JPH07111349A - Gas laser device - Google Patents
Gas laser deviceInfo
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- JPH07111349A JPH07111349A JP25701693A JP25701693A JPH07111349A JP H07111349 A JPH07111349 A JP H07111349A JP 25701693 A JP25701693 A JP 25701693A JP 25701693 A JP25701693 A JP 25701693A JP H07111349 A JPH07111349 A JP H07111349A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ＫｒＦエキシマレーザ
等のガスレーザ装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas laser device such as a KrF excimer laser.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３は、例えば特開平３−８８３７４号
公報に記載された従来のガスレーザ装置を示すものであ
る。ＫｒＦ等のレーザガスが封入されたガスレーザ管１
の内部には、長尺の主放電用電極２，３が配置されてい
る。主放電用電極２は、断面Ｔ字状に形成された導電性
の結合体４の垂直辺４ａ及び水平辺４ｂ並びにリード線
５を介して高電圧電源６のマイナス側に接続され、陰電
極となる。一方、主放電用電極３は、導電性の取付板７
及びリード線８を介して高電圧電源６のプラス側に接続
され、陽電極となる。リード線５，８はガスレーザ管１
を気密な状態で貫通している。また、高電圧電源６のプ
ラス側は接地されている。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows a conventional gas laser device disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-88374. Gas laser tube 1 containing a laser gas such as KrF
Inside, the long main discharge electrodes 2 and 3 are arranged. The main discharge electrode 2 is connected to the negative side of the high-voltage power supply 6 through the vertical side 4a and the horizontal side 4b of the conductive coupling body 4 formed in a T-shaped cross section and the lead wire 5, and is connected to the negative electrode. Become. On the other hand, the main discharge electrode 3 has a conductive mounting plate 7
Also, the positive electrode is connected to the positive side of the high-voltage power supply 6 via the lead wire 8. Lead wires 5 and 8 are gas laser tubes 1
Penetrates in an airtight manner. The positive side of the high voltage power source 6 is grounded.
【０００３】水平辺４ｂには、ピーキングコンデンサ９
が取り付けられ、その一方の端子は水平辺４ｂと導通し
ている。ピーキングコンデンサ９の他方の端子には予備
電離用電極１０が取り付けられ、導通している。ピーキ
ングコンデンサ９は、プラスチックス１１によって被覆
されているため、ピーキングコンデンサ９の構成材料で
あるエポキシ系の樹脂とレーザガスとが化学反応を起こ
してピーキングコンデンサ９が劣化することはなく、ま
た、エポキシ系の樹脂がガス化してレーザガスを汚染す
ることもない。A peaking capacitor 9 is provided on the horizontal side 4b.
Is attached, and one of the terminals is electrically connected to the horizontal side 4b. A preionization electrode 10 is attached to the other terminal of the peaking capacitor 9 and is electrically connected. Since the peaking capacitor 9 is covered with the plastics 11, the peaking capacitor 9 does not deteriorate due to the chemical reaction between the epoxy resin, which is a constituent material of the peaking capacitor 9, and the laser gas. The resin does not gasify to contaminate the laser gas.
【０００４】取付板７には予備電離用電極１２が取り付
けられ、予備電離用電極１２の先端は予備電離用電極１
０の先端と対向している。A preionization electrode 12 is attached to the mounting plate 7, and the tip of the preionization electrode 12 is attached to the preionization electrode 1.
It is facing the tip of 0.
【０００５】また、ガスレーザ管１内にはクロスフロー
ファン１３が配置されており、主放電用電極２，３間の
空間である放電空間部Ｓに常に新鮮なレーザガスが供給
されるよう、レーザガスを矢印Ａ1 〜Ａ3 の方向に強制
的に循環させるようになっている。さらに、ガスレーザ
管１内には、クロスフローファン１３からのガスレーザ
を放電空間部Ｓに至る前に冷却するために、冷却装置１
４が配置されている。Further, a cross flow fan 13 is arranged in the gas laser tube 1 so that a fresh laser gas is constantly supplied to a discharge space S which is a space between the main discharge electrodes 2 and 3. Circulation is forced in the directions of arrows A 1 to A 3 . Further, in the gas laser tube 1, in order to cool the gas laser from the cross flow fan 13 before reaching the discharge space S, the cooling device 1
4 are arranged.
【０００６】このような構成の従来のガスレーザ装置に
おいては、高電圧電源６が作動して電気エネルギが供給
されると、まず、予備電離用電極１０，１２の間で放電
が生じ、紫外光が発生する。この紫外光は主放電用電極
２，３の間の放電空間部Ｓを予備電離する。放電空間部
Ｓの予備電離が進み主放電用電極２，３の間の電圧が高
くなると、この間で主放電が発生し、レーザ光が図３の
紙面に垂直な方向に出力されることになる。放電終了
後、放電空間部Ｓのレーザガスはクロスフローファン１
３により未放電レーザガスと交換され、次の放電が可能
な状態となる。In the conventional gas laser device having such a structure, when the high-voltage power supply 6 is operated and electric energy is supplied, first, discharge occurs between the preionization electrodes 10 and 12, and ultraviolet light is emitted. Occur. This ultraviolet light preionizes the discharge space S between the main discharge electrodes 2 and 3. When the preionization of the discharge space S progresses and the voltage between the main discharge electrodes 2 and 3 increases, the main discharge occurs during this period, and the laser light is output in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. . After the discharge is completed, the laser gas in the discharge space S is crossflow fan 1
In step 3, the undischarged laser gas is exchanged, and the next discharge becomes possible.
【０００７】また、図４及び図５に示すようなガスレー
ザ装置も従来から知られている。このガスレーザ装置に
おいては、ガスレーザ管１５の周壁は２重構造となって
おり、外管１５ａ及び内管１５ｂから構成されている。
外管１５ａ及び内管１５ｂの間は冷却水で満たされてお
り、冷却水は冷却水入口１６から供給され、冷却水出口
１６から排出される。従って、レーザガスの熱は内管１
５ｂの内壁面を介して冷却水により吸収されるため、ガ
スレーザ管１５の内部には、前述の冷却装置１４のよう
なものは配置されていない。Further, gas laser devices as shown in FIGS. 4 and 5 have been conventionally known. In this gas laser device, the peripheral wall of the gas laser tube 15 has a double structure and is composed of an outer tube 15a and an inner tube 15b.
The space between the outer pipe 15a and the inner pipe 15b is filled with cooling water, and the cooling water is supplied from the cooling water inlet 16 and discharged from the cooling water outlet 16. Therefore, the heat of the laser gas is
Since the cooling water is absorbed through the inner wall surface of 5b, the cooling device 14 described above is not disposed inside the gas laser tube 15.
【０００８】外管１５ａ、内管１５ｂの端部は前側板１
５ｃ及び後側板１５ｄによって閉じられており、この前
側板１５ｃ及び後側板１５ｄ間、絶縁性の支持部材１
８，１９を介して円筒状の取付部材２０が固定されてい
る。取付部材２０は導電性であり、主放電用電極２１が
固定されている。また、主放電用電極２１に対向する位
置にはもう一方の主放電用電極２２が配置されており、
この主放電用電極２２の両側には予備電離用電極２３，
２４が配置され、一方の予備電離用電極２３は主放電用
電極２２に電気的に接続されている。他方の予備電離用
電極２４は、波形整形用のピーキングコンデンサ２５の
一方の端子に固定されており、ピーキングコンデンサ２
５の他方の端子は取付部材２０に固定されている。ピー
キングコンデンサ２５は複数個あり、図４に示すよう
に、主放電用電極２１，２２間の放電空間部Ｓの側方に
配列されている。取付部材２０の端部２０ａは図示しな
い高電圧電源のマイナス側に接続されている。また、主
放電用電極２２は図示しないリード線によって上記高電
圧電源のプラス側に接続されている。The outer pipe 15a and the inner pipe 15b have ends on the front side plate 1.
5c and the rear side plate 15d, and the insulating support member 1 is provided between the front side plate 15c and the rear side plate 15d.
A cylindrical mounting member 20 is fixed via 8 and 19. The mounting member 20 is electrically conductive and has the main discharge electrode 21 fixed thereto. Further, the other main discharge electrode 22 is arranged at a position facing the main discharge electrode 21,
On both sides of the main discharge electrode 22, a preliminary ionization electrode 23,
24 is arranged, and one of the preionization electrodes 23 is electrically connected to the main discharge electrode 22. The other preionization electrode 24 is fixed to one terminal of a peaking capacitor 25 for waveform shaping, and the peaking capacitor 2
The other terminal of 5 is fixed to the mounting member 20. There are a plurality of peaking capacitors 25, which are arranged laterally of the discharge space S between the main discharge electrodes 21 and 22, as shown in FIG. The end 20a of the mounting member 20 is connected to the negative side of a high voltage power source (not shown). The main discharge electrode 22 is connected to the positive side of the high voltage power source by a lead wire (not shown).
【０００９】さらに、ガスレーザ管１５内には、クロス
フローファン２６がガスレーザ管１５の長手方向軸線に
平行に配設されている。矢印Ａ4 〜Ａ7 はクロスフロー
ファン２６によるレーザガスの循環の方向を示す。Further, a cross flow fan 26 is arranged in the gas laser tube 15 in parallel with the longitudinal axis of the gas laser tube 15. Arrows A 4 to A 7 indicate the directions of circulation of the laser gas by the cross flow fan 26.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】まず、図３に示したガ
スレーザ装置について説明する。ピーキングコンデンサ
９は放電空間部Ｓの上方に配置されているため、クロス
フローファン１３から放電空間部Ｓに至るレーザガスの
流れがピーキングコンデンサ９によって妨げられること
はない。しかし、ガスレーザ管１内には冷却装置１４が
配置されているため、レーザガスの流れは冷却装置１４
によって妨げられる。しかも、冷却効率を上げるために
は冷却装置１４での流速を大きくする必要があるため、
クロスフローファン１３は冷却装置１４の風上に配置さ
れている。この結果、放電空間部Ｓにおけるレーザガス
の流速が低下して、放電空間部Ｓへの未放電レーザガス
の供給が阻害されるため、レーザの繰返し周波数を上げ
ることが困難であった。First, the gas laser device shown in FIG. 3 will be described. Since the peaking capacitor 9 is arranged above the discharge space S, the flow of the laser gas from the cross flow fan 13 to the discharge space S is not obstructed by the peaking capacitor 9. However, since the cooling device 14 is arranged in the gas laser tube 1, the flow of the laser gas is limited to the cooling device 14.
Hindered by Moreover, since it is necessary to increase the flow velocity in the cooling device 14 in order to increase the cooling efficiency,
The cross flow fan 13 is arranged on the windward side of the cooling device 14. As a result, the flow velocity of the laser gas in the discharge space S decreases and the supply of the undischarged laser gas to the discharge space S is hindered, so that it is difficult to increase the laser repetition frequency.
【００１１】次に、図４及び図５に示したガスレーザ装
置について説明する。この場合は、ガスレーザ管１５の
内管１５ｂの内壁面を冷却することにより、ガスレーザ
管１５内から図３の冷却装置１４を排除しているため、
レーザガスの流れが冷却装置１４によって妨げられるこ
とはない。しかし、ピーキングコンデンサ２５が放電空
間部Ｓの側方に配置されているため、レーザガスの流れ
はピーキングコンデンサ２５によって妨げられてしま
う。しかも、主放電用電極２１が取り付けられている取
付部材２０には高電圧がかかっているため、クロスフロ
ーファン２６を放電空間部Ｓの近くに配置することがで
きない。この結果、放電空間部Ｓにおけるレーザガスの
流速を上げることができないため、レーザの繰返し周波
数を上げることが困難であった。さらに、ピーキングコ
ンデンサ２５が剥き出しになっているため、前述のよう
に、ピーキングコンデンサ２５が劣化したりレーザガス
が汚染されるおそれがあった。Next, the gas laser device shown in FIGS. 4 and 5 will be described. In this case, the cooling device 14 of FIG. 3 is excluded from the gas laser tube 15 by cooling the inner wall surface of the inner tube 15b of the gas laser tube 15.
The flow of laser gas is not obstructed by the cooling device 14. However, since the peaking capacitor 25 is arranged on the side of the discharge space S, the flow of the laser gas is obstructed by the peaking capacitor 25. Moreover, since a high voltage is applied to the mounting member 20 to which the main discharge electrode 21 is mounted, the cross flow fan 26 cannot be arranged near the discharge space S. As a result, the flow velocity of the laser gas in the discharge space S cannot be increased, making it difficult to increase the laser repetition frequency. Further, since the peaking capacitor 25 is exposed, there is a possibility that the peaking capacitor 25 may deteriorate or the laser gas may be contaminated, as described above.
【００１２】そこで、本発明の目的は、放電空間部にお
けるレーザガスの流速を上げることにより、未放電レー
ザガスの供給を促進し、ひいてはレーザの繰返し周波数
を上げることのできるガスレーザ装置を提供することに
ある。Therefore, an object of the present invention is to provide a gas laser device capable of promoting the supply of the undischarged laser gas by increasing the flow velocity of the laser gas in the discharge space, and consequently increasing the repetition frequency of the laser. .
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明によるガスレーザ装置は、レー
ザガスが封入されたガスレーザ管と、このガスレーザ管
内に互いに対向して配置された第１及び第２の主放電用
電極から成る主放電用電極対と、この主放電用電極対に
並列に接続され、第１及び第２の主放電用電極間の放電
に先立って、第１及び第２の主放電用電極の間の放電空
間部を予備電離する予備電離用電極対と、この予備電離
用電極対に直列に接続された波形整形のためのピーキン
グコンデンサと、内部がレーザガスから隔離された状態
でガスレーザ管内に配置され、ピーキングコンデンサを
その内部に収容する絶縁管と、ガスレーザ管内に配置さ
れ、レーザガスを強制的に循環させるファンと、レーザ
ガスを冷却するための冷却手段とを備え、ファンにより
形成されたレーザガスの流れが放電空間部を横切って循
環されるよう、主放電用電極対、予備電離用電極対、絶
縁管、ファン及び冷却手段を配置すると共に、ファンか
らのレーザガスの流れの大部分を放電空間部に導く流路
であって、このレーザガスの流れを妨げる部材を実質的
に含まない流路を形成したことを特徴としている。In order to achieve the above object, a gas laser device according to a first aspect of the present invention is a gas laser tube in which a laser gas is sealed, and a first gas laser tube which is disposed in the gas laser tube so as to face each other. And a main discharge electrode pair composed of a second main discharge electrode and a main discharge electrode pair connected in parallel to each other, and prior to discharge between the first and second main discharge electrodes, the first and second main discharge electrodes are connected. A pair of preionization electrodes that preionize the discharge space between the two main discharge electrodes, a peaking capacitor for waveform shaping that is connected in series to the pair of preionization electrodes, and the inside is isolated from the laser gas. Placed inside the gas laser tube in such a state that the peaking capacitor is housed inside the insulating tube, the fan placed inside the gas laser tube to forcibly circulate the laser gas, and the laser gas to cool the laser gas. And a main discharge electrode pair, a preionization electrode pair, an insulating tube, a fan, and a cooling unit so that the laser gas flow formed by the fan is circulated across the discharge space. It is characterized in that a flow path is formed that guides most of the flow of the laser gas from the fan to the discharge space, and that does not substantially include a member that obstructs the flow of the laser gas.
【００１４】前記冷却手段は、ガスレーザ管の内壁面を
冷却すべくガスレーザ管の外周部に設けられた水冷式又
は空冷式の冷却手段とするのが好ましい。The cooling means is preferably a water-cooling type or air-cooling type cooling means provided on the outer peripheral portion of the gas laser tube in order to cool the inner wall surface of the gas laser tube.
【００１５】[0015]
【作用】本発明においては、ファンから放電空間部まで
のレーザガスの流路から流れの障害となる部材を排除し
ているので、ファンによって送り出されたレーザガスが
放電空間部に直に供給される。このため、放電空間部で
のレーザガスの流速を上げることができる。また、ピー
キングコンデンサを絶縁管内に収納してレーザガスから
隔離することにより、ピーキングコンデンサの劣化やレ
ーザガスの汚染を防止することができる。かかる作用
は、請求項３及び請求項４に記載の構成を採ることで、
有効に発揮される。In the present invention, since the member obstructing the flow of the laser gas from the fan to the discharge space is excluded, the laser gas sent by the fan is directly supplied to the discharge space. Therefore, the flow velocity of the laser gas in the discharge space can be increased. Further, by accommodating the peaking capacitor in the insulating tube and isolating it from the laser gas, deterioration of the peaking capacitor and contamination of the laser gas can be prevented. Such an action can be achieved by adopting the configurations described in claims 3 and 4,
Effectively demonstrated.
【００１６】また、レーザガスの冷却手段を水冷又は空
冷方式とし、ガスレーザ管の外周部に設けることで、ガ
スレーザ管の内部にレーザガスの流れを妨げる部材が減
り、放電空間部でのレーザガスの流速を更に上げること
ができる。Further, the means for cooling the laser gas is water-cooled or air-cooled and is provided on the outer peripheral portion of the gas laser tube, so that the number of members that obstruct the flow of the laser gas inside the gas laser tube is reduced, and the flow velocity of the laser gas in the discharge space is further increased. Can be raised.
【００１７】[0017]
【実施例】以下、添付図面に沿って本発明の実施例につ
いて説明する。尚、以下の説明おいて「上」、「下」、
「左」、「右」等の語は便宜的に図面の上下左右に基づ
くものとする。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the following explanation, "upper", "lower",
For convenience, terms such as “left” and “right” are based on the vertical and horizontal directions of the drawing.
【００１８】図１及び図２は、本発明に従って構成され
たガスレーザ装置を示す図である。図１及び図２におい
て、ガスレーザ管１００の内部にはＫｒやＦ2 を主成分
とするレーザガスが数気圧程度封入されている。ガスレ
ーザ管１００はステンレス鋼から成り、円筒形の外管１
００ａと、この外管１００ａの内側に同軸に配置された
円筒形の内管１００ｂと、外管１００ａ及び内管１００
ｂの両端の開口部をそれぞれ閉塞する円盤状の端板１０
０ｃ及び端板１００ｄとから構成されている（尚、端板
１００ｃの出力窓１０２からレーザ光が出力されるの
で、明瞭化のため、以下、この端板１００ｃを前側板、
端板１００ｄを後側板と称することとする）。また、内
管１００ｂと前側板１００ｃとの間、及び、内管１００
ｂと後側板１００ｄとの間には、それぞれＯ−リング等
のシール部材１０４が介設されており、これにより内管
１００ｂ内の気密性が保持されている。更に、外管１０
０ａと前側板１００ｃとの間、及び、外管１００ａと後
側板１００ｄとの間にも、それぞれＯ−リング等のシー
ル部材１０６が介設されており、これにより内管１００
ｂと外管１００ａとの間が少なくとも液密に保持されて
いる。1 and 2 are views showing a gas laser device constructed according to the present invention. In FIGS. 1 and 2, a laser gas containing Kr or F 2 as a main component is sealed in the gas laser tube 100 at about several atmospheres. The gas laser tube 100 is made of stainless steel and has a cylindrical outer tube 1.
00a, a cylindrical inner pipe 100b coaxially arranged inside the outer pipe 100a, an outer pipe 100a and an inner pipe 100.
a disk-shaped end plate 10 for closing the openings at both ends of b
0c and an end plate 100d (note that, since laser light is output from the output window 102 of the end plate 100c, this end plate 100c will be referred to as a front plate hereinafter for the sake of clarity).
The end plate 100d will be referred to as a rear plate). Further, between the inner pipe 100b and the front side plate 100c, and the inner pipe 100
A seal member 104 such as an O-ring is provided between each b and the rear side plate 100d, whereby the airtightness inside the inner pipe 100b is maintained. Furthermore, the outer tube 10
0a and the front side plate 100c, and between the outer pipe 100a and the rear side plate 100d, a seal member 106 such as an O-ring is interposed, respectively.
At least liquid-tightness is maintained between b and the outer tube 100a.
【００１９】外管１００ａと内管１００ｂとの間の環状
空間内は冷却水で満たされており、この冷却水は冷却水
入口１０８から供給され、冷却水出口１１０から排出さ
れるようになっている。従って、ガスレーザ管１００内
のレーザガスはこの冷却水により冷却され、一定の温度
範囲内に維持される。The annular space between the outer pipe 100a and the inner pipe 100b is filled with cooling water, which is supplied from the cooling water inlet 108 and discharged from the cooling water outlet 110. There is. Therefore, the laser gas in the gas laser tube 100 is cooled by this cooling water and maintained within a constant temperature range.
【００２０】ガスレーザ管１００内の中央付近には、以
下で述べるピーキングコンデンサ１１２を収容するため
のセラミック等から成る円筒形の絶縁管１１４が、ガス
レーザ管１００の長手方向軸線に平行に配設されてい
る。絶縁管１１４の一端は後側板１００ｄに気密に取り
付けられている。後側板１００ｄには、絶縁管１１４の
内径とほぼ同一の径の円筒形の開口部１１６が絶縁管１
１４と同軸に形成されているため、絶縁管１１４の内部
は大気中に開放されている。ガスレーザ管１００内に
は、中側板１１８と称される円板が前側板１００ｃの近
傍位置に前側板１００ｃに対して平行に配置され固定さ
れているが、絶縁管１１４の他端はこの中側板１１８に
密着固定されている。従って、絶縁管１１４の他端側の
開口部はこの中側板１１８により気密に閉じられ、絶縁
管２６内にレーザガスが入り込まないようになってい
る。In the vicinity of the center of the gas laser tube 100, a cylindrical insulating tube 114 made of ceramic or the like for accommodating a peaking capacitor 112 described below is arranged parallel to the longitudinal axis of the gas laser tube 100. There is. One end of the insulating tube 114 is airtightly attached to the rear side plate 100d. The rear plate 100d has a cylindrical opening 116 having a diameter substantially the same as the inner diameter of the insulating tube 114.
Since it is formed coaxially with 14, the inside of the insulating pipe 114 is open to the atmosphere. In the gas laser tube 100, a disk called an inner side plate 118 is arranged and fixed in the vicinity of the front side plate 100c in parallel with the front side plate 100c, but the other end of the insulating tube 114 is the middle side plate. It is closely fixed to 118. Therefore, the opening on the other end side of the insulating tube 114 is hermetically closed by the inner side plate 118 so that the laser gas does not enter the insulating tube 26.
【００２１】ガスレーザ管１００の下部には主放電を発
生するための主放電用電極対が配置されている。主放電
用電極対を構成する第１及び第２の主放電用電極１２
０，１２２はガスレーザ管１００の長手方向軸線に平行
に延びる長尺のものである。第１の主放電用電極１２０
は陰電極となるもので、絶縁管１１４の外壁面の近くに
配置されている。第２の主放電用電極１２２は陽電極と
なるもので、内管１００ｂの内壁面に隣接する位置であ
って第１の主放電用電極１２０に対して一定の間隔をお
いて対向する位置に配置されている。Below the gas laser tube 100, a main discharge electrode pair for generating a main discharge is arranged. First and second main discharge electrodes 12 forming a main discharge electrode pair
Reference numerals 0 and 122 are long ones extending parallel to the longitudinal axis of the gas laser tube 100. First main discharge electrode 120
Is a negative electrode and is arranged near the outer wall surface of the insulating tube 114. The second main discharge electrode 122 serves as a positive electrode, and is located at a position adjacent to the inner wall surface of the inner tube 100b and facing the first main discharge electrode 120 at a constant interval. It is arranged.
【００２２】より詳細に述べるならば、第１の主放電用
電極１２０は導電性の第１の固定板１２４にボルト止め
されており、第１の固定板１２４は、絶縁管１１４に取
り付けられた複数個の導電性のねじ部材１２６の頭部に
ボルト止めされている。各ねじ部材１２６は、絶縁管１
１４を貫通して、絶縁管１１４内の導電性の固定用部材
１２８に螺合することにより、絶縁管１１４に取り付け
られている。ねじ部材１２６の頭部と絶縁管１１４との
間にはＯ−リング等のシール部材（図示しない）が介在
され、絶縁管１１４に形成された貫通孔をシールしてい
る。More specifically, the first main discharge electrode 120 is bolted to the conductive first fixing plate 124, and the first fixing plate 124 is attached to the insulating tube 114. It is bolted to the heads of a plurality of conductive screw members 126. Each screw member 126 is an insulating tube 1.
It is attached to the insulating pipe 114 by penetrating 14 and being screwed into a conductive fixing member 128 in the insulating pipe 114. A seal member (not shown) such as an O-ring is interposed between the head of the screw member 126 and the insulating pipe 114 to seal the through hole formed in the insulating pipe 114.
【００２３】一方、第２の主放電用電極１２２は導電性
の第２の固定板１３０上にボルト止め等により固定され
ている。第２の固定板１３０はガスレーザ管１００の長
手方向に沿って延び、その一端は後側板１００ｄに固定
され、他端は中側板１１８に固定されている。また、こ
の第２の固定板１３０は、内管１００ｂの内壁面に極め
て近接した状態、好ましくは、図１に示すように一部が
接触した状態で配置されている。On the other hand, the second main discharge electrode 122 is fixed on the conductive second fixing plate 130 by bolts or the like. The second fixing plate 130 extends along the longitudinal direction of the gas laser tube 100, one end of which is fixed to the rear plate 100d and the other end of which is fixed to the middle plate 118. Further, the second fixing plate 130 is arranged in a state of being extremely close to the inner wall surface of the inner pipe 100b, and preferably in a state of being partially in contact with the inner wall surface of the inner pipe 100b, as shown in FIG.
【００２４】絶縁管１１４内には複数対のピーキングコ
ンデンサ１１２が収納され、絶縁管１１４の長手方向に
沿って並設されている。各対のピーキングコンデンサ１
１２の内側の端子は、固定用部材１２８から上方に延び
る導体板１３２にねじ止めされている。導体板１３２は
さらに上方に延びて導体棒１３４に接続している。導体
棒１３４は、絶縁管１１４から後側板１００ｄの開口部
１１６を通ってガスレーザ管１００の外部に延び、後述
する充電コンデンサＣ1 に接続される。Plural pairs of peaking capacitors 112 are housed in the insulating tube 114, and are arranged in parallel along the longitudinal direction of the insulating tube 114. Each pair of peaking capacitors 1
The terminals inside 12 are screwed to the conductor plate 132 extending upward from the fixing member 128. The conductor plate 132 extends further upward and is connected to the conductor rod 134. The conductor rod 134 extends from the insulating tube 114 through the opening 116 of the rear side plate 100d to the outside of the gas laser tube 100 and is connected to a charging capacitor C 1 described later.
【００２５】各ピーキングコンデンサ１１２の他方の端
子には、絶縁管１１４の管壁の貫通孔（図示しない）に
外側から挿入されたねじ１３６がねじ込まれ、これによ
り各ピーキングコンデンサ１１２は絶縁管１１４に固定
されている。また、ねじ１３６の頭部と絶縁管１１４の
管壁との間にはシール押え部材１３８及び予備電離用電
極支持具１４０が挟持されている。シール押え部材１３
８の絶縁管１１４側の面にはＯ−リング等のシール部材
（図示しない）が配置されており、これにより絶縁管１
１４に形成された貫通孔をシールしている。A screw 136 inserted from the outside into a through hole (not shown) in the tube wall of the insulating tube 114 is screwed into the other terminal of each peaking capacitor 112, whereby each peaking capacitor 112 is inserted into the insulating tube 114. It is fixed. Further, a seal pressing member 138 and a preionization electrode supporting member 140 are sandwiched between the head of the screw 136 and the tube wall of the insulating tube 114. Seal pressing member 13
8, a sealing member (not shown) such as an O-ring is arranged on the surface of the insulating tube 114 on the insulating tube 114 side.
The through hole formed in 14 is sealed.
【００２６】予備電離用電極支持具１４０は導電性の板
材から成り、図１に示すように、絶縁管１１４の左右の
各側面から下方に延びている。各予備電離用電極支持具
１４０の下端部は第２の主放電用電極１２２の側に折り
曲げられ、第２の主放電用電極１２２の上面とほぼ同じ
高さ位置とされている。また、各予備電離用電極支持具
１４０の下端部には第１の予備電離用電極１４２がねじ
止めされている。従って、前記ねじ１３６及び予備電離
用電極支持具１４０は導電性であるので、第１の予備電
離用電極１４２はピーキングコンデンサ１１２と電気的
に接続される。ここで図２を参照すると、各予備電離用
電極支持具１４０の上端部と下端部の幅は広く、その中
間部の幅は可能な限り狭くされていることが分かる。こ
の幅狭の中間部は、主放電用電極１２０，１２２間の空
間Ｓに対向する位置に設けられるのが好適である。The preionization electrode support 140 is made of a conductive plate material and extends downward from the left and right side surfaces of the insulating tube 114, as shown in FIG. The lower end portion of each preionization electrode support 140 is bent toward the second main discharge electrode 122 side and is located at substantially the same height as the upper surface of the second main discharge electrode 122. A first preionization electrode 142 is screwed to the lower end of each preionization electrode support 140. Therefore, since the screw 136 and the preionization electrode support 140 are conductive, the first preionization electrode 142 is electrically connected to the peaking capacitor 112. Referring to FIG. 2, it can be seen that the width of the upper end portion and the lower end portion of each preionization electrode support 140 is wide, and the width of the middle portion thereof is as narrow as possible. The narrow intermediate portion is preferably provided at a position facing the space S between the main discharge electrodes 120 and 122.
【００２７】第２の固定板１３０の左右の各側面には第
２の予備電離用電極１４４が取り付けられている。各第
２の予備電離用電極１４４は第２の主放電用電極１２２
に沿って延び、その上縁は同側の第１の予備電離用電極
１４２の先端に一定の距離を置いて対向配置されてい
る。A second preionization electrode 144 is attached to each of the left and right side surfaces of the second fixed plate 130. Each of the second preionization electrodes 144 is the second main discharge electrode 122.
Along the upper edge of the first preionization electrode 142 on the same side, and the upper edge of the first preionization electrode 142 is opposed to the tip of the first preionization electrode 142 at a certain distance.
【００２８】第２の主放電用電極１２２と左右の第２の
予備電離用電極１４４との間には、それぞれ、コロナ放
電用電極１４６が配置されている。このコロナ放電用電
極１４６は、絶縁材料から形成された誘電体パイプ１４
６ａとこの中に挿入された導体棒１４６ｂとから成り、
導体棒１４６ｂの外径は誘電体パイプ１４６ａの内径に
比べてわずかに大きくされている。導体棒１４６ｂの一
端は誘電体パイプ１４６ａから露出されており、この露
出部分がリード線１４８を介して最も前側板１００ｃ寄
りの第１の予備電離用電極１４２に接続されている。ま
た、コロナ放電用電極１４６は、導体棒１４６ｂの露出
部分と第２の予備電離用電極１４４との間の最短距離
が、第１の予備電離用電極１４２と第２の予備電離用電
極１４４との間の最短距離よりも短くなるような位置に
配置されている。Corona discharge electrodes 146 are arranged between the second main discharge electrode 122 and the left and right second preliminary ionization electrodes 144, respectively. The corona discharge electrode 146 is a dielectric pipe 14 formed of an insulating material.
6a and a conductor rod 146b inserted therein,
The outer diameter of the conductor rod 146b is slightly larger than the inner diameter of the dielectric pipe 146a. One end of the conductor rod 146b is exposed from the dielectric pipe 146a, and this exposed portion is connected to the first preionization electrode 142 closest to the front side plate 100c via the lead wire 148. Further, in the corona discharge electrode 146, the shortest distance between the exposed portion of the conductor rod 146b and the second preionization electrode 144 is the first preionization electrode 142 and the second preionization electrode 144. It is located at a position that is shorter than the shortest distance between them.
【００２９】充電コンデンサＣ1 の導体棒１３４に接続
した端子は、比較的大きなインダクタンスを有するコイ
ルＬ0 を介して接地されている。充電コイルＣ1 の他方
の端子はスイッチング素子S.W.の一方の電極に接続され
るとともに、抵抗Ｒを介して高電圧電源H.V.に接続され
ている。また、高電圧電源H.V.にはダイオードＤの一端
が接続され、スイッチング素子S.W.の他方の電極、及び
ダイオードＤの他端は接地されている。さらに、第２の
主放電用電極１２２及び第２の予備電離用電極１４４も
導電性の第２の固定板１３０及び後側板１００ｄを介し
て接地されている。勿論、このような回路構成は一例で
あり、種々変更可能なものである。The terminal of the charging capacitor C 1 connected to the conductor rod 134 is grounded via the coil L 0 having a relatively large inductance. The other terminal of the charging coil C 1 is connected to one electrode of the switching element SW and is connected to the high voltage power source HV via the resistor R. Further, one end of the diode D is connected to the high voltage power supply HV, and the other electrode of the switching element SW and the other end of the diode D are grounded. Further, the second main discharge electrode 122 and the second preliminary ionization electrode 144 are also grounded via the conductive second fixing plate 130 and the rear side plate 100d. Of course, such a circuit configuration is an example, and can be variously modified.
【００３０】また、主放電用電極１２０，１２２の間の
放電によって発生するレーザ光は、前方に進むものにつ
いてはそのまま中側板１１８及び前側板１００ｃの貫通
孔１５０，１５１を通って出力窓１０２から出力され、
後方に進むレーザ光については、後側板１００ｄに取り
付けられた全反射ミラー１５２によって反射された後、
出力窓１０２から出力されるようになっている。Further, the laser beam generated by the discharge between the main discharge electrodes 120 and 122, if it goes forward, passes through the through holes 150 and 151 of the middle side plate 118 and the front side plate 100c as it is, and from the output window 102. Is output,
The laser light traveling backward is reflected by the total reflection mirror 152 attached to the rear side plate 100d,
It is designed to be output from the output window 102.
【００３１】ガスレーザ管１００の内管１００ｂの内部
には、レーザガスを強制的に循環させるためのファン、
好ましくはクロスフローファン１５４が設けられてい
る。このクロスフローファン１５４は、図１において絶
縁管１１４の左側の位置であって、絶縁管１１４と内管
１００ｂの内壁面のほぼ中間位置に配置されている。ク
ロスフローファン１５４の回転軸１５４ａは、ガスレー
ザ管１００の長手方向軸線に平行に延びており、その一
端は後側板１００ｄ又は前側板１００ｃを気密を保った
状態で貫通し、ガスレーザ管１００の外部に配置された
適当な駆動源（図示しない）に接続されている。また、
クロスフローファン１５４は、主放電用電極１２０，１
２２間の放電空間部Ｓの全体に常時新鮮な未放電レーザ
ガスを送り込むことを目的とするものであるため、クロ
スフローファン１５４の羽根車１５４ｂの全幅（回転軸
１５４ａの軸線方向の全長）は主放電用電極１２０，１
２２の全長よりも大きいことが望ましい。Inside the inner tube 100b of the gas laser tube 100, a fan for forcibly circulating the laser gas,
A cross flow fan 154 is preferably provided. The cross flow fan 154 is arranged at a position on the left side of the insulating pipe 114 in FIG. 1 and at a substantially intermediate position between the insulating pipe 114 and the inner wall surface of the inner pipe 100b. The rotary shaft 154a of the cross flow fan 154 extends parallel to the longitudinal axis of the gas laser tube 100, and one end thereof penetrates the rear side plate 100d or the front side plate 100c in an airtight state to the outside of the gas laser tube 100. It is connected to a suitable drive source (not shown) arranged. Also,
The cross flow fan 154 includes the main discharge electrodes 120, 1
Since the purpose is to constantly feed fresh undischarged laser gas into the entire discharge space S between the two 22, the total width of the impeller 154b of the cross flow fan 154 (the total length in the axial direction of the rotary shaft 154a) is mainly Discharge electrodes 120, 1
It is desirable to be larger than the total length of 22.
【００３２】クロスフローファン１５４が回転された場
合、回転軸１５４ａから放射方向外方に向かってレーザ
ガスを送り出す。また、内管１００ｂ内にはクロスフロ
ーファン１５４しか存在していないと仮定した場合、ク
ロスフローファン１５４により強制的に循環されるレー
ザガスの流れは、内管１００ｂの内壁面に沿って流れよ
うとする傾向がある。従って、図示実施例のような配置
構成においては、中央部に絶縁管１１４が配置され且つ
第２の主放電用電極１２２及び第２の固定板１３０が内
管１００ｂの内壁面に極めて近接若しくは接触した状態
で配置されているので、クロスフローファン１５４が図
１の矢印Ｒ方向に回転されると、クロスフローファン１
５４からのレーザガスの流れは、図１の矢印Ａ8 ，Ａ9
で示すように、その殆どが第１及び第２の主放電用電極
１２０，１２２間の放電空間部Ｓに導かれる。When the cross flow fan 154 is rotated, the laser gas is sent from the rotary shaft 154a outward in the radial direction. If it is assumed that only the cross flow fan 154 is present in the inner pipe 100b, the laser gas flow forcedly circulated by the cross flow fan 154 is likely to flow along the inner wall surface of the inner pipe 100b. Tend to do. Therefore, in the arrangement as in the illustrated embodiment, the insulating tube 114 is arranged in the central portion, and the second main discharge electrode 122 and the second fixing plate 130 are extremely close to or in contact with the inner wall surface of the inner tube 100b. Since the cross flow fan 154 is rotated in the direction of arrow R in FIG.
The flow of laser gas from 54 is indicated by arrows A 8 and A 9 in FIG.
As shown by, most of them are guided to the discharge space S between the first and second main discharge electrodes 120 and 122.
【００３３】また、クロスフローファン１５４から放電
空間部Ｓまでの流路には、レーザガスの流れを妨げるよ
うな部材は実質的に存在しない。即ち、ピーキングコン
デンサ１１２は絶縁管１１４内に配置され、放電空間部
Ｓの側方に配置されておらず、また、冷却手段もガスレ
ーザ管１００の外周部に設けられた水冷式となっている
ので、これもレーザガスの流れを妨げるものとはなって
いない。尚、放電空間部Ｓの側方には、予備電離用電極
支持具１４０が配置されているが、各支持具１４０の中
間部は幅が十分に狭く、且つ、隣合う支持具１４０間に
も十分な空間が形成されているため、この支持具１４０
がレーザガスの流れを妨げる部材とはならないことは容
易に理解されよう。In the flow path from the cross flow fan 154 to the discharge space S, there is substantially no member that obstructs the flow of the laser gas. That is, the peaking capacitor 112 is arranged in the insulating tube 114, is not arranged beside the discharge space S, and the cooling means is also a water-cooling type provided on the outer peripheral portion of the gas laser tube 100. , This also does not hinder the flow of the laser gas. Although the preionization electrode support 140 is arranged on the side of the discharge space S, the width of the middle part of each support 140 is sufficiently narrow, and even between the adjacent supports 140. Since sufficient space is formed, this support device 140
It will be easily understood that does not act as a member that impedes the flow of the laser gas.
【００３４】このように、クロスフローファン１５４か
らのレーザガスはスムーズに放電空間部Ｓに導かれ、レ
ーザの繰返し周波数を上げるに十分な流速が放電空間部
Ｓにおいて得られる。As described above, the laser gas from the cross flow fan 154 is smoothly guided to the discharge space S, and a flow velocity sufficient to increase the laser repetition frequency is obtained in the discharge space S.
【００３５】放電空間部Ｓを通過したレーザガスの流れ
は、その後、図１の矢印Ａ10〜Ａ12に示すようにしてク
ロスフローファン１５４に戻る。この時、内管１００ｂ
の内壁面に沿って流れるレーザガスは、内管１００ｂと
外管１００ａとの間を流れる冷却水により冷却され、所
定の温度範囲内に保たれる。The flow of the laser gas which has passed through the discharge space S then returns to the cross flow fan 154 as shown by arrows A 10 to A 12 in FIG. At this time, the inner pipe 100b
The laser gas flowing along the inner wall surface of is cooled by the cooling water flowing between the inner pipe 100b and the outer pipe 100a, and is kept within a predetermined temperature range.
【００３６】また、図１に示すように、クロスフローフ
ァン１５４と放電空間部Ｓとの間の流路に整流板１５
６，１５８を取り付けてもよい。図示実施例の整流板１
５６，１５８は長尺の板材を「くの字」形の折り曲げた
もので、後側板１００ｄと中側板１１８との間に横架さ
れている。この整流板１５６，１５８により、クロスフ
ローファン１５４から送られて来るレーザガスの流れ
を、よりスムーズに放電空間部Ｓに導くことができる。
また、このような整流板１５６，１５８を置き、その向
きを調節することで、放電空間部Ｓを図示の位置とは異
なる位置に変更することも可能となる。Further, as shown in FIG. 1, the current plate 15 is provided in the flow path between the cross flow fan 154 and the discharge space S.
6,158 may be attached. Rectifier plate 1 of the illustrated embodiment
Reference numerals 56 and 158 are formed by bending a long plate material in a "doglegged" shape, and are horizontally provided between the rear side plate 100d and the middle side plate 118. The flow plates 156 and 158 can more smoothly guide the flow of the laser gas sent from the cross flow fan 154 to the discharge space S.
Further, it is possible to change the discharge space S to a position different from the position shown in the figure by placing such straightening plates 156 and 158 and adjusting the direction thereof.
【００３７】図１において、符号１６０は後側板１００
ｄと中側板１１８との間に横架された後中結合板であ
る。この後中結合板１６０は、ガスレーザ管１００の構
造体としての強度を向上させるものであるが、整流板と
しての機能を持たせることも可能である。即ち、この後
中結合板１６０の向きないしは形状を適当に選択するこ
とで、放電空間部Ｓを通過したレーザガスの流れを内管
１００ｂの内壁面側に偏向させることができ、これによ
ってレーザガスの冷却効率をさらに向上させることが可
能となる。In FIG. 1, reference numeral 160 indicates the rear side plate 100.
It is a rear and middle connecting plate that is laid horizontally between d and the middle side plate 118. After this, the middle and middle coupling plate 160 improves the strength of the gas laser tube 100 as a structural body, but can also have a function as a rectifying plate. That is, by appropriately selecting the direction or shape of the middle coupling plate 160 after this, the flow of the laser gas passing through the discharge space S can be deflected toward the inner wall surface of the inner tube 100b, thereby cooling the laser gas. It is possible to further improve efficiency.
【００３８】次に、このような構成のガスレーザ装置に
おいて、レーザ光が発生するまでの動作について説明す
る。Next, the operation of the gas laser device having such a configuration until the laser light is generated will be described.
【００３９】まず、高電圧電源H.V.によって充電コンデ
ンサＣ1 を十分に充電した後、スイッチング素子S.W.を
オンにすると、充電コンデンサＣ1 の電圧は、導体棒１
３４、導体板１３２、ピーキングコンデンサ１１２、予
備電離用電極支持具１４０及びリード線１４８のルート
と、スイッチング素子S.W.、後側板１００ｄ及び第２の
固定板１３０のルートとを経て、第１の予備電離用電極
１４２及びコロナ放電用電極１４６の導体棒１４６ｂ
と、第２の予備電離用電極１４４とにかかる。このと
き、上記ルートを含む電気回路に必然的に存在するイン
ダクタンス成分のために、第１の予備電離用電極１４２
及び導体棒１４６ｂと第２の予備電離用電極１４４との
間にかかる電圧は、スイッチング素子S.W.がオンになっ
た後、ゼロボルトから除々に大きくなる。First, after the charging capacitor C 1 is sufficiently charged by the high-voltage power supply HV and the switching element SW is turned on, the voltage of the charging capacitor C 1 becomes 1
34, the conductor plate 132, the peaking capacitor 112, the preionization electrode support 140 and the lead wire 148, and the route of the switching element SW, the rear plate 100d and the second fixing plate 130, and the first preionization Electrode 142 and conductor rod 146b of corona discharge electrode 146
And the second preionization electrode 144. At this time, the first preionization electrode 142 is used because of the inductance component that is necessarily present in the electric circuit including the above route.
The voltage applied between the conductor rod 146b and the second preionization electrode 144 gradually increases from zero volt after the switching element SW is turned on.
【００４０】第１の予備電離用電極１４２と第２の予備
電離用電極１４４との間隔に比べて、第２の予備電離用
電極１４４と誘電体パイプ１４６ｂ外面との間隔の方が
狭いので、まず、第２の予備電離用電極１４４と誘電体
パイプ１４６ｂ外面との間で沿面コロナ放電が生じる。Since the distance between the second preionization electrode 144 and the outer surface of the dielectric pipe 146b is narrower than the distance between the first preionization electrode 142 and the second preionization electrode 144, First, a surface corona discharge is generated between the second preionization electrode 144 and the outer surface of the dielectric pipe 146b.
【００４１】この放電によって生じる紫外線が、第１の
予備電離用電極１４２と第２の予備電離用電極１４４と
の間の空間にあるレーザガスを電離して自由電子を発生
させる。そして、第１の予備電離用電極１４２と第２の
予備電離用電極１４４との間の電圧がさらに上昇する結
果、この間でも放電が生じる。この放電は上記自由電子
が多量であるため、マルチアーク放電になる。このマル
チアーク放電は、第１及び第２の主放電用電極１２０，
１２２間の空間である放電空間部Ｓに向かって一様な紫
外光を発し、放電空間部Ｓ内のレーザガスを一様に予備
電離する。The ultraviolet rays generated by this discharge ionize the laser gas in the space between the first preionization electrode 142 and the second preionization electrode 144 to generate free electrons. Then, as a result of the voltage between the first preionization electrode 142 and the second preionization electrode 144 further increasing, discharge occurs even during this period. This discharge is a multi-arc discharge due to the large amount of free electrons. This multi-arc discharge includes the first and second main discharge electrodes 120,
Uniform ultraviolet light is emitted toward the discharge space S, which is the space between 122, and the laser gas in the discharge space S is uniformly preionized.
【００４２】コロナ放電及びマルチアーク放電が行われ
るとともに、充電コンデンサＣ1 の電荷がピーキングコ
ンデンサ１１２に移行するのに伴って、第１及び第２の
主放電用電極１２０，１２２の間の電位差がゼロから除
々に増大する。この電位差がブレークダウン電圧に達す
ると第１及び第２の主放電用電極１２０，１２２の間で
グロー放電が生じる。この結果生じるレーザ光は出力窓
１０２から出力される。As corona discharge and multi-arc discharge are performed and the charge of the charging capacitor C 1 is transferred to the peaking capacitor 112, the potential difference between the first and second main discharge electrodes 120 and 122 is increased. It gradually increases from zero. When this potential difference reaches the breakdown voltage, glow discharge occurs between the first and second main discharge electrodes 120 and 122. The resulting laser light is output from the output window 102.
【００４３】このとき、クロスフローファン１５４から
のレーザガスの流れは極めてスムーズに放電空間部Ｓに
導かれるため、放電空間部Ｓにおける放電済みレーザガ
スは迅速に未放電レーザガスに入れ換えられる。その結
果、レーザの繰返し周波数を格段に増加させることがで
きる。At this time, since the flow of the laser gas from the cross flow fan 154 is guided to the discharge space S very smoothly, the discharged laser gas in the discharge space S is quickly replaced with the undischarged laser gas. As a result, the repetition frequency of the laser can be significantly increased.
【００４４】尚、ピーキングコンデンサ１１２は絶縁管
１１４内に収納されているが、この実施例では絶縁管１
１４の内部は大気中に開放されているので、ピーキング
コンデンサ１１２から発せられる熱は大気中に放散され
る。従って、ピーキングコンデンサ１１２の熱がレーザ
ガスに伝えられる図３〜図５に示す従来構成に比して、
レーザガス冷却手段の効率は低くてもよい。よって、ガ
スレーザ管１００の外周部に設けられる冷却手段は水冷
式に限られず、例えば、ガスレーザ管１００を単管構造
とし、その外壁面に空冷フィンを設けた空冷式のものと
してもよい。また、クロスフローファン１５４から放電
空間部Ｓへのレーザガスの流れを乱さず、放電空間部Ｓ
にて所望の流速が得られるならば、小型の冷却装置を放
電空間部Ｓの風下に配置するような構成をとることも可
能である。Although the peaking capacitor 112 is housed in the insulating tube 114, the insulating tube 1 is used in this embodiment.
Since the inside of 14 is open to the atmosphere, the heat generated from the peaking capacitor 112 is dissipated to the atmosphere. Therefore, compared with the conventional configuration shown in FIGS. 3 to 5, in which the heat of the peaking capacitor 112 is transferred to the laser gas,
The efficiency of the laser gas cooling means may be low. Therefore, the cooling means provided on the outer peripheral portion of the gas laser tube 100 is not limited to the water cooling type, and for example, the gas laser tube 100 may have a single tube structure and an air cooling type in which air cooling fins are provided on the outer wall surface thereof. Further, the flow of the laser gas from the cross flow fan 154 to the discharge space S is not disturbed, and the discharge space S
If a desired flow velocity can be obtained in, it is possible to adopt a configuration in which a small cooling device is arranged in the lee of the discharge space S.
【００４５】[0045]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、レーザ
ガスがファンから放電空間部にスムーズに供給され、放
電空間部でのレーザガスの流速を上げることができる。
その結果、レーザの繰返し周波数を格段に増加させるこ
とができ、ガスレーザ装置全体の性能を向上させること
ができる。As described above, according to the present invention, the laser gas is smoothly supplied from the fan to the discharge space and the flow velocity of the laser gas in the discharge space can be increased.
As a result, the repetition frequency of the laser can be significantly increased, and the performance of the gas laser device as a whole can be improved.
【００４６】また、ピーキングコンデンサを絶縁管内に
収納してレーザガスから隔離することにより、ピーキン
グコンデンサの劣化やレーザガスの汚染を防止すること
ができる。従って、ガスレーザ装置の寿命が大幅に延び
るという効果もある。By accommodating the peaking capacitor in the insulating tube and isolating it from the laser gas, deterioration of the peaking capacitor and contamination of the laser gas can be prevented. Therefore, there is also an effect that the life of the gas laser device is significantly extended.
【図１】本発明によるガスレーザ装置の一実施例を示す
断面図であり、図２のＩ−Ｉ線に沿っての断面図であ
る。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a gas laser device according to the present invention, which is a cross-sectional view taken along line I-I of FIG.
【図２】図１に示すガスレーザ装置の側面図であり、整
流板及び後中結合板を取り外し且つガスレーザ管を図１
のII−II線に沿って切断した状態での図である。FIG. 2 is a side view of the gas laser device shown in FIG. 1, in which the rectifying plate and the rear middle connecting plate are removed and the gas laser tube is shown in FIG.
FIG. 2 is a view in a state cut along the line II-II of FIG.
【図３】従来のガスレーザ装置の一例を概略的に示す断
面図である。FIG. 3 is a sectional view schematically showing an example of a conventional gas laser device.
【図４】従来のガスレーザ装置の別の例を概略的に示す
長手方向断面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view schematically showing another example of a conventional gas laser device.
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿っての断面図である。5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG.
１００…ガスレーザ管、１０８…冷却水入口、１１０…
冷却水出口、１１２…ピーキングコンデンサ、１１４…
絶縁管、１２０…第１の主放電用電極、１２２…第２の
主放電用電極、１４０…予備電離用電極支持具、１４２
…第１の予備電離用電極、１４４…第２の予備電離用電
極、１５４…クロスフローファン、１５６，１５８…整
流板、１６０…後中結合板、Ｓ…放電空間部、H.V.…高
電圧電源。100 ... Gas laser tube, 108 ... Cooling water inlet, 110 ...
Cooling water outlet, 112 ... Peaking condenser, 114 ...
Insulation tube, 120 ... First main discharge electrode, 122 ... Second main discharge electrode, 140 ... Pre-ionization electrode support, 142
... 1st preionization electrode, 144 ... 2nd preionization electrode, 154 ... Cross flow fan, 156, 158 ... Rectifier plate, 160 ... Rear middle coupling plate, S ... Discharge space part, HV ... High voltage power supply .
Claims (4)
と、 このガスレーザ管内に互いに対向して配置された第１及
び第２の主放電用電極から成る主放電用電極対と、 この主放電用電極対に並列に接続され、前記第１及び第
２の主放電用電極間の放電に先立って、前記第１及び第
２の主放電用電極の間の放電空間部を予備電離する予備
電離用電極対と、 この予備電離用電極対に直列に接続された波形整形のた
めのピーキングコンデンサと、 内部が前記レーザガスから隔離された状態で前記ガスレ
ーザ管内に配置され、前記ピーキングコンデンサをその
内部に収容する絶縁管と、 前記ガスレーザ管内に配置され、前記レーザガスを強制
的に循環させるファンと、 前記レーザガスを冷却するための冷却手段と、を備え、 前記ファンにより形成された前記レーザガスの流れが、
前記放電空間部を横切って循環されるよう、前記主放電
用電極対、前記予備電離用電極対、前記絶縁管、前記フ
ァン及び前記冷却手段を配置すると共に、前記ファンか
らの前記レーザガスの流れの大部分を前記放電空間部に
導く流路であって、このレーザガスの流れを妨げる部材
を実質的に含まない前記流路を形成したことを特徴とす
るガスレーザ装置。1. A main discharge electrode pair comprising a gas laser tube filled with a laser gas and first and second main discharge electrodes arranged in the gas laser tube so as to face each other, and the main discharge electrode pair. And a pair of preionization electrodes that are connected in parallel to each other and preionize the discharge space between the first and second main discharge electrodes prior to the discharge between the first and second main discharge electrodes. A peaking capacitor for waveform shaping, which is connected in series to the preionization electrode pair, and an insulating member which is arranged inside the gas laser tube in a state where the inside is isolated from the laser gas and which houses the peaking capacitor inside. A gas pipe, a fan for forcibly circulating the laser gas, and a cooling unit for cooling the laser gas. Flow of the laser gas was identified as
The main discharge electrode pair, the preionization electrode pair, the insulating tube, the fan, and the cooling means are arranged so as to be circulated across the discharge space, and the flow of the laser gas from the fan is arranged. A gas laser device, characterized in that the flow path is formed so that most of the flow path leads to the discharge space, and the flow path of the laser gas is not substantially included.
壁面を冷却すべく前記ガスレーザ管の外周部に設けられ
た水冷式又は空冷式の冷却手段であることを特徴とする
請求項１記載のガスレーザ装置。2. The cooling means is a water-cooling type or air-cooling type cooling means provided on an outer peripheral portion of the gas laser tube to cool an inner wall surface of the gas laser tube. Gas laser device.
絶縁管が前記ガスレーザ管の長手方向軸線に平行に配置
され、 前記第１及び第２の主放電用電極は長尺形状をなし、前
記第１の主放電用電極は前記絶縁管に隣接する位置に、
前記長手方向軸線に平行に配置され、前記第２の主放電
用電極は前記ガスレーザ管の内壁面に隣接する位置であ
って前記第１の主放電用電極に対向する位置に、前記長
手方向軸線に平行に配置され、 前記ファンはクロスフローファンであり、前記レーザガ
スの流れが前記ファンから前記放電空間部に至るまでの
距離よりも、前記放電空間部から前記ファンに戻るまで
の距離の方が長くなるように、前記ファンは前記絶縁管
に隣接する位置に、前記長手方向軸線に平行に配置さ
れ、 前記予備電離用電極対は前記第２の主放電用電極及び前
記放電空間部に隣接する位置に配置されている、ことを
特徴とする請求項１又は２に記載のガスレーザ装置。3. The insulating tube is disposed in the vicinity of the center of the gas laser tube in parallel with the longitudinal axis of the gas laser tube, and the first and second main discharge electrodes have an elongated shape. The main discharge electrode of 1 is located at a position adjacent to the insulating tube,
The longitudinal axis is arranged parallel to the longitudinal axis, the second main discharge electrode is adjacent to the inner wall surface of the gas laser tube, and is opposed to the first main discharge electrode. The fan is a cross-flow fan, and the distance from the discharge space portion to the fan is greater than the distance from the fan to the discharge space portion. The fan is disposed parallel to the longitudinal axis at a position adjacent to the insulating tube so as to be longer, and the preionization electrode pair is adjacent to the second main discharge electrode and the discharge space portion. The gas laser device according to claim 1, wherein the gas laser device is arranged at a position.
前記絶縁管から前記放電空間部の側方を横切って延びる
予備電離用電極支持具により支持されており、この予備
電離用電極支持具は、前記放電空間部に対向する部分
が、前記レーザガスの流れを実質的に妨げない幅とされ
ていることを特徴とする請求項３記載のガスレーザ装
置。4. The one electrode of the preionization electrode pair comprises:
It is supported by a preionization electrode support that extends laterally across the discharge space from the insulating tube, and this preionization electrode support has a portion facing the discharge space where the laser gas flow. The gas laser device according to claim 3, wherein the gas laser device has a width that does not substantially interfere with the above.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP5257016A JP2718623B2 (en) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | Gas laser device |
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| JP5257016A JP2718623B2 (en) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | Gas laser device |
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|---|---|
| JPH07111349A true JPH07111349A (en) | 1995-04-25 |
| JP2718623B2 JP2718623B2 (en) | 1998-02-25 |
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| Country | Link |
|---|---|
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-
1993
- 1993-10-14 JP JP5257016A patent/JP2718623B2/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2718623B2 (en) | 1998-02-25 |
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