JPH01273375A - 放電励起エキシマレーザ装置 - Google Patents
放電励起エキシマレーザ装置Info
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- JPH01273375A JPH01273375A JP10224388A JP10224388A JPH01273375A JP H01273375 A JPH01273375 A JP H01273375A JP 10224388 A JP10224388 A JP 10224388A JP 10224388 A JP10224388 A JP 10224388A JP H01273375 A JPH01273375 A JP H01273375A
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Classifications
-
- 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
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、放電によるレーザ発根時に発生する熱を、
冷却媒体により冷却する放電励起エキシマレーザ装置に
関する。
冷却媒体により冷却する放電励起エキシマレーザ装置に
関する。
この棟の放電励起エキシマレーザ装置は、ガスであるレ
ーザ媒質を密閉容器（以下ではレーザチェンバーと記す
。）に封入し、これを放電によるエネルギーで励起する
。この際、レーザチェンバ内にはガス循環手段と熱交換
器とが必要である。
ーザ媒質を密閉容器（以下ではレーザチェンバーと記す
。）に封入し、これを放電によるエネルギーで励起する
。この際、レーザチェンバ内にはガス循環手段と熱交換
器とが必要である。
ガス循環手段の必要性は、放電により生じた不純物やＦ
−等の負イオンが放電を不安定化するので、これらを発
振毎に放電領域から除去することにある。また熱交換器
の必要性は、放電により発生する熱がガスの温度を上昇
させるのを防止し、ガスの温度を一定に保つことにある
。ガスの温度が上昇すると、ガスの状態が不安定ζこな
るばかりかアーク放電を誘起する問題゛を生じ、さらに
このガスは腐蝕性の強いハロゲンガスなのでガスの劣化
が早まる問題を生ずる。
−等の負イオンが放電を不安定化するので、これらを発
振毎に放電領域から除去することにある。また熱交換器
の必要性は、放電により発生する熱がガスの温度を上昇
させるのを防止し、ガスの温度を一定に保つことにある
。ガスの温度が上昇すると、ガスの状態が不安定ζこな
るばかりかアーク放電を誘起する問題゛を生じ、さらに
このガスは腐蝕性の強いハロゲンガスなのでガスの劣化
が早まる問題を生ずる。
従来の放電励起エキシマレーザ装置の例として、冷却チ
ューブ１と、ガス循環用ファン３と、レーザヘッド旦と
を備えている。ここでレーザヘッド互は、グロー放電を
起こす放電電極９と、放電領域４と、その貯えたエネル
ギーにより放電を生じせしめるコンデンサ１５と、予備
電離を行う予備電離用ギャップ１０とを有している。こ
の装置において、レーザチェンバー２内に封入されたガ
スは、ガス循環用ファン３によって放電領域４を通過す
るガス循環流路５を循環する。このガス循環流路５上に
は水等の冷却媒体を流す熱交換器である冷却チューブ１
が設置され°Ｃおり、ここでガスの熱が除去される。
ューブ１と、ガス循環用ファン３と、レーザヘッド旦と
を備えている。ここでレーザヘッド互は、グロー放電を
起こす放電電極９と、放電領域４と、その貯えたエネル
ギーにより放電を生じせしめるコンデンサ１５と、予備
電離を行う予備電離用ギャップ１０とを有している。こ
の装置において、レーザチェンバー２内に封入されたガ
スは、ガス循環用ファン３によって放電領域４を通過す
るガス循環流路５を循環する。このガス循環流路５上に
は水等の冷却媒体を流す熱交換器である冷却チューブ１
が設置され°Ｃおり、ここでガスの熱が除去される。
従来のこの種の放電励起エギシマレーザ装置の問題点は
次のとおりである。即ち前記の構成では、第１に、外部
からガスを封入しているレーザチェンバー内部への冷却
チューブ導入部の気密シールが必要になり構造が複雑に
なる問題があった。第２に、レーザチェンバー内部にお
いて冷却チューブから冷却媒体が漏れることによる危険
性が生じる問題があった。第３に、冷却効果を向上しよ
うとすれば冷却表面積を増加させることが要求されるが
、そのためには冷却チー−ブを多数本レーザチェンバー
内に挿入せねばならず、この場合多数本の冷却チューブ
はガスの循環に対して障害物となりガスの流速が低下し
、前記した理由によりレーザの繰り返し発振においてそ
の出力が低下するされたハロゲンガスは腐蝕性が強いの
で、不純物の発生を抑制するためにはガスｌこ接する構
成物の表面積をできるだけ減少させることが要求される
（この要求は前記の冷却表面積を増加させる要求とは相
対立するものである。）が、冷却チー−ブをレーザチェ
ンバー内に挿入すればその分ガスに接する表面積が増加
し、冷却チューブ表面を腐触してガスの劣化を招く問題
があった。
次のとおりである。即ち前記の構成では、第１に、外部
からガスを封入しているレーザチェンバー内部への冷却
チューブ導入部の気密シールが必要になり構造が複雑に
なる問題があった。第２に、レーザチェンバー内部にお
いて冷却チューブから冷却媒体が漏れることによる危険
性が生じる問題があった。第３に、冷却効果を向上しよ
うとすれば冷却表面積を増加させることが要求されるが
、そのためには冷却チー−ブを多数本レーザチェンバー
内に挿入せねばならず、この場合多数本の冷却チューブ
はガスの循環に対して障害物となりガスの流速が低下し
、前記した理由によりレーザの繰り返し発振においてそ
の出力が低下するされたハロゲンガスは腐蝕性が強いの
で、不純物の発生を抑制するためにはガスｌこ接する構
成物の表面積をできるだけ減少させることが要求される
（この要求は前記の冷却表面積を増加させる要求とは相
対立するものである。）が、冷却チー−ブをレーザチェ
ンバー内に挿入すればその分ガスに接する表面積が増加
し、冷却チューブ表面を腐触してガスの劣化を招く問題
があった。
この発明の目的は、前記従来の問題点を除去し、ガス循
環の速度が速くかつ冷却効率が良くガスの温度を一定に
保つことができる、高繰り返し発振が可能な高性能な放
電励起エキシマレーザ装置を提供することにある。
環の速度が速くかつ冷却効率が良くガスの温度を一定に
保つことができる、高繰り返し発振が可能な高性能な放
電励起エキシマレーザ装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、この発明によれば、レーザ
媒質を封入した密閉容器中１こ、前記レーザ媒質を励起
する放電電極と前記レーザ叛媒質を循環させるファンと
を備えた、放電励起エキシマレーザ装置において、前記
密閉容器の外周（こ冷却媒体の流路を設けることとする
。
媒質を封入した密閉容器中１こ、前記レーザ媒質を励起
する放電電極と前記レーザ叛媒質を循環させるファンと
を備えた、放電励起エキシマレーザ装置において、前記
密閉容器の外周（こ冷却媒体の流路を設けることとする
。
このように、密閉容器、即ちレーザチェンバーの外周に
冷却媒体の流路を設けることとしたので、冷却チューブ
をレーザチェンバー内に導入する必要がなくなる。従っ
て冷却媒体がレーザチェンバー内で漏れることによる危
険はなく冷却チューブ表面をレーザへ媒質である・・ロ
ゲンガスが腐触する可能性もない。またガス循環に対し
て障害物がなくなったのでガス流速を速くするこ七が可
能となる。しかもガス０）冷却は十分になされるのでガ
スの温度を一定に保つことも可能となろう〔実施例〕 ｇｉ図、第２図に夫々本発明の一実施例になる放電励起
エキシマレーザ装置の斜視図、断面図を示す。第７図と
同一の部材には同一の符号を付し説明を省略する。レー
ザチェンバー２１の外周にめに、レーザチェンバー２１
と冷却チューブ１１とは熱伝導率の高い材料で構成され
ており、かつ両者の接触断面積を大きくするため両者の
接触点は、冷却チューブ１１の両側から溶接するか熱伝
導率の高い接着材で接着すると良い。この構成により、
冷却に必要な接触面積はガス循環に対する障害物を要す
ることなく増大し、冷却効果の向上ができ、より高速で
ガスの循環ができる。よってレーザの高繰り返し発振が
実現される。
冷却媒体の流路を設けることとしたので、冷却チューブ
をレーザチェンバー内に導入する必要がなくなる。従っ
て冷却媒体がレーザチェンバー内で漏れることによる危
険はなく冷却チューブ表面をレーザへ媒質である・・ロ
ゲンガスが腐触する可能性もない。またガス循環に対し
て障害物がなくなったのでガス流速を速くするこ七が可
能となる。しかもガス０）冷却は十分になされるのでガ
スの温度を一定に保つことも可能となろう〔実施例〕 ｇｉ図、第２図に夫々本発明の一実施例になる放電励起
エキシマレーザ装置の斜視図、断面図を示す。第７図と
同一の部材には同一の符号を付し説明を省略する。レー
ザチェンバー２１の外周にめに、レーザチェンバー２１
と冷却チューブ１１とは熱伝導率の高い材料で構成され
ており、かつ両者の接触断面積を大きくするため両者の
接触点は、冷却チューブ１１の両側から溶接するか熱伝
導率の高い接着材で接着すると良い。この構成により、
冷却に必要な接触面積はガス循環に対する障害物を要す
ることなく増大し、冷却効果の向上ができ、より高速で
ガスの循環ができる。よってレーザの高繰り返し発振が
実現される。
第３図は本発明の異なる一実施例になる放電励起エキシ
マレーザ装置の断面図で、第７図と同一の部材には同一
の符号を付し説明を省略する。この実施例では、冷却チ
ューブ１２が巻きつけられるレーザチェンバー２２の一
部が平面となっている。ｊ＠１図、第２図に示す形状の
装置と比べると、装置の組立て時のレーザセヘッドの取
り付けが容易である利点がある。
マレーザ装置の断面図で、第７図と同一の部材には同一
の符号を付し説明を省略する。この実施例では、冷却チ
ューブ１２が巻きつけられるレーザチェンバー２２の一
部が平面となっている。ｊ＠１図、第２図に示す形状の
装置と比べると、装置の組立て時のレーザセヘッドの取
り付けが容易である利点がある。
□４図、よ８よ。１し。。６−４！ ｍ ｆＪ ）。２
６、キシマレーザ装置の斜視図で、箱型のレーザチェン
話と３の周囲に冷却チューブ１３をジグザグに取り付け
である。
６、キシマレーザ装置の斜視図で、箱型のレーザチェン
話と３の周囲に冷却チューブ１３をジグザグに取り付け
である。
第５図、第６図は夫々本発明のさらに異なる一実施例１
どなるエキシマレーザ装置の斜視図、断面図で、第７図
と同一の部材には同一の符号を付し説明を省略する。こ
の実施例では、レーザチェンバー２４の外周面に冷却媒
体を流す冷却媒体流路６である溝を切り、その上に冷却
媒体の漏れを防止する流路密閉用板７を覆い被せである
。
どなるエキシマレーザ装置の斜視図、断面図で、第７図
と同一の部材には同一の符号を付し説明を省略する。こ
の実施例では、レーザチェンバー２４の外周面に冷却媒
体を流す冷却媒体流路６である溝を切り、その上に冷却
媒体の漏れを防止する流路密閉用板７を覆い被せである
。
以上に述べたように、この発明によれば、放電励起エキ
シマレーザ装置において、ガスを封入しであるレーザチ
ェンバーの外周に冷却媒体の流路を設け、そこに冷却媒
体を流すことにしたので以下の効果が得られる。第１に
、レーザチェンバー内部で循環しているガスの持つ熱を
、レーザチェンバー面の大きな接触面積からの熱伝導に
より外部に放出することにより、冷却効率が良く、ガス
の温度を一定に保つことが可能になる。第２に、レーザ
チェンバ一部のガス循環流路上に、ガスの流れに対して
障害物となる冷却チューブがないので、従来の装置より
もガス循環の速度を高めることができ、レーザ〜の性能
を向上させることが可能になる。第３に、レーザチェン
バー内部での冷却媒体の漏れによる危険性を除去するこ
とが可能になる。ハロゲンガスを使用するこの種のレー
ザ装置では、冷却媒体として一般的には水を使用する。
シマレーザ装置において、ガスを封入しであるレーザチ
ェンバーの外周に冷却媒体の流路を設け、そこに冷却媒
体を流すことにしたので以下の効果が得られる。第１に
、レーザチェンバー内部で循環しているガスの持つ熱を
、レーザチェンバー面の大きな接触面積からの熱伝導に
より外部に放出することにより、冷却効率が良く、ガス
の温度を一定に保つことが可能になる。第２に、レーザ
チェンバ一部のガス循環流路上に、ガスの流れに対して
障害物となる冷却チューブがないので、従来の装置より
もガス循環の速度を高めることができ、レーザ〜の性能
を向上させることが可能になる。第３に、レーザチェン
バー内部での冷却媒体の漏れによる危険性を除去するこ
とが可能になる。ハロゲンガスを使用するこの種のレー
ザ装置では、冷却媒体として一般的には水を使用する。
ガスがフッ素系の場合、レーザチェンバー内で水漏れが
起きるとフッ化水素が生成され、レーザ動作に悪影響を
およぼすだけでなく人体に対しても非常に危険である。
起きるとフッ化水素が生成され、レーザ動作に悪影響を
およぼすだけでなく人体に対しても非常に危険である。
またガスが塩素系の場合、漏れ出た水が常温で金属を腐
食する危険性がある。
食する危険性がある。
よりてこの第３の効果は非常に重要な効果である。
第４に、従来装置では冷却チューブの表面が腐蝕性の強
いハロゲンガスにより腐蝕され、結果としてガスの劣化
が生じていたが、本発明によればこのような劣化を完全
に防止することが可能になる。
いハロゲンガスにより腐蝕され、結果としてガスの劣化
が生じていたが、本発明によればこのような劣化を完全
に防止することが可能になる。
第５に、付加的な効果として、冷却チューブをレーザチ
ェンバー内部に導入するための気密構造を不必要にする
ことが可能になる。
ェンバー内部に導入するための気密構造を不必要にする
ことが可能になる。
第１図および第２図は本発明の一実施例になるエキシマ
レーザ装置の斜視図およびその断面図、第３図は本発明
の異なる実施例になるエキシマレーザ装置の断面図、第
４図は本発明の他の異なる実施例になるエキシマレーザ
装置の斜視図、第５図および第６図は本発明のさらに異
なる実施例になるエキシマレーザ装置の斜視図およびそ
の断面図、第７図は従来のエキシマレーザ装置の断面図
である。 １．１１，１２，１３：冷却チューブ、２，２１゜２２
．２３，２４：レーザチェンバー、３：ガス循環用ファ
ン、５：ガス循環流路、６：冷却媒体流路、７：流路密
閉用板、９：放電電極。 第１ ヱ −Ｌ２ 凹 第３ 囃 萬５（２） 果ろ 四
レーザ装置の斜視図およびその断面図、第３図は本発明
の異なる実施例になるエキシマレーザ装置の断面図、第
４図は本発明の他の異なる実施例になるエキシマレーザ
装置の斜視図、第５図および第６図は本発明のさらに異
なる実施例になるエキシマレーザ装置の斜視図およびそ
の断面図、第７図は従来のエキシマレーザ装置の断面図
である。 １．１１，１２，１３：冷却チューブ、２，２１゜２２
．２３，２４：レーザチェンバー、３：ガス循環用ファ
ン、５：ガス循環流路、６：冷却媒体流路、７：流路密
閉用板、９：放電電極。 第１ ヱ −Ｌ２ 凹 第３ 囃 萬５（２） 果ろ 四
Claims (1)
- １）レーザ媒質を封入した密閉容器中に、前記レーザ媒
質を励起する放電電極と前記レーザ媒質を循環させるフ
ァンとを備えた放電励起エキシマレーザ装置において、
前記密閉容器の外周に冷却媒体の流路を設けたことを特
徴とする放電励起エキシマレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10224388A JPH01273375A (ja) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | 放電励起エキシマレーザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10224388A JPH01273375A (ja) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | 放電励起エキシマレーザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01273375A true JPH01273375A (ja) | 1989-11-01 |
Family
ID=14322178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10224388A Pending JPH01273375A (ja) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | 放電励起エキシマレーザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01273375A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994011932A2 (en) * | 1992-11-13 | 1994-05-26 | Cymer Laser Technologies | Power laser system |
| JPH07111349A (ja) * | 1993-10-14 | 1995-04-25 | Hamamatsu Photonics Kk | ガスレーザ装置 |
| WO2015186224A1 (ja) * | 2014-06-05 | 2015-12-10 | ギガフォトン株式会社 | レーザチャンバ |
-
1988
- 1988-04-25 JP JP10224388A patent/JPH01273375A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994011932A2 (en) * | 1992-11-13 | 1994-05-26 | Cymer Laser Technologies | Power laser system |
| WO1994011932A3 (en) * | 1992-11-13 | 1994-07-21 | Cymer Laser Tech | Power laser system |
| JPH07111349A (ja) * | 1993-10-14 | 1995-04-25 | Hamamatsu Photonics Kk | ガスレーザ装置 |
| WO2015186224A1 (ja) * | 2014-06-05 | 2015-12-10 | ギガフォトン株式会社 | レーザチャンバ |
| WO2015186480A1 (ja) * | 2014-06-05 | 2015-12-10 | ギガフォトン株式会社 | レーザチャンバ |
| WO2015186272A1 (ja) * | 2014-06-05 | 2015-12-10 | ギガフォトン株式会社 | レーザチャンバ |
| US9742141B2 (en) | 2014-06-05 | 2017-08-22 | Gigaphoton Inc. | Laser chamber |
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