JP3171899B2 - ガスレーザ装置 - Google Patents
ガスレーザ装置Info
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- JP3171899B2 JP3171899B2 JP1306192A JP1306192A JP3171899B2 JP 3171899 B2 JP3171899 B2 JP 3171899B2 JP 1306192 A JP1306192 A JP 1306192A JP 1306192 A JP1306192 A JP 1306192A JP 3171899 B2 JP3171899 B2 JP 3171899B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は放電空間部を予備電離
してから主放電を発生させる構造のガスレーザ装置に関
する。
してから主放電を発生させる構造のガスレーザ装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＣＯ2 レーザやエキシマレーザ
といった、いわゆる高ガス圧下で動作させる横励起方式
のガスレーザ装置では、放電空間部においてガスレーザ
媒質を励起するための主放電を安定に点弧させるため
に、陰極と陽極とからなる一対の主電極間で点弧される
主放電に先立って上記放電空間部を予備放電によって予
備電離するために、ピン電極からなる予備電離手段を設
けるようにしている。つまり、従来は図３に示すように
陰極ａと陽極ｂとからなる上記主電極の幅方向両側に２
本で１組をなす複数組のピン電極ｃを、上記主電極の長
手方向に沿って所定間隔で設け、各組のピン電極ｃの先
端部間で放電を点弧させることで発生する紫外線によっ
て上記放電空間部Ｓを予備電離している。
といった、いわゆる高ガス圧下で動作させる横励起方式
のガスレーザ装置では、放電空間部においてガスレーザ
媒質を励起するための主放電を安定に点弧させるため
に、陰極と陽極とからなる一対の主電極間で点弧される
主放電に先立って上記放電空間部を予備放電によって予
備電離するために、ピン電極からなる予備電離手段を設
けるようにしている。つまり、従来は図３に示すように
陰極ａと陽極ｂとからなる上記主電極の幅方向両側に２
本で１組をなす複数組のピン電極ｃを、上記主電極の長
手方向に沿って所定間隔で設け、各組のピン電極ｃの先
端部間で放電を点弧させることで発生する紫外線によっ
て上記放電空間部Ｓを予備電離している。
【０００３】このような構成のガスレーザ装置において
は、パルス放電の繰り返し周波数が高くなるにつれてレ
ーザ発振出力の発振効率が低下し、ついにはレーザ発振
が停止するに至ることが実験により確認されている。こ
の傾向はガス流速が放電の繰り返しに対して低速の条件
で発生し易いということがあった。主電極ａ、ｂ間に発
生する放電発光から、放電の生じている場所を写真観察
すると、レーザ発振の効率が高く発振している場合、主
放電は図３にＧで示すように主電極を構成する陰極ａと
陽極ｂの間の幅方向中央部分に所定の幅寸法で生じる。
は、パルス放電の繰り返し周波数が高くなるにつれてレ
ーザ発振出力の発振効率が低下し、ついにはレーザ発振
が停止するに至ることが実験により確認されている。こ
の傾向はガス流速が放電の繰り返しに対して低速の条件
で発生し易いということがあった。主電極ａ、ｂ間に発
生する放電発光から、放電の生じている場所を写真観察
すると、レーザ発振の効率が高く発振している場合、主
放電は図３にＧで示すように主電極を構成する陰極ａと
陽極ｂの間の幅方向中央部分に所定の幅寸法で生じる。
【０００４】しかし、ガスレーザ媒質の流速に対してパ
ルスの繰り返し数が高くなると、図３にＰで示すように
陰極ａと陽極ｂとの幅方向下流側にも放電が円弧状に発
生することが観察された。この円弧状の放電Ｐの輝度は
上記主放電Ｇよりも強い発光であり、場所的に集中して
いるアーク放電であると考えられる。このアーク放電
は、主放電Ｇを経験したガスレーザ媒質がつぎのパルス
放電が生じる予備電離の際、下流側のピン電極ｃで生じ
る紫外線によって照射されることでイオン化が促進され
て発生すると推測できる。このようなアーク放電Ｐが生
じると、レーザ発振が停止したり、レーザ出力が大幅に
低下する。
ルスの繰り返し数が高くなると、図３にＰで示すように
陰極ａと陽極ｂとの幅方向下流側にも放電が円弧状に発
生することが観察された。この円弧状の放電Ｐの輝度は
上記主放電Ｇよりも強い発光であり、場所的に集中して
いるアーク放電であると考えられる。このアーク放電
は、主放電Ｇを経験したガスレーザ媒質がつぎのパルス
放電が生じる予備電離の際、下流側のピン電極ｃで生じ
る紫外線によって照射されることでイオン化が促進され
て発生すると推測できる。このようなアーク放電Ｐが生
じると、レーザ発振が停止したり、レーザ出力が大幅に
低下する。
【０００５】ところで、一般に、ガスレーザ媒質の流れ
は、一度主放電Ｇが生じたあとに、つぎの主放電Ｇが生
じるまでに、その主放電Ｇを経験したガスレーザ媒質を
放電空間部Ｓから一掃し、冷却された新たなガスレーザ
媒質を入れ替えるために行うものである。このようなガ
スレーザ媒質の入れ替え度合いとして放電空間部Ｓで生
じる主放電Ｇの放電幅Ｌ1 を基準としてつぎの主放電Ｇ
までに主電極ａ、ｂの幅方向中央部分で主放電Ｇの幅の
何倍の幅に相当するガスレーザ媒質を流し込むかによ
り、その倍率をガス交換率（ＣＲ値）としている。ガス
レーザ媒質を高速にしてＣＲ値を大きくし、主放電を経
験したガスレーザ媒質をアーク放電Ｐの生じないところ
まで流出させた方が、後続パルスのレーザ発振効率が高
いことが確認されている。
は、一度主放電Ｇが生じたあとに、つぎの主放電Ｇが生
じるまでに、その主放電Ｇを経験したガスレーザ媒質を
放電空間部Ｓから一掃し、冷却された新たなガスレーザ
媒質を入れ替えるために行うものである。このようなガ
スレーザ媒質の入れ替え度合いとして放電空間部Ｓで生
じる主放電Ｇの放電幅Ｌ1 を基準としてつぎの主放電Ｇ
までに主電極ａ、ｂの幅方向中央部分で主放電Ｇの幅の
何倍の幅に相当するガスレーザ媒質を流し込むかによ
り、その倍率をガス交換率（ＣＲ値）としている。ガス
レーザ媒質を高速にしてＣＲ値を大きくし、主放電を経
験したガスレーザ媒質をアーク放電Ｐの生じないところ
まで流出させた方が、後続パルスのレーザ発振効率が高
いことが確認されている。
【０００６】しかしながら、ガスレーザ媒質の流速を高
速化するには、送風機の能力を大きくする必要があり、
それにともなって電力消費量が急激に増大するから、ラ
ンニングコストの大幅な上昇を招く。また、高速送風を
行うと、送風機の大型化や騒音の増大を招くなどのこと
がある。
速化するには、送風機の能力を大きくする必要があり、
それにともなって電力消費量が急激に増大するから、ラ
ンニングコストの大幅な上昇を招く。また、高速送風を
行うと、送風機の大型化や騒音の増大を招くなどのこと
がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように、主電極間
でのアーク放電の発生を防止するためにガスレーザ媒質
の流速を高速化すると、消費電力の急激な増大によるラ
ンニグコストの上昇を招いたり、装置の大型化や騒音の
増大を招くなどのことがある。
でのアーク放電の発生を防止するためにガスレーザ媒質
の流速を高速化すると、消費電力の急激な増大によるラ
ンニグコストの上昇を招いたり、装置の大型化や騒音の
増大を招くなどのことがある。
【０００８】この発明は上記事情に基づきなされたもの
で、その目的とするところは、ガスレーザ媒質の流速を
高速化せずに、主電極間でアーク放電が生じるのを防止
できるようにしたガスレーザ装置を提供することにあ
る。
で、その目的とするところは、ガスレーザ媒質の流速を
高速化せずに、主電極間でアーク放電が生じるのを防止
できるようにしたガスレーザ装置を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に第１の発明は、ガスレーザ媒質が封入された放電チャ
ンバと、この放電チャンバ内に対向して配置されこれら
の間で発生する主放電によって上記ガスレーザ媒質を励
起する陰極と陽極とからなる主電極と、上記ガスレーザ
媒質を上記陰極と陽極との間の放電空間部を通して循環
させる循環手段と、この循環手段の吐出側と上記主電極
との間に上記主電極の側方に沿って設けられ上記主電極
に点弧される主放電に先立って上記放電空間部を予備電
離するピン電極とを具備し、上記主放電領域の幅寸法を
Ｌ1 、上記ピン電極の軸心から上記主放電領域の境界ま
での距離をＬ2 、上記ガスレーザ媒質の流速をＶ、主放
電のパルス繰り返し周期をＴとしたとき、Ｌ2 ＞Ｌ1 に
設定するとともに、（Ｌ2／Ｔ）＞Ｖ＞｛（Ｌ1 ＋
Ｌ2 ）／２Ｔ｝に設定したことを特徴とする。
に第１の発明は、ガスレーザ媒質が封入された放電チャ
ンバと、この放電チャンバ内に対向して配置されこれら
の間で発生する主放電によって上記ガスレーザ媒質を励
起する陰極と陽極とからなる主電極と、上記ガスレーザ
媒質を上記陰極と陽極との間の放電空間部を通して循環
させる循環手段と、この循環手段の吐出側と上記主電極
との間に上記主電極の側方に沿って設けられ上記主電極
に点弧される主放電に先立って上記放電空間部を予備電
離するピン電極とを具備し、上記主放電領域の幅寸法を
Ｌ1 、上記ピン電極の軸心から上記主放電領域の境界ま
での距離をＬ2 、上記ガスレーザ媒質の流速をＶ、主放
電のパルス繰り返し周期をＴとしたとき、Ｌ2 ＞Ｌ1 に
設定するとともに、（Ｌ2／Ｔ）＞Ｖ＞｛（Ｌ1 ＋
Ｌ2 ）／２Ｔ｝に設定したことを特徴とする。
【００１０】
【００１１】
【作用】上記第１の発明によれば、パルス放電の繰り返
し数を高くしたときに、ガスレ−ザ媒質の流速を必要以
上に高速化しなくとも、陰極と陽極との間でア−ク放電
が発生したり、主放電が不安定となってレ−ザ出力が低
下するのを防止できる。
し数を高くしたときに、ガスレ−ザ媒質の流速を必要以
上に高速化しなくとも、陰極と陽極との間でア−ク放電
が発生したり、主放電が不安定となってレ−ザ出力が低
下するのを防止できる。
【００１２】
【実施例】以下、この発明の第１の実施例を図１と図２
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１３】図１に示すガスレーザ装置はガスレーザ媒
質が封入された円筒状の放電チャンバ１を備えている。
この放電チャンバ１内には主電極を形成する陰極２と陽
極３とが離間対向し、かつ長手方向を上記放電チャンバ
１の軸方向に沿わせて配設されている。また、放電チャ
ンバ１内にはガスレーザ媒質を上記陰極２と陽極３との
間の放電空間部Ｓを通して図中矢印方向に循環させる送
風機４、この送風機４によって循環させられるガスレー
ザ媒質を冷却する熱交換器５、さらにはガスレーザ媒質
から塵埃を除去するフィルタ６などが配置されている。
質が封入された円筒状の放電チャンバ１を備えている。
この放電チャンバ１内には主電極を形成する陰極２と陽
極３とが離間対向し、かつ長手方向を上記放電チャンバ
１の軸方向に沿わせて配設されている。また、放電チャ
ンバ１内にはガスレーザ媒質を上記陰極２と陽極３との
間の放電空間部Ｓを通して図中矢印方向に循環させる送
風機４、この送風機４によって循環させられるガスレー
ザ媒質を冷却する熱交換器５、さらにはガスレーザ媒質
から塵埃を除去するフィルタ６などが配置されている。
【００１４】上記送風機４の吐出側と陰極２との間とな
る、上記陰極２の一側（この一側を放電空間部Ｓにガス
レーザ媒質が流入する上流側とする）には、基端部が第
１のピーキングコンデンサ７に連結された複数の上部ピ
ン電極８が上記陰極２の長手方向に沿って所定間隔で垂
設されている。この上部ピン電極８と対向する上記陽極
３の一側には下部ピン電極９が先端を上記上部ピン電極
８の先端に放電ギャップを介して配置されている。
る、上記陰極２の一側（この一側を放電空間部Ｓにガス
レーザ媒質が流入する上流側とする）には、基端部が第
１のピーキングコンデンサ７に連結された複数の上部ピ
ン電極８が上記陰極２の長手方向に沿って所定間隔で垂
設されている。この上部ピン電極８と対向する上記陽極
３の一側には下部ピン電極９が先端を上記上部ピン電極
８の先端に放電ギャップを介して配置されている。
【００１５】上記第１のピーキングコンデンサ７は上記
陰極２に電気的に接続され、上記下部ピン電極９は上記
陽極３に電気的に接続されている。さらに、上記陰極２
と陽極３との間には第２のピーキングコンデンサ１１が
接続されている。
陰極２に電気的に接続され、上記下部ピン電極９は上記
陽極３に電気的に接続されている。さらに、上記陰極２
と陽極３との間には第２のピーキングコンデンサ１１が
接続されている。
【００１６】上記陰極２は直流高圧電源１２のマイナス
側に接続され、上記陽極３はサイラトロンスイッチ１３
を介して上記直流高圧電源１２のプラス側に接続されて
いる。直流高圧電源１２のマイナス側とプラス側との間
には主コンデンサ１４が接続されている。
側に接続され、上記陽極３はサイラトロンスイッチ１３
を介して上記直流高圧電源１２のプラス側に接続されて
いる。直流高圧電源１２のマイナス側とプラス側との間
には主コンデンサ１４が接続されている。
【００１７】上記送風機４の駆動源４ａは速度制御部１
５を介してクロックパルス発生器１６に接続されてい
る。このクロックパルス発生器１６でクロックパルスを
発生させると、その周波数に応じて上記送風機４を駆動
するためのインバータ周波数が決められ、上記送風機４
が所定の速度で回転駆動されるようになっている。つま
り、ガスレーザ媒質の流速が制御させるようになってい
る。上記サイラトロンスイッチ１３は素子駆動回路１７
およびスイッチ１８を介して上記クロックッパルス発生
器１６に接続されている。上記スイッチ１８が閉じられ
ると、上記素子駆動回路１７によって上記サイラトロン
スイッチ１３が上記クロックパルス発生器１６からのク
ロックパルスに応じた周波数で閉じられるようになって
いる。
５を介してクロックパルス発生器１６に接続されてい
る。このクロックパルス発生器１６でクロックパルスを
発生させると、その周波数に応じて上記送風機４を駆動
するためのインバータ周波数が決められ、上記送風機４
が所定の速度で回転駆動されるようになっている。つま
り、ガスレーザ媒質の流速が制御させるようになってい
る。上記サイラトロンスイッチ１３は素子駆動回路１７
およびスイッチ１８を介して上記クロックッパルス発生
器１６に接続されている。上記スイッチ１８が閉じられ
ると、上記素子駆動回路１７によって上記サイラトロン
スイッチ１３が上記クロックパルス発生器１６からのク
ロックパルスに応じた周波数で閉じられるようになって
いる。
【００１８】上記サイラトロンスイッチ１３が閉じられ
ると、上記主コンデンサ１４に蓄えられた電荷が第１、
第２のピーキングコンデンサ７、１１へ移行する。第１
のピーキングコンデンサ７へ移行する電荷は上部ピン電
極８と下部ピン電極９とのギャップを通るため、このギ
ャップでアーク放電が点弧されて紫外線が発生する。こ
の紫外線によって放電空間部Ｓが予備電離されると、陰
極２と陽極３との間に主放電Ｇが点弧され、その主放電
Ｇによってガスレーザ媒質が励起されてレーザ光が発生
する。
ると、上記主コンデンサ１４に蓄えられた電荷が第１、
第２のピーキングコンデンサ７、１１へ移行する。第１
のピーキングコンデンサ７へ移行する電荷は上部ピン電
極８と下部ピン電極９とのギャップを通るため、このギ
ャップでアーク放電が点弧されて紫外線が発生する。こ
の紫外線によって放電空間部Ｓが予備電離されると、陰
極２と陽極３との間に主放電Ｇが点弧され、その主放電
Ｇによってガスレーザ媒質が励起されてレーザ光が発生
する。
【００１９】上記構成のガスレーザ装置において、陰極
２と陽極３との間で点弧される主放電領域の幅寸法をＬ
1 、上記ピン電極８、９の軸心から上記主放電領域の境
界までの距離をＬ2 としたとき、（Ｌ2 ＞Ｌ1 ）に設定
する。上記ガスレーザ媒質の流速をＶ、主放電のパルス
繰り返し周期をＴとしたとき、上記ガスレーザ媒質の流
速Ｖは、 （Ｌ2 ／Ｔ）＞Ｖ＞｛（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）／２Ｔ｝ …（１）式 の範囲となるよう、上記クロックパルス発生器１６によ
って上記流速Ｖと周期Ｔとを設定する。
２と陽極３との間で点弧される主放電領域の幅寸法をＬ
1 、上記ピン電極８、９の軸心から上記主放電領域の境
界までの距離をＬ2 としたとき、（Ｌ2 ＞Ｌ1 ）に設定
する。上記ガスレーザ媒質の流速をＶ、主放電のパルス
繰り返し周期をＴとしたとき、上記ガスレーザ媒質の流
速Ｖは、 （Ｌ2 ／Ｔ）＞Ｖ＞｛（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）／２Ｔ｝ …（１）式 の範囲となるよう、上記クロックパルス発生器１６によ
って上記流速Ｖと周期Ｔとを設定する。
【００２０】このような条件とすることで、一対のピン
電極８、９間で予備放電を経験したガスレーザ媒質は、
つぎの後続パルス発生時にはピン電極８、９からＬ2 の
距離にある放電空間部８の放電幅Ｌ1 内に到達しない。
しかも、放電空間部Ｓでの主放電Ｇを経験したガスレー
ザ媒質は主放電領域よりも下流側に流れてしまってい
る。したがって、これらのことにより、陰極２と陽極３
との間では、主放電が安定した状態で点弧される。
電極８、９間で予備放電を経験したガスレーザ媒質は、
つぎの後続パルス発生時にはピン電極８、９からＬ2 の
距離にある放電空間部８の放電幅Ｌ1 内に到達しない。
しかも、放電空間部Ｓでの主放電Ｇを経験したガスレー
ザ媒質は主放電領域よりも下流側に流れてしまってい
る。したがって、これらのことにより、陰極２と陽極３
との間では、主放電が安定した状態で点弧される。
【００２１】パルスの繰り返し数が変化した場合には、
それに応じてガスレーザ媒質の速度範囲を上記（１）式
に基づいて変えれば、予備放電を経験したガスレーザ媒
質が放電空間部Ｓの主放電領域に流入する前に後続パル
スが発生するから、予備放電を経験したガスレーザ媒質
によって主放電が不安定になることがない。
それに応じてガスレーザ媒質の速度範囲を上記（１）式
に基づいて変えれば、予備放電を経験したガスレーザ媒
質が放電空間部Ｓの主放電領域に流入する前に後続パル
スが発生するから、予備放電を経験したガスレーザ媒質
によって主放電が不安定になることがない。
【００２２】上記ピン電極８、９を上流側だけに設けた
ことにより、主放電を経験して下流側に流れたガスレー
ザ媒質は、つぎの後続パルスに先立つ予備電離時、上流
側のピン電極８、９間でのスパーク放電によって発生す
る紫外線で主放電Ｇより近くで照射されることがない。
しかも、下流側にはピン電極がないから、そのことによ
っても紫外線で照射されることがない。したがって、放
電空間部Ｓの下流側における、陰極２と陽極３との間
で、従来のように主放電を経験したガスレーザ媒質が紫
外線によって照射されることで、円弧状のアーク放電Ｐ
が発生するということが防止される。
ことにより、主放電を経験して下流側に流れたガスレー
ザ媒質は、つぎの後続パルスに先立つ予備電離時、上流
側のピン電極８、９間でのスパーク放電によって発生す
る紫外線で主放電Ｇより近くで照射されることがない。
しかも、下流側にはピン電極がないから、そのことによ
っても紫外線で照射されることがない。したがって、放
電空間部Ｓの下流側における、陰極２と陽極３との間
で、従来のように主放電を経験したガスレーザ媒質が紫
外線によって照射されることで、円弧状のアーク放電Ｐ
が発生するということが防止される。
【００２３】また、ピン電極８、９を放電空間部Ｓの上
流側だけに設け、下流側には設けなかったことにより、
従来のように予備電離時に主放電を経験したガスレーザ
媒質が下流側のピン電極間に流れ込んで絶縁破壊電圧を
下げ、紫外線の発生量を低減させるということがない。
つまり、この発明によれば、上流側のピン電極８、９間
には常に十分に冷却され新鮮なガスレーザ媒質が循環し
ているので、絶縁破壊電圧を高く維持でき、高繰り返し
域まで紫外線を十分に発生させることができる。それに
よって、主放電、ひいてはレーザ発振を安定化すること
ができる。
流側だけに設け、下流側には設けなかったことにより、
従来のように予備電離時に主放電を経験したガスレーザ
媒質が下流側のピン電極間に流れ込んで絶縁破壊電圧を
下げ、紫外線の発生量を低減させるということがない。
つまり、この発明によれば、上流側のピン電極８、９間
には常に十分に冷却され新鮮なガスレーザ媒質が循環し
ているので、絶縁破壊電圧を高く維持でき、高繰り返し
域まで紫外線を十分に発生させることができる。それに
よって、主放電、ひいてはレーザ発振を安定化すること
ができる。
【００２４】たとえば、Ｌ1 を10mm、Ｌ2 を35mm、周期
Ｔを0.2ms （５ｋＨｚ）とすれば、上記（１）式より、
（Ｌ2 ／Ｔ）＝35／0.2 ＝157 m/s 、（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）／
２Ｔ＝10＋35/2×0.2 ＝112.5m/sとなるから、ガスレー
ザ媒質の速度は50〜157m/sの範囲に設定すれば、主放電
を安定して点弧することができる。つまり、レーザ発振
の繰り返し数を５ｋＨｚに高速化しても、ＣＲ値は2.25
〜3.5 である。Ｌ2 ＝２Ｌ1 の場合は、ＣＲ値は1.5 〜
2 となり、所定のガスレーザ媒質の速度は75〜100 ｍ／
ｓとなり、ガスレーザ媒質の速度をさほど早くせずにす
む。
Ｔを0.2ms （５ｋＨｚ）とすれば、上記（１）式より、
（Ｌ2 ／Ｔ）＝35／0.2 ＝157 m/s 、（Ｌ1 ＋Ｌ2 ）／
２Ｔ＝10＋35/2×0.2 ＝112.5m/sとなるから、ガスレー
ザ媒質の速度は50〜157m/sの範囲に設定すれば、主放電
を安定して点弧することができる。つまり、レーザ発振
の繰り返し数を５ｋＨｚに高速化しても、ＣＲ値は2.25
〜3.5 である。Ｌ2 ＝２Ｌ1 の場合は、ＣＲ値は1.5 〜
2 となり、所定のガスレーザ媒質の速度は75〜100 ｍ／
ｓとなり、ガスレーザ媒質の速度をさほど早くせずにす
む。
【００２５】ガスレーザ媒質の流速を上記（１）式によ
らず、上述した主放電幅Ｌ1 を基準としてつぎの主放電
が点弧されるまでに陰極２と陽極３との中心部で、上記
主放電幅Ｌ1 の何倍の幅に相当するガスレーザ媒質を流
し込むかによって定まる値、すなわち｛Ｖ・Ｔ／Ｌ1 ｝
で定まる値である、ＣＲ値を基準にして設定するように
してもよい。つまり、（Ｌ2 ＞Ｌ1 ）で、上流側にだけ
ピン電極８、９を設け、Ｌ2 ＝４Ｌ1 のとき、ピン電極
８、９で予備電離放電を経験したガスレーザ媒質が主放
電領域に到達する構成の場合、上記ＣＲ値４〜2.5 にな
るよう周期Ｔに応じて流速Ｖを設定すれば、予備電離を
経験したガスレーザ媒質によって主放電が不安定になる
のを防止できる。
らず、上述した主放電幅Ｌ1 を基準としてつぎの主放電
が点弧されるまでに陰極２と陽極３との中心部で、上記
主放電幅Ｌ1 の何倍の幅に相当するガスレーザ媒質を流
し込むかによって定まる値、すなわち｛Ｖ・Ｔ／Ｌ1 ｝
で定まる値である、ＣＲ値を基準にして設定するように
してもよい。つまり、（Ｌ2 ＞Ｌ1 ）で、上流側にだけ
ピン電極８、９を設け、Ｌ2 ＝４Ｌ1 のとき、ピン電極
８、９で予備電離放電を経験したガスレーザ媒質が主放
電領域に到達する構成の場合、上記ＣＲ値４〜2.5 にな
るよう周期Ｔに応じて流速Ｖを設定すれば、予備電離を
経験したガスレーザ媒質によって主放電が不安定になる
のを防止できる。
【００２６】上記｛Ｖ・Ｔ／Ｌ1 ｝の値は４に限定され
ず、１以上５以下に設定してもよい。この場合、周期Ｔ
に応じてＬ2 やＶを設定し、予備電離を経験したガスレ
ーザ媒質が陰極２と陽極３との間で主放電が点弧される
ときに、主放電領域に存在しないようにすればよい。Ｃ
Ｒ値を１〜５の範囲に設定すれば、ガスレーザ媒質の流
速を上記一実施例と同様、さほど大きくせずにすむ。
ず、１以上５以下に設定してもよい。この場合、周期Ｔ
に応じてＬ2 やＶを設定し、予備電離を経験したガスレ
ーザ媒質が陰極２と陽極３との間で主放電が点弧される
ときに、主放電領域に存在しないようにすればよい。Ｃ
Ｒ値を１〜５の範囲に設定すれば、ガスレーザ媒質の流
速を上記一実施例と同様、さほど大きくせずにすむ。
【００２７】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、予
備放電を経験したガスレーザ媒質が放電空間部の主放電
領域に到達する前につぎのパルス発振を発生させるとと
もに、放電空間部を予備電離するピン電極をガスレーザ
媒質の流れ方向上流側にだけ設け、主放電を経験したガ
スレーザ媒質が予備電離のための紫外線によって主放電
空間のガスより近くから励起されることがないようにし
た。
備放電を経験したガスレーザ媒質が放電空間部の主放電
領域に到達する前につぎのパルス発振を発生させるとと
もに、放電空間部を予備電離するピン電極をガスレーザ
媒質の流れ方向上流側にだけ設け、主放電を経験したガ
スレーザ媒質が予備電離のための紫外線によって主放電
空間のガスより近くから励起されることがないようにし
た。
【００２８】そのため、予備放電を経験したガスレーザ
媒質が主放電領域で励起されて主放電が不安定になるこ
とがないばかりか、主放電を経験したガスレーザ媒質が
下流側で予備電離のための紫外線によって励起され、ア
ーク放電が生じることもないから、ガスレーザ媒質の流
速を高速化せずに、パルス繰り返し数を増大しても、安
定した状態でレーザ発振させることができる。
媒質が主放電領域で励起されて主放電が不安定になるこ
とがないばかりか、主放電を経験したガスレーザ媒質が
下流側で予備電離のための紫外線によって励起され、ア
ーク放電が生じることもないから、ガスレーザ媒質の流
速を高速化せずに、パルス繰り返し数を増大しても、安
定した状態でレーザ発振させることができる。
【図１】この発明の一実施例を示す全体構成図。
【図２】主電極部分の拡大図。
【図３】従来の主電極間における放電の発生状態の説明
図。
図。
１…放電チャンバ、２…陰極（主電極）、３…陽極（主
電極）、４…送風機、８…上部ピン電極、９…下部ピン
電極、１５…速度制御部、１６…クロックパルス発生
器、１７…素子駆動回路。
電極）、４…送風機、８…上部ピン電極、９…下部ピン
電極、１５…速度制御部、１６…クロックパルス発生
器、１７…素子駆動回路。
Claims (1)
- 【請求項１】 ガスレ−ザ媒質が封入された放電チャン
バと、この放電チャンバ内に対向して配置されこれらの
間で発生する主放電によって上記ガスレ−ザ媒質を励起
する陰極と陽極とからなる主電極と、上記ガスレ−ザ媒
質を上記陰極と陽極との間の放電空間部を通して循環さ
せる循環手段と、この循環手段の吐出側と上記主電極と
の間に上記主電極の側方に沿って設けられ上記主電極に
点弧される主放電に先立って上記放電空間部を予備電離
するピン電極とを具備し、上記主放電領域の幅寸法をＬ
１ 、上記ピン電極の軸心から上記主放電領域の境界ま
での距離をＬ２ 、上記ガスレ−ザ媒質の流速をＶ、主
放電のパルス繰り返し周期をＴとしたとき、Ｌ２ ＞Ｌ
１ に設定するとともに、（Ｌ２ ／Ｔ）＞Ｖ＞｛（Ｌ
１ ＋Ｌ２ ）／２Ｔ｝に設定したことを特徴とするガ
スレ−ザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1306192A JP3171899B2 (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | ガスレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1306192A JP3171899B2 (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | ガスレーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05206552A JPH05206552A (ja) | 1993-08-13 |
| JP3171899B2 true JP3171899B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=11822622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1306192A Expired - Fee Related JP3171899B2 (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | ガスレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3171899B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5138480B2 (ja) * | 2008-06-30 | 2013-02-06 | ギガフォトン株式会社 | 高繰返し高出力パルスガスレーザ装置およびその制御方法 |
| JP5331858B2 (ja) * | 2011-09-05 | 2013-10-30 | 株式会社小松製作所 | 放電励起式パルス発振ガスレーザ装置 |
| JP5493030B2 (ja) * | 2013-04-17 | 2014-05-14 | 株式会社小松製作所 | 放電励起式パルス発振ガスレーザ装置 |
-
1992
- 1992-01-28 JP JP1306192A patent/JP3171899B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05206552A (ja) | 1993-08-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |