JPH07245442A - Laser device - Google Patents
Laser deviceInfo
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- JPH07245442A JPH07245442A JP3513394A JP3513394A JPH07245442A JP H07245442 A JPH07245442 A JP H07245442A JP 3513394 A JP3513394 A JP 3513394A JP 3513394 A JP3513394 A JP 3513394A JP H07245442 A JPH07245442 A JP H07245442A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、大気圧横型放電励起
(TEA)によるレーザ装置に係り、特に紫外線自動予
備電離用の予備電離電極に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser device using atmospheric pressure lateral discharge excitation (TEA), and more particularly to a preionization electrode for automatic ultraviolet preionization.
【0002】[0002]
【従来の技術】エキシマレーザや炭酸ガス(CO2)レ
ーザ、窒素(N2)レーザ装置は、図3に窒素レーザ装
置を例示するように、その励起回路にトリガトロンやサ
イラトロン等の電流上昇率(di/dt)の大きなガス
入放電スイッチ1を用い、そのスイッチングによりコン
デンサ2の高圧充電電荷をピーキングコンデンサ3へ移
行することでレーザ装置本体4の予備電離電極(ピンギ
ャップアレイ)41に均一アーク放電を起こさせ、そこ
から発生する紫外線を利用してガスの予備電離を得、長
板状の一対の主電極42、42間に主放電(グロー放電)
を得る。2. Description of the Related Art Excimer lasers, carbon dioxide (CO 2 ) lasers, and nitrogen (N 2 ) laser devices have a pumping circuit in which the rate of current rise of a triggertron, thyratron, etc., as shown in FIG. A gas input / discharge switch 1 having a large (di / dt) is used, and by switching the high voltage charge of the capacitor 2 is transferred to the peaking capacitor 3, the preionization electrode (pin gap array) 4 1 of the laser device body 4 is made uniform. to cause an arc discharge, by using the ultraviolet rays generated therefrom to obtain a pre-ionization of the gas, the long plate-shaped pair of main electrodes 4 2, 4 main discharge between 2 (glow discharge)
To get
【0003】ブロワ43は主電極42、42間に窒素ガス
流を発生させ、熱交換器44は窒素ガスを冷却する。ま
た、窒素ガスは真空ポンプで引きながら使い捨てする構
成になる。The blower 4 3 generates a nitrogen gas flow between the main electrodes 4 2 and 4 2 , and the heat exchanger 4 4 cools the nitrogen gas. In addition, the nitrogen gas is configured to be disposable while being pulled by a vacuum pump.
【0004】他の従来例としては、エキシマレーザの設
計技術を取り入れた自動予備電離容量移行型のTEA−
N2レーザ(レーザ研究、平成2年2月号、P28〜3
2)もある。As another conventional example, an automatic preionization capacity transfer type TEA-incorporating an excimer laser design technique is used.
N 2 laser (Laser research, February 1990 issue, P28-3)
There is also 2).
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来の構成において、
予備電離電極41及び主電極42は、何れもレーザガスの
雰囲気中に位置する。In the conventional configuration,
Both the preionization electrode 4 1 and the main electrode 4 2 are located in the atmosphere of the laser gas.
【0006】ここで、予備電離電極41はアーク放電を
行い、主電極42はグロー放電を行う。何れの放電もレ
ーザガスの汚染・劣化を招くが、アーク放電のほうがレ
ーザガスの汚染・劣化の大きな原因となる。Here, the preliminary ionization electrode 4 1 carries out arc discharge, and the main electrode 4 2 carries out glow discharge. Although any discharge causes contamination / deterioration of the laser gas, arc discharge is a major cause of contamination / deterioration of the laser gas.
【0007】このため、予備電離電極41によるアーク
放電がレーザガスの寿命を短くしている。また、予備電
離電極41は、混合ガスであるレーザガスにさらされる
ため、電極41自体の寿命を縮め、レーザ装置自体の寿
命を縮める問題があった。[0007] Therefore, the arc discharge by preionization electrode 4 1 is shorten the life of the laser gas. Further, since the preionization electrode 4 1 is exposed to the laser gas which is a mixed gas, there is a problem that the life of the electrode 4 1 itself is shortened and the life of the laser device itself is shortened.
【0008】このような問題は、エキシマレーザや炭酸
ガスレーザなどピンギャップアレイ状の予備電離電極を
持つレーザ装置にある。Such a problem exists in a laser device having a pin gap array-shaped preionization electrode such as an excimer laser or a carbon dioxide gas laser.
【0009】本発明の目的は、レーザガス及び予備電離
電極の寿命を延ばす構造にしたレーザ装置を提供するこ
とにある。It is an object of the present invention to provide a laser device having a structure that extends the life of the laser gas and the preionization electrode.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、高圧大電流のパルスをピーキングコンデン
サを介してレーザ装置本体の予備電離電極に印加して該
予備電離電極にアーク放電を起こさせ、該予備電離電極
から発生する紫外線を利用してレーザガスの予備電離を
得、該レーザガス中の一対の主電極間にグロー放電を得
るレーザ装置において、前記予備電離電極は、真空ある
いは不純物が少なくかつ紫外線を発し易い低圧のガスが
封入される合成石英ガラス管と、アーク放電端が前記合
成石英ガラス管内に封入されたピンギャップ電極とを設
けた構造を特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention applies a high-voltage large-current pulse to a preionization electrode of a laser apparatus main body through a peaking capacitor to cause arc discharge to the preionization electrode. In the laser device in which laser light is pre-ionized by using ultraviolet rays generated from the pre-ionization electrode to obtain glow discharge between a pair of main electrodes in the laser gas, the pre-ionization electrode is The structure is characterized by providing a synthetic quartz glass tube in which a small amount of low-pressure gas that easily emits ultraviolet rays is sealed, and a pin gap electrode whose arc discharge end is sealed in the synthetic quartz glass tube.
【0011】[0011]
【作用】ピンギャップ電極のアーク放電を合成石英ガラ
ス管内で行わせることにより、アーク放電によるレーザ
ガスの汚染・劣化を防止する。また、ピンギャップ電極
がレーザガスにさらされるのを無くしてピンギャップ電
極自体の劣化を防止する。Function: By causing arc discharge of the pin gap electrode in the synthetic quartz glass tube, contamination / deterioration of laser gas due to arc discharge is prevented. Moreover, the pin gap electrode itself is prevented from being exposed to the laser gas to prevent deterioration of the pin gap electrode itself.
【0012】[0012]
【実施例】図1は、本発明の一実施例を示す装置構成図
である。同図が図3と異なる部分は、予備電離電極45
の構造にある。5は、従来の放電スイッチ1やコンデン
サ2を備えてパルス電流を発生するパルス電源である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram of an apparatus showing an embodiment of the present invention. Portions figure differs from FIG. 3, the preionization electrode 4 5
In the structure of. Reference numeral 5 is a pulse power supply which includes a conventional discharge switch 1 and a capacitor 2 and generates a pulse current.
【0013】予備電離電極45は、図2にその側面図
(a)と断面図(b)で示すように、棒状の合成石英ガ
ラス管A内に多数のピンギャップ電極Bが一定の間隔を
有して封入された構造としている。[0013] preionization electrode 4 5, a side view in FIG. 2 (a) and as shown in a sectional view (b), the interval number of pins gap electrodes B constant in the synthetic quartz glass tube A rod-shaped It has an enclosed structure.
【0014】合成石英ガラス管A内には真空あるいは不
純物が少なくかつ紫外線を発し易い低圧のガス(例えば
ヘリウム、ネオン、窒素等)が封入される。各ピンギャ
ップ電極Bは、電極ベースB1を有して櫛歯状に配列さ
れ、アーク放電端が合成石英ガラス管A内に位置する封
入構造にされる。The synthetic quartz glass tube A is filled with a vacuum or a low-pressure gas (for example, helium, neon, nitrogen, etc.) which has a small amount of impurities and easily emits ultraviolet rays. Each pin gap electrode B has an electrode base B 1 and is arranged in a comb shape so that the arc discharge end is located inside the synthetic quartz glass tube A.
【0015】このピンギャップ電極Bは、一対の電極ベ
ースB1を主電極42の一方とピーキングコンデンサ3間
に支持・接続した自動予備電離型にされる。なお、ピン
ギャップ電極45と主電極42との接続は、図3の接続と
同じにしても良い。The pin gap electrode B is of an automatic preionization type in which a pair of electrode bases B 1 are supported and connected between one of the main electrodes 4 2 and the peaking capacitor 3. The connection between the pin gap electrode 4 5 and the main electrode 4 2 may be the same as that shown in FIG.
【0016】本実施例において、合成石英ガラス管A
は、紫外線透過率が高い。したがって、合成石英ガラス
管Aに封入されるピンギャップ電極Bでアーク放電によ
って発生する紫外線は、合成石英ガラス管Aを透過して
主電極42部分にレーザガスの予備電離を起こすことが
できる。この予備電離によって主電極42にグロー放電
を起こすことができる。In this embodiment, a synthetic quartz glass tube A
Has a high ultraviolet transmittance. Therefore, ultraviolet rays generated by arc discharge in a pin gap electrode B to be sealed in the synthetic quartz glass tube A can cause pre-ionization of the laser gas in the main electrode 4 2 portions transmitted through the synthetic quartz glass tube A. Glow discharge can be generated in the main electrode 4 2 by this preliminary ionization.
【0017】ここで、ピンギャップ電極Bは、アーク放
電端が合成石英ガラス管A内に封入されることから、レ
ーザガスとの接触がなく、アーク放電によるレーザガス
の汚染・劣化を起こすのを防止できる。同時に、ピンギ
ャップ電極B自体がレーザガスによって劣化するのを防
止できる。Here, since the arc discharge end of the pin gap electrode B is enclosed in the synthetic quartz glass tube A, there is no contact with the laser gas and it is possible to prevent the laser gas from being contaminated and deteriorated by the arc discharge. . At the same time, the pin gap electrode B itself can be prevented from being deteriorated by the laser gas.
【0018】なお、パルス電源5で示す励起回路には、
ガス入り放電スイッチ1に代えて、半導体スイッチのス
イッチ動作で得るパルス電流を可飽和トランスの磁気ス
イッチ動作でパルス圧縮する完全固体素子化した励起回
路に置換できる。The excitation circuit shown by the pulse power supply 5 has
Instead of the gas-filled discharge switch 1, it is possible to replace the pulse current obtained by the switch operation of the semiconductor switch with a completely solid-state excitation circuit that performs pulse compression by the magnetic switch operation of the saturable transformer.
【0019】[0019]
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、予備電
離電極は、真空あるいは不純物が少なくかつ紫外線を発
し易い低圧のガスが封入される合成石英ガラス管と、ア
ーク放電端が前記合成石英ガラス管内に封入されたピン
ギャップ電極とを設けた構造としたため、以下の効果が
ある。As described above, according to the present invention, the preionization electrode comprises a synthetic quartz glass tube filled with a low-pressure gas which is vacuum or has a small amount of impurities and easily emits ultraviolet rays, and the arc discharge end has the above-mentioned synthetic quartz. Since the structure is such that the pin gap electrode enclosed in the glass tube is provided, the following effects are obtained.
【0020】(1)ピンギャップ電極のアーク放電が合
成石英ガラス管内に限られるため、アーク放電によるレ
ーザガスの汚染・劣化を防止してその寿命を延ばすこと
ができる。(1) Since the arc discharge of the pin gap electrode is limited to the inside of the synthetic quartz glass tube, it is possible to prevent the contamination and deterioration of the laser gas due to the arc discharge and extend the life thereof.
【0021】(2)ピンギャップ電極がレーザガスにさ
らされるのを無くしてピンギャップ電極自体の劣化を防
止してその寿命を延ばすことができる。(2) It is possible to prevent the pingap electrode from being exposed to the laser gas, prevent deterioration of the pingap electrode itself, and prolong its life.
【図1】実施例の装置構成図。FIG. 1 is a device configuration diagram of an embodiment.
【図2】予備電離電極の側面図(a)と断面図(b)。FIG. 2 is a side view (a) and a sectional view (b) of a preionization electrode.
【図3】従来の窒素レーザ装置例。FIG. 3 shows an example of a conventional nitrogen laser device.
1…ガス入り放電スイッチ 3…ピーキングコンデンサ 4…レーザ装置本体 42…主電極 43…ブロワ 44…熱交換器 45…予備電離電極 5…パルス電源 A…合成石英ガラス管 B…ピンギャップ電極1 ... Discharge switch with gas 3 ... Peaking capacitor 4 ... Laser device body 4 2 ... Main electrode 4 3 ... Blower 4 4 ... Heat exchanger 4 5 ... Pre-ionization electrode 5 ... Pulse power supply A ... Synthetic quartz glass tube B ... Pin gap electrode
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01S 3/223 E (72)発明者 原 喜芳 東京都品川区大崎2丁目1番17号 株式会 社明電舎内Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI Technical indication location H01S 3/223 E (72) Inventor Yoshiyoshi Hara 2-1-1 Osaki, Shinagawa-ku, Tokyo Stock company Shameidensha
Claims (1)
ンサを介してレーザ装置本体の予備電離電極に印加して
該予備電離電極にアーク放電を起こさせ、該予備電離電
極から発生する紫外線を利用してレーザガスの予備電離
を得、該レーザガス中の一対の主電極間にグロー放電を
得るレーザ装置において、 前記予備電離電極は、真空あるいは不純物が少なくかつ
紫外線を発し易い低圧のガスが封入される合成石英ガラ
ス管と、アーク放電端が前記合成石英ガラス管内に封入
されたピンギャップ電極とを設けた構造を特徴とするレ
ーザ装置。1. A high-voltage, high-current pulse is applied to a preionization electrode of a laser apparatus main body through a peaking capacitor to cause arc discharge in the preionization electrode, and ultraviolet rays generated from the preionization electrode are used. In a laser device for obtaining preionization of laser gas and for glow discharge between a pair of main electrodes in the laser gas, the preionization electrode is a synthetic quartz in which a low-pressure gas having a vacuum or few impurities and which easily emits ultraviolet rays is enclosed. A laser device comprising a glass tube and a pin gap electrode having an arc discharge end sealed in the synthetic quartz glass tube.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3513394A JPH07245442A (en) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | Laser device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3513394A JPH07245442A (en) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | Laser device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07245442A true JPH07245442A (en) | 1995-09-19 |
Family
ID=12433432
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3513394A Pending JPH07245442A (en) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | Laser device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07245442A (en) |
-
1994
- 1994-03-07 JP JP3513394A patent/JPH07245442A/en active Pending
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