JPH04212483A - レーザーガス浄化装置 - Google Patents
レーザーガス浄化装置Info
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- JPH04212483A JPH04212483A JP3022727A JP2272791A JPH04212483A JP H04212483 A JPH04212483 A JP H04212483A JP 3022727 A JP3022727 A JP 3022727A JP 2272791 A JP2272791 A JP 2272791A JP H04212483 A JPH04212483 A JP H04212483A
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- laser
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- laser gas
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/036—Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はレーザーガスを清浄に
するための装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】ガスレーザー、特にエキシマレーザーあ
るいは炭酸ガスレーザーなどのレーザーの動作はレーザ
ーガスの汚染に左右される。レーザーガスはガス放電に
より励起される、そしてそれは汚染ガスを形成し、化学
反応による他の汚染物質、レーザー電極の被覆、壁の反
応物質などを含んでいる。 【０００３】レーザーの性能は汚染ガスおよび汚染物質
によりそこなわれる。特にレーザーの長期運転のために
は、いかなる汚染物質をもレーザーガスから除去するこ
とは欠く事ができない。 【０００４】レーザーガスを純粋あるいは清浄にするた
めの装置は以前から知られていた。それを行うために、
レーザーガスはレゾナンスキャビティの外に導かれ、清
浄にする機構の中に移される、そしてそれから清浄にさ
れた状態でレゾネータの中に戻される。 【０００５】レーザーガスを純粋にするための既知の装
置は弗素や弗化アルゴンのような変質しやすいガスを処
理するときや ３．５バール以上の気圧を持つときには
十分には効果的でない。 【０００６】レーザーガスを純粋にする既知の装置は冷
却トラップによってガスの汚染物質を凍らせることによ
り除去している。この技術は就中エキシマレーザーのガ
スに実用されている。若しもレーザーが短時間（例えば
ウインドウの交換）あるいは長時間（例えば夜中）止め
られれば冷却回路は閉じられなければならない。通常冷
却回路に瓦斯を供給するガス循環ポンプは閉じられたバ
ルブに対して働かないため止められる。冷却回路が閉じ
られたとき熱交換器は最早機能しない。そのために暖か
くなる。今、若しもレーザーのスイッチがふたたび入れ
られレーザーと連絡されている冷却回路が開かれたなら
ば、熱いレーザーガスは冷却トラップの中に汲み入れら
れるであろう、そしてそこで前に冷却トラップの壁に凍
りついていた汚染物質の剥離が起こるかも知れない。こ
のようにしてレーザーは汚染される。一方、若し冷却回
路の冷却源を長期間あるいは短期間レーザーの運転を停
止してスイッチを切り、冷却トラップの壁に融氷状態で
凍らされている汚染物を真空ポンプにより冷却回路から
除去するとすれば、冷却トラップや熱交換器はそれらの
動作温度に到達する時間が必要なので、レーザーをふた
たび点ける時には比較的長い起動時間を置かなければな
らない。 【０００７】ドイツ国特許出願公開第ＤＥ ３６ ３２
９９５ Ａ１ 号には冷却トラップを利用した稀ガス
ハロゲン化物エキシマレーザーのガス純粋化の方法が記
述されている。この古い技術では、冷却トラップは、他
の言葉でいえば、「短絡回路」をもっていない、冷却回
路を含んでいる各回路もまたエキシマレーザーを通って
いる。 【０００８】例えレーザーが運転されていなくても、サ
イラトロンの冷却トラップを動作させておくことによっ
て、エキシマレーザーと共に用いられているサイラトロ
ンの寿命を延ばせることが日本の特許抜粋１−２５１７
６５（Ａ） から分かる。 【０００９】真空になっている容器からポンプを一時的
に切り離すための短絡路にポンプを使う方法は一般的な
真空技術の中で知られている。参照：ヴッツ，アダム，
ヴアルヒャー著「真空技術の理論と実際」フィヴェッグ
出版、ブラウンシュヴアイグ、１９８６， ５７３−５
７５ 頁及び２０５−２０６ 頁。（Ｗｕｔｚ， Ａｄ
ａｍ， Ｗａｌｃｈｅｒ” Ｔｈｅｏｒｉｅ ｕｎｄ
Ｐｒ−ａｘｉｓ ｄｅｒ Ｖａｋｕｕｍｔｅｃｈｎｉｋ
”， Ｖｉｅｗｅｇ−Ｖｅｒｌａｇ， Ｂｒａｕｎｓｃ
ｈｗｅｉｇ， １９８６ ， Ｐａｇｅｓ ５７３−５
７５ ａｎｄ ２０５−２０６ ） 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】簡単にレーザーを閉鎖
することができ、レーザーガスを純粋にするための簡単
な構造の装置を提供する事がこの発明の目的である。 【００１１】 【課題を解決するための手段】本発明により、レーザー
ガスを純粋にするために準備されている冷却回路がレー
ザーから分離でき、分流ラインによってレーザーと無関
係に動作できることによってこの目的は達成される。 【００１２】本発明により、その中に清浄にされたレー
ザーガスが循環している冷却回路は、レーザーが閉鎖さ
れたときにレーザーから分離され、この目的のために用
意されている付加された分流ラインによって「短絡」さ
れるようになっている。このことは、レーザーと分離し
て冷却回路の動作を保ち、冷却源やそれを利用している
熱交換器をそれらの夫々の運転温度に維持して置くこと
が可能になる。言い換えれば、この発明によって、二つ
の冷却回路が選択的に切り変わるように改造されている
。それらは各々冷却源（冷却トラップ）を含んでいる。 そして一つの回路ではレーザーの放電空間の外形は冷却
回路に連結されている。ところが、他の場合にはそれは
冷却回路の部分を形作ってはいない。 【００１３】発明の実施例を図面を参照してより詳細に
以下に記述する。 【００１４】 【実施例】レーザー１０ （例えばエキシマレーザー）
の放電空間（示されていない）は図１に示されている
ように冷却回路に連結されている。まず第一に、レーザ
ーの正規の動作状態の間、レーザーガスは矢印１２の方
向に導管のシステムの中に入る。バルブ１４は開かれ、
そしてポンプ１６はガスを冷やされたガス貯め１８を通
して熱交換器２０に運ぶ。熱交換器２０のなかで、レー
ザー１０から来た熱い「汚染された」レーザーガスは冷
却トラップ２２のなかで前もって冷やされていたレーザ
ーガスと共に予冷される。そのために、それはより低い
温度で冷却トラップ２２にはいる。低温に保持された液
体窒素を入れた貯蔵器のような、冷却源２４は冷却トラ
ップ２２の温度をレーザーガスの中の汚染物が冷却トラ
ップ２２の壁で凍るような水準に置かれるように援助す
る。 【００１５】結果として純粋にされたレーザーガスは、
それから開いているバルブ２８を通って矢印２６の方向
に、そしてレーザー１０の中に矢印３０の方向で還流さ
せられる。 【００１６】レーザー１０を休止させるとき、１４と２
８の両方のバルブは閉じられ、分路ライン３８の中のバ
ルブ３６が開かれる、それによってライン３８バルブ３
６に上述の構成素子１６， １８， ２０， ２２及び
２６を加えてなる閉回路ができる、そしてその回路のな
かでポンプ１６は働くことができる。 【００１７】若しレーザーの運転がほんの短時間中断さ
れることになれば、ポンプ１６は記述されている「分路
」のなかで働き続けることができる、そのため冷却トラ
ップ２２と熱交換器２０は動作温度の水準 （所謂スタ
ンバイモード） に止どまっているであろう。 【００１８】それでは、若しレーザーの運転をふたたび
続けようとするには、バルブ３６が閉じられている間バ
ルブ１４と２８は開かれる。熱いレーザーガスは直ちに
「分路」の冷たい純粋にされたガスによって予冷され混
合される、それによって冷却トラップ２２の表面に凝結
されたどんな汚染物もはなれることはできない。 【００１９】若しも熱交換器に蓄えてある冷たさが十分
でないならば、冷却トラップ２２の望ましくない暖まり
を避けるため、レーザーを運転するときに、例えば大き
な熱容量で大きな表面積を持った銅の塊のような、追加
の冷却ガスだめ１８がその前に連結される。 【００２０】一方、若しもレーザーがずっと長い時間（
例えば夜中）停止しており、それからもう一度動作され
るときには、運転を再開する前に、最初に、ガス浄化装
置を上に説明したスタンバイ運転によって予冷する。 その目的のために、バルブ１４と２８が閉ざされ、バル
ブ３６が開かれる。このように、浄化装置はレーザーの
スイッチを入れると同時に働けるように準備されている
（バルブ１４と２８を開くこともバルブ３６を閉じる
ことも） 。 【００２１】また図１に示されているように、バルブ３
２は純粋にする回路を真空ポンプ３４に連結する役目を
持っている。真空ポンプ３４はそれが開かれる （例え
ば修理作業のために） に従って、システムの中の汚い
ものを吸い出してしまう、そうしてレーザーガスの要求
される純度が保たれる。真空ポンプ３４は、さらに、一
定の時間をおいて冷却トラップ２２からどんな凝結物を
も除去することに役立つかも知れない。
するための装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】ガスレーザー、特にエキシマレーザーあ
るいは炭酸ガスレーザーなどのレーザーの動作はレーザ
ーガスの汚染に左右される。レーザーガスはガス放電に
より励起される、そしてそれは汚染ガスを形成し、化学
反応による他の汚染物質、レーザー電極の被覆、壁の反
応物質などを含んでいる。 【０００３】レーザーの性能は汚染ガスおよび汚染物質
によりそこなわれる。特にレーザーの長期運転のために
は、いかなる汚染物質をもレーザーガスから除去するこ
とは欠く事ができない。 【０００４】レーザーガスを純粋あるいは清浄にするた
めの装置は以前から知られていた。それを行うために、
レーザーガスはレゾナンスキャビティの外に導かれ、清
浄にする機構の中に移される、そしてそれから清浄にさ
れた状態でレゾネータの中に戻される。 【０００５】レーザーガスを純粋にするための既知の装
置は弗素や弗化アルゴンのような変質しやすいガスを処
理するときや ３．５バール以上の気圧を持つときには
十分には効果的でない。 【０００６】レーザーガスを純粋にする既知の装置は冷
却トラップによってガスの汚染物質を凍らせることによ
り除去している。この技術は就中エキシマレーザーのガ
スに実用されている。若しもレーザーが短時間（例えば
ウインドウの交換）あるいは長時間（例えば夜中）止め
られれば冷却回路は閉じられなければならない。通常冷
却回路に瓦斯を供給するガス循環ポンプは閉じられたバ
ルブに対して働かないため止められる。冷却回路が閉じ
られたとき熱交換器は最早機能しない。そのために暖か
くなる。今、若しもレーザーのスイッチがふたたび入れ
られレーザーと連絡されている冷却回路が開かれたなら
ば、熱いレーザーガスは冷却トラップの中に汲み入れら
れるであろう、そしてそこで前に冷却トラップの壁に凍
りついていた汚染物質の剥離が起こるかも知れない。こ
のようにしてレーザーは汚染される。一方、若し冷却回
路の冷却源を長期間あるいは短期間レーザーの運転を停
止してスイッチを切り、冷却トラップの壁に融氷状態で
凍らされている汚染物を真空ポンプにより冷却回路から
除去するとすれば、冷却トラップや熱交換器はそれらの
動作温度に到達する時間が必要なので、レーザーをふた
たび点ける時には比較的長い起動時間を置かなければな
らない。 【０００７】ドイツ国特許出願公開第ＤＥ ３６ ３２
９９５ Ａ１ 号には冷却トラップを利用した稀ガス
ハロゲン化物エキシマレーザーのガス純粋化の方法が記
述されている。この古い技術では、冷却トラップは、他
の言葉でいえば、「短絡回路」をもっていない、冷却回
路を含んでいる各回路もまたエキシマレーザーを通って
いる。 【０００８】例えレーザーが運転されていなくても、サ
イラトロンの冷却トラップを動作させておくことによっ
て、エキシマレーザーと共に用いられているサイラトロ
ンの寿命を延ばせることが日本の特許抜粋１−２５１７
６５（Ａ） から分かる。 【０００９】真空になっている容器からポンプを一時的
に切り離すための短絡路にポンプを使う方法は一般的な
真空技術の中で知られている。参照：ヴッツ，アダム，
ヴアルヒャー著「真空技術の理論と実際」フィヴェッグ
出版、ブラウンシュヴアイグ、１９８６， ５７３−５
７５ 頁及び２０５−２０６ 頁。（Ｗｕｔｚ， Ａｄ
ａｍ， Ｗａｌｃｈｅｒ” Ｔｈｅｏｒｉｅ ｕｎｄ
Ｐｒ−ａｘｉｓ ｄｅｒ Ｖａｋｕｕｍｔｅｃｈｎｉｋ
”， Ｖｉｅｗｅｇ−Ｖｅｒｌａｇ， Ｂｒａｕｎｓｃ
ｈｗｅｉｇ， １９８６ ， Ｐａｇｅｓ ５７３−５
７５ ａｎｄ ２０５−２０６ ） 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】簡単にレーザーを閉鎖
することができ、レーザーガスを純粋にするための簡単
な構造の装置を提供する事がこの発明の目的である。 【００１１】 【課題を解決するための手段】本発明により、レーザー
ガスを純粋にするために準備されている冷却回路がレー
ザーから分離でき、分流ラインによってレーザーと無関
係に動作できることによってこの目的は達成される。 【００１２】本発明により、その中に清浄にされたレー
ザーガスが循環している冷却回路は、レーザーが閉鎖さ
れたときにレーザーから分離され、この目的のために用
意されている付加された分流ラインによって「短絡」さ
れるようになっている。このことは、レーザーと分離し
て冷却回路の動作を保ち、冷却源やそれを利用している
熱交換器をそれらの夫々の運転温度に維持して置くこと
が可能になる。言い換えれば、この発明によって、二つ
の冷却回路が選択的に切り変わるように改造されている
。それらは各々冷却源（冷却トラップ）を含んでいる。 そして一つの回路ではレーザーの放電空間の外形は冷却
回路に連結されている。ところが、他の場合にはそれは
冷却回路の部分を形作ってはいない。 【００１３】発明の実施例を図面を参照してより詳細に
以下に記述する。 【００１４】 【実施例】レーザー１０ （例えばエキシマレーザー）
の放電空間（示されていない）は図１に示されている
ように冷却回路に連結されている。まず第一に、レーザ
ーの正規の動作状態の間、レーザーガスは矢印１２の方
向に導管のシステムの中に入る。バルブ１４は開かれ、
そしてポンプ１６はガスを冷やされたガス貯め１８を通
して熱交換器２０に運ぶ。熱交換器２０のなかで、レー
ザー１０から来た熱い「汚染された」レーザーガスは冷
却トラップ２２のなかで前もって冷やされていたレーザ
ーガスと共に予冷される。そのために、それはより低い
温度で冷却トラップ２２にはいる。低温に保持された液
体窒素を入れた貯蔵器のような、冷却源２４は冷却トラ
ップ２２の温度をレーザーガスの中の汚染物が冷却トラ
ップ２２の壁で凍るような水準に置かれるように援助す
る。 【００１５】結果として純粋にされたレーザーガスは、
それから開いているバルブ２８を通って矢印２６の方向
に、そしてレーザー１０の中に矢印３０の方向で還流さ
せられる。 【００１６】レーザー１０を休止させるとき、１４と２
８の両方のバルブは閉じられ、分路ライン３８の中のバ
ルブ３６が開かれる、それによってライン３８バルブ３
６に上述の構成素子１６， １８， ２０， ２２及び
２６を加えてなる閉回路ができる、そしてその回路のな
かでポンプ１６は働くことができる。 【００１７】若しレーザーの運転がほんの短時間中断さ
れることになれば、ポンプ１６は記述されている「分路
」のなかで働き続けることができる、そのため冷却トラ
ップ２２と熱交換器２０は動作温度の水準 （所謂スタ
ンバイモード） に止どまっているであろう。 【００１８】それでは、若しレーザーの運転をふたたび
続けようとするには、バルブ３６が閉じられている間バ
ルブ１４と２８は開かれる。熱いレーザーガスは直ちに
「分路」の冷たい純粋にされたガスによって予冷され混
合される、それによって冷却トラップ２２の表面に凝結
されたどんな汚染物もはなれることはできない。 【００１９】若しも熱交換器に蓄えてある冷たさが十分
でないならば、冷却トラップ２２の望ましくない暖まり
を避けるため、レーザーを運転するときに、例えば大き
な熱容量で大きな表面積を持った銅の塊のような、追加
の冷却ガスだめ１８がその前に連結される。 【００２０】一方、若しもレーザーがずっと長い時間（
例えば夜中）停止しており、それからもう一度動作され
るときには、運転を再開する前に、最初に、ガス浄化装
置を上に説明したスタンバイ運転によって予冷する。 その目的のために、バルブ１４と２８が閉ざされ、バル
ブ３６が開かれる。このように、浄化装置はレーザーの
スイッチを入れると同時に働けるように準備されている
（バルブ１４と２８を開くこともバルブ３６を閉じる
ことも） 。 【００２１】また図１に示されているように、バルブ３
２は純粋にする回路を真空ポンプ３４に連結する役目を
持っている。真空ポンプ３４はそれが開かれる （例え
ば修理作業のために） に従って、システムの中の汚い
ものを吸い出してしまう、そうしてレーザーガスの要求
される純度が保たれる。真空ポンプ３４は、さらに、一
定の時間をおいて冷却トラップ２２からどんな凝結物を
も除去することに役立つかも知れない。
【図１】図１は本発明の一実施例のレーザー・ガス浄化
用冷却回路の概略系統図である。
用冷却回路の概略系統図である。
１０ レーザー
１４， ２８， ３２， ３６ バルブ１６ ポン
プ １８ ガス貯め ２０ 熱交換器 ２２ 冷却トラップ ２４ 冷却源 ３４ 真空ポンプ ３８ 分路ライン
プ １８ ガス貯め ２０ 熱交換器 ２２ 冷却トラップ ２４ 冷却源 ３４ 真空ポンプ ３８ 分路ライン
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザーガスを清浄にするための冷却
回路 （１２， １４，１６， １８， ２０， ２２
， ２４， ２６， ２８， ３０） を有する装置に
おいて、この冷却回路はレーザー（１０）から分離する
ことができ、またレーザーと無関係に分路ライン（３８
）によって動作できることを特徴とするレーザーガス浄
化装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4002185A DE4002185C2 (de) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | Vorrichtung zum Reinigen von Lasergas |
| DE4002185.8 | 1990-01-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04212483A true JPH04212483A (ja) | 1992-08-04 |
| JP2901771B2 JP2901771B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=6398778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3022727A Expired - Lifetime JP2901771B2 (ja) | 1990-01-25 | 1991-01-24 | レーザーガス浄化装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5111473A (ja) |
| JP (1) | JP2901771B2 (ja) |
| DE (1) | DE4002185C2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05152663A (ja) * | 1991-11-29 | 1993-06-18 | Hitachi Ltd | エキシマレーザ装置 |
| JPH06152031A (ja) * | 1992-11-06 | 1994-05-31 | Jgc Corp | 炭酸ガスレーザー装置におけるレーザー用ガスの再生 |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4417468A1 (de) * | 1994-05-19 | 1995-11-23 | Trumpf Lasertechnik Gmbh | Gaslaser |
| JP3697036B2 (ja) * | 1997-10-03 | 2005-09-21 | キヤノン株式会社 | 露光装置及びそれを用いた半導体製造方法 |
| US6490307B1 (en) | 1999-03-17 | 2002-12-03 | Lambda Physik Ag | Method and procedure to automatically stabilize excimer laser output parameters |
| US6060031A (en) * | 1998-07-27 | 2000-05-09 | Trw Inc. | Method for neutralizing acid gases from laser exhaust |
| US6965624B2 (en) * | 1999-03-17 | 2005-11-15 | Lambda Physik Ag | Laser gas replenishment method |
| US6389052B2 (en) | 1999-03-17 | 2002-05-14 | Lambda Physik Ag | Laser gas replenishment method |
| US6069909A (en) * | 1999-03-08 | 2000-05-30 | Xmr, Inc. | Excimer laser with improved window mount |
| US6727731B1 (en) | 1999-03-12 | 2004-04-27 | Lambda Physik Ag | Energy control for an excimer or molecular fluorine laser |
| US6714577B1 (en) | 1999-03-17 | 2004-03-30 | Lambda Physik Ag | Energy stabilized gas discharge laser |
| JP2003521683A (ja) | 2000-01-25 | 2003-07-15 | ラムダ フィジーク アーゲー | ビーム・パラメータ監視ユニット、分子弗素（Ｆ２）或はＡｒＦレーザ・システム、分子弗素（Ｆ２）レーザ・システム、およびＡｒＦレーザ・システム |
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