JPH0428273A - エキシマレーザ発振器 - 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〕 この発明はエキシマレーザ発振器に係り、特にその長寿
命化、取扱いの簡便化を図ったものである。

〔従来の技術〕

第７図は例えはシーエムシー出版［エキシマレーザ最先
端応用技術ＪＰ、４４図４．２に開示されたこの種従来
のエキシマレーザ発振器を示す接続図である。図におい
て、（１）はメツシュ状のアノード電極、（２）はカソ
ード電極、（３）はカソード電極（２）と電気的に接続
された背後電極、（４）は背後電極（３）の表面に形成
された誘電体層である。そして、これら電極全体はＫｒ
Ｆ等のレーザーカスとともに図示しないレーザ管内に収
容されている。

ＳＷはサイツトロン等のスイッチ、Ｃ１はヂャージンク
コンデンサ、Ｌは充電用インダクタンス、Ｃ２はピーキ
ングコンデンサである。

次に動作について説明する。充電用インダクタンスＬを
介してチャージングコンデンサＣ１を充電した状態でス
イッチＳＷをオンにすると、チャージングコンデンサＣ
１の電荷がピーキングコンデンサＣ２に移行しアノード
電極（１）とカソード電極（２との間、およびアノード
電極（１）と背後電極（３）との間に電圧が立ち上がる
。そして、先ず、誘電体層（４］を介したアノード電極
（１）と背後電極（３）との間にコロナ予備電離放電が
行われる。ここで発生した予備電離電子がメツシュ状の
アノード電極（１）を経てアノード電極（１）とカソー
ド電極（２）との間に主放電を行わせる。この主放電に
よるエネルギーを図示しない共振器で増幅しレーザ光と
して出力する訳である。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のエキシマレーザ発振器は以上のように構成されて
いるので、アノード電極（１）がメツシュ状のため主放
電による消耗がカソード電極（２）より進行し、放電ビ
ームの形状が次第に変化し、長時間安定したレーザ発振
を得るという点で問題があった。

また、レーザ管を交換する場合、各電極を個々に解体す
る必要がありその取扱いが煩雑になるという問題があっ
た。

この発明は以上のような問題点を解消するためになされ
たもので、長寿命で、また取扱いが簡便なエキシマレー
ザ発振器を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段および作用〕この発明に係
るエキシマレーザ発振器は、所定の長さを有する導電性
の筒状体、この筒状体内にその長手方向に沿って相互に
平行に配置された一対の第１および第２の主放電電極、
および上記筒状体の内壁面に形成された誘電体層を備え
、上記第１の主放電電極と上記筒状体とを電気的に接続
したもので、上記両主放電電極間にパルス電圧を印加す
ることにより、上記誘電体層を介して上記第２の主放電
電極と筒状体との間でコロナ予備電離放電を行わせ続け
て上記両主放電電極間で主放電を行わせる。

また、請求項２のものは、更にその筒状体の一端に全反
射鏡を他端に部分反射鏡をそれぞれ取付けることにより
上記筒状体の両端を閉塞するとともに、上記筒状体の側
壁を気密に貫通して第２の主放電電極を上記筒状体の外
部へ電気的に導出する貫通導体を設け、上記筒状体にレ
ーザガスを封入したちのである。

この場合、電圧発生回路との接続は貫通導体と筒状体と
で行う。そして、レーザ管の交換はこの筒状体を一体と
して取付は取外すことにより行う。

〔実　施　例〕

第１図はこの発明の一実施例によるエキシマレーザ発振
器を示す側面断面図、第２図、第３図および第４図は第
１図のそれぞれ■−■線、Ｉ［−Ｉ線およびＩＶ−ＩＶ
線の断面図である。図において、（５）は筒状体として
の円筒状のパイプで、導電材料から構成されている。（
６）および（７）はこのパイプ（５１内にその長、平方
向に沿って相互に平行に配置された一対の第１および第
２の主放電電極としてのそれぞれアノード電極およびカ
ソード電極で、アノード電極（６）は接続導体（８）を
介してその中央部分がパイプ（５）に支持固定されてい
る。（９）はパイプ（５１のｔｃ、） 内壁面に形成された誘電体層、（ｌＯ）はパイプ（５１
の中央下部に形成された開口に絶縁パイプ（１１）を介
して気密に取付けられた貫通導体で、カソード電極（７
）を機械的に支持固定するとともに、後述するように、
このカソード電極（７１をパイプ（５）の外部へ電気的
に導出する機能を担っている。

（１２）および（１３）は共振器を構成するそれぞれ部
分反射鏡および全反射鏡でいずれもパイプ（（５）の端
部に形成された開口に気密に取付けられている。

なお、部分反射鏡（１２）および全反射鏡（１３）は、
その反射コーテイング面を相互に平行に保ちパイプ（５
１の外側に向けるとともに、ウェッジ（角度）を持たせ
た無コーテイング面をパイプ（５１の内側に向けること
によりいわゆる寄生発振の防止を図っている。

以上のように、パイプ（５１は全体として気密構造とな
っており、内部にＫｒＦ等のレーザガス（１４）を封入
しており、両反射鏡（１２）　（１３）にはこれを考慮
してＣａＦ２やＭｇＦ２等の材料を採用している。

第５図は電圧発生回路との接続を示すもので、基本的に
は従来の場合と同様であるのて説明は省略する。但し、
ここでは、アノード電極（６）と同電位となるパイプ（
５）か背後電極として機能する。即ち、ピーキンクコン
テンザＣ２から両電極（６）　（７）間にパルス電圧か
供給されると、先ず、誘電体層（９）を介してカソード
電極（７）とパイプ（５）との間にコロナ予備電離放電
が発生ずる。そして、この予備電離かアノ−１−’電極
（６）とカソード電極（７）との間の主放電を誘発する
。

この主放電で発生した光エネルキーは部分反射鏡（１２
）と全反射鏡（１３）とで構成される共振器内を往復し
て増幅され最終的に部分反射鏡（１２）側からレーザ光
Ｐとして出力される訳で゛ある。

第６図は第５図で示した範囲を具体的構造で表したもの
で、図において、（１５）は電圧発生回路で、アース電
位にされた導電性の容器内に高電圧電源部および既述し
たスイッチＳＷ、チャージングコンデンサＣ１、ピーキ
ンクコンデン→ノー　Ｃ２、充電用インダクタンス■−
か配置接続されて構成されてる。

レー→ノ゛管と電圧発生回路（１５）との接続は以下の
ようにして行われる。即ち、電圧発生回路（１５）内の
接続導体（１６）の凸部をレーザ管のカソード電極（７
）と一体となった貫通導体（１０）の凹部に嵌合させ、
同時にパイプ（５）の下面を電圧発生回路（１５）の上
面に当接させて取付ける。これにより、電圧発生回路（
１５）から両電極（６）　（７）への電気的接続が完了
し、直ちにレーザ発振の動作が可能となる。従って、取
外しもこの逆で簡単に行うことができる。

このように、レーザ管はレーザガス（１４）を封入した
まま共振器とともに簡単に交換することが可能となり取
扱いが簡便となる。

従って、レーザの発振波長はレーザガスや反射コーテイ
ング膜の種類等により変化するので、これらの条件を種
々に組合せたレーザ管を複数個製作しておき、これらを
適宜取替えることにより、発振波長を任意に選択するこ
とが可能となる。

また、主放電電極（６）（７）には、いずれもメツシュ
状のものを採用する必要がないので、従来のような特性
劣化の要因となる電極消耗かはどんと生しない。

〔発明の効果〕

この発明は以上のように構成されているので、主放電に
よる電極の消耗かほとんどなくなり、安定しなレーザ発
振か長時間にわたって得られる。

また、筒状体を中心に発振部分全体を一体構造にまとめ
ているので、その交換作業取扱いか極めて簡便となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるエキシマレーサ発振
器のレーザ管の部分を示す側面断面図、第２図ないし第
４図は第１図のそれぞれＩＩ−ＴＪ線、Ｉ−Ｉ線および
■−ＩＶ線の断面図、第５図および第６図は電圧発生回
路と組合ぜたものを示すそれぞれ接続図および構造断面
図、第７図は従来のものを示す接続図である。 図において、（５）は筒状体としてのパイプ、（６）は
第１の主放電電極としてのアノード電極、（７）は第２
の主放電電極としてのカソード電極、（９）は誘電体層
、（１０）は貫通導体、（１２）は部分反射鏡、（１３
）／ＣＮ は全反射鏡、（１４）はレー→ノ゛カスである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代　理　人　　　弁理士　　　大台　増雄ｔ１　ｒｌ八

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の長さを有する導電性の筒状体、この筒状体
   内にその長手方向に沿って相互に平行に配置された一対
   の第１および第２の主放電電極、および上記筒状体の内
   壁面に形成された誘電体層を備え、上記第１の主放電電
   極と上記筒状体とを電気的に接続し上記両主放電電極間
   にパルス電圧を印加することにより、上記誘電体層を介
   して上記第２の主放電電極と筒状体との間でコロナ予備
   電離放電を行わせ続けて上記両主放電電極間で主放電を
   行わせるようにしたエキシマレーザ発振器。
2. （２）筒状体の一端に全反射鏡を他端に部分反射鏡をそ
   れぞれ取付けることにより上記筒状体の両端を閉塞する
   とともに、上記筒状体の側壁を気密に貫通して第２の主
   放電電極を上記筒状体の外部へ電気的に導出する貫通導
   体を設け、上記筒状体にレーザガスを封入したことを特
   徴とする請求項１記載のエキシマレーザ発振器。