JPH03255681A - パルスレーザ装置 - 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】 ［発明の目的］ （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、その放電部
に配設される予備電離電極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） 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−Ｃｏ２レーザやエキシマレーザ
などの様に短パルスレーザ光を発生させるパルスレーザ
装置においては、その動作圧力が散気圧もの高気圧であ
るため、上記の放電が集束し、アーク放電になりやすい
。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３図は、従来のパルスレーザ装置の放電部構成の一例
を示す図である。即ち、一対の主電極１゜２が対向して
配設されて主放電部が構成され、この主電極１，２間に
はレーザガス循環用送風機（図示せず）からレーザガス
が循環されている。

また、主電極１，２の両側部には、紙面垂直方向に複数
個の予備電離電極３，４が対向配置されている。これら
の予備電離電極３，４はエルコナイトから構成され、ま
た、これらの予備電離電極３゜４によってスパーク放電
を起こし、それによって得られ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ことにより、主
電極１．２間に均一なグロー放電を発生することができ
るように構成されている。また、この予備電離電極３゜
４には、予備電離電極に急激なパルス電圧を供給するた
めのピーキングコンデンサ５が接続され、一方、主電極
１，２にはパルス電源６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
述べる様に動作する。即ち、主放電空間の放電に先立ち
、ピーキングコンデンサ５から急激なパルス電圧が予備
電離電極３．４に印加され、この急激な電圧により上下
一対の予備電離型Ｆｊ、３゜４間に設けられたギャップ
にスパーク放電が発生し、主放電空間にその側面から紫
外光が照射される。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、所望のレーザ出力を得ることができる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記の様な構成を有する従来のパルスレーザ
装置には、以下に述べる様な解決すべき課題があった。

即ち、予備電離電極間で行われる予備電離放電はスパー
ク放電であるため、レーザガス中のＣ０２ガスが分解し
て０２ガスが生じ、その結果、主放電電極間のグロー放
電が不安定になりレーザ出力が低下するという欠点があ
った。

また、スパーク放電から発生する不純物ガスや金属粒子
によって、レーザガスの寿命が低減されていた。さらに
、この様な欠点を解消するために、ガスリサイクラを用
いてレーザガスを再生することが行われているが、ガス
リサイクラは大型であるため、広い設置スペースを必要
とし、その保守・点検作業が必要となるといった欠点が
あった。

また、予備電離電極３，４はスパーク放電によって損耗
するため、スパーク放電の開始時間がばらつき、レーザ
出力の変動が増加するといった欠点もあった。

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、予備電離放電による０２ガスの発生を
抑制し、安定した大出力レーザ光を得ることのできる高
効率のパルスレーザ装置を提供することにある。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明は、対向配置した一対の主電極と、その両側部に
対向配置した複数対の予備電離電極によって放電部を構
成し、前記予備電離電極による予備電離の後、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
放電部に供給されたレーザガスを励起し、レーザを出力
するパルスレーザ装置において、対向配置された予備電
離電極の少なくともいずれか一方の先端部に誘電体を取
付けたことを特徴とするものである。

（作用） 本発明のパルスレーザ装置においては、予備電離電極の
先端部に誘電体を取付けることによって、予備電離放電
をコロナ放電とすることができ、レーザガスの分解を低
減することができる。

（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。

本実施例においては、第１図に示した様に、主電極１．
２の両側部に配設された予備電離電極１０．１１の先端
部に誘電体１２が取付けられている。

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、予備電離電極１０．１１の先端部が誘電体１２
で被覆されるので、予備電離電極間に発生する予備電離
放電をコロナ放電とすることができる。そのため、従来
のスパーク放電と比較して、レーザガスの分解量を大幅
に低減することができる。その結果、主放電電極間のグ
ロー放電を安定化することができるので、レーザ出力が
低下することを防止できる。また、スパーク放電から発
生する不純物ガスや金属粒子によって、レーザガスの寿
命が低減されることもない。さらに、ガスリサイクラな
どの様な大型の装置を用いる必要もないので、設置スペ
ースの縮小化も可能となる。

この様に、本実施例によれば、予備電離放電をガス分解
の少ないコロナ放電とすることができるので、容易に、
安定したレーザ出力を得ることができる。

なお、本発明は上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、対向配置される予備電離電極
１０．１１のいずれか一方の先端部に誘電体１２を取付
けても良い。この場合にも予備電離放電をコロナ放電と
することができるので、レーザガスの分解量を低減する
ことができる。

また、予備電離放電の発生手段としては、高周波電磁界
によるもの、電子線によってプラズマを発生するもの、
紫外線照射によってプラズマを発生するもの等、種々の
手段を用いることができる。

［発明の効果］ 以上述べた様に、本発明によれば、対向配置された予備
電離電極の少なくともいずれか一方の先端部に誘電体を
取付けることによって、予備電離放電による０２ガスの
発生を抑制し、安定した大出力レーザ光を得ることので
きる高効率の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断
面図、第２図は本発明の他の実施例を示す断面図、第３
図は従来のパルスレーザ装置の一例を示す断面図である
。 １．２・・・主電極、３．４・・・予備電離電極、５・
・・ピーキングコンデンサ、６・・・パルス電源、１０
゜１１・・・予備電離電極、１２・・・誘電体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 対向配置した一対の主電極と、その両側部に対向配置し
   た複数対の予備電離電極によって放電部を構成し、前記
   予備電離電極による予備電離の後、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に供
   給されたレーザガスを励起し、レーザを出力するパルス
   レーザ装置において、 前記対向配置された予備電離電極の少なくともいずれか
   一方の先端部に誘電体を取付けたことを特徴とするパル
   スレーザ装置。