JPH02307282A - 予備電離放電励起型ガスレーザ装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、主成？！！電極と予（ｌｉＩｉＴｉ離ピンと
の間に予備放電を発生させ、それにより予備電離を行う
ようにした、予備？！ｉｓ放電励起型のガスレーザ装置
に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の予備電離放電励起型のガスレーザ装置と
して、特開昭６３−５６９７２号公報に記載のものが知
られている。この装置は、主放電電極として多孔金属板
を用い、この多孔金属板で構成された主放電電極の多孔
の裏面側に、多孔と軸心を一致させて予備ＴＩＥ離ピン
を配置し、これにより予備電離ピンと上記主放電電極と
の間に予備放電を発生させるようにしたものである。

また、別の例として第５図、第６図に示すように、主放
電電極１００に列状に孔１０１を穿設し、これら多孔１
０１に軸心を一致させて予備電離ピン１０２を挿入配置
し、予備電離ピン１０２の先端と主放電電極１００の孔
縁との間に予備放電を発生させるようにしたものがある
。

いずれの場合も、従来のこの種ガスレーザ装置において
は、主成′：４電極に形成した孔に対し軸心を一致させ
た状態で予備電離ピンを位置させている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、孔と予備電離ピンとの軸心が一致していると
、第６図に示すように、予備放７４］］の発生方向が特
定されずにばらばらになり、このため安定した電離状態
が得られず、主放電の効率が高（ならないという問題が
ある。

本発明は、そのような事情を考慮し、予備放電の方向を
一定に制御し、予備電離位置を一定にして、主放電の効
率を高めることのできる、予備電離放電励起型ガスレー
ザ装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明のガスレーザ装置は、主放電電極に列状に多数の
孔を穿設するとともに、これら６孔に予備電離ピンを挿
入し、上記主放電′ＷＸ７１極と予備電離ピンとの間で
予備放電を発生させ、この予備放電により放電空間のレ
ーザガスを予備電離させる予備電離放電励起型のものに
おいて、上記主放電電極の６孔に対し、上記列状に並ん
だ予備Ｎ離ピンを一定方向に偏心させて配置したことを
特徴としている。

［作用］ 本考案のガスレーザ装置においては、予備電離ピンを主
放電電極に形成した孔に対して一定方向に偏心させて挿
入配置しているため、予備電離ピンと主放電電極間に距
離の一番小さい部分ができる。この部分は各予備電離ピ
ンについて共通の方向であり、その部分に予備放電が発
生する。したがって、予備電離位置が一定となり、安定
した電離状態が得られる。

［実施例］ 以下、本発明をエキンマレーザ装置に適用した一実施例
を第１図〜第４図を参照しながら説明する。

第３図は実施例装置の主要部の具体的構成を示し、第４
図は実施例装置の回路構成を示している。

第３図において、ｌはレーザ室ＩＡを構成する断ｉＵ字
状の筒形ケーシング、２はケーシングｌの上面開口部を
気密に塞ぐ平坦な上板、３は直方体形状の放電室３Ａを
構成する枠体である。また、Ｆはレーザ室ｌＡ内のレー
ザガスを循環させるためのファン、Ｎは冷却用の熱交換
器を示している。

ケーシングｌ、上板２、並びに枠体３は導電材料（アル
ミニウム）で構成されている。枠体３は、側部に窓３ａ
を有する断面コ字状のもので、開口部を上に向けて配置
されており、周縁部で上板２の内面（下面）にネジ止め
されている。そして、枠板３と上板２は導通関係にある
。また、上板２と枠体３との間にぽ、樹脂（絶縁材料）
で構成された電極取付フランジ４が配置されている。こ
の電極取付フランジ４は、その周縁が枠体３と上板２間
に挟まれており、枠体３と一緒に上板２に対して共線め
されている。

電極取付フランジ４は幅方向中央部が下方に凸になって
おり、その凸部分が枠体３の内部に挿入されている。そ
して、電極取付フランジ４の凸部分の下面と枠体３の上
面とが所定の間隔をおいて対向し、それら対向面の中央
にそれぞれ、互いに対向させて主放電電極５．６が固定
されている。

電極取付フランジ４側の主放電電極５は陰極、枠体３側
の主放電電極６は陽極である。この場合、陽極側の主放
電電極６は、枠体３及び上板２を介してアースされてい
る。

主族７Ｉｉ電極５．６は共に、第３図の紙面と垂直な方
向（レーザ発振方向）に長いもので、陽極側は半円形断
面、陰極側がカマボコ形断面をなしている。陰極側の主
放電電極５は、固定ネジ７により電極取付フランジ４に
固定されており、この取付ネジ７を介してビーキングキ
ャパ／り（放電用コンデンサ）Ｃ２に電気的に接続され
ている。

この場合、ピーキングキャパシタＣ２は、電極取付フラ
ンジ４と上板２との間に確保された空間８内に収容され
、主放電電極５から電路的に極めて近い位置にある。こ
れは主放電回路のインダクタンスを小さくするためであ
る。上記空間８は、主成′ｒｉ電極５を中心として左右
に一列ずつ配列されており、上から見ると左右の空間８
は半ピツチずつずれた千鳥状に形成されている。

これらの空間８は、電極取付フランジ４と上板２との間
に装備されたシール部材９により、レーザ室ＩＡ内のレ
ーザガスから隔離されている。そして、各空間８に一個
ずつピーキングキャパシタＣ７が収容され、各ピーキン
グキャパシタＣ２の一端が固定ネジ７及び銅板７ａによ
り主放電電極５と導通されている。

これらピーキングキャパシタＣ！は、上板２の下面と電
極取付フランジ４との間に挿入された樹脂フランジ１０
の下面に、ネジ１１で固定されており、ピーキングキャ
パシタＣ８の他端は、この樹脂フランジＩＯの周縁部に
被せた銅板１２を介して上板２と電気的に導通されてい
る。

樹脂フランジ１０は、中央肉厚部分の上部が上板２に形
成した長穴２ａから外部に突出し、またその下部が電極
取付フランジ４に嵌合している。

そして、その状態で上板２と電極取付フランジ４との間
に挟持されている。

また、陰極側の主放電電極５には、第２図に示すように
長手方向に沿って多数の孔５ａが、２列平行に穿設され
ている。各列の孔５ａは等ピッチで配列されている。そ
して、左列の孔５ａと右列の孔５ａは、半ピツチずつず
れた関係にある。また、主放電電極５の各孔５ａに対応
して、電極取付フランジ４及び樹脂フランジｌＯにも孔
４ａｓ１０ａが穿設されている。そして、貫通した孔５
ａ、４ａ、ｌＯａに、それぞれ予備電離ピン１３が挿入
されている。

主放電電極５の孔５ａは、第１図に示すように、放電面
側がテーパ状に絞られている。そして、予備電離ピン１
３は、その孔５ａの軸心から一定の方向に偏心させて挿
入配置されている。この偏心の方向は、主放電電極５の
幅方向の中心線りに寄った方向である。また、予備電離
ピン１３は、先端が主放電電極５の表面と路面−に設定
され、基端部が第３図に示すように樹脂フランジ１０か
ら外部に露出している。

なお、第３図に示すように、主放電電極５を電極取付フ
ランジ４に固定した固定ネジ７の周りには、レーザガス
の漏れを防止するためのＯリング１４が設けられている
。また、予備電離ピン１３の挿入部については、予備電
離ピン１３を電極取付フランジ４の孔４ａに圧入するこ
とにより、ンール性が確保されている。

そして、このレーザ装置は、電気的には第４図に示すよ
うな回路として構成されている。Ｃ１はストレージキャ
パシタ（充電用コンデンサ）、２０はサイラトロンなど
のスイッチング素子、Ｌｌ、Ｌ、はコイル、Ｈｌは高圧
直流電源である。

次に作用を説明する。

ストレージキャパシタＣ１は直流高圧電源により充電さ
れる。充電後、スイッチング素子２０が閉成されると、
ストレージキャパシタＣＩに蓄えられたエネルギは、ア
ースラインを通ってピーキングキャパシタＣｔに移行す
る。この時、予備電離ピン１３と主放電電極５との間に
微小アーク放電（予備放電）が発生し、これから発せら
れる紫外線により放電空間のレーザガスが予備電離され
る。そして、ピーキングキャパシタＣｔの両端の電圧が
放電開始電圧に達すると、主放電電極５．６間にグロー
放電が生じ、放電空間部のレーザガスが励起されレーザ
光が発振される。

上記の予備放電の発生方向は、第２図に示すように、予
備電離ピン１３が主成ｉ’ｓ極５に形成した孔５ａ内に
おいて一定方向に偏心していることにより、ばらつかず
に一定となる。したがって、安定した予（ｌｉ電離状態
を得られ、主放電の効率が高まる。特に実施例の場合は
、予備電離ピン１３がすべて主成、’ｉｓ極５の中心線
り寄りに偏っているので、予（ｌＩ電離の位置が放電空
間の中心寄りに集まり、より一層主放電の効率が高まる
。

なお、上記実施例においては、予備電離ピン１゜３を主
放電電極５の中心線寄りにすべて偏心っさせた場合を示
したが、各列毎に一定の方向に偏心させさえすれば予備
放電方向を一定に制御することができ、安定した予備電
離状態を得ることができる。

また、上記実施例においては、本発明をエキシマレーザ
装置に適用した場合を示したが、本発明は、その他のガ
スレーザ装置、例えばＣＯ，ガスレーザ装置にも勿論適
用できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のガスレーザ装置によれば
、一定の方向に予備放電が発生し、安定した電離状態が
得られる。よって、主放電の効率が高まる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のガスレーザ装置における主
放電電極と予備電離ピンの関係を示す断面図、第２図は
第１図の■−■矢視方向（放電空間側）から見た図、第
３図は同実施例のがスレーザ装置の主要部の具体的構成
を示す断面図、第４図は同ガスレーザ装置の電気的構成
を示す回路図、第５図は従来のガスレーザ装置の一例の
主放電電極と予備電離ピンの関係を示す断面図、第６図
は第５図の■−■矢視方向く放電空間側）から見た図で
ある。 ５・・・・・・主放電電極（陰極）、５ａ・・・・・孔
、１３・・・・・予備電離ピン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　主放電電極に列状に多数の孔を穿設するとともに、こ
   れら各孔に予備電離ピンを挿入し、上記主放電電極と予
   備電離ピンとの間で予備放電を発生させ、この予備放電
   により放電空間のレーザガスを予備電離させる予備電離
   放電励起型ガスレーザ装置において、 上記主放電電極の各孔に対し、上記列状に並んだ予備電
   離ピンを一定方向に偏心させて配置したことを特徴とす
   る予備電離放電励起型ガスレーザ装置。