JPH0756905B2 - エキシマレーザ装置 - Google Patents
エキシマレーザ装置Info
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- JPH0756905B2 JPH0756905B2 JP63250152A JP25015288A JPH0756905B2 JP H0756905 B2 JPH0756905 B2 JP H0756905B2 JP 63250152 A JP63250152 A JP 63250152A JP 25015288 A JP25015288 A JP 25015288A JP H0756905 B2 JPH0756905 B2 JP H0756905B2
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- JP
- Japan
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- gas
- laser
- hcl
- chloride
- excimer laser
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/036—Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/22—Gases
- H01S3/223—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms
- H01S3/225—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms comprising an excimer or exciplex
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、希ガスと塩化水素（HCl）ガスをレーザ媒
質として用い、紫外光を発振するエキシマレーザ装置に
関する。
質として用い、紫外光を発振するエキシマレーザ装置に
関する。
エキシマレーザ装置は、200〜350nm程度の紫外光の発振
に適するガスレーザであって、通常用いられるものはア
ルゴン（Ar），クリプトン（Kr），キセノン（Xe）等の
希ガス原子が励起状態でふっ素（Ｆ），塩素（Cl）等の
ハロゲン原子と結びついたいわゆるエキシマ（励起２量
体）をレーザ活性体とする。このうちキセノン（Xe）と
塩素（Cl）との組み合わせを用いるXeClエキシマレーザ
は高い効率での発振が可能であり、最も実用的なエキシ
マレーザの一つとされている。
に適するガスレーザであって、通常用いられるものはア
ルゴン（Ar），クリプトン（Kr），キセノン（Xe）等の
希ガス原子が励起状態でふっ素（Ｆ），塩素（Cl）等の
ハロゲン原子と結びついたいわゆるエキシマ（励起２量
体）をレーザ活性体とする。このうちキセノン（Xe）と
塩素（Cl）との組み合わせを用いるXeClエキシマレーザ
は高い効率での発振が可能であり、最も実用的なエキシ
マレーザの一つとされている。
しかしながら、このレーザの最大の問題の１つはレーザ
ガスの反応性が高く、レーザ装置の構成材料と反応する
などしてレーザガスが劣化することである。XeClエキシ
マレーザの塩素ドナーとしては通常塩化水素（HCl）が
用いられる。塩素（Cl2）を用いない理由は、Cl2がこの
レーザの発振波長（308nm）に吸収を持つからである。H
Clおよびレーザ発振に伴って発生するCl2あるいはClラ
ジカルは、金属材料と反応して塩化アルミニウム（AlCl
3）や塩化鉄（FeCl3）を生成したり、プラスチック材
料,Oリング等と反応して四塩化炭素（CCl4）などを生成
する。このようにして発生した不純物はガス化してレー
ザ光を吸収したり、レーザウィンドの汚れの原因となる
ため、XeClエキシマレーザのガス寿命は10の７乗ショッ
ト程度と言われている。実際の応用には10の９乗ショッ
ト程度の連続運転が要求されることを考えると、エキシ
マレーザが産業界で広く用いられるためには、レーザガ
ス劣化の問題はどうしても解決しなければならない課題
である。
ガスの反応性が高く、レーザ装置の構成材料と反応する
などしてレーザガスが劣化することである。XeClエキシ
マレーザの塩素ドナーとしては通常塩化水素（HCl）が
用いられる。塩素（Cl2）を用いない理由は、Cl2がこの
レーザの発振波長（308nm）に吸収を持つからである。H
Clおよびレーザ発振に伴って発生するCl2あるいはClラ
ジカルは、金属材料と反応して塩化アルミニウム（AlCl
3）や塩化鉄（FeCl3）を生成したり、プラスチック材
料,Oリング等と反応して四塩化炭素（CCl4）などを生成
する。このようにして発生した不純物はガス化してレー
ザ光を吸収したり、レーザウィンドの汚れの原因となる
ため、XeClエキシマレーザのガス寿命は10の７乗ショッ
ト程度と言われている。実際の応用には10の９乗ショッ
ト程度の連続運転が要求されることを考えると、エキシ
マレーザが産業界で広く用いられるためには、レーザガ
ス劣化の問題はどうしても解決しなければならない課題
である。
この問題を解決するための一方法として、一般に上記不
純物の蒸気圧がXeやHClの蒸気圧より低いことを利用し
て不純物を冷却トラップし、不足したHClを補給する方
法が知られており、このガス精製法によりレーザガスの
寿命を延ばすことができる。
純物の蒸気圧がXeやHClの蒸気圧より低いことを利用し
て不純物を冷却トラップし、不足したHClを補給する方
法が知られており、このガス精製法によりレーザガスの
寿命を延ばすことができる。
ところが、この方法の問題はトラップされた塩化物に相
当するHCl量がいくらであるかにをいかにして検知し、
適量のHClを添加してやるかという点にある。現在のHCl
検出器はこの目的に用いるためには信頼性の面で十分と
言えないのが現状である。また、このようなシステムで
はHClをボンベから供給するが、HClは毒性の高いガスで
あるからボンベから自動供給することは危険が伴い。な
お、この点に関してはHClを自動供給する場合に限った
わけでなく、HClをボンベで保管すること自体が注意を
要し、大がかりな排気装置を必要になる等の問題を含ん
でいる。
当するHCl量がいくらであるかにをいかにして検知し、
適量のHClを添加してやるかという点にある。現在のHCl
検出器はこの目的に用いるためには信頼性の面で十分と
言えないのが現状である。また、このようなシステムで
はHClをボンベから供給するが、HClは毒性の高いガスで
あるからボンベから自動供給することは危険が伴い。な
お、この点に関してはHClを自動供給する場合に限った
わけでなく、HClをボンベで保管すること自体が注意を
要し、大がかりな排気装置を必要になる等の問題を含ん
でいる。
本発明は上記のようなXeClエキシマレーザにおけるHCl
供給法の欠点を解決するためになされたものであり、そ
の目的はレーザ発振に最適なHCl濃度を維持するように
自動的にHClを供給できる安全，かつ簡便なHCl供給手段
を備えたエキシマレーザ装置を得ることにある。
供給法の欠点を解決するためになされたものであり、そ
の目的はレーザ発振に最適なHCl濃度を維持するように
自動的にHClを供給できる安全，かつ簡便なHCl供給手段
を備えたエキシマレーザ装置を得ることにある。
上記課題を解決するために、この発明によれば、希ガス
および塩化水素（HCl）ガスをレーザ媒質とするエキシ
マレーザ装置において、金属塩化物と水素（H2）との反
応により塩化水素を供給する塩化水素発生器を備えてい
るものとする。
および塩化水素（HCl）ガスをレーザ媒質とするエキシ
マレーザ装置において、金属塩化物と水素（H2）との反
応により塩化水素を供給する塩化水素発生器を備えてい
るものとする。
上記手段において、所定濃度の水素（H2）ガスを含むレ
ーザガスと、その循環系に所定量収納された加熱状態の
金属塩化物との反応に基づいて塩化水素（HCl）ガスを
生成する塩化水素発生器（HCl発生器）を備えるよう構
成したことにより、レーザガス中の水素濃度に見合う塩
化水素が発生器で生成されるとともに、塩化水素がレー
ザ装置の構成材料と反応して塩化不純物の生成に消費さ
れる際、分離された水素ガスが再び金属塩化物と反応し
て新たな塩化水素を発生するので、収納された金属塩化
物中の塩素が消費されるまで、レーザガス中の塩化水素
濃度がほぼ一定に維持できるとともに、活性の高い塩化
水素ガスを系外に貯蔵かつ供給する必要がないのでエキ
シマレーザ装置の安全性を著しく向上することができ
る。
ーザガスと、その循環系に所定量収納された加熱状態の
金属塩化物との反応に基づいて塩化水素（HCl）ガスを
生成する塩化水素発生器（HCl発生器）を備えるよう構
成したことにより、レーザガス中の水素濃度に見合う塩
化水素が発生器で生成されるとともに、塩化水素がレー
ザ装置の構成材料と反応して塩化不純物の生成に消費さ
れる際、分離された水素ガスが再び金属塩化物と反応し
て新たな塩化水素を発生するので、収納された金属塩化
物中の塩素が消費されるまで、レーザガス中の塩化水素
濃度がほぼ一定に維持できるとともに、活性の高い塩化
水素ガスを系外に貯蔵かつ供給する必要がないのでエキ
シマレーザ装置の安全性を著しく向上することができ
る。
以下、この発明を実施例に基づいて説明する。
第１図はこの発明の実施例装置を示す概略構成図、第２
図は実施例装置におけるレーザチャンバーの原理的説明
図、第３図は実施例装置における各種金属塩化物を示す
特性線図である。エキシマレーザの励起法には電子線に
よるものと放電によるものがあるが、実用的なのは後者
である。この中で、本実施例で用いるのは自動予備電離
型と呼ばれるもので、その放電回路を第２図に示す。レ
ーザチャンバー１内のコンデンサ1Cは抵抗1Rを介して高
電圧電源＋HVにより充電された状態にある。この状態で
スイッチ1Sを閉じると1Cの電荷はコンデンサ2Cに移行す
る。1Cと2Cとを結ぶ回路の途中に小さなギャップｇを作
っておくと電荷の移行時にそこでアーク放電が生じる。
このアークから放射される紫外光で主電極（アノード２
およびカソード３）間のレーザガスが予備電離される。
2Cの電位が上昇し放電開始電圧に達すると、主電極間で
グロー放電（主放電）が始まる。この主放電によりレー
ザガスが励起され、レーザが発振する。第１図において
レーザチャンバー１のアノード２とカソード３は棒状で
平行に配設されており、この間をレーザビームが通る。
一般に、エキシマレーザで発振のくり返し周波数を上げ
るためにはチェンバー内のレーザガスを高速で循環して
電極間のレーザガスを新鮮な状態に保つ必要がある。本
実施例ではこのガスの循環をチェンバー内の図示しない
クロスファンで行っており、レーザビームは光学窓4a,4
bから外部に出て全反射鏡５と出力鏡６との間を往復し
て発振する。
図は実施例装置におけるレーザチャンバーの原理的説明
図、第３図は実施例装置における各種金属塩化物を示す
特性線図である。エキシマレーザの励起法には電子線に
よるものと放電によるものがあるが、実用的なのは後者
である。この中で、本実施例で用いるのは自動予備電離
型と呼ばれるもので、その放電回路を第２図に示す。レ
ーザチャンバー１内のコンデンサ1Cは抵抗1Rを介して高
電圧電源＋HVにより充電された状態にある。この状態で
スイッチ1Sを閉じると1Cの電荷はコンデンサ2Cに移行す
る。1Cと2Cとを結ぶ回路の途中に小さなギャップｇを作
っておくと電荷の移行時にそこでアーク放電が生じる。
このアークから放射される紫外光で主電極（アノード２
およびカソード３）間のレーザガスが予備電離される。
2Cの電位が上昇し放電開始電圧に達すると、主電極間で
グロー放電（主放電）が始まる。この主放電によりレー
ザガスが励起され、レーザが発振する。第１図において
レーザチャンバー１のアノード２とカソード３は棒状で
平行に配設されており、この間をレーザビームが通る。
一般に、エキシマレーザで発振のくり返し周波数を上げ
るためにはチェンバー内のレーザガスを高速で循環して
電極間のレーザガスを新鮮な状態に保つ必要がある。本
実施例ではこのガスの循環をチェンバー内の図示しない
クロスファンで行っており、レーザビームは光学窓4a,4
bから外部に出て全反射鏡５と出力鏡６との間を往復し
て発振する。
次に本発明によるレーザガス発生の機能を第１図に基づ
き運転の手順を追って説明する。運転に先立ってHCl発
生器10内に金属塩化物としての塩化銀（AgCl）11を収納
する。はじめに、バルブV1を開き、ハロゲンフィルター
８を通してロータリーポンプ13でチェンバー１およびガ
ス循環ライン中の大気および水分を十分に排気してお
く。次にXeを充填したボンベ21の減圧弁V2を開き、流量
調節弁V3を操作してチェンバー内の圧力が所定の値（約
30torr）になるまでXeを注入する。圧力の調節は圧力計
９により行う。さらにヘリウム（He）中に0.07％の水素
（H2）を含むガスを充填したボンベ22の減圧弁V4を開
き、弁V3を調節してチェンバー内のガス圧が約３気圧に
なるようにH2とHeとの混合ガスを注入する。これでガス
の充填が終了する。この状態でH2の濃度は約1.5torrで
ある。次に冷却トラップ15の温度を−100〜−150℃に設
定する。この冷却トラップは流体窒素で冷却しその温度
が調節できる構造となっている。HCl発生器10内のAgC
11はヒータ12で加熱するようになっており、その温度は
400℃に設定する。この状態でガス循環ポンプ14を駆動
するとH2はAgClと反応してHClを発生し、その濃度は約3
torrとなる。これで準備が整った。電源を投入すること
により波長308nmのレーザ光が発振する。レーザ運転中
は循環ポンプ14は連続運転とする。発生した不純物ガス
は冷却トラップ15で凝縮し除去される。また、ダストは
フィルタ８で除去される。不純物が発生した分だけH2が
残留し、このH2がAgClと反応して新たにHClを発生する
からレーザガス30中のHCl濃度は一定に保たれ、レーザ
のパワーも一定値を維持する。運転はAgCl中の塩素がす
べて消費されるまで可能であり、毒性の高い塩化水素を
外部から補給する必要がないので、安全性の高い装置が
得られる。以上の実施例は長期連続運転を前提とするも
のであるが、短期間の運転を目的とする場合は冷却トラ
ップ15およびフィルタ16は必ずしも必要としない。また
金属塩化物をレーザチェンバー内に収納することも可能
である。なお、上記の実施例では、AgClを加熱する構造
となっているが、室温にて水素還元が可能な金属塩化物
を用いる場合は、加熱機構は不要である。
き運転の手順を追って説明する。運転に先立ってHCl発
生器10内に金属塩化物としての塩化銀（AgCl）11を収納
する。はじめに、バルブV1を開き、ハロゲンフィルター
８を通してロータリーポンプ13でチェンバー１およびガ
ス循環ライン中の大気および水分を十分に排気してお
く。次にXeを充填したボンベ21の減圧弁V2を開き、流量
調節弁V3を操作してチェンバー内の圧力が所定の値（約
30torr）になるまでXeを注入する。圧力の調節は圧力計
９により行う。さらにヘリウム（He）中に0.07％の水素
（H2）を含むガスを充填したボンベ22の減圧弁V4を開
き、弁V3を調節してチェンバー内のガス圧が約３気圧に
なるようにH2とHeとの混合ガスを注入する。これでガス
の充填が終了する。この状態でH2の濃度は約1.5torrで
ある。次に冷却トラップ15の温度を−100〜−150℃に設
定する。この冷却トラップは流体窒素で冷却しその温度
が調節できる構造となっている。HCl発生器10内のAgC
11はヒータ12で加熱するようになっており、その温度は
400℃に設定する。この状態でガス循環ポンプ14を駆動
するとH2はAgClと反応してHClを発生し、その濃度は約3
torrとなる。これで準備が整った。電源を投入すること
により波長308nmのレーザ光が発振する。レーザ運転中
は循環ポンプ14は連続運転とする。発生した不純物ガス
は冷却トラップ15で凝縮し除去される。また、ダストは
フィルタ８で除去される。不純物が発生した分だけH2が
残留し、このH2がAgClと反応して新たにHClを発生する
からレーザガス30中のHCl濃度は一定に保たれ、レーザ
のパワーも一定値を維持する。運転はAgCl中の塩素がす
べて消費されるまで可能であり、毒性の高い塩化水素を
外部から補給する必要がないので、安全性の高い装置が
得られる。以上の実施例は長期連続運転を前提とするも
のであるが、短期間の運転を目的とする場合は冷却トラ
ップ15およびフィルタ16は必ずしも必要としない。また
金属塩化物をレーザチェンバー内に収納することも可能
である。なお、上記の実施例では、AgClを加熱する構造
となっているが、室温にて水素還元が可能な金属塩化物
を用いる場合は、加熱機構は不要である。
つぎに、この発明の実施例装置で使用可能な金属塩化物
の選択の仕方について説明する。この発明におけるHCl
発生器は金属塩化物を水素ガスで還元してHClを発生す
るものであり、金属塩化物としては、（イ）H2による還
元が熱力学的に可能であること、（ロ）試薬として安定
かつ取扱いやすいこと、（ハ）安価であること、などの
諸条件を満たすことが求められる。このうち、（イ）に
関しては反応に関与する物質の標準生成Gibbs自由エネ
ルギーΔGf 0と標準エントロピーS0とから推定すること
ができる。例えば、塩化銀を用いた場合次式で表わされ
る。
の選択の仕方について説明する。この発明におけるHCl
発生器は金属塩化物を水素ガスで還元してHClを発生す
るものであり、金属塩化物としては、（イ）H2による還
元が熱力学的に可能であること、（ロ）試薬として安定
かつ取扱いやすいこと、（ハ）安価であること、などの
諸条件を満たすことが求められる。このうち、（イ）に
関しては反応に関与する物質の標準生成Gibbs自由エネ
ルギーΔGf 0と標準エントロピーS0とから推定すること
ができる。例えば、塩化銀を用いた場合次式で表わされ
る。
ただしΔGf 0の単位はkJmol-1，S0の単位はkJk-1molであ
る。
る。
これらから反応に伴う標準自由エネルギー変化ΔG0と標
準エントロピー変化ΔS0を求めると ΔG0＝−95.3−（−109.8）＝14.5 ……（２） ΔS0＝0.187＋0.0426−0.0962-1/2×0.131＝0.0679……
（３） となる。ΔG0が正であることは標準状態，すなわち25
℃,1気圧では反応（イ）は進まないことを意味する。し
かし下式においてΔS0が正である場合、温度Ｔを上げる
ことにより平衡が生成物側にシフトする可能性がある。
準エントロピー変化ΔS0を求めると ΔG0＝−95.3−（−109.8）＝14.5 ……（２） ΔS0＝0.187＋0.0426−0.0962-1/2×0.131＝0.0679……
（３） となる。ΔG0が正であることは標準状態，すなわち25
℃,1気圧では反応（イ）は進まないことを意味する。し
かし下式においてΔS0が正である場合、温度Ｔを上げる
ことにより平衡が生成物側にシフトする可能性がある。
上式において、ΔＳは温度の関数であるが大きくは変化
しない。そこで横軸をTc（℃），縦軸をΔＧにとってTc
＝25℃，ΔＧ＝ΔG0を通り、勾配を−ΔS0とする直線を
高温側へ外挿すると、温度を上げることによってΔＧが
負になるかどうかを予測することができる。第３図はこ
のようにして求めた種々の金属塩化物のΔＧ−Tc特性線
図である。これらの中で塩化銀AgClに対する直線は約24
0℃でΔＧ＝０（横軸）と交わっており、この温度を越
えると平衡は生成物側へシフトすることになる。ΔＧは
次式で求められる。
しない。そこで横軸をTc（℃），縦軸をΔＧにとってTc
＝25℃，ΔＧ＝ΔG0を通り、勾配を−ΔS0とする直線を
高温側へ外挿すると、温度を上げることによってΔＧが
負になるかどうかを予測することができる。第３図はこ
のようにして求めた種々の金属塩化物のΔＧ−Tc特性線
図である。これらの中で塩化銀AgClに対する直線は約24
0℃でΔＧ＝０（横軸）と交わっており、この温度を越
えると平衡は生成物側へシフトすることになる。ΔＧは
次式で求められる。
ΔＧ＝−RT1nKp ……（５） Ｒ＝ガス定数 ＝0.008314 kJ/K・mol 上式を用い、塩化銀11の温度Tc＝400℃，ΔＧ＝−10.5k
Jにおける平衡定数Kpを求めると、Kp＝6.53となる。こ
こで、PHCl，PH2はそれぞれHClとH2の分圧（atm）であ
る。これは全圧＝1atmにおける値であるが、理想気体を
仮定するとKpは全圧に無関係である。今、XeClエキシマ
レーザにおけるPHClを４×10-3atm（3torr）とすると、
これと平衡するＰPH2は3.75×10-7atm（2.9×10-4tor
r）となる。すなわち、この条件ではH2はほとんど反応
してHClとなる。同様に検討した第３図の化合物のΔＧ
−Tc特性線図から熱力学的にH2による還元に有利な物質
は塩化白金II（PtCl2），塩化パラジウムII（PdCl2），
塩化鉄III（FeCl3），塩化銅II（CuCl2），塩化銀（AgC
l）であることがわかる。また反応温度は若干高くなる
が、塩化銅（CuCl），塩化ニッケル（NiCl2）も使用可
能である。さらにΔGf 0，S0のデータがないため熱力学
的な検討はできないものの実際にH2で還元可能な物質と
して塩化ルテニウム（RuCl2），塩化ロジウム（RhCl2）
等もこの目的に用いることができる。
Jにおける平衡定数Kpを求めると、Kp＝6.53となる。こ
こで、PHCl，PH2はそれぞれHClとH2の分圧（atm）であ
る。これは全圧＝1atmにおける値であるが、理想気体を
仮定するとKpは全圧に無関係である。今、XeClエキシマ
レーザにおけるPHClを４×10-3atm（3torr）とすると、
これと平衡するＰPH2は3.75×10-7atm（2.9×10-4tor
r）となる。すなわち、この条件ではH2はほとんど反応
してHClとなる。同様に検討した第３図の化合物のΔＧ
−Tc特性線図から熱力学的にH2による還元に有利な物質
は塩化白金II（PtCl2），塩化パラジウムII（PdCl2），
塩化鉄III（FeCl3），塩化銅II（CuCl2），塩化銀（AgC
l）であることがわかる。また反応温度は若干高くなる
が、塩化銅（CuCl），塩化ニッケル（NiCl2）も使用可
能である。さらにΔGf 0，S0のデータがないため熱力学
的な検討はできないものの実際にH2で還元可能な物質と
して塩化ルテニウム（RuCl2），塩化ロジウム（RhCl2）
等もこの目的に用いることができる。
次に条件（ロ）に関してまず考えなければならないのは
潮解性があるかどうかである。この性質があると装置を
大気開放にしたときに水を吸収し、その後の運転で副反
応をおこしたり，水分を放出して腐食の原因となる場合
もある。上記の化合物の中で潮解性の強いのはFeCl3，C
uCl2であり、FeCl3,CuClも前二者ほどではないが潮解性
がある。この他の性質としてはFeCl3が昇華しやすい点
で注意を要する。
潮解性があるかどうかである。この性質があると装置を
大気開放にしたときに水を吸収し、その後の運転で副反
応をおこしたり，水分を放出して腐食の原因となる場合
もある。上記の化合物の中で潮解性の強いのはFeCl3，C
uCl2であり、FeCl3,CuClも前二者ほどではないが潮解性
がある。この他の性質としてはFeCl3が昇華しやすい点
で注意を要する。
条件（ハ）に関してはPtCl2が高価であることを除けば
いずれも許容範囲であると言える。
いずれも許容範囲であると言える。
以上述べた金属塩化物の性質から、XeClエキシマレーザ
におけるHCl供給に用いるのに最も適した化合物はPdCl2
とAgClである。しかしながら、潮解性物質であっても湿
気に触れないようにすることはそれほど困難なことでは
ないし、PtCl2が高価であってもPtを回収すれば実際の
価格は1/2程度となることを考えれば上記の化合物はほ
とんど使用可能であると考えてよい。
におけるHCl供給に用いるのに最も適した化合物はPdCl2
とAgClである。しかしながら、潮解性物質であっても湿
気に触れないようにすることはそれほど困難なことでは
ないし、PtCl2が高価であってもPtを回収すれば実際の
価格は1/2程度となることを考えれば上記の化合物はほ
とんど使用可能であると考えてよい。
この発明は前述のように、XeClエキシマレーザ装置のHC
l発生器を、レーザガス中に所定濃度混合された水素ガ
スと、レーザガスチャンバーあるいはレーザガスの循環
通路に所定量収納され所定濃度に加熱された金属塩化物
との反応によりHClガスを生成するよう構成した。その
結果、レーザの発生に必要なHClが金属塩化物を水素ガ
スが還元する化学反応によって連続的に発生し、かつ不
純物の生成により消費されるHClの損失をも自動的に補
給できるので、レーザガス中のHCl濃度を一定に保持し
て安定してレーザを発生でき、かつ不純物の生成に消費
されるHCl量の検出やその補給量の制御を必要としない
ので、簡素化かつ高信頼化された装置で長期にわたる連
続運転が可能なエキシマレーザ装置を提供することがで
きる。また、毒性の高いHClガスボンベを必要とせず、
その代わりに爆発限界より遥かに低い水素ガスをキャリ
アガスとしてのHe中に混合したボンベを用いることがで
きるので、安全性に優れたエキシマレーザ装置が得られ
る。
l発生器を、レーザガス中に所定濃度混合された水素ガ
スと、レーザガスチャンバーあるいはレーザガスの循環
通路に所定量収納され所定濃度に加熱された金属塩化物
との反応によりHClガスを生成するよう構成した。その
結果、レーザの発生に必要なHClが金属塩化物を水素ガ
スが還元する化学反応によって連続的に発生し、かつ不
純物の生成により消費されるHClの損失をも自動的に補
給できるので、レーザガス中のHCl濃度を一定に保持し
て安定してレーザを発生でき、かつ不純物の生成に消費
されるHCl量の検出やその補給量の制御を必要としない
ので、簡素化かつ高信頼化された装置で長期にわたる連
続運転が可能なエキシマレーザ装置を提供することがで
きる。また、毒性の高いHClガスボンベを必要とせず、
その代わりに爆発限界より遥かに低い水素ガスをキャリ
アガスとしてのHe中に混合したボンベを用いることがで
きるので、安全性に優れたエキシマレーザ装置が得られ
る。
第１図はこの発明の実施例装置を示す概略構成図、第２
図は実施例装置におけるレーザチャンバー部分の原理的
説明図、第３図は実施例装置における各種金属塩化物を
示すΔＧ−Tc特性線図である。 1:レーザチャンバー、10:HCl発生器、11:金属塩化物、1
2:ヒータ、13:ロータリーポンプ、14:（レーザ）ガス循
環ポンプ、15:冷却トラップ、16:フィルタ、21:Xeボン
ベ、22:（H2＋He）ボンベ、V1,V2:減圧弁、V3:流量調節
弁。
図は実施例装置におけるレーザチャンバー部分の原理的
説明図、第３図は実施例装置における各種金属塩化物を
示すΔＧ−Tc特性線図である。 1:レーザチャンバー、10:HCl発生器、11:金属塩化物、1
2:ヒータ、13:ロータリーポンプ、14:（レーザ）ガス循
環ポンプ、15:冷却トラップ、16:フィルタ、21:Xeボン
ベ、22:（H2＋He）ボンベ、V1,V2:減圧弁、V3:流量調節
弁。
Claims (1)
- 【請求項１】希ガスおよび塩化水素（HCl）ガスをレー
ザ媒質とするエキシマレーザ装置において、金属塩化物
と水素（H2）との反応により塩化水素を供給する塩化水
素発生器を備えてなることを特徴とするエキシマレーザ
装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63250152A JPH0756905B2 (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | エキシマレーザ装置 |
| US07/416,964 US4958356A (en) | 1988-10-04 | 1989-10-04 | Excimer laser apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63250152A JPH0756905B2 (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | エキシマレーザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0297077A JPH0297077A (ja) | 1990-04-09 |
| JPH0756905B2 true JPH0756905B2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=17203595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63250152A Expired - Lifetime JPH0756905B2 (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | エキシマレーザ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4958356A (ja) |
| JP (1) | JPH0756905B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9011535D0 (en) * | 1990-05-23 | 1990-07-11 | Oxford Lasers Ltd | Gas management system |
| DE4137352C2 (de) * | 1990-11-20 | 1997-07-03 | Lambda Physik Gmbh | Excimer-Laser mit Chlorwasserstoff |
| DE4132148C2 (de) * | 1991-09-26 | 1996-11-21 | Wb Laser Wegmann Baasel Laser | Pumpenanordnung für einen Gasentladungslaser |
| GB9124948D0 (en) * | 1991-11-23 | 1992-01-22 | Oxford Lasers Ltd | Improvements in halogen generators |
| GB9124949D0 (en) * | 1991-11-23 | 1992-01-22 | Oxford Lasers Ltd | Improvements in halogen generators |
| GB2269266B (en) * | 1992-07-30 | 1995-11-22 | Eev Ltd | Metal vapour laser apparatus |
| JP2816813B2 (ja) * | 1994-04-12 | 1998-10-27 | 株式会社小松製作所 | エキシマレーザ装置 |
| US5594753A (en) * | 1994-04-25 | 1997-01-14 | Autonomous Technology Corporation | Cartridge excimer laser system |
| US6609540B1 (en) * | 1999-06-24 | 2003-08-26 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for supplying fluorine gas |
| JP2001024265A (ja) * | 1999-07-05 | 2001-01-26 | Komatsu Ltd | 超狭帯域化フッ素レーザ装置 |
| NL1027327C2 (nl) * | 2004-10-25 | 2006-04-26 | Sgt Singapore Holdings Pte Ltd | Werkwijze en inrichting voor het uitvoeren van een laserbewerking alsmede gebruik van een snelwisselfilter bij een dergelijke laserbewerking. |
| JP6770526B2 (ja) | 2015-11-13 | 2020-10-14 | ギガフォトン株式会社 | レーザガス精製システム及びレーザシステム |
| JP6568311B2 (ja) * | 2016-05-09 | 2019-08-28 | ギガフォトン株式会社 | レーザ装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4317087A (en) * | 1980-03-04 | 1982-02-23 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Apparatus for improving the working time of the XeBr laser |
| US4674099A (en) * | 1984-05-01 | 1987-06-16 | Turner Robert E | Recycling of gases for an excimer laser |
| CA1298959C (en) * | 1985-09-28 | 1992-04-21 | Kohzo Hakuta | Method of refining rare gas halide excimer laser gas |
| US4661963A (en) * | 1985-10-17 | 1987-04-28 | Westinghouse Electric Corp. | Recovery system for xenon chloride laser |
-
1988
- 1988-10-04 JP JP63250152A patent/JPH0756905B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-10-04 US US07/416,964 patent/US4958356A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4958356A (en) | 1990-09-18 |
| JPH0297077A (ja) | 1990-04-09 |
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