JPH03147383A

JPH03147383A - パルスレーザ装置

Info

Publication number: JPH03147383A
Application number: JP28487389A
Authority: JP
Inventors: Akira Ishii; 彰石井; Koichi Yasuoka; 康一安岡; Toru Tamagawa; 徹玉川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-11-02
Filing date: 1989-11-02
Publication date: 1991-06-24

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ＬＩ的コ（産業上の利用分野）本発明は、パルスレーザ装置に係り、特に、電圧の印加
ノブ法に改良を施したパルスレーザ装置に関するもので
ある。

（従来の技術）従来、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、レーザガス中で空間的に均一な放
電を必要とするが、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散気圧もの
高圧力であるため、−に記の放電が集束し、アーク放電
になりやすい。これを防止するため、主放電に先立って
予備電離を行うのが一般的である。

第６図は、従来のパルスレーザ装置の一例庖示ず回路図
である。即ち、第１の１巳電極１と第２の主電極２がレ
ーザガス中に対向して配設されている。また、これらの
主電極１，２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ｒ備電離電極３が複数個配設され、また、この
予備電離電極３には、予備電離電極３に急激なパルス電
圧を供給するだめのピーキングコンデンサ４が接続され
ている。さらに、前記主電極１．２にはパルス電源５が
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装置は、以下に
述べるように動作する。即ち、主放電空間の放電に先立
ち、ピーキングコンデンサ４から急激なパルス電圧が予
備電離電極３に印加され、この急激な電圧により上下一
対の予備電離電極３間に設けられたギャップにスパーク
放電が発生し、側面から主放電空間に紫外線が照射され
る。この紫外光により主放電空間が予備電離され、その
後、主放電空間にパルス電圧が印加された時、主放電空
間にグロー状の放電がつき、レーザガスが励起され、所
望のレーザ光出力を得ることかできる。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、ｌユ記の様に構成された従来のパルスレ
ーザ装置においては、以下に述べる様な解決すべき課題
があった。

即ち、に備電離スパークにより発生する紫外光は、特に
ＴＥＭＡ−ＣＯ２レーザに代表されるような高気圧媒質
中では減衰が大きく、主放電部が一様に予備電離されな
いという欠点かあ４−）た。また、主放電空間にパルス
電圧が印加されてから放電が点弧するまでの期間に、陰
極付近の電子が欠乏し、アーク状の放電が形成される可
能性があるという欠点があった。

本発明は、以トの欠点を解消するために提案されたもの
で、その目的は、に放電空間における電子密度を均一化
し、安定したグロー放電を得ることのできるパルスレー
ザ装置を提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、対向配置した第１の主電極と第２の主電極間
に高電圧を印加し、両電極間に生じるグロー放電により
放電部のレーザ媒質ガスを励起（１、レーザ光を出力す
るパルスレーザ装置において、陰極に相当する主電極を
複数個の孔をｒｌするように措成し、また、直流電圧を
供給する第１の電源と、パルス電圧を供給する第２の電
源を設け、両電源への接続を切換えることのできる切換
え手段を介して、第１の主電極と第２の主電極を前記電
源に接続１〜たことを特徴とするものである。

（作用）本発明のパルスレ−ザ装置によれば、主放電部の陰極に
相当する主電極側から大量の電子を供給し、主放電電極
間に直流電圧を印加して主放電空間の電子密度を一様に
した後、パルス電圧を印加するように構成することによ
り、陰極に相当する主電極付近の電子の欠乏を防止し、
安定したグロー放電を点弧することができる。

（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６図に示した従来型と同一の部祠には
同一の符号を付して、説明は省略する。

本実施例においては、第１図に示した様に、陰極に相当
する第２の主電極］０か複数個の孔］ＯａをＰｉするよ
うに構成され、また、第１の主電極１−と第２の主電極
１０とが、第１のスイ・ソチ１１を介して、直流電圧を
供給する第１の電源１２に接続されている。さらに、第
１の主電極１と第２の主電極１０とが、第２のスイッチ
１３を介し、て、パルス電圧を供給する第２の電源１−
４に接続されている。

この様な構成を有する本実施例のパルスレーザ装置にお
いては、以下に述べる様にして安定］７たグロー放電が
得られる。即ち、複数個の孔１０ａを有する第２の主電
極１０の背面において補助放電１５を行い、第２の主電
極１０の背面及び表面付近に大量の電子を発生させる。

その後、第１のスイッチ１１を閉じて、第１の電源１２
からｒ放電が点弧しない程度の直流電圧をト放電電極１
゜１０に供給し、前記補助放電１５によって発生した大
量の電子を第１の主電極１のｈ゛向へ誘導する。

そして、第１のスイッチ１１を開くと同時に第２のスイ
ッチ１３を閉じ、第２の電源１４からパルス電圧を主放
電電極に供給する。

この様に、本実施例によれば、主放電部の第２の主電極
側から大量の電子を供給し、主放電電極間に直流電圧を
印加して主放電空間の電子密度を−様にした後、パルス
電圧を印加することによって、第２の主電極付近の電子
欠乏を防止し、安定したクロー放電を点弧することがで
きる。

なお、本発明は、に述した実施例に限定されるものでは
なく、第２図に示した様に、三点式スイッチ］６を介し
て第１の電源１２及び第２の電源］４を接続しても良い
。この場合も、三点式スイッチ］６を第１の電源１２側
に入れることによって、第１の電源１２から主放電が点
弧しない程度の直流電圧をゴー放電電極１，１０に供給
し、補助放電１５によって発生した大量の電ｒ−を第１
の上電極１のｈ向へ誘導１７、次いで、工点式スイッチ
１６を第２の電源１４側に入れることによ−）て、パル
ス電圧を１己放電電極に供給することができる。

また、第３図に示した様に、第１図における第１のスイ
ッチ１１の代わりにダイオード１７を用いても良い。こ
の場合は、第１の電源１２をパルス電圧から保護するこ
とができるので、安定した放電を点弧することができる
。さらに、第４図に示した様に、第１−図における第１
のスイッチ１１の代わりにローパスフィルタ１８を入れ
ることによって、第１の電源１−２をパルス電圧から保
護することができるので、安定した放電を点弧すること
ができる。また、第５図に示した様に、パルス電圧を加
える電源として、ゆっくりしたパルス電圧を加える電源
１９を用いても良い。この場合も、スイッチ１３を閉じ
た後、第１の主電極１及び第２の主電極１０の間に放電
が点弧する直前の電ｒ密度を一様に高くすることができ
るので、安定した放電を点弧することができる。

［発明の効果］以１−述べた様に、本発明によれば、陰極に相当する主
電極を複数個の孔をａするように構成し、また、直流電
圧を供給する第１の電源と、パルス電圧を供給する第２
の電源を設け、両電源への接続を切換えることのできる
切換え手段を介して、第１の主電極と第２の主電極を前
記電源に接続するという簡単な手段によって、主放電空
間における電子密度を均一化し、安定したグロー放電を
得ることのできるパルスレーザ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装置の一実施例を示す概
略図、第２図乃至第５図は本発明の他の実施例を示す概
略図、第６図は従来のパルスレーザ装置の一例を示す概
略図である。１・・・第１の主電極、２・・・第２の主電極、３・・
・予備電離電極、４・・・ピーキングコンデンサ、５・
・・パルス電源、］０・・・第２の主電極、１１・・・
第１のスイッチ、］２・・・第１の電源、１３・・・第
２のスイッチ、１４・・・第２の電源、１５・・・補助
放電、１６・・・−Ｓ点式スイソヂ、１７・・・ダイオ
ード、１８・・・ローパスフィルタ、１９・・・パルス
電源。

Claims

【特許請求の範囲】対向配置した第１の主電極と第２の主電極間に高電圧を
印加し、両電極間に生じるグロー放電により放電部のレ
ーザ媒質ガスを励起し、レーザ光を出力するパルスレー
ザ装置において、陰極に相当する主電極を複数個の孔を有するように構成
し、また、直流電圧を供給する第１の電源と、パルス電
圧を供給する第２の電源を設け、両電源への接続を切換
えることのできる切換え手段を介して、第１の主電極と
第２の主電極を前記電源に接続したことを特徴とするパ
ルスレーザ装置。