JPH0635485Y2 - 高ガス圧レ−ザ発振器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、高ガス圧レーザ発振器、特に希ガスハライド
放電励起エキシマレーザ発振器の改良に関する。

従来の技術 最近、希ガスハライド放電励起エキシマレーザ（以後、
エキシマレーザと言う）は、紫外線域で高出力のレーザ
を発振することができるため、各種の研究用光源として
はもちろんのこと、半導体プロセス、化学工業、医療、
エネルギー分野での応用展開が期待されている。

エキシマレーザとしては、代表される種類として発振波
長、193nmのArF、248nmのKrF、308nmのXeCLのエキシマ
レーザが知られている。いずれも希ガスとハロゲンガス
をガス圧力容器（発振容器）に封入し、放電励起するこ
とによりレーザ発振を得る。この時、封入されるガス圧
力は、最適圧が２〜４気圧であり、他のガスレーザ動作
圧とは、桁違いに大きいため、装置の構造、材質等、機
械的強度を考慮しなくてはならない。以下、第３図を参
照しながら従来のエキシマレーザ発振器について説明す
る。

第３図において、31はガス圧力容器で、機械的強度の高
いアルミニウム等の金属材料よりなる容器本体32とフッ
素樹脂よりなる絶縁板33とより構成され、容器本体32と
絶縁板33はＯリング34によりシールされ、ガス圧力容器
31内が大気圧と遮断されている。35、36はレーザ放電励
起用の一対の主電極で、一方の主電極35及び図示されて
いない予備電離電極が絶縁板33に固定され、他方の主電
極36が容器本体32の底部上に固定されている。37は高電
圧印加プレートで、絶縁板33の大気圧側に固定されてい
る。これら高電圧印加プレート37と主電極35は結線ボル
ト38により固定され、主電極35と結線ボルト38はＯリン
グ39によりシールされている。

次に上記従来例によるエキシマレーザ発振動作について
説明する。

通常エキシマレーザの放電励起はコンデンサに蓄えられ
たエネルギーを充放電によって印加する。そして高電圧
印加プレート37に高電圧が印加されると、相対向する二
つの主電極35、36のギャップにて短時間、グロー放電40
が行なわれ、これにより封入されているレーザ媒質ガス
を励起し、発振器を構成する２枚の鏡（図示省略）によ
りレーザ発振し、一部のレーザビームを一方の出力結合
鏡から取り出すことができる。

考案が解決しようとする問題点 上記のようにガス圧力容器31に封入されるレーザ媒質ガ
スの最適圧は２〜３気圧であり、機械的強度の高い金属
で構成されている容器本体32は十分高気圧に耐えること
ができるが、電気的な絶縁を必要とするフッ素樹脂より
なる絶縁板33では、機械的強度が弱く、高気圧に耐える
には不十分である。すなわち、エキシマレーザでは電気
的な絶縁性及びハロゲンガスによる耐食性等を考慮する
と、絶縁板33はフッ素樹脂に限定されることが多い。そ
してこの絶縁板33の全体が内側から受けるガス圧力は内
圧が２気圧の場合、約4,800kgと推定され、フッ素樹脂
製の絶縁板33の厚さを大きく取れば、耐圧力強度を強く
することはできるが、このフッ素樹脂は一般的な絶縁材
に比べれば高価なものであり、全体がコスト高となる。

そこで、本考案は、上記従来の問題を解決するもので、
低コストで高気圧封入を可能とする高ガス圧レーザ発振
器を提供しようとするものである。

問題点を解決するための手段 そして上記問題点を解決するための本考案の開放部を有
する金属性の容器本体に対して、放電励起用の主電極と
高電圧印加プレートとを結線状態で保持する圧肉部と前
記圧肉部の周辺に位置した薄肉部とからなり外部に向か
って凸形状を有する電気的絶縁板が取付けられて、前記
金属性の容器本体内にガスが封入された高ガス圧レーザ
発振器であって、前記電気的絶縁板の凸形状の薄肉部に
前記電気的絶縁板を補強する金属板を設けたものであ
る。

作用 上記技術的手段による作用は次のようになる。

すなわち、絶縁板は電気的な絶縁性能を十分満足し、金
属板の補強により内側から働く高気圧のレーザー媒質ガ
スの力に十分耐える強度を得ることができる。そして内
側の絶縁板を厚くする必要がないので、コストの低下を
図ることができる。

実施例 以下、本考案の実施例について図面を参照しながら説明
する。

まず、本考案の第１実施例について説明する。第１図は
本考案の第１実施例における高ガス圧レーザ発振器を示
す概略横断面図である。第１図において、１はガス圧力
容器で、容器本体で、容器本体２と電気的絶縁板３と金
属板４とより構成されている。容器本体２は機械的強度
の高いアルミニウム等の金属材料により形成されてい
る。絶縁板３は絶縁性、耐食性に優れたフッ素樹脂系の
材料により形成され、中央部に大気圧での絶縁距離を満
足し得る肉厚を得るように突出部５が形成され外部に向
かって凸形状となっている。この絶縁板３は容器本体２
の開放側内側に取付けられている。金属板４は機械的強
度の高いアルミニウム等により形成され、絶縁板３の凸
形状の薄肉部、すなわち突出部５の側方の外側面上より
容器本体２の端部上に取付けられ、容器本体２と金属板
４及び金属板４と絶縁板３との間にＯリング６と７が介
在され、ガス圧力容器１内が大気圧と遮断されている。
８、９はレーザ放電励起用の一対の主電極である。一方
の主電極８及び図示されていない予備電離電極が絶縁板
３の内側に固定され、他方の主電極９が容器本体２の底
部上に固定されている。10は高電圧印加プレート10で、
絶縁板３の突出部５の大気圧側に形成された凸所11内に
固定されている。これら高電圧印加プレート10と主電極
８は結線ボルト12により固定され、主電極８と結線ボル
ト12はＯリング13によりシールされている。

次に上記実施例の動作について説明する。

高電圧印加プレート10に高電圧が印加されると、相対向
する二つの主電極８、９のギャップにて短時間、グロー
放電14が行なわれ、これにより封入されているレーザ媒
質ガスを励起し、発振器を構成する２枚の鏡（図示省
略）によりレーザ発振し、一部のレーザビームを一方の
出力結合鏡から取り出すことができる。

上記レーザ媒質ガスは高気圧封入されているが、絶縁板
はその外側を機械的強度に優れた金属板４により補強し
ているので、高気圧に耐えることができる。

次に本考案の第２実施例について説明する。第２図は本
考案の第２実施例を示す概略横断面図である。

本実施例にあっては、絶縁板３が容器本体２の開放側の
端部上に取付けられ、金属板４が絶縁板３の外側に取付
けられたものである。従って本実施例によれば、容器本
体２と絶縁板３との間にＯリング６を介在させ、金属板
４と絶縁板３との間にＯリングを介在させる必要がない
ので、構造上、簡素化される。

考案の効果 以上述べたように本考案によれば、金属製の容器本体の
開放側に放電励起用の主電極と高電圧印加プレートを結
線状態で保持するための突出した圧肉部を有する凸形状
の電気的絶縁板を取付け、この絶縁板の圧肉部の周辺の
薄肉部を金属板で補強しているため、実質的に絶縁板を
薄肉とすることができ、コストを抑えながら、充分な耐
久性を有する高ガス圧レーザ発振器を実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例における高ガス圧レーザ発
振器を示す概略横断面図、第２図は本考案の第２実施例
を示す概略横断面図、第３図は従来の高ガス圧レーザ発
振器を示す概略横断面図である。 １……ガス圧力容器、２……容器本体、３……絶縁板、
４……金属板、５……突出部、８、９……主電極、10…
…高電圧印加プレート、12……結線ボルト。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】開放部を有する金属性の容器本体に対し
   て、放電励起用の主電極と高電圧印加プレートとを結線
   状態で保持する圧肉部と前記圧肉部の周辺に位置した薄
   肉部とからなり外部に向かって凸形状を有する電気的絶
   縁板が取付けられて、前記金属性の容器本体内にガスが
   封入された高ガス圧レーザ発振器であって、前記電気的
   絶縁板の凸形状の薄肉部に前記電気的絶縁板を補強する
   金属板を設けた高ガス圧レーザ発振器。
2. 【請求項２】電気的絶縁板が、フッ素樹脂系の材料によ
   り形成されている実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   高ガス圧レーザ発振器。