JPH02103979A

JPH02103979A - パルスレーザ発振装置

Info

Publication number: JPH02103979A
Application number: JP25578488A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Murase; 洋村瀬
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-10-13
Filing date: 1988-10-13
Publication date: 1990-04-17

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、電極構造に改良を施したパルスレーザ発振装
置に関するものである。

（従来の技術）ガスを媒介としたレーザにおいて、良好なレーザ発振を
得るためには、レーザ媒質中で空間的に均一な放電の生
成を必要とするが、ＴＥＭＡ　−Ｃｏ、レーザやエキシ
マレーザなどの短パルスレーザ光を発生させるパルスレ
ーザ発振装置においては、その動作ガス圧力が数気圧も
の高圧力であるため、上記の放電が集束し、アーク放電
になりやすい。

二九を防止するために、主放電に先立って予備電離を行
い、放電空間の電子密度を上げる方法が一般的である。

第２図及び第３図は、光軸の側面方向からスパーク放電
の紫外光を照射し、それによって主放電空間を予備電離
する従来のパルスレーザ発振装置の一例を示ものもので
ある。即ち、第２図及び第３図に示した様に、レーザ媒
質中に、レーザ光軸方向を長手方向とする第１の主電極
１と、第２の主電極２が対向して配設され、その間に主
放電ギャップ３が形成されている。

また、第１の主電極１の両側部には、スパーク放電によ
る紫外光を主放電部の側面から照射して。

主放電部を予備電離するための予備電離電極４ａがピー
キングコンデンサ５ａを介して、適当な間隔をおいて配
設されている。一方、第２の主電極２の両側部にも、複
数個の予備電離電極４ｂがピーキングコンデンサ５ｂを
介して、前記予備電離電極４ａと対向する位置に配設さ
れ、その先端部間にギャップ６が形成されている。また
、対向して配置された２つの主電極１，２は、高電圧パ
ルス電源（図示せず）に接続されている。

なお、前記第１の主電極１及びピーキングコンデンサ５
ａは接続導体７に固定され、一方、第２の主電極２及び
ピーキングコンデンサ５ｂは接続導体８に固定されてお
り、ピーキングコンデンサ５ａ。

５ｂ及び前記ギャップ６から成る複数の直列回路が、主
放電ギャップ３と並列に接続されている。

この様に構成された従来のパルスレーザ発振装置の動作
を以下に説明する。即ち、パルス電圧（ＨＶパルス）が
接続導体７，８間に印加されると、ＨＶパルス→ピーキ
ングコンデンサ５ａ→予備電離電極４ａ→予備電離電極
４ｂ→ピーキングコンデンサ５ｂの回路に電流が流れ、
予備電離型ｉ４ａ、４ｂ間のギャップ６が絶縁破壊し、
紫外線を発生する。

この紫外線によって電子が光電離されて生成され、２つ
の主電極１，２間が予備電離されると共に、ピーキング
コンデンサ５ａ、　５ｂが充電される。

そして、ピーキングコンデンサ５ａ、５ｂの充電電圧が
充分高くなった時、主放電ギャップ３にグロー状の放電
が発生し、ピーキングコンデンサのエネルギーが放出さ
れ、レーザガスが励起され、所望のレーザ光出力を得る
ことができる。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記の様な構成を有する従来のパルスレ
ーザ発振装置においては、以下に述べる様な解決すべき
課題があった。

即ち、第２図及び第３図に示した様なパルスレーザ発振
装置において、レーザ光を効率良く発振させるためには
、主放電ギャップ３のグロー放電を均一に発生させるこ
とが必要である。このため必要条件の一つとして、各予
備電離電極４ａ、　４ｂが同時に動作すべきことがあげ
られる。ところが。

第２図、第３図に示す従来例では、すべてのピーキング
コンデンサ５ａ、　５ｂに予備電離電極４ａ、　４ｂが
接続され、ギャップ６を有しているので、ギャップ６の
放電時刻がばらつくといった欠点があった。

この理由を以下に示す。各ギャップ６の絶縁破壊電圧に
は、ばらつきがある。したがって電圧が印加されたとき
、まずどれか１個のギャップが絶縁破壊し、ピーキング
コンデンサ５ａ、　５ｂに充電が開始される。この間は
、各ギャップ６間には電圧が印加されず、他のギャップ
が絶縁破壊することはない、ピーキングコンデンサ５ａ
、　５ｂの充電が完了して始めて、２番目のギャップが
絶縁破壊する。

ピーキングコンデンサ５ａ、５ｂへの充電は、第２図、
第３図では図示されない。電源から供給され、リード線
のインダクタンスやブッシングのインダクタンスのため
にかなりの時間を要する。したがって、第１のギャップ
６が放電し、次に第２のギャップが放電するまでにかな
りの時間差が存在し。

さらに第３．第４のギャップが放電するまでの時間差も
大きい。このように従来の方法では、予備電離のための
放電時刻に大きなばらつきが存在することがわかった。

本発明は以上の欠点を解消するために提案されたもので
、その目的は、主放電ギャップにおける予備電離を均一
なものとし、安定したレーザ光を得ることができる。高
効率なパルスレーザ発振装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（ｉｌ１題を解決するための手段）本発明は、レーザガス中に配設され、レーザ光軸を長手
方向とする一対の主電極を有し、前記主電極の側部にピ
ーキングコンデンサを介して予備電離電極を設け、前記
主電極間の主放電空間を予備電離するパルスレーザ発振
装置において、一部のピーキングコンデンサには、予備
電離電極を設置しないように構成したものである。

（作　用）予備電離電極を設置したピーキングコンデンサへの充電
は、予備電離電極を設置しないピーキングコンデンサか
ら実施されるので、充電に要する時間が少なく、予備電
離電極がほぼ同時に発生し、予備電離を均一にできる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて具体的に説
明する。なお、第２図及び第３図に示した従来型と同一
の部材には同一の符号を付して、説明は省略する。

予備型１１１電極４ａ、４ｂを有するピーキングコンデ
ンサ５ａ、　５ｂの他に、予備電離電極を有しないピー
キングコンデンサ５ｃ、　５ｂを接続している。

この様な構成を有する本実施例のパルスレーザ発振装置
においては、接続導体７，８にパルス電圧が印加される
と、まず、予備電離電極を有しないピーキングコンデン
サ５ｃ、５ｂが充電され、ギャップ６にはこの充電電圧
に相当する電圧が印加される。この充電電圧が十分高く
なると、第１のギャップ６は絶縁破壊し、この第１のギ
ャップ６を形成している第１のピーキングコンデンサ５
ａ、５ｂに充電が開始される。このとき充電は、予備電
離電極を有しないピーキングコンデンサ５ｃ、　５ｄか
らなされ、充電回路の浮遊インダクタンスは極めて小さ
く、極めて短時間のうちに充電が完了する。

また、他のギャップ６への印加電圧の低下も少ない。し
たがって第２のギャップ６が絶縁破壊するまでの時間遅
れは少なく、ばらつきが非常に少なくなる。

したがって本構成によれば、主放電ギャップ３における
予備電離を均一なものとすることができ、安定した。高
効率なパルスレーザ発振装置を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上述べた様に、本発明によれば、各ピーキングコンデ
ンサに接続される予備電離電極が形成するギャップの動
作時刻のばらつきを小さくすることが可能であり、主放
電ギャップにおける予備電離を均一なものとし、安定し
たレーザ光を得ることができる。高効率なパルスレーザ
発振装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のパルスレーザ発振装置の一実施例を示
すもので、電極部分を示す断面図、第２図は従来のパル
スレーザ発振装置の電極部分を示す断面図、第３図は従
来のパルスレーザ発振装置の一例を示す側面図である。１・・・第１の主電極　　　　２・・・第２の主電極３
・・・主放電ギャップ　　　４ａ、４ｂ・・・予備電離
電極５ａ　、　５ｂ　、　５ｃ　、　５ｄ・・・ピーキ
ングコンデンサ６・・・ギャップ　　　　　　７，８・
・・接続導体代理人　弁理士　則　近　憲　佑同第子丸健

Claims

【特許請求の範囲】　レーザガス中に配設され、レーザ光軸を長手方向とす
る一対の主電極を有し、前記主電極の側部にピーキング
コンデンサを介して予備電離電極を設け、前記主電極間
の主放電空間を予備電離するパルスレーザ発振装置にお
いて、前記各ピーキングコンデンサの一部は、予備電離電極を
有しないことを特徴とするパルスレーザ発振装置。