JPH0333086Y2 - - Google Patents
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- JPH0333086Y2 JPH0333086Y2 JP13654485U JP13654485U JPH0333086Y2 JP H0333086 Y2 JPH0333086 Y2 JP H0333086Y2 JP 13654485 U JP13654485 U JP 13654485U JP 13654485 U JP13654485 U JP 13654485U JP H0333086 Y2 JPH0333086 Y2 JP H0333086Y2
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- laser
- gas
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- peaking capacitor
- laser tube
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 39
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 13
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 11
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
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- Lasers (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本考案は、励起回路として容量移行型励起回路
を用いたパルスガスレーザ装置に関するものであ
る。
を用いたパルスガスレーザ装置に関するものであ
る。
(従来技術とその問題点)
エキシマレーザやTEACO2レーザなどのパル
スガスレーザ装置においては、多くの場合大気圧
以上のガス圧のレーザカスをグロー放電させるこ
とによりレーザを励起している。しかし、大気圧
以上のガスを放電させる場合アーク放電が発生し
易い。アーク放電はレーザの出力を低下させるの
みならずレーザカスを急激に劣化させガスの寿命
を著しく短縮させる。アーク放電の発生を防ぎ、
かつ電気エネルギーを効率よく放電(すなわちレ
ーザガス)に注入し高効率で大きなレーザ出力を
得るためには放電回路を低インダクタンスにする
ことが不可欠である。また、一般にパルスガスレ
ーザを高繰り返しで、かつ高効率でかつ安定に動
作させる場合、レーザガスを高速で放電電極の間
隙内(以下放電空間と称す)を流す必要がある。
このことは、ソビエト・ジヤーナル・オブ・クオ
ンタム・エレクトロニクス(Sov.J.Quantum.
Electon)13巻、1983年、318ページに詳しく記述
されている。さらに加えて、特にエキシマレーザ
の場合、レーザ管内のレーザガスと接触する部分
はレーザガス中に含まれるハロゲンガスと化学反
応しない物質で構成する必要がある。なぜなら
ば、この化学反応はレーザ管内の構成物の表面を
劣化させ装置の寿命を縮めるのみならず、レーザ
ガス中に不純物を発生し、レーザガスの寿命を著
しく縮めるとともに良好なグロー放電を得られな
くするからである。
スガスレーザ装置においては、多くの場合大気圧
以上のガス圧のレーザカスをグロー放電させるこ
とによりレーザを励起している。しかし、大気圧
以上のガスを放電させる場合アーク放電が発生し
易い。アーク放電はレーザの出力を低下させるの
みならずレーザカスを急激に劣化させガスの寿命
を著しく短縮させる。アーク放電の発生を防ぎ、
かつ電気エネルギーを効率よく放電(すなわちレ
ーザガス)に注入し高効率で大きなレーザ出力を
得るためには放電回路を低インダクタンスにする
ことが不可欠である。また、一般にパルスガスレ
ーザを高繰り返しで、かつ高効率でかつ安定に動
作させる場合、レーザガスを高速で放電電極の間
隙内(以下放電空間と称す)を流す必要がある。
このことは、ソビエト・ジヤーナル・オブ・クオ
ンタム・エレクトロニクス(Sov.J.Quantum.
Electon)13巻、1983年、318ページに詳しく記述
されている。さらに加えて、特にエキシマレーザ
の場合、レーザ管内のレーザガスと接触する部分
はレーザガス中に含まれるハロゲンガスと化学反
応しない物質で構成する必要がある。なぜなら
ば、この化学反応はレーザ管内の構成物の表面を
劣化させ装置の寿命を縮めるのみならず、レーザ
ガス中に不純物を発生し、レーザガスの寿命を著
しく縮めるとともに良好なグロー放電を得られな
くするからである。
第3図は、容量移行型励起回路を用いたパルス
ガスレーザ装置の第1の従来例の模式的な横断面
図で本考案に係る部分のみが示してある。なおこ
の第1の従来例はオー・プラス・イー(O
plusE)1982年、7月号、110〜111ページに記載
されている。また、容量移行型励起回路は、パル
スガスレーザ装置に一般的に広く用いられてお
り、「レーザ研究」、第9巻、第6号682〜687ペー
ジに掲載されている岸本他の論文に詳しい説明が
ある。この第1の従来例では、複数個のピーキン
グコンデンサ4がレーザ管1の中に入れてある。
レーザ励起のための放電空間7にピーキングコン
デンサ4を近接させると放電回路(一対の放電電
極2,3、ピーキングコンデンサ4および予備電
離用電極対8を含む。以下、主放電回路と称す。)
のインダクタンスを減らすことができるので本図
のような配置をとる。
ガスレーザ装置の第1の従来例の模式的な横断面
図で本考案に係る部分のみが示してある。なおこ
の第1の従来例はオー・プラス・イー(O
plusE)1982年、7月号、110〜111ページに記載
されている。また、容量移行型励起回路は、パル
スガスレーザ装置に一般的に広く用いられてお
り、「レーザ研究」、第9巻、第6号682〜687ペー
ジに掲載されている岸本他の論文に詳しい説明が
ある。この第1の従来例では、複数個のピーキン
グコンデンサ4がレーザ管1の中に入れてある。
レーザ励起のための放電空間7にピーキングコン
デンサ4を近接させると放電回路(一対の放電電
極2,3、ピーキングコンデンサ4および予備電
離用電極対8を含む。以下、主放電回路と称す。)
のインダクタンスを減らすことができるので本図
のような配置をとる。
しかしながら、このような構造においては、ま
ずピーキングコンデンサ4がレーザ管1の中に配
置してあるためレーザガスの流れが妨げられ、放
電空間7に高速で均一なカスを流すことが困難と
なる。したがつて、このパルスガスレーザ装置を
高い繰り返し周波数で動作させようとした場合、
アーク放電が発生し易く安定で効率のよいパルス
レーザ光が得られなくなる。また、特にエキシマ
レーザの場合、ピーキングコンデンサ4の表面を
レーザガス中のハロゲンガスに対して化学的に安
定な絶縁物で形成することが困難なことから、化
学反応で不純物を生成し、レーザガスの寿命を縮
めると同時にピーキングコンデンサ4の寿命を低
下させる。さらに第3図の第1の従来例において
は、ピーキングコンデンサ4が劣化した場合、ピ
ーキングコンデンサ4がレーザ管1に内蔵されて
いるので、交換のためにレーザ管1を分解しなけ
ればならないという保守上の問題があつた。
ずピーキングコンデンサ4がレーザ管1の中に配
置してあるためレーザガスの流れが妨げられ、放
電空間7に高速で均一なカスを流すことが困難と
なる。したがつて、このパルスガスレーザ装置を
高い繰り返し周波数で動作させようとした場合、
アーク放電が発生し易く安定で効率のよいパルス
レーザ光が得られなくなる。また、特にエキシマ
レーザの場合、ピーキングコンデンサ4の表面を
レーザガス中のハロゲンガスに対して化学的に安
定な絶縁物で形成することが困難なことから、化
学反応で不純物を生成し、レーザガスの寿命を縮
めると同時にピーキングコンデンサ4の寿命を低
下させる。さらに第3図の第1の従来例において
は、ピーキングコンデンサ4が劣化した場合、ピ
ーキングコンデンサ4がレーザ管1に内蔵されて
いるので、交換のためにレーザ管1を分解しなけ
ればならないという保守上の問題があつた。
次に、第4図はピーキングコンデンサ4をレー
ザ管1の外に配置した第2の従来例である容量移
行型励起回路を用いたパルスガスレーザ装置の模
式的な横断面図である。但し、本図にも第3図と
同様に本考案に関連する部分のみが示してある。
このような構造では、第3図の第1の従来例に比
べてレーザ管内のガスをより円滑に循環させるこ
とが可能になるため高い繰り返し周波数での動作
が可能である。また、ピーキングコンデンサ4の
表面とレーザガスとの化学反応がないためレーザ
ガスおよびピーキングコンデンサ4の寿命が長く
なる。さらに、ピーキングコンデンサ4が劣化し
た場合、交換が容易である。
ザ管1の外に配置した第2の従来例である容量移
行型励起回路を用いたパルスガスレーザ装置の模
式的な横断面図である。但し、本図にも第3図と
同様に本考案に関連する部分のみが示してある。
このような構造では、第3図の第1の従来例に比
べてレーザ管内のガスをより円滑に循環させるこ
とが可能になるため高い繰り返し周波数での動作
が可能である。また、ピーキングコンデンサ4の
表面とレーザガスとの化学反応がないためレーザ
ガスおよびピーキングコンデンサ4の寿命が長く
なる。さらに、ピーキングコンデンサ4が劣化し
た場合、交換が容易である。
しかしながら、このような構造においては、レ
ーザ管の一部を構成する絶縁体11の厚さを強度
上十分厚くする必要があるため、一対の放電電極
2,3、ピーキングコンデンサ4および予備電離
用電極対8を含む主放電回路のインダクタンスを
減らすことが困難となる。したがつて、アーク放
電が発生しやすくなり、かつ電気エネルギーを効
率よく放電(すなわちレーザガス)に注入し高効
率で大きなレーザ出力を得ることができなくなる
という欠点があつた。
ーザ管の一部を構成する絶縁体11の厚さを強度
上十分厚くする必要があるため、一対の放電電極
2,3、ピーキングコンデンサ4および予備電離
用電極対8を含む主放電回路のインダクタンスを
減らすことが困難となる。したがつて、アーク放
電が発生しやすくなり、かつ電気エネルギーを効
率よく放電(すなわちレーザガス)に注入し高効
率で大きなレーザ出力を得ることができなくなる
という欠点があつた。
(考案の目的)
本考案の目的は、高いパルス繰り返し周波数に
おいても安定で大きな出力のパルスレーザ光を高
い効率で発生し、ピーキングコンデンサおよびレ
ーザガスの寿命が長く、かつ保守が容易である容
量移行型励起回路使用のパルスガスレーザ装置を
提供することにある。
おいても安定で大きな出力のパルスレーザ光を高
い効率で発生し、ピーキングコンデンサおよびレ
ーザガスの寿命が長く、かつ保守が容易である容
量移行型励起回路使用のパルスガスレーザ装置を
提供することにある。
(考案の構成)
本考案は、容量移行型励起回路を用いたパルス
ガスレーザ装置において、容量移行型励起回路を
構成するピーキングコンデンサの少くとも一部分
をレーザ管を管壁にレーザ管の外側から埋め込む
構造としたことを特徴とする。
ガスレーザ装置において、容量移行型励起回路を
構成するピーキングコンデンサの少くとも一部分
をレーザ管を管壁にレーザ管の外側から埋め込む
構造としたことを特徴とする。
(考案の作用)
本考案の構成によれば、従来技術の問題点を解
決している。まず、ピーキングコンデンサをレー
ザ管の外部に配置することにより、第3図の従来
例に比べてより円滑にレーザ管内のガスを循環さ
せることが可能となり、放電空間に高速でかつ均
一なガス流を作り出すことができるため高いパル
ス繰り返し周波数においてもアーク放電のない安
定で効率のよいパルスレーザ光を発生できる。同
時に、ピーキングコンデンサの表面がレーザガス
と接触しないため、レーザガスおよびピーキング
コンデンサの寿命を伸ばすことが可能となる。さ
らに、ピーキングコンデンサが劣化した場合、レ
ーザ管を分解することなくピーキングコンデンサ
の交換を行うことができるから保守が容易とな
る。また、ピーキングコンデンサの少くとも一部
分をレーザ管壁に外側から埋め込む構造をとるこ
とにより、一対の放電電極、ピーキングコンデン
サおよび予備電離用電極対を含む放電回路を第4
図の第2の従来例に比べて低インダクタンスに構
成することが可能になるため、有害なアーク放電
の発生を防ぐことができると同時に電気エネルギ
ーを効率よく放電(すなわちレーザガス)に注入
でき、高効率で大きなレーザ光を得ることが可能
となる。
決している。まず、ピーキングコンデンサをレー
ザ管の外部に配置することにより、第3図の従来
例に比べてより円滑にレーザ管内のガスを循環さ
せることが可能となり、放電空間に高速でかつ均
一なガス流を作り出すことができるため高いパル
ス繰り返し周波数においてもアーク放電のない安
定で効率のよいパルスレーザ光を発生できる。同
時に、ピーキングコンデンサの表面がレーザガス
と接触しないため、レーザガスおよびピーキング
コンデンサの寿命を伸ばすことが可能となる。さ
らに、ピーキングコンデンサが劣化した場合、レ
ーザ管を分解することなくピーキングコンデンサ
の交換を行うことができるから保守が容易とな
る。また、ピーキングコンデンサの少くとも一部
分をレーザ管壁に外側から埋め込む構造をとるこ
とにより、一対の放電電極、ピーキングコンデン
サおよび予備電離用電極対を含む放電回路を第4
図の第2の従来例に比べて低インダクタンスに構
成することが可能になるため、有害なアーク放電
の発生を防ぐことができると同時に電気エネルギ
ーを効率よく放電(すなわちレーザガス)に注入
でき、高効率で大きなレーザ光を得ることが可能
となる。
(実施例)
以下に図面により本考案を詳細に説明する。
第1図は、本考案の第1の実施例を模式的に示
した横断面図である。本図におけるレーザ管1、
放電電極対2,3、充電コンデンサ5、高電圧ス
イツチング素子6、予備電離用電極対8、ガス循
環器9、熱交換器10、絶縁体11の配置は第4
図の第2の従来例とほぼ同じである。本実施例で
は、レーザ管1の一部を構成する絶縁体11にピ
ーキングコンデンサ4の少くとも一部分をレーザ
管の外側から埋め込む構造をとつている。この構
成をとることにつて、放電電極対2,3、ピーキ
ングコンデンサ4および予備電離用電極対8を含
む主放電回路が低インダクタンスになつたため、
有害なアーク放電の発生を妨げると同時に電気エ
ネルギーを効率よく放電に注入でき高効率で大き
な出力のレーザ光を得ることができるようになつ
た。同時に、ピーキングコンデンサ4がレーザ管
1の内部に設置されていないためより円滑にレー
ザ管1内のガスを循環でき放電空間7に高速でか
つ均一なガス流を作り出すことが可能となり、高
いパルス繰り返し周波数においてもアーク放電の
ない安定で効率のよいパルスレーザ光を発生する
ことができるようになつた。また、ピーキングコ
ンデンサ4の表面がレーザガスと接触しないた
め、レーザガスおよびピーキングコンデンサ4の
寿命を伸ばすことが可能になつた。さらに、レー
ザ管1を分解することなくピーキングコンデンサ
4の交換を行うことができるため保守が容易とな
つた。
した横断面図である。本図におけるレーザ管1、
放電電極対2,3、充電コンデンサ5、高電圧ス
イツチング素子6、予備電離用電極対8、ガス循
環器9、熱交換器10、絶縁体11の配置は第4
図の第2の従来例とほぼ同じである。本実施例で
は、レーザ管1の一部を構成する絶縁体11にピ
ーキングコンデンサ4の少くとも一部分をレーザ
管の外側から埋め込む構造をとつている。この構
成をとることにつて、放電電極対2,3、ピーキ
ングコンデンサ4および予備電離用電極対8を含
む主放電回路が低インダクタンスになつたため、
有害なアーク放電の発生を妨げると同時に電気エ
ネルギーを効率よく放電に注入でき高効率で大き
な出力のレーザ光を得ることができるようになつ
た。同時に、ピーキングコンデンサ4がレーザ管
1の内部に設置されていないためより円滑にレー
ザ管1内のガスを循環でき放電空間7に高速でか
つ均一なガス流を作り出すことが可能となり、高
いパルス繰り返し周波数においてもアーク放電の
ない安定で効率のよいパルスレーザ光を発生する
ことができるようになつた。また、ピーキングコ
ンデンサ4の表面がレーザガスと接触しないた
め、レーザガスおよびピーキングコンデンサ4の
寿命を伸ばすことが可能になつた。さらに、レー
ザ管1を分解することなくピーキングコンデンサ
4の交換を行うことができるため保守が容易とな
つた。
第2図は、本考案の第2の実施例を示す模式的
な横断面図である。本図におけるレーザ管1、放
電電極対2,3、充電コンデンサ5、高電圧スイ
ツチング素子6、予備電離用電極対8、ガス循環
器9、熱交換器10の配置は第3図の第1の従来
例とほぼ同じである。本実施例では、円筒形のレ
ーザ管1の外壁にピーキングコンデンサ4の少く
とも一部分を埋め込だ構造をとつている。このよ
うな構成をとることによつて、第1の実施例と同
様に、放電電極対2,3、ピーキングコンデンサ
4および予備電離用電極対8を含む主放電回路が
低インピーダンスになり、アーク放電のない高効
率で大きな出力のレーザ光を得ることができるよ
うになつた。また同時に、放電空間7に高速で均
一なガス流を作り出せるため高いパルス繰り返し
周波数においてもアーク放電のない安定なパルス
レーザ光を得ることが可能になつた。さらに、レ
ーザガスおよびピーキングコンデンサ4の寿命を
伸ばすことが可能となつたと同時に保守も容易と
なつた。
な横断面図である。本図におけるレーザ管1、放
電電極対2,3、充電コンデンサ5、高電圧スイ
ツチング素子6、予備電離用電極対8、ガス循環
器9、熱交換器10の配置は第3図の第1の従来
例とほぼ同じである。本実施例では、円筒形のレ
ーザ管1の外壁にピーキングコンデンサ4の少く
とも一部分を埋め込だ構造をとつている。このよ
うな構成をとることによつて、第1の実施例と同
様に、放電電極対2,3、ピーキングコンデンサ
4および予備電離用電極対8を含む主放電回路が
低インピーダンスになり、アーク放電のない高効
率で大きな出力のレーザ光を得ることができるよ
うになつた。また同時に、放電空間7に高速で均
一なガス流を作り出せるため高いパルス繰り返し
周波数においてもアーク放電のない安定なパルス
レーザ光を得ることが可能になつた。さらに、レ
ーザガスおよびピーキングコンデンサ4の寿命を
伸ばすことが可能となつたと同時に保守も容易と
なつた。
(考案の効果)
以上述べたように、本考案によれば主放電回路
を低インダクタンスに構成できるため有害なアー
ク放電の発生を防ぎ、かつ電気エネルギーを効率
よく放電に注入でき高効率で大きな出力のレーザ
光を得ることが可能になつたと同時に、放電空間
により高速でより均一なガス流を作り出すことが
可能になつたため、より高い繰り返し周波数にお
いても安定で効率のよいパルスレーザ光を得るこ
とができるようになつた。さらにピーキングコン
デンサをレーザ管の外に配置したためレーザガス
およびピーキングコンデンサの寿命を伸ばすこと
が可能となるとともに装置の保守が容易になつ
た。
を低インダクタンスに構成できるため有害なアー
ク放電の発生を防ぎ、かつ電気エネルギーを効率
よく放電に注入でき高効率で大きな出力のレーザ
光を得ることが可能になつたと同時に、放電空間
により高速でより均一なガス流を作り出すことが
可能になつたため、より高い繰り返し周波数にお
いても安定で効率のよいパルスレーザ光を得るこ
とができるようになつた。さらにピーキングコン
デンサをレーザ管の外に配置したためレーザガス
およびピーキングコンデンサの寿命を伸ばすこと
が可能となるとともに装置の保守が容易になつ
た。
第1図および第2図はそれぞれ本考案の第1お
よび第2の実施例を示す模式的な横断面図、第3
図はピーキングコンデンサをレーザ管内に配置し
た容量移行型励起回路使用の従来のパルスガスレ
ーザ装置の横断面図、第4図はピーキングコンデ
ンサをレーザ管外に配置した容量移行型励起回路
使用の従来のパルスガスレーザ装置の横断面図で
ある。 1……レーザ管、2……第1の放電電極、3…
…第2放電電極、4……ピーキングコンデンサ、
5……充電コンデンサ、6……高電圧スイツチン
グ素子、7……放電空間、8……予備電離用電極
対、9……ガス循環器、10……熱交換器、11
……絶縁体。
よび第2の実施例を示す模式的な横断面図、第3
図はピーキングコンデンサをレーザ管内に配置し
た容量移行型励起回路使用の従来のパルスガスレ
ーザ装置の横断面図、第4図はピーキングコンデ
ンサをレーザ管外に配置した容量移行型励起回路
使用の従来のパルスガスレーザ装置の横断面図で
ある。 1……レーザ管、2……第1の放電電極、3…
…第2放電電極、4……ピーキングコンデンサ、
5……充電コンデンサ、6……高電圧スイツチン
グ素子、7……放電空間、8……予備電離用電極
対、9……ガス循環器、10……熱交換器、11
……絶縁体。
Claims (1)
- 容量移行型励起回路を用いたパルスガスレーザ
装置において、前記容量移行型励起回路を構成す
るピーキングコンデンサの少くとも一部分をレー
ザ管の外側の管壁に埋め込んだ構造としたことを
特徴とするパルスガスレーザ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13654485U JPH0333086Y2 (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13654485U JPH0333086Y2 (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6244457U JPS6244457U (ja) | 1987-03-17 |
JPH0333086Y2 true JPH0333086Y2 (ja) | 1991-07-12 |
Family
ID=31039756
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13654485U Expired JPH0333086Y2 (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0333086Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH079397Y2 (ja) * | 1987-06-08 | 1995-03-06 | 日新電機株式会社 | ガスレ−ザ−発生装置 |
-
1985
- 1985-09-05 JP JP13654485U patent/JPH0333086Y2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6244457U (ja) | 1987-03-17 |
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