JP3627193B2 - レーザーのコロナ予備電離装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はレーザーのコロナ予備電離装置にかかるもので、とくにエキシマレーザーその他のガスレーザーにおけるコロナ放電の均一化を図ったレーザーのコロナ予備電離装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のガスレーザーたとえばエキシマレーザーの特性向上のために、ビームの均一化および安定性の向上が要求されており、さらにこうしたビームの均一化および安定性の向上のためには予備電離の強度向上および均一化が必要である。
【０００３】
予備電離方法のひとつであるコロナ予備電離については、従来は、コロナ放電を起こす接触点が少ないために、予備電離状態が均一ではないという問題がある。
【０００４】
図２および図３にもとづき従来のコロナ予備電離装置について概説する。
図２は、エキシマレーザー１におけるコロナ予備電離装置２部分の概略斜視図であって、エキシマレーザー１は、レーザー容器３と、主正電極４と、主負電極５とを有し、コロナ予備電離装置２はこの主負電極５に沿って設けたコロナ予備電極６を有する。
【０００５】
コロナ予備電極６は、尖鋭端部７Ａを有するコロナ用正電極７と、円柱状のコロナ用負電極８と、絶縁部材９とを有する。なお、コロナ用正電極７およびコロナ用負電極８はどちらが正負極となっても構わない。
【０００６】
コロナ用正電極７およびコロナ用負電極８は、これをステンレス材あるいは銅材などから構成し、絶縁部材９は、これをガラス、セラミックスあるいはサファイアなどの誘電体から構成する。
【０００７】
絶縁部材９は、コロナ用正電極７およびコロナ用負電極８の間に介在させるとともに、図３に示すように、その外周面がコロナ用正電極７の尖鋭端部７Ａに軸方向に沿って接触している。
なお、当初は尖鋭端部７Ａを設けることなく単純に高電圧を印加するだけであったが、こうした尖鋭端部７Ａを絶縁部材９に直接接触させることにより、著しく不均一な電界の発生を抑えるようにしていた。
【０００８】
なお、主負電極５には多数の貫通孔１０を形成し、コロナ用正電極７およびコロナ用負電極８の間に高電圧を印加することによってコロナ予備電極６部分で発生した紫外線を主正電極４と主負電極５との間に供給可能としている。
【０００９】
こうした構成を有するコロナ予備電離装置２を備えたエキシマレーザー１において、主正電極４および主負電極５の間での主放電によりレーザーガスを励起してレーザー発振を行うものであるが、主正電極４および主負電極５の間での主放電に先立って、コロナ予備電極６の部分におけるコロナ放電により紫外線を発生させて予備電離しておく必要がある。
【００１０】
すなわち、絶縁部材９を挟むようにしてコロナ用正電極７とコロナ用負電極８との間に所定の高電圧をかけると、コロナ用正電極７の尖鋭端部７Ａと絶縁部材９との接点部分においてコロナ放電が起こり、コロナ放電による予備電離が行われる。
【００１１】
このような放電は絶縁部材９の表面に広がるが、絶縁部材９とコロナ用正電極７の尖鋭端部７Ａとは剛体どうしの接触であるため、その接触部分（尖鋭端部７Ａ）が点接触になりやすく、コロナ放電の発生が均一性に欠け、主正電極４および主負電極５の間において均一に予備電離を行うことは困難であるという問題がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上のような諸問題にかんがみなされたもので、コロナ予備電離の性能向上を図るレーザーのコロナ予備電離装置を提供することを課題とする。
【００１３】
また、本発明は、コロナ放電を均一にすることにより紫外線の発生を均一化し、エキシマレーザーなどのレーザーのビームの安定化を図ったレーザーのコロナ予備電離装置を提供することを課題とする。
【００１４】
また、本発明は、エキシマレーザーその他のガスレーザーのガス媒体の長寿命化、および出力の安定を図ることができるレーザーのコロナ予備電離装置を提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、コロナ予備電極の絶縁部材の表面に等電位面を形成することに着目したもので、レーザー容器内の主電極に沿って設けたコロナ用正電極およびコロナ用負電極、ならびにこれらコロナ用正電極およびコロナ用負電極の間に介在させた絶縁部材を有するコロナ予備電極により該主電極近傍にコロナ予備電離を起こさせるレーザーのコロナ予備電離装置であって、上記コロナ予備電極の絶縁部材の表面に等電位面を形成するとともに、上記コロナ用正電極あるいは上記コロナ用負電極のいずれか一方の尖鋭端部をこの等電位面に接触させたことを特徴とするレーザーのコロナ予備電離装置である。
【００１６】
上記等電位面は、これを金属蒸着により形成することができる。
【００１７】
【作用】
本発明によるレーザーのコロナ予備電離装置においては、コロナ予備電極の絶縁部材の表面に等電位面を形成することにより、この等電位面と接触するコロナ用電極の尖鋭端部における電位を一定にすることができるため、不均一なコロナ放電の発生を抑えて均一な予備電離を実現することができる。
【００１８】
【実施例】
つぎに本発明の一実施例によるレーザーのコロナ予備電離装置２０を図１にもとづき説明する。ただし、図２および図３と同様の部分には同一符号を付し、その詳述はこれを省略する。
【００１９】
図１は、レーザーのコロナ予備電離装置２０におけるコロナ予備電極６部分の概略斜視図であって、絶縁部材９の円周においてその軸線方向に均一に銅あるいはアルミニウムなどを用いた金属蒸着による等電位面２１を形成してある。
【００２０】
この等電位面２１に前記コロナ用正電極７の尖鋭端部７Ａを接触させることにより、絶縁部材９の表面における尖鋭端部７Ａの電位を一定にしてある。
【００２１】
こうした構成のレーザーのコロナ予備電離装置２０において、絶縁部材９の表面で均一なコロナ放電を発生させることが可能となり、さらにコロナ放電にともなって紫外線が空間的に均一に発生し、この紫外線による空間の電離作用が均一に行われることになる。
【００２２】
したがって、主正電極４および主負電極５の間の主放電も均一化され、安定したエキシマレーザーのビームを得ることができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、絶縁部材の表面に金属蒸着などにより等電位面を形成し、この等電位面にコロナ用電極の尖鋭端部を接触させるようにしたので、コロナ放電を均一化し、均一な予備電離を実現することができる。
【００２４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるレーザーのコロナ予備電離装置２０におけるコロナ予備電極６部分の概略斜視図である。
【図２】従来のエキシマレーザー１におけるコロナ予備電離装置２部分の概略斜視図である。
【図３】同、コロナ予備電極６部分の拡大斜視図である。
【符号の説明】
１ エキシマレーザー
２ エキシマレーザー１のコロナ予備電離装置
３ レーザー容器
４ 主正電極
５ 主負電極
６ コロナ予備電極
７ コロナ用正電極
７Ａ コロナ用正電極７の尖鋭端部
８ コロナ用負電極
９ 絶縁部材
１０ 貫通孔
２０ レーザーのコロナ予備電離装置
２１ 金属蒸着による等電位面
【産業上の利用分野】
本発明はレーザーのコロナ予備電離装置にかかるもので、とくにエキシマレーザーその他のガスレーザーにおけるコロナ放電の均一化を図ったレーザーのコロナ予備電離装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のガスレーザーたとえばエキシマレーザーの特性向上のために、ビームの均一化および安定性の向上が要求されており、さらにこうしたビームの均一化および安定性の向上のためには予備電離の強度向上および均一化が必要である。
【０００３】
予備電離方法のひとつであるコロナ予備電離については、従来は、コロナ放電を起こす接触点が少ないために、予備電離状態が均一ではないという問題がある。
【０００４】
図２および図３にもとづき従来のコロナ予備電離装置について概説する。
図２は、エキシマレーザー１におけるコロナ予備電離装置２部分の概略斜視図であって、エキシマレーザー１は、レーザー容器３と、主正電極４と、主負電極５とを有し、コロナ予備電離装置２はこの主負電極５に沿って設けたコロナ予備電極６を有する。
【０００５】
コロナ予備電極６は、尖鋭端部７Ａを有するコロナ用正電極７と、円柱状のコロナ用負電極８と、絶縁部材９とを有する。なお、コロナ用正電極７およびコロナ用負電極８はどちらが正負極となっても構わない。
【０００６】
コロナ用正電極７およびコロナ用負電極８は、これをステンレス材あるいは銅材などから構成し、絶縁部材９は、これをガラス、セラミックスあるいはサファイアなどの誘電体から構成する。
【０００７】
絶縁部材９は、コロナ用正電極７およびコロナ用負電極８の間に介在させるとともに、図３に示すように、その外周面がコロナ用正電極７の尖鋭端部７Ａに軸方向に沿って接触している。
なお、当初は尖鋭端部７Ａを設けることなく単純に高電圧を印加するだけであったが、こうした尖鋭端部７Ａを絶縁部材９に直接接触させることにより、著しく不均一な電界の発生を抑えるようにしていた。
【０００８】
なお、主負電極５には多数の貫通孔１０を形成し、コロナ用正電極７およびコロナ用負電極８の間に高電圧を印加することによってコロナ予備電極６部分で発生した紫外線を主正電極４と主負電極５との間に供給可能としている。
【０００９】
こうした構成を有するコロナ予備電離装置２を備えたエキシマレーザー１において、主正電極４および主負電極５の間での主放電によりレーザーガスを励起してレーザー発振を行うものであるが、主正電極４および主負電極５の間での主放電に先立って、コロナ予備電極６の部分におけるコロナ放電により紫外線を発生させて予備電離しておく必要がある。
【００１０】
すなわち、絶縁部材９を挟むようにしてコロナ用正電極７とコロナ用負電極８との間に所定の高電圧をかけると、コロナ用正電極７の尖鋭端部７Ａと絶縁部材９との接点部分においてコロナ放電が起こり、コロナ放電による予備電離が行われる。
【００１１】
このような放電は絶縁部材９の表面に広がるが、絶縁部材９とコロナ用正電極７の尖鋭端部７Ａとは剛体どうしの接触であるため、その接触部分（尖鋭端部７Ａ）が点接触になりやすく、コロナ放電の発生が均一性に欠け、主正電極４および主負電極５の間において均一に予備電離を行うことは困難であるという問題がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上のような諸問題にかんがみなされたもので、コロナ予備電離の性能向上を図るレーザーのコロナ予備電離装置を提供することを課題とする。
【００１３】
また、本発明は、コロナ放電を均一にすることにより紫外線の発生を均一化し、エキシマレーザーなどのレーザーのビームの安定化を図ったレーザーのコロナ予備電離装置を提供することを課題とする。
【００１４】
また、本発明は、エキシマレーザーその他のガスレーザーのガス媒体の長寿命化、および出力の安定を図ることができるレーザーのコロナ予備電離装置を提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、コロナ予備電極の絶縁部材の表面に等電位面を形成することに着目したもので、レーザー容器内の主電極に沿って設けたコロナ用正電極およびコロナ用負電極、ならびにこれらコロナ用正電極およびコロナ用負電極の間に介在させた絶縁部材を有するコロナ予備電極により該主電極近傍にコロナ予備電離を起こさせるレーザーのコロナ予備電離装置であって、上記コロナ予備電極の絶縁部材の表面に等電位面を形成するとともに、上記コロナ用正電極あるいは上記コロナ用負電極のいずれか一方の尖鋭端部をこの等電位面に接触させたことを特徴とするレーザーのコロナ予備電離装置である。
【００１６】
上記等電位面は、これを金属蒸着により形成することができる。
【００１７】
【作用】
本発明によるレーザーのコロナ予備電離装置においては、コロナ予備電極の絶縁部材の表面に等電位面を形成することにより、この等電位面と接触するコロナ用電極の尖鋭端部における電位を一定にすることができるため、不均一なコロナ放電の発生を抑えて均一な予備電離を実現することができる。
【００１８】
【実施例】
つぎに本発明の一実施例によるレーザーのコロナ予備電離装置２０を図１にもとづき説明する。ただし、図２および図３と同様の部分には同一符号を付し、その詳述はこれを省略する。
【００１９】
図１は、レーザーのコロナ予備電離装置２０におけるコロナ予備電極６部分の概略斜視図であって、絶縁部材９の円周においてその軸線方向に均一に銅あるいはアルミニウムなどを用いた金属蒸着による等電位面２１を形成してある。
【００２０】
この等電位面２１に前記コロナ用正電極７の尖鋭端部７Ａを接触させることにより、絶縁部材９の表面における尖鋭端部７Ａの電位を一定にしてある。
【００２１】
こうした構成のレーザーのコロナ予備電離装置２０において、絶縁部材９の表面で均一なコロナ放電を発生させることが可能となり、さらにコロナ放電にともなって紫外線が空間的に均一に発生し、この紫外線による空間の電離作用が均一に行われることになる。
【００２２】
したがって、主正電極４および主負電極５の間の主放電も均一化され、安定したエキシマレーザーのビームを得ることができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、絶縁部材の表面に金属蒸着などにより等電位面を形成し、この等電位面にコロナ用電極の尖鋭端部を接触させるようにしたので、コロナ放電を均一化し、均一な予備電離を実現することができる。
【００２４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるレーザーのコロナ予備電離装置２０におけるコロナ予備電極６部分の概略斜視図である。
【図２】従来のエキシマレーザー１におけるコロナ予備電離装置２部分の概略斜視図である。
【図３】同、コロナ予備電極６部分の拡大斜視図である。
【符号の説明】
１ エキシマレーザー
２ エキシマレーザー１のコロナ予備電離装置
３ レーザー容器
４ 主正電極
５ 主負電極
６ コロナ予備電極
７ コロナ用正電極
７Ａ コロナ用正電極７の尖鋭端部
８ コロナ用負電極
９ 絶縁部材
１０ 貫通孔
２０ レーザーのコロナ予備電離装置
２１ 金属蒸着による等電位面
Claims (2)
- レーザー容器内の主電極に沿って設けたコロナ用正電極およびコロナ用負電極、ならびにこれらコロナ用正電極およびコロナ用負電極の間に介在させた絶縁部材を有するコロナ予備電極により該主電極近傍にコロナ予備電離を起こさせるレーザーのコロナ予備電離装置であって、
前記コロナ予備電極の前記絶縁部材の表面にその軸方向に均一な幅狭の等電位面を形成するとともに、前記コロナ用正電極あるいは前記コロナ用負電極のいずれか一方の尖鋭端部をこの等電位面に前記絶縁部材の前記軸方向に沿って接触させたことを特徴とするレーザーのコロナ予備電離装置。 - 前記等電位面は、これを金属蒸着により形成したことを特徴とする請求項１記載のレーザーのコロナ予備電離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22604394A JP3627193B2 (ja) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | レーザーのコロナ予備電離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22604394A JP3627193B2 (ja) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | レーザーのコロナ予備電離装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0870153A JPH0870153A (ja) | 1996-03-12 |
| JP3627193B2 true JP3627193B2 (ja) | 2005-03-09 |
Family
ID=16838894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22604394A Expired - Fee Related JP3627193B2 (ja) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | レーザーのコロナ予備電離装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3627193B2 (ja) |
-
1994
- 1994-08-29 JP JP22604394A patent/JP3627193B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0870153A (ja) | 1996-03-12 |
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| A521 | Written amendment |
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