JPH043478A - ガスレーザ装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明はエキシマレーザ装置等の放電励起型のガスレー
ザ装置に関する。

〈従来の技術〉 エキシマレーザ装置は短波長でかつ高出力のレーザとし
て、光りソグラフィや光ＣＶＤ等の光源として注目され
ているが、このエキシマレーザ装置を初めとする放電励
起型のガスレーザ装置の一般的なチャンバ内構造を、第
３図および第４図に示す。なお、第３図はレーザ光出力
方向に直交する方向の断面図、第４図はそのＡ−Ａ断面
で示す要部内部構造図である。

媒質ガスが充填されたレーザチャンバ１１内には、アノ
ード１２ａとカソード１２ｂとが対向してなる主放電電
極対１２のほかに、予備電離電極１３、ピーキングコン
デンサ１４、クロスフローファン１５、および熱交換器
１６等が配設される。

主放電電極１２のカソード１２ｂには高圧電源が接続さ
れるとともに、予備電離電極１３にはピーキングコンデ
ンサ１４が直列接続される。この予備電離電極１３は、
主放電に先立ってアーク放電することにより紫外光を発
生し、媒質ガスを電離させて主放電電極対１２間での放
電がグロー放電となりやすいようにする役割をなす。

また、クロスフローファン１５は、主放電によって発生
した主放電電極対１２間の不安定なガスを取り除き、次
の放電までに新鮮なガスを主放電電極対１２間に送り込
むためのガス循環手段である。熱交換器１６は主放電で
発生した熱エネルギにより媒質ガス温度が上昇するのを
防くために設けられる。

以上のチャンバ内構造により、主放電電極対１２間で生
じたグロー放電によって媒質ガスを励起し、出力窓兼用
の光学窓１７と、他側の光学窓１８を介してチャンバ１
１の外に置かれた全反射鏡１９から構成される光共振器
によってレーザ発振を生起させ、レーザ光を出力窓１７
から出力する。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、上記したような従来の放電励起型のガスレー
ザ装置の構造では、予備電離電極１３やカソード１２ｂ
からチャンバ１１の側壁へ異常放電が発生しやすいため
、充分な距離をとる必要があって、装置が大型化すると
いう問題があった。

また、予備電離電極１３や主放電電極対１２での放電に
よって発生した不純物の拡散により、光学窓１７．１８
の表面が汚染されやすく、レニザ光強度が低下してしま
うという問題もあった。

更に、クロスフローファン１５によるガス流速が主放電
電極対１２の端部において小さくなり、アーク放電が発
生しやすいという問題もあった。

本発明の目的は、簡単な構造のもとに、上記した従来の
諸問題点を一挙に解決することにある。

〈課題を解決するだめの手段〉 上記の目的を達成するための構成を、実施例に対応する
第１図および第２図を参照しつつ説明すると、本発明で
は、主放電電極対１２の両端部とクロスフローファン１
５の両側面に沿うそれぞれの平面上に、それぞれレーザ
光りを透過させるための開口部２１ａ、２２ａを備えた
絶縁体板２１２２を配設している。

〈作用〉 クロスフローファン１５によるガス流はその両側面部と
主放電電極対１２の端部とに沿う絶縁体Ｆｉ２１．２２
によってガイドされ、主放電電極対１２の端部での流速
の低下は抑制される。

また、この絶縁体板２１．２２は、主放電および予備放
電時においてチャンバ１１の側壁への異常放電を防止す
る遮蔽板として機能するとともに、放電により生成され
た不純物の光学窓１７．１８への拡散を抑制する。

〈実施例〉 第１図は本発明実施例のレーザ光出力方向と直交する方
向の断面図で、第２図はそのＡ−Ａ断面で示す要部内部
構造図である。

この第１図および第２図において、第３図および第４図
に示した従来例と同等の部材は同一の番号を付してその
詳細説明は省略する。

レーザチャンバ１１内のアノード１２ａとカソード１２
ｂからなる主放電電極対１２の各端面と、クロスフロー
ファン１５の各端面を結ぶ平面には、それぞれ絶縁体板
２１と２２が配設されている。

絶縁体板２１および２２は、主放電電極対１２および予
備電離電極１３等からなる放電部と、クロスフローファ
ン１５の両端面の放電部側の一部を覆っている。そして
、絶縁体板２１および２２にはそれぞれ、出力窓兼用の
光学窓１７と、光学窓１８を介してチャンバ１１外に設
けられた全反射鏡１９からなるレーザ共振器内でのレー
ザ光の進行を妨げないような開口部２１ａおよび２２ａ
が形成されている。

以上の本発明実施例によると、クロスフローファン１５
によるガス流は、その両端面部および主放電電極対１２
の両端面部の双方に沿う絶縁体板２１および２２にガイ
ドされて主放電電極対１２間に導かれることになり、主
放電電極対１２の端面部分における流速の低下が抑制さ
れ、主放電電極対１２の長手方向にほぼ均一なガス流速
分布が得られる。

主放電電極対１２または予備電離電極１３での放電に際
し、絶縁体板２１．２２の存在により、チャンバ１１の
側壁への異常放電が防止されることから、特に側壁と各
電極との距離を大きくとる必要はない。同時に、各電極
の放電により生じた不純物は、絶縁体板２１．２２の存
在によって光学窓１７．１８にまで拡散付着する率が減
少する。

なお、本発明の絶縁体板の大きさないしは形状について
は、上記した実施例に限られず、本発明の技術的思想か
ら逸脱しない範囲において適宜の変形が可能であること
は勿論である。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、主放電電極対と
クロスフローファンの両側面部に沿って絶縁体板を配設
するという簡単な構成のもとに、予備電離電極や主放電
電極対のカソードからチャンバ側壁への異常放電が防止
され、その結果、従来に比してチャンバ側壁と各電極間
の距離を短縮することができ、チャンバの電極長手方向
への長さを短縮したコンパクトな装置を実現できる。

同時に、放電により生じた不純物の光学窓への拡散が弱
まり、窓表面に付着する量が減少する。

その結果、窓の汚染によるレーザ光の低下率が減少し、
窓のクリーニング回数を減らすことが可能となる。

更には、クロスフローファンによるガス流は、絶縁体板
によってガイドされて主放電電極対間に導かれ、この間
でのガス流速分布が均一となって、従来のように電極端
部におけるガス流速の低下によるアーク放電の発生を防
止することができ、安定したグロー放電が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図それぞれ本発明実施例のレーザ光出力方向に直交
する方向の断面図、 第２図はそのＡ−’Ａ断面で示す要部内部構造図、第３
図および第４図はそれぞれ従来の放電励起型ガスレーザ
装置の構造説明図で、レーザ光出力方向に直交する方向
の断面図およびそのＡ−Ａ断面で示す要部内部構造図で
ある。 １１・・・・レーザチャンバ １２・・・・主放電電極対 １２ａ・・・・アノード １２ｂ・・・、カソー−ド １３・・・・予備電離電極 １４・・・・ピーキングコンデンサ １５・・・・クロスフローファン １６・・・・熱交換器 １７．１８・・・・光学窓 １９・・・・全反射鏡 ２２・・・・絶縁体板 ２１ａ、２２ａ・・・・開口部 Ｌ・・・・レーザ光

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　媒質ガスが充填されたレーザチャンバ内に、アノード
   とカソードとが対向配置されてなる主放電電極対と、そ
   の主放電電極対間にガス流を供給するクロスフローファ
   ンが配設された放電励起型のレーザ装置において、上記
   主放電電極対の両端部と上記クロスフローファンの両側
   面に沿うそれぞれの平面上に、それぞれレーザ光を透過
   させるための開口部を備えた絶縁体板を配設したことを
   特徴とするガスレーザ装置。