利点がもたらされる。
これらのおよびその他の諸特徴および利点は、添付図
面を参照して、本発明レーザ装置の好ましい実施態様に
関する以下の説明から明らかになされる。
面を参照して、本発明レーザ装置の好ましい実施態様に
関する以下の説明から明らかになされる。
図１は本発明によるレーサ装置を示す略図的側面図、 図２はこのレーザ装置を示す略図的断面図、 図３は本発明によるXeClレーザ装置における横方向励
起放電のための電圧と電流の時間的経過を例示的に示す
グラフ、 図４は本発明におけるXeClレーザの励起回路を例示す
る回路図、 図4Bは図４の回路図を単純化して示す回路図、 図５は充電電圧と時間遅延との関係を示すグラフ、 図６は異なる充電電圧値におけるレーザビームの幅の
形態を示すグラフ、 図７はHClとXeの蒸気圧と温度の関係を示すグラフ、 図８は異なるガス温度におけるレーザビームの幅の形
態を示すグラフである。
起放電のための電圧と電流の時間的経過を例示的に示す
グラフ、 図４は本発明におけるXeClレーザの励起回路を例示す
る回路図、 図4Bは図４の回路図を単純化して示す回路図、 図５は充電電圧と時間遅延との関係を示すグラフ、 図６は異なる充電電圧値におけるレーザビームの幅の
形態を示すグラフ、 図７はHClとXeの蒸気圧と温度の関係を示すグラフ、 図８は異なるガス温度におけるレーザビームの幅の形
態を示すグラフである。
図１および図２において、符号１により包括的にレー
ザ装置を示す。このレーザ装置１は、ほぼ円筒状のガス
室２と、直方体状関連装置のＺ軸を規定する光軸３を有
する。この光軸３に直交して、ガス室２の両端部に第１
および第２ミラー６、７が設けられている。第１ミラー
６は不透明であるが、第２ミラー７はガス室２からのレ
ーザビーム10の放出口を構成する透明部分を有する。
ザ装置を示す。このレーザ装置１は、ほぼ円筒状のガス
室２と、直方体状関連装置のＺ軸を規定する光軸３を有
する。この光軸３に直交して、ガス室２の両端部に第１
および第２ミラー６、７が設けられている。第１ミラー
６は不透明であるが、第２ミラー７はガス室２からのレ
ーザビーム10の放出口を構成する透明部分を有する。
ガス室２には、光軸３に平行してその両側にレーザ電
極11、12が配置されており、これらはそれぞれ導線13、
14により、ガス室外側に配置された電源に接続されてい
る。電極に賦課される電圧は、鏡像的相似形を成し、光
軸３に直交して電界圧を形成する。電界圧の相似形面
は、上述した直方体状関連装置にYZ面を形成する。レー
ザ電極11、12間の空間を放電空間16と称する。
極11、12が配置されており、これらはそれぞれ導線13、
14により、ガス室外側に配置された電源に接続されてい
る。電極に賦課される電圧は、鏡像的相似形を成し、光
軸３に直交して電界圧を形成する。電界圧の相似形面
は、上述した直方体状関連装置にYZ面を形成する。レー
ザ電極11、12間の空間を放電空間16と称する。
これら電極の一方12は、通常、ガス室12の壁体の一部
分を構成する。電極12の下方には、イオン化放射線、一
般的にＸ−線または紫外線用の電源20が設けられる。
分を構成する。電極12の下方には、イオン化放射線、一
般的にＸ−線または紫外線用の電源20が設けられる。
このようなレーザ装置の詳細については、前述した文
献、「ア、ニューモード、トゥ、エクサイト、ア、ギャ
ス、ディスチャージ、XeClレーザ」を参照され度い。
献、「ア、ニューモード、トゥ、エクサイト、ア、ギャ
ス、ディスチャージ、XeClレーザ」を参照され度い。
このようなレーザ装置１の操作は、それ自体公知であ
り、従ってここでは簡単な説明に止める。ガス室２に
は、適当なガスまたは混合ガスが適当な圧力下に装填さ
れる。電源20により、イオン化放射線パルスがこのガス
室に放射され、これにより放電空間16に存在するガスの
一部はイオン化される。これにより、一般的に約107cm
-3の電子密度がもたらされる。
り、従ってここでは簡単な説明に止める。ガス室２に
は、適当なガスまたは混合ガスが適当な圧力下に装填さ
れる。電源20により、イオン化放射線パルスがこのガス
室に放射され、これにより放電空間16に存在するガスの
一部はイオン化される。これにより、一般的に約107cm
-3の電子密度がもたらされる。
次いで、電源15から破壊に充分なピーク値を有する第
１電圧パルスが電極11、12に賦課され、その結果プラズ
マ中において電子倍増が生起し、これにより一般的に電
子密度は約1015cm-3まで増大する。
１電圧パルスが電極11、12に賦課され、その結果プラズ
マ中において電子倍増が生起し、これにより一般的に電
子密度は約1015cm-3まで増大する。
その後、電源15により放電を誘起させるため、同じく
メインパルスと称される第２電圧パルスがもたらされ
る。プラズマへのエネルギー伝達により、気体および／
または気体分子がイオン化され、励起される。次いで化
学反応が生起し、励起されたエキシマ分子が形成され
る。この励起状態は、またレーザの上方レベルでもあ
る。場合により、これら分子は励起放出の結果、そのエ
ネルギーを失い、ミラー６、７で形成される光学的共振
器における光量の増大をもたらす。発生レーザ光は、レ
ーザビーム10として、第２ミラーを経てガス室から光軸
３に沿って放射される。
メインパルスと称される第２電圧パルスがもたらされ
る。プラズマへのエネルギー伝達により、気体および／
または気体分子がイオン化され、励起される。次いで化
学反応が生起し、励起されたエキシマ分子が形成され
る。この励起状態は、またレーザの上方レベルでもあ
る。場合により、これら分子は励起放出の結果、そのエ
ネルギーを失い、ミラー６、７で形成される光学的共振
器における光量の増大をもたらす。発生レーザ光は、レ
ーザビーム10として、第２ミラーを経てガス室から光軸
３に沿って放射される。
ガス室２におけるガスは、例えばファン30により生起
せしめられるｘ軸に沿って流入するガス流により更新さ
れる。排出されるガスは、導管32に捕集され、場合によ
り浄化され、返送導管33を経てファン30の導入口に返送
される。
せしめられるｘ軸に沿って流入するガス流により更新さ
れる。排出されるガスは、導管32に捕集され、場合によ
り浄化され、返送導管33を経てファン30の導入口に返送
される。
主電流の消滅後、上述の経過が反覆される。実験の結
果、この反覆の頻度は約1kHzであった。
果、この反覆の頻度は約1kHzであった。
図３は、レーザ電極11、12における電圧Ｖおよび放電
により流れる電流Ｉの経過を時間ｔの関数として例示す
る座標である。横軸（時間）における零点は、破壊生起
の瞬間である。このグラフから、図示の実施例におい
て、約300ns後に達する最大量を示す主電流は、破壊時
点に対し、ほぼ100n秒の遅延Δｔで遅延せしめられてい
ることが明らかである。
により流れる電流Ｉの経過を時間ｔの関数として例示す
る座標である。横軸（時間）における零点は、破壊生起
の瞬間である。このグラフから、図示の実施例におい
て、約300ns後に達する最大量を示す主電流は、破壊時
点に対し、ほぼ100n秒の遅延Δｔで遅延せしめられてい
ることが明らかである。
このような遅延自体は、例えば上述した文献、「アプ
ライド、フィジクス」57巻（1993）441−445頁の図４か
ら明らかであるように公知である。しかしながら、この
ような遅延は、例えばＲ、Ｓ、ティラーの「マグネティ
クスパイカー、エレクトリカル、サーキッツ、フォア、
ギャス、ディスチャージ、レイザース」の140頁、10−1
3行、SPIE2206巻、130−143行におけるＫ、Ｅ、レオポ
ルドおよびＭ、フォン、ダデルスツェンの寄稿から明ら
かであるように、当該分野の専門技術者により不利益で
あると考えられて来た。この後者の文献は、前述の1994
年４月、オーストリアのウィーンで開催された「ハイパ
ワー、ギャス、アンド、ソリッド、ステイト、レイザー
ス」に関する集会に関連するものである。
ライド、フィジクス」57巻（1993）441−445頁の図４か
ら明らかであるように公知である。しかしながら、この
ような遅延は、例えばＲ、Ｓ、ティラーの「マグネティ
クスパイカー、エレクトリカル、サーキッツ、フォア、
ギャス、ディスチャージ、レイザース」の140頁、10−1
3行、SPIE2206巻、130−143行におけるＫ、Ｅ、レオポ
ルドおよびＭ、フォン、ダデルスツェンの寄稿から明ら
かであるように、当該分野の専門技術者により不利益で
あると考えられて来た。この後者の文献は、前述の1994
年４月、オーストリアのウィーンで開催された「ハイパ
ワー、ギャス、アンド、ソリッド、ステイト、レイザー
ス」に関する集会に関連するものである。
本発明は、すでに示唆したように、このような遅延Δ
ｔを利用できるのではないかとの発想、この発送を始め
て実現した際にもたらされた比較的簡単な方法で、この
遅延Δｔを変化させ、これによりレーザ装置１のレーザ
発生作用に悪影響を及ぼすことなく、レーザビーム10の
幅の形態を操業することさえ可能ではないかとの発想に
基礎を置くものである。破壊生起の瞬間において、YZ面
に関して相似の、比較的鮮鋭で、最大の電子密度分布を
伴なうプラズマが生起する。しかしながら、同時に、ハ
ロゲン化合物が励起動状態で形成される。形成された電
子は、時間の経過と共に、このハロゲン化合物により捕
捉され、解離が生ずる。もし分子の濃度が、マグニチュ
ードで表わして電子の密度より大きいならば、励起振動
状態のハロゲン化合物の当初の空間分布は、電子の当初
空間分布とほぼ等しいという事実から、電子密度の空間
的再分布も生起し得る。以下、この電子密度の空間的再
分布を、電子の再分布速度と略称する。
ｔを利用できるのではないかとの発想、この発送を始め
て実現した際にもたらされた比較的簡単な方法で、この
遅延Δｔを変化させ、これによりレーザ装置１のレーザ
発生作用に悪影響を及ぼすことなく、レーザビーム10の
幅の形態を操業することさえ可能ではないかとの発想に
基礎を置くものである。破壊生起の瞬間において、YZ面
に関して相似の、比較的鮮鋭で、最大の電子密度分布を
伴なうプラズマが生起する。しかしながら、同時に、ハ
ロゲン化合物が励起動状態で形成される。形成された電
子は、時間の経過と共に、このハロゲン化合物により捕
捉され、解離が生ずる。もし分子の濃度が、マグニチュ
ードで表わして電子の密度より大きいならば、励起振動
状態のハロゲン化合物の当初の空間分布は、電子の当初
空間分布とほぼ等しいという事実から、電子密度の空間
的再分布も生起し得る。以下、この電子密度の空間的再
分布を、電子の再分布速度と略称する。
そこで、遅延時間Δｔを、電子密度の適当な空間的再
分布形態がもたらされた時に主電流が生起するように適
当に選択すれば、適当なビーム形態を示すレーザビーム
を発生させることができる。
分布形態がもたらされた時に主電流が生起するように適
当に選択すれば、適当なビーム形態を示すレーザビーム
を発生させることができる。
逆に、適当な電子の再分布速度を選択することによ
り、遅延時間Δｔを一定にしても、主電流生起の瞬間
に、適当な電子密度の空間的再分布形態がもたらされ、
従って、また適当なビーム形態を示すレーザビームを発
生させ得ることになる。
り、遅延時間Δｔを一定にしても、主電流生起の瞬間
に、適当な電子密度の空間的再分布形態がもたらされ、
従って、また適当なビーム形態を示すレーザビームを発
生させ得ることになる。
本発明の技術的範囲において、両パラメータ、すなわ
ち、遅延時間Δｔおよび電子の再分布速度の適当な数値
を選択し、設定することも可能である。
ち、遅延時間Δｔおよび電子の再分布速度の適当な数値
を選択し、設定することも可能である。
以下において、遅延時間の設定を実現する方法を説明
する。
する。
図４は、レーザにおいて連続して２回の放電を行わせ
るため、レーザ電極11、20において、パルスを連続して
２回生起させ得る電極15の実施形態を例示する。この実
施形態は、上述した文献「アプライド、フィジクス」の
441−445頁に記載されている。
るため、レーザ電極11、20において、パルスを連続して
２回生起させ得る電極15の実施形態を例示する。この実
施形態は、上述した文献「アプライド、フィジクス」の
441−445頁に記載されている。
図4Bは、若干の細部を省略して示すこの励起回路の略
図である。上述公知文献には、この回路の作動原理が詳
述されているが、ここでは簡単に説明する。
図である。上述公知文献には、この回路の作動原理が詳
述されているが、ここでは簡単に説明する。
第１スイッチTsusを閉じると、電源から一次電圧HV
susが主コンデンサ装置Cpfnにもたらされ、充電電圧V
pfnまで充電され、充電電流が第１の磁気的可飽和誘導
子LCおよび第２可飽和誘導子Lpを経て流れる。ピークコ
ンデンサCpも電圧VPまで充電される。
susが主コンデンサ装置Cpfnにもたらされ、充電電圧V
pfnまで充電され、充電電流が第１の磁気的可飽和誘導
子LCおよび第２可飽和誘導子Lpを経て流れる。ピークコ
ンデンサCpも電圧VPまで充電される。
一定時間の経過後に、第２スイッチTspiが閉じられる
と、共振電荷転送のメカニズムにより、ピークコンデン
サCPは、予備充電（破壊）を誘起する高電圧まで充電さ
れる。次いで、破壊生起と主放電の間に、遅延時間Δｔ
を以て、主コンデンサ装置Cpfnからの主放電が誘起され
る。第２可飽和誘導子Lpがまず飽和化されねばならな
い。
と、共振電荷転送のメカニズムにより、ピークコンデン
サCPは、予備充電（破壊）を誘起する高電圧まで充電さ
れる。次いで、破壊生起と主放電の間に、遅延時間Δｔ
を以て、主コンデンサ装置Cpfnからの主放電が誘起され
る。第２可飽和誘導子Lpがまず飽和化されねばならな
い。
これに必要な時間は、ことにこの誘電子中の磁気的可
飽和材料の量によって相違し、下式で表わされるファラ
デイの法則に従がう。
飽和材料の量によって相違し、下式で表わされるファラ
デイの法則に従がう。
∫Vdt＝ＡΔＢ Ｖは第２可飽和誘導子Lpに賦課される電圧、Ａは磁気
面、ΔＢは磁気誘導の変化を意味する。
面、ΔＢは磁気誘導の変化を意味する。
本発明のこの実施態様において、第２可飽和誘導子Lp
における磁気可飽和材料の量は、レーザ強度の望ましい
幅形態を達成するため電子の再分布速度との関係で選択
される望ましい遅延時間Δｔをもたらすように選定され
る。
における磁気可飽和材料の量は、レーザ強度の望ましい
幅形態を達成するため電子の再分布速度との関係で選択
される望ましい遅延時間Δｔをもたらすように選定され
る。
なお、この励起回路における容量と誘導の数値は、調
整可能であるが、この数値は望ましい放電をもたらすよ
うに選択されたものであるから、調整は放電の資に悪い
影響を及ぼすので好ましくない。
整可能であるが、この数値は望ましい放電をもたらすよ
うに選択されたものであるから、調整は放電の資に悪い
影響を及ぼすので好ましくない。
従って、この実施態様において、好ましい遅延時間Δ
ｔを設定することは、電源15における変化をもたらす
が、レーザ装置１自体は不変状態であることを意味す
る。このようにして、望ましい結果、すなわち予定され
た遅延時間が、レーザ装置１自体に変更を加えることな
く達成されることができ、従って上述した対策は、既存
のレーザ装置に適用され、このレーザ装置により望まし
いレーザビーム形態をもたらすことができるが、達成さ
れる結果は、一定の遅延時間を含む実体のみである。遅
延時間を変化させるためには、励起回路の構成素子を交
換する必要があり、これには複雑で長い時間を要する作
業を経ねばならない。
ｔを設定することは、電源15における変化をもたらす
が、レーザ装置１自体は不変状態であることを意味す
る。このようにして、望ましい結果、すなわち予定され
た遅延時間が、レーザ装置１自体に変更を加えることな
く達成されることができ、従って上述した対策は、既存
のレーザ装置に適用され、このレーザ装置により望まし
いレーザビーム形態をもたらすことができるが、達成さ
れる結果は、一定の遅延時間を含む実体のみである。遅
延時間を変化させるためには、励起回路の構成素子を交
換する必要があり、これには複雑で長い時間を要する作
業を経ねばならない。
本発明の好ましい実施態様において、上述の遅延時間
Δｔは、主コンデンサ装置Cpfnの充電電圧Vpfnを変更す
ることにより、簡単に設定され、制御され得る。これは
一次電圧HVsusを変えることにより容易に実現される。
図３の実施態様において、充電電圧Vpfnは、12kVに選択
される。
Δｔは、主コンデンサ装置Cpfnの充電電圧Vpfnを変更す
ることにより、簡単に設定され、制御され得る。これは
一次電圧HVsusを変えることにより容易に実現される。
図３の実施態様において、充電電圧Vpfnは、12kVに選択
される。
実施例１ この実験において、充電電圧Vpfnと、結果的にもたら
される遅延時間Δｔとの関係を検討した。この実験に使
用したレーザ装置１は、上述した文献、アプライド、フ
ィジクスに述べられた装置と同様の装置である。ウイン
ドウ17の寸法は、幅が約2cm、電極11、12との間隔は約3
cm、ガス排出口は約80cmである。
される遅延時間Δｔとの関係を検討した。この実験に使
用したレーザ装置１は、上述した文献、アプライド、フ
ィジクスに述べられた装置と同様の装置である。ウイン
ドウ17の寸法は、幅が約2cm、電極11、12との間隔は約3
cm、ガス排出口は約80cmである。
電源15において、Cc5nF、CP3nF、Cpfn600nFで
ありガス室２には、HCl、XeおよびNeが、総圧力約4.5ab
ra（4.5.105Pa）、HClおよびXeの分圧それぞれ0.8mbar
（80Pa）および8.4mbar（840Pa）で装填された。
ありガス室２には、HCl、XeおよびNeが、総圧力約4.5ab
ra（4.5.105Pa）、HClおよびXeの分圧それぞれ0.8mbar
（80Pa）および8.4mbar（840Pa）で装填された。
その結果が図５のグラフに示されている。図５におい
て、電圧VpfnはVss（本例においては約3.9kV）の倍数で
示されている。このVssは、いわゆる静止状態（主放電
に際して、HClとの解離的結合からもたらされる電子の
ロスがイオン化から生ずる電子生成量に等しい場合に生
起する）の放電における電圧を意味する。Vss値は、も
っぱらガスの組成および圧力ならびに電極間際に依存す
る。
て、電圧VpfnはVss（本例においては約3.9kV）の倍数で
示されている。このVssは、いわゆる静止状態（主放電
に際して、HClとの解離的結合からもたらされる電子の
ロスがイオン化から生ずる電子生成量に等しい場合に生
起する）の放電における電圧を意味する。Vss値は、も
っぱらガスの組成および圧力ならびに電極間際に依存す
る。
本発明者らの現在の理解では、主コンデンサ装置Cpfn
の充電電圧Vpfnの遅延時間Δｔに対する影響に関する可
能な説明は以下の通りである。
の充電電圧Vpfnの遅延時間Δｔに対する影響に関する可
能な説明は以下の通りである。
すでに述べたように、誘電子LPは、これが適当な方向
で飽和状態にもたらされた時、すなわち、誘電子に賦課
された電圧の時間積分が、磁気表面（表面磁荷）と、磁
気誘電変化（前述したファラデイの法則参照）との積に
等しくなるか、あるいはこれより大きくなる時にのみ、
作動を開始し得る。そこで充電電圧Vpfnが高い程、時間
積分は、上述の積に速く到達し、換言すれば上述の遅延
時間は短かくなる。
で飽和状態にもたらされた時、すなわち、誘電子に賦課
された電圧の時間積分が、磁気表面（表面磁荷）と、磁
気誘電変化（前述したファラデイの法則参照）との積に
等しくなるか、あるいはこれより大きくなる時にのみ、
作動を開始し得る。そこで充電電圧Vpfnが高い程、時間
積分は、上述の積に速く到達し、換言すれば上述の遅延
時間は短かくなる。
実施例２ 本実験例においては、レーザエネルギーの幅形態と、
主コンデンサ装置の充電電圧Vpfnとの間の関係を、他の
パラメータはすべて一定に維持して検討した。その結果
が図６にグラフに示されている。このグラフにおける各
カーブは、高さｙ＝1.5cm（電極11と12の中間）におけ
る位置ｘの関数としてのレーザビームエネルギーの経過
に対応する（ｘ軸の零位置は光軸において選定）。数値
は４種類の異なるVpfn値を表わす。この実験において、
HCl分圧は80Paに、Xe分圧は840Paにそれぞれ定常的に維
持された。担体ガスは、4.5バールの圧力下にあるNeに
より構成された。それぞれ充電電圧および遅延時間の適
当な数値の選択により、ｘ方向におけるビームのことに
好ましい形態をもたらし得ることが、これより明らかで
ある。充電電圧15kV（遅延時間約50ns）においても、も
たらされるビーム形態は、前述したベル型である。充電
電圧を低減することにより、このカーブ形態の平坦化が
もたらされるが、これはビームエネルギーの均斉性の改
善に対応する。本実施例においては、約75nsの遅延に対
応する約13.5kVにおいて、最大限の均斉化がもたらされ
ている。このようなビーム形態は、「シルクハット」形
態と称されている。さらに充電電圧を低減（12kV以下、
遅延時間約100ns）すると、特殊の場合には好ましいか
も知れないが、中間部分における部分的最低限度および
２個所のオフアクシス最大限度を示すビーム形態がもた
らされるに至る。
主コンデンサ装置の充電電圧Vpfnとの間の関係を、他の
パラメータはすべて一定に維持して検討した。その結果
が図６にグラフに示されている。このグラフにおける各
カーブは、高さｙ＝1.5cm（電極11と12の中間）におけ
る位置ｘの関数としてのレーザビームエネルギーの経過
に対応する（ｘ軸の零位置は光軸において選定）。数値
は４種類の異なるVpfn値を表わす。この実験において、
HCl分圧は80Paに、Xe分圧は840Paにそれぞれ定常的に維
持された。担体ガスは、4.5バールの圧力下にあるNeに
より構成された。それぞれ充電電圧および遅延時間の適
当な数値の選択により、ｘ方向におけるビームのことに
好ましい形態をもたらし得ることが、これより明らかで
ある。充電電圧15kV（遅延時間約50ns）においても、も
たらされるビーム形態は、前述したベル型である。充電
電圧を低減することにより、このカーブ形態の平坦化が
もたらされるが、これはビームエネルギーの均斉性の改
善に対応する。本実施例においては、約75nsの遅延に対
応する約13.5kVにおいて、最大限の均斉化がもたらされ
ている。このようなビーム形態は、「シルクハット」形
態と称されている。さらに充電電圧を低減（12kV以下、
遅延時間約100ns）すると、特殊の場合には好ましいか
も知れないが、中間部分における部分的最低限度および
２個所のオフアクシス最大限度を示すビーム形態がもた
らされるに至る。
主コンデンサ装置Cpfnの充電電圧Vpfnは、レーザ装置
の改造を行うことなく、またレーザ装置の機能に悪影響
を及ぼすことなく、特定の限度内において自由に調節す
ることができるパラメータであるから、本発明は、レー
ザ装置を操作している間においてもレーザビームの幅形
態を変えることができ、例えば一次電圧HVsusの変更、
設定により、簡単に充電電圧の対応する変更、設定がで
きるという重要な利点をもたらし得る。
の改造を行うことなく、またレーザ装置の機能に悪影響
を及ぼすことなく、特定の限度内において自由に調節す
ることができるパラメータであるから、本発明は、レー
ザ装置を操作している間においてもレーザビームの幅形
態を変えることができ、例えば一次電圧HVsusの変更、
設定により、簡単に充電電圧の対応する変更、設定がで
きるという重要な利点をもたらし得る。
本発明の第２の実施態様において、遅延時間Δｔと電
子の再分布速度との好ましい組合わせを、異なる方法
で、すなわち電子の再分布速度の変更によりもたらし得
る。この実施態様は、破壊時に形成される電子が、同じ
くこの過程で形成されるハロゲン化合物により捕捉さ
れ、この単位時間当たりに捕捉される電子数は、このハ
ロゲン化合物の濃度に対応して変化するとの本発明者ら
の知見に基づく。この本発明の基本的概念によれば、以
下に説明されるよに、比較的簡単にハロゲン化合物の濃
度を変更、設定し得る。
子の再分布速度との好ましい組合わせを、異なる方法
で、すなわち電子の再分布速度の変更によりもたらし得
る。この実施態様は、破壊時に形成される電子が、同じ
くこの過程で形成されるハロゲン化合物により捕捉さ
れ、この単位時間当たりに捕捉される電子数は、このハ
ロゲン化合物の濃度に対応して変化するとの本発明者ら
の知見に基づく。この本発明の基本的概念によれば、以
下に説明されるよに、比較的簡単にハロゲン化合物の濃
度を変更、設定し得る。
上述したように、使用後のガスはガス室から排除さ
れ、必要に応じて処理し後、ガス室に返還されるのが好
ましい。この場合、ガスが所定の組成を保持するため
に、ガス室２に返還される前に、このガスを、浄化装置
として上述した凝縮装置と熱交換接触させ、これにより
ハロゲン供与体としてのHClの分圧を、凝縮装置温度に
おけるガスの蒸気圧に対応させる。HClおよびXeの温度
（Tpur）と蒸気圧（Ｐ）の関係が、110から140Kの範囲
で、図７に示されている。凝縮装置の温度は正確に設定
され、定常的に維持され得るから、ハロゲン供与体の分
圧も定常的に正確に維持され得る。
れ、必要に応じて処理し後、ガス室に返還されるのが好
ましい。この場合、ガスが所定の組成を保持するため
に、ガス室２に返還される前に、このガスを、浄化装置
として上述した凝縮装置と熱交換接触させ、これにより
ハロゲン供与体としてのHClの分圧を、凝縮装置温度に
おけるガスの蒸気圧に対応させる。HClおよびXeの温度
（Tpur）と蒸気圧（Ｐ）の関係が、110から140Kの範囲
で、図７に示されている。凝縮装置の温度は正確に設定
され、定常的に維持され得るから、ハロゲン供与体の分
圧も定常的に正確に維持され得る。
このような凝縮装置の本質および構成自体は、本発明
の対象ではなく、またこの分野の技術者にとって、本発
明を理解するために必ずしも必要ではないから、これ以
上の詳述を省略する。
の対象ではなく、またこの分野の技術者にとって、本発
明を理解するために必ずしも必要ではないから、これ以
上の詳述を省略する。
実施例３ 本実施例においては、レーザエネルギーの幅の形態と
凝縮装置の温度Tpurとの関係を、他のすべてのパラメー
タを定常的に維持して検討した。その結果が図８に示さ
れている。それぞれのカーブは、ｘ軸の零位置を光軸に
おいて選定し、高さｙ＝1.5cm（両電極11、12の中間）
における位置ｘの関数としてのレーザエネルギーの経過
を示す。このグラフにおいて、各カーブは異なる３種類
の温度値Tpurについて示されており、充電電圧Vpfnは、
本実施例においては15kVに維持され、ガスとしては分圧
4.5バールのネオンを使用した。
凝縮装置の温度Tpurとの関係を、他のすべてのパラメー
タを定常的に維持して検討した。その結果が図８に示さ
れている。それぞれのカーブは、ｘ軸の零位置を光軸に
おいて選定し、高さｙ＝1.5cm（両電極11、12の中間）
における位置ｘの関数としてのレーザエネルギーの経過
を示す。このグラフにおいて、各カーブは異なる３種類
の温度値Tpurについて示されており、充電電圧Vpfnは、
本実施例においては15kVに維持され、ガスとしては分圧
4.5バールのネオンを使用した。
このグラフから、温度および蒸気圧を適当に選定する
ことにより、ｘ方向におけるレーザビームのことに好ま
しい形態が得られることが明らかである。温度114K（HC
l分圧0.5ミリバール、Xe分圧＝5.5ミリバールに対応）
においては、ビームの形態はベル形状である。温度を上
げると、このビームの形状は平坦化され、これはビーム
強さの均斉性の改善に対応する。この実験において、好
ましい平坦化は温度がほぼ116Kの場合に達成された。さ
らに温度を120K（HCl分圧1.3ミリバール、Xe分圧＝13.0
ミリバールに対応）まで上げると、中央に部分的最小限
度と、顕著なオフアクシス最大限度を有するビーム形状
がもたらされる。
ことにより、ｘ方向におけるレーザビームのことに好ま
しい形態が得られることが明らかである。温度114K（HC
l分圧0.5ミリバール、Xe分圧＝5.5ミリバールに対応）
においては、ビームの形態はベル形状である。温度を上
げると、このビームの形状は平坦化され、これはビーム
強さの均斉性の改善に対応する。この実験において、好
ましい平坦化は温度がほぼ116Kの場合に達成された。さ
らに温度を120K（HCl分圧1.3ミリバール、Xe分圧＝13.0
ミリバールに対応）まで上げると、中央に部分的最小限
度と、顕著なオフアクシス最大限度を有するビーム形状
がもたらされる。
従って、本発明においては、凝縮装置の温度Tpurは、
設定温度を伴なうハロゲン供与体蒸気圧が、望ましいレ
ーザビーム形態をもたらす特定の遅延時間Δｔに伴なう
望ましいハロゲン供与体分圧に対応するように、選択さ
れ、設定される。
設定温度を伴なうハロゲン供与体蒸気圧が、望ましいレ
ーザビーム形態をもたらす特定の遅延時間Δｔに伴なう
望ましいハロゲン供与体分圧に対応するように、選択さ
れ、設定される。
本発明は、ことに、これまでに可能であった反覆波数
よりも高い周波数を示すレーザ装置を開発するために使
用され得る。これにより、2kHzの反覆周波数が達成され
得ると考えられる。その根拠は以下の通りである。
よりも高い周波数を示すレーザ装置を開発するために使
用され得る。これにより、2kHzの反覆周波数が達成され
得ると考えられる。その根拠は以下の通りである。
上述したように、放電空間16に在るガスは、各放電
後、ｘ方向におけるガス流31により浄化される。これを
必要とする理由は、放電の結果、好ましくない反応生成
物がこの放電空間16内に形成されるからである。このこ
とは、放電空間16が充分に浄化されるまでは、換言すれ
ば、放電空間16のガスがｘ方向における充分な間隔にお
いて新規なガスと交換されるまでは、次の放電が行われ
得ないことを意味する。この充分な間隔は、形成される
放電の幅より大きい寸法でなければならない。これは予
備イオン化の幅に依存し、このイオン化幅はイオン化放
射線21のビーム幅、すなわちウインドウ17の幅に依存す
る。
後、ｘ方向におけるガス流31により浄化される。これを
必要とする理由は、放電の結果、好ましくない反応生成
物がこの放電空間16内に形成されるからである。このこ
とは、放電空間16が充分に浄化されるまでは、換言すれ
ば、放電空間16のガスがｘ方向における充分な間隔にお
いて新規なガスと交換されるまでは、次の放電が行われ
得ないことを意味する。この充分な間隔は、形成される
放電の幅より大きい寸法でなければならない。これは予
備イオン化の幅に依存し、このイオン化幅はイオン化放
射線21のビーム幅、すなわちウインドウ17の幅に依存す
る。
大きな反覆周波数が必要な場合には、放電時間16内の
ガスを早く浄化し、あるいは新しいガスと交換しなけれ
ばならない。これは原理的に、カス交換速度を早くする
ことにより行われるが、実際上限度がある。ガス流中に
例えば渦流を形成するのが効果的である。
ガスを早く浄化し、あるいは新しいガスと交換しなけれ
ばならない。これは原理的に、カス交換速度を早くする
ことにより行われるが、実際上限度がある。ガス流中に
例えば渦流を形成するのが効果的である。
本発明方法によれば、ガス速度が同じであっても、ウ
インドウ17の幅を例えば0.5cmまで狭くすることにより
反覆周波数を著しく大きくすることができ、従って予備
イオン化幅は狭くなされる。一般的には、その結果とし
てビーム10の形態が変化し、ことにビーム10の不均斉性
を低減し、中心部分のビーム強さは大きくなるが、ビー
ム周辺部に向かって急速に弱くなる。しかしながら、本
発明方法によれば、このような変化は相殺され、ことに
ビーム形態の均斉性を回復することができる。
インドウ17の幅を例えば0.5cmまで狭くすることにより
反覆周波数を著しく大きくすることができ、従って予備
イオン化幅は狭くなされる。一般的には、その結果とし
てビーム10の形態が変化し、ことにビーム10の不均斉性
を低減し、中心部分のビーム強さは大きくなるが、ビー
ム周辺部に向かって急速に弱くなる。しかしながら、本
発明方法によれば、このような変化は相殺され、ことに
ビーム形態の均斉性を回復することができる。
本発明により、レーザ装置内部の改造を行うことな
く、レーザビームの幅、質、反覆周波数に影響を及ぼし
得るので、レーザの使用範囲を著しく拡大する。従っ
て、本発明はレーザの実用性を増大させ、この技術分野
に重大な貢献をもたらす。
く、レーザビームの幅、質、反覆周波数に影響を及ぼし
得るので、レーザの使用範囲を著しく拡大する。従っ
て、本発明はレーザの実用性を増大させ、この技術分野
に重大な貢献をもたらす。
この分野の技術者にとっては、本発明の要旨、すなわ
ち以下の特許請求の範囲を逸脱することなく、上述した
実施態様に対して種々の変更、改変を行うことが可能で
ある。例えば、異なる混合ガスを使用するエキシマレー
ザ装置、その他の異なるタイプの横方向励起レーザ装
置、例えばKrFエキシマレーザ装置にも本発明を適用す
ることが可能である。さらに、他のバッファーガス、例
えばHeを使用することもできる。
ち以下の特許請求の範囲を逸脱することなく、上述した
実施態様に対して種々の変更、改変を行うことが可能で
ある。例えば、異なる混合ガスを使用するエキシマレー
ザ装置、その他の異なるタイプの横方向励起レーザ装
置、例えばKrFエキシマレーザ装置にも本発明を適用す
ることが可能である。さらに、他のバッファーガス、例
えばHeを使用することもできる。
さらに、望ましいビーム形態の設定を、例えばコンピ
ュータを使用してテストモードでビーム形態を確認し、
これを、すでに入力されているビーム形態（例えばシル
クハット型）と比較し、次いで目的とするビーム形態が
もたらされるまで、若干のパラメータを変更し、以後こ
の設定パラメータを維持して、装置の操作を続行するこ
とにより自動化することもできる。
ュータを使用してテストモードでビーム形態を確認し、
これを、すでに入力されているビーム形態（例えばシル
クハット型）と比較し、次いで目的とするビーム形態が
もたらされるまで、若干のパラメータを変更し、以後こ
の設定パラメータを維持して、装置の操作を続行するこ
とにより自動化することもできる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴァン ヘール，ヒューベルトゥス ヨ ハネス ゲラルドゥス オランダ国、7660、エンセ、フレリンゲ ン、オトマルスムセヴェク、260 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01S 3/097 H01S 3/225 H01S 3/104
Claims (35)
- 【請求項１】特定のビーム軸線を示すレーザービームを
発生させる方法において、 ａ）第一時点において、少なくとも部分的にイオン化さ
れたガスに第一電圧パルスを賦課して電子倍増させ、 ｂ）第二時点において、少なくとも部分的にイオン化さ
れたガスに第二電圧パルスを賦課して放電させ、 ｃ）第一時点と第二時点間の遅延時間（△ｔ）およびこ
れら両時点間に生起する電子の再分布速度を、ビーム軸
線に直交し、かつ第一および第二電圧パレスにより形成
される電界に直交する方向において比較的平坦なレーザ
ービーム形態がもたらされるように設定することを特徴
とする方法。 - 【請求項２】前記遅延時間（△ｔ）を、30〜400nsの範
囲に設定することを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】前記レーザービームが、1kHzより大きな反
覆周波数で発生され、かつ前記遅延時間および電子の再
分布速度の設定工程がガスの予備イオン化の幅に関連し
てなされることを特徴とする請求項２記載の方法。 - 【請求項４】前記遅延時間（△ｔ）設定工程が、調節可
能の遅延時間で前記第一および第二電圧パレスを発生す
るようになされたパルス発生器を使用して行われること
を特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項５】前記第一電圧パルスを賦課する工程が、第
一所定電圧値に充電された第一パルス形成回路網の手段
による第一電圧パルスを発生する補助工程を含み、かつ
前記第二電圧パルスを賦課する工程が、第二所定電圧値
に充電された第二パルス形成回路網の手段による第二電
圧パルスを発生する補助工程を含み、かつさらに ｄ）第一および第二パルス形成回路網を磁気可飽和誘導
子の手段により隔離する工程を含む方法であって、 前記遅延時間（△ｔ）設定工程が、第二パルス形成回路
網の第二所定電圧値を変化させる補助工程を含むことを
特徴とする請求項４記載の方法。 - 【請求項６】前記第二パルス形成回路網の第二所定電圧
値が、７〜18kVの範囲で選定されることを特徴とする請
求項５記載の方法。 - 【請求項７】前記第二パルス形成回路網の第二所定電圧
値が、12〜15kVの範囲で選定されることを特徴とする請
求項５記載の方法。 - 【請求項８】前記第二パルス形成回路網の第二所定電圧
値が、約13.5kVに選定されることを特徴とする請求項５
記載の方法。 - 【請求項９】前記第二パルス形成回路網の第二所定電圧
値が、第一および第二パルス形成回路網用供給源の第一
電圧値を変化させることにより設定されることを特徴と
する請求項４記載の方法。 - 【請求項１０】前記第一電圧パルスを賦課する工程が、
第一所定電圧値に充電された第一パルス形成回路網の手
段による第一電圧パルスを発生する補助工程を含み、か
つ前記第二電圧パルスを賦課する工程が、第二所定電圧
値に充電された第二パルス形成回路網の手段による第二
電圧パルスを発生する補助工程を含み、かつさらに ｄ）第一および第二パルス形成回路網を磁気可飽和誘導
子の手段により隔離する工程を含む方法であって、 前記遅延時間（△ｔ）設定工程が、磁気可飽和誘導子に
おける磁気可飽和材料の適当量を選定する補助工程を含
むことを特徴とする請求項４記載の方法。 - 【請求項１１】前記ガスが、第一活性成分、ハロゲン供
与体および担体ガスの混合物を含み、かつ前記電子の再
分布速度の設定工程が、少なくともハロゲン供与体の分
圧を変える補助工程を含むことを特徴とする請求項１記
載の方法。 - 【請求項１２】前記ハロゲン供与体の分圧を変化させる
補助工程が、0.1〜20ミリバールの分圧で行われること
を特徴とする請求項11記載の方法。 - 【請求項１３】前記ハロゲン供与体の分圧を変える補助
工程が、凝縮装置での熱交換接触および凝縮装置の温度
設定により前記ハロゲン供与体の分圧を設定して混合ガ
スをもたらすことを特徴とする請求項11記載の方法。 - 【請求項１４】前記凝縮装置の温度が、110〜140Kの範
囲に設定されることを特徴とする請求項13記載の方法。 - 【請求項１５】前記凝縮装置の温度が、110〜125Kの範
囲に設定されることを特徴とする請求項13記載の方法。 - 【請求項１６】前記凝縮装置の温度が、約116〜117Kの
範囲に設定されることを特徴とする請求項13記載の方
法。 - 【請求項１７】前記ハロゲン供与体の分圧を変化させる
補助工程が、0.5〜1.3ミリバールの範囲の分圧で行われ
ることを特徴とする請求項11記載の方法。 - 【請求項１８】前記ハロゲン供与体の分圧を変更する補
助工程が、約0.8ミリバールの分圧で行われることを特
徴とする請求項11記載の方法。 - 【請求項１９】前記遅延時間を、均斉なシルクハット型
のレーザービーム形態が達成されるように設定すること
を特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項２０】前記遅延時間（△ｔ）が、50〜100nsの
範囲に設定されることを特徴とする請求項１記載の方
法。 - 【請求項２１】前記遅延時間（△ｔ）が、約75nsに設定
されることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項２２】レーザービームを発生するレーザー装置
において、 ａ）少なくとも部分的にイオン化されたガスに、第一時
点で第一電圧パルスを賦課して電子倍増を行う手段、 ｂ）次に第二時点で第二電圧パルスを賦課してガス放電
を行う手段であって、第一時点と第二時点間の遅延時間
（△ｔ）および第一と第二時点間に生起する電子の再分
布速度は、レーザービームがビーム軸線に直交し、かつ
第一および第二電圧パレスにより形成される電界に直交
する方向においてシルクハット形態を有することを特徴
とする装置。 - 【請求項２３】前記遅延時間（△ｔ）が、30〜400nsの
範囲であることを特徴とする請求項22記載の装置。 - 【請求項２４】前記賦課手段および次の前記賦課手段
が、それらの間の所定遅延時間で第一および第二電圧パ
ルスを発生するようになされたパルス発生器を含むこと
を特徴とする請求項22記載の装置。 - 【請求項２５】前記パルス発生器が、 １）第一電圧パルスを発生する第一パルス形成回路網、 ２）第二電圧パルスを発生する第二パルス形成回路網、 ３）第一および第二パルス形成回路網を隔離する磁気可
飽和誘導子であって、 第二電圧パルス形成回路網の値が７〜18kVの範囲である
ことを特徴とする請求項24記載の装置。 - 【請求項２６】前記パルス発生器が、第一電圧パルスを
発生する第一パルス形成回路網、第二電圧パルスを発生
する第二パルス形成回路網ならびに第一および第二パル
ス形成回路網を隔離する磁気可飽和誘導子を含み、第二
電圧パルス形成回路網の値が12〜15kVの範囲であること
を特徴とする請求項24記載の装置。 - 【請求項２７】前記パルス発生器が、第一電圧パルスを
発生する第一パルス形成回路網、第二電圧パルスを発生
する第二パルス形成回路網ならびに第一および第二パル
ス形成回路網を隔離する磁気可飽和誘導子を含み、第二
電圧パルス形成回路網の値が約13.5kVであることを特徴
とする請求項24記載の装置。 - 【請求項２８】前記ガスが、第一活性成分、ハロゲン供
与体および担体ガスの混合物を含み、該ハロゲン供与体
の分圧が0.1〜20ミリバールの範囲であることを特徴と
する請求項22記載の装置。 - 【請求項２９】請求項28記載のレーザー装置が、さらに ｃ）110〜140Kの範囲の温度を有する浄化装置を含むこ
とを特徴とする装置。 - 【請求項３０】請求項28記載のレーザー装置が、さらに 110〜125Kの範囲の温度を有する浄化装置を含むことを
特徴とする装置。 - 【請求項３１】請求項28記載のレーザー装置が、さらに 116〜117Kの範囲の温度を有する浄化装置を含むことを
特徴とする装置。 - 【請求項３２】前記レーザービームが、均斉なシルクハ
ット形態を有することを特徴とする請求項22記載の装
置。 - 【請求項３３】前記遅延時間（△ｔ）が、50〜100nsの
範囲であることを特徴とする請求項22記載の装置。 - 【請求項３４】前記遅延時間（△ｔ）が、約75nsである
ことを特徴とする請求項22記載の装置。 - 【請求項３５】前記ガスが、Xeのような第一活性成分、
HClのようなハロゲン供与体およびNeのような担体ガス
の混合物を含み、かつ該ハロゲン供与体の分圧が約0.8
ミリバールであることを特徴とする請求項22記載の装
置。
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