JPH0832157A - Gas laser device - Google Patents

Gas laser device

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Publication number
JPH0832157A
JPH0832157A JP15980794A JP15980794A JPH0832157A JP H0832157 A JPH0832157 A JP H0832157A JP 15980794 A JP15980794 A JP 15980794A JP 15980794 A JP15980794 A JP 15980794A JP H0832157 A JPH0832157 A JP H0832157A
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JP
Japan
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voltage side
side electrode
electrodes
voltage
electrode
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Application number
JP15980794A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinji Kobayashi
伸次 小林
Kiyohisa Terai
清寿 寺井
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH0832157A publication Critical patent/JPH0832157A/en
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Abstract

PURPOSE:To prevent the occurrence of such a case that the output of a gas laser device drops even when the discharging electrode pair of the laser device is divided into a plurality of pairs by suppressing electrical interference between each electrode pair. CONSTITUTION:A discharging space 14 is formed between high-voltage side electrodes 11 and 12 and a low-voltage side electrode 13. The terminals 11c and 12c installed to the electrodes 11 and 12 are axisymmetrically counterposed to each other with respect to the gap between the electrodes 11 and 12 near the gap. A phase synchronizing circuit 20 for synchronizing the phases of electric power supplied to the electrodes 11 and 12 is provided between the terminals 11c and 12c and high-frequency power amplifiers 18 and 19.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電極間に高周波電圧を
印加して放電を行わせることによりレーザ光を発振させ
るガスレーザ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas laser device which oscillates laser light by applying a high frequency voltage between electrodes to cause discharge.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3には、一般的なガスレーザ装置の縦
断面構造が示されている。この図3において、断面矩形
状をなす外部風洞1内には、断面U字状の金属製内部風
洞2が設けられている。外部風洞1側には、その上面中
央部に平板状の第1の誘電体3aが気密に取り付けら
れ、内部風洞2側には、その上面開口部分を閉鎖するよ
うにして平板状の第2の誘電体3bが気密に取り付けら
れており、これら誘電体3a、3b間に所定ギャップの
放電空間5が存する構成となっている。また、第1の誘
電体3aの上面中央部には高圧側電極4aが取り付けら
れ、第2の誘電体3bの下面中央部には低圧側電極4b
が設けられており、これら電極4a、4b間には交流電
源6から高周波電圧が印加される構成となっている。
2. Description of the Related Art FIG. 3 shows a vertical sectional structure of a general gas laser device. In FIG. 3, a metallic internal wind tunnel 2 having a U-shaped cross section is provided in an external wind tunnel 1 having a rectangular cross section. A flat plate-shaped first dielectric body 3a is airtightly attached to the center of the upper surface of the outer wind tunnel 1 side, and a flat plate-shaped second dielectric member 3a is formed on the inner wind tunnel 2 side so as to close the upper opening portion thereof. The dielectric 3b is attached in an airtight manner, and the discharge space 5 having a predetermined gap exists between the dielectrics 3a and 3b. Further, the high voltage side electrode 4a is attached to the center of the upper surface of the first dielectric 3a, and the low voltage side electrode 4b is attached to the center of the lower surface of the second dielectric 3b.
Is provided, and a high-frequency voltage is applied from the AC power supply 6 between the electrodes 4a and 4b.

【0003】外部風洞1及び内部風洞2間の空間部に
は、レーザガスが60Torr程度の圧力で封入され、内部
風洞2内は外気に連通される。外部風洞1内の下部に
は、レーザガスを矢印A方向に循環させるための送風機
7及び放電空間5を流れた後のレーザガスを冷却するた
めの熱交換器8が配置される。
Laser gas is sealed in a space between the outer wind tunnel 1 and the inner wind tunnel 2 at a pressure of about 60 Torr, and the inside of the inner wind tunnel 2 is communicated with the outside air. A blower 7 for circulating the laser gas in the direction of arrow A and a heat exchanger 8 for cooling the laser gas after flowing through the discharge space 5 are arranged in the lower part of the external wind tunnel 1.

【0004】このような構成のガスレーザ装置において
は、電極4a、4b間に交流電源6からの高周波電圧が
印加されると、第1の誘電体3a及び第2の誘電体3b
を介して放電空間5に交流放電が生起されるようにな
り、その放電空間5を流れるレーザガスが励起されてレ
ーザ光9が紙面に対し直交した方向に発生するようにな
る。
In the gas laser device having such a structure, when a high frequency voltage is applied from the AC power source 6 between the electrodes 4a and 4b, the first dielectric 3a and the second dielectric 3b are formed.
An alternating current discharge is generated in the discharge space 5 via the laser beam, the laser gas flowing in the discharge space 5 is excited, and the laser light 9 is generated in the direction orthogonal to the paper surface.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、KW級以上
の大出力のガスレーザ装置を実現するに当たっては、高
周波電力供給用の交流電源6の出力も大きくする必要が
ある。この場合、交流電源6は、半導体素子を使用して
構成することが一般的となっているが、半導体素子の電
流容量に制限があるという関係上、多数の半導体素子を
用いて電力合成するという回路構成が必要になるもので
ある。しかし、このような構成では、上述した電力合成
の際の損失が増大するという問題点がある。そこで、従
来では、レーザ出力を大きく設定する場合には、電極対
を複数に分割し、各分割電極対に対して高周波電力を印
加するための複数の交流電源を設けることが行われてい
る。つまり、図3に示した例の場合には、高圧側電極4
aを紙面方向に複数に分割し、各分割電極に高周波電力
を供給するための複数の交流電源を設ける構成が採用さ
れることになるものである。
By the way, in order to realize a high power gas laser device of KW class or higher, it is necessary to increase the output of the AC power supply 6 for supplying high frequency power. In this case, the AC power supply 6 is generally configured by using semiconductor elements, but because of the limitation of the current capacity of the semiconductor elements, it is said that power is combined using a large number of semiconductor elements. It requires a circuit configuration. However, in such a configuration, there is a problem that the above-described loss in power combining increases. Therefore, conventionally, when the laser output is set to a large value, the electrode pair is divided into a plurality of pieces, and a plurality of AC power supplies for applying high-frequency power to each divided electrode pair are provided. That is, in the case of the example shown in FIG.
A configuration in which a is divided into a plurality of parts in the paper surface direction and a plurality of alternating-current power supplies for supplying high-frequency power to each divided electrode is adopted.

【0006】しかしながら、このように構成した場合に
は、各電極対に印加される電圧の位相が、隣接する電極
対間の互いに近接した部分でずれる場合がある。このよ
うな現象が発生したときには、両者間での電気的な干渉
に応じた定在波を生ずるようになり、このため、電極上
での電位分布が不均一になって、レーザ出力の低下とい
う問題点を惹起するようになる。
However, in the case of such a configuration, the phase of the voltage applied to each electrode pair may deviate in the portions close to each other between the adjacent electrode pairs. When such a phenomenon occurs, a standing wave is generated according to the electrical interference between the two, and therefore the potential distribution on the electrode becomes non-uniform and the laser output decreases. It causes problems.

【0007】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、放電用の電極対を複数に分割した場
合でも、各電極対間での電気的な干渉を抑制できてレー
ザ出力が低下する事態を未然に防止できるようになるガ
スレーザ装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to suppress electric interference between the electrode pairs even when the electrode pair for discharge is divided into a plurality of laser outputs. It is an object of the present invention to provide a gas laser device capable of preventing a situation where the power consumption is lowered.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、レーザガスが封入された放電空間を挟んで
対向した状態で配置された高圧側電極及び低圧側電極を
複数対備え、これら高圧側電極及び低圧側電極間に交流
電源からの高周波電圧を印加するようにしたガスレーザ
装置において、前記交流電源による電源供給経路に、前
記高圧側電極及び低圧側電極の各対への供給電源の位相
を一致させるための位相同期手段を設ける構成としたも
のである(請求項1)。
In order to achieve the above object, the present invention comprises a plurality of pairs of high-voltage side electrodes and low-voltage side electrodes which are arranged in a state of being opposed to each other with a discharge space filled with laser gas interposed therebetween. In a gas laser device adapted to apply a high-frequency voltage from an AC power supply between a high-voltage side electrode and a low-voltage side electrode, in a power supply path by the AC power supply, a power supply to each pair of the high-voltage side electrode and the low-voltage side electrode The configuration is such that phase synchronization means for matching the phases is provided (Claim 1).

【0009】この場合、複数の高圧側電極に対する給電
点を、隣接する高圧側電極間において線対称配置となる
ように構成することができる(請求項2)。
In this case, the feeding points for the plurality of high-voltage electrodes can be arranged in line symmetry between the adjacent high-voltage electrodes (claim 2).

【0010】また、上記のような線対称配置となる給電
点を、各高圧側電極における隣接部位の近傍に互いに対
向した状態で配置する構成としても良い(請求項3)。
Further, the feed points having the above-mentioned line-symmetrical arrangement may be arranged in the vicinity of adjacent portions of each high voltage side electrode so as to face each other (claim 3).

【0011】さらに、対をなす高圧側電極及び低圧側電
極間には、各高圧側電極における互いの隣接部分での電
圧位相が等しくなるように調節する分布定数回路を設け
る構成としても良い(請求項4)。
Further, a distributed constant circuit may be provided between the high voltage side electrode and the low voltage side electrode forming a pair so as to adjust the voltage phases at the adjacent portions of the high voltage side electrodes to be equal (claims). Item 4).

【0012】[0012]

【作用】請求項1記載のガスレーザ装置によれば、複数
対の高圧側電極及び低圧側電極間に交流電源から高周波
電圧が印加されると、それら電極間で交流放電が生起さ
れるため、放電空間内のレーザガスが励起されてレーザ
光が発生する。この場合、交流電源による電源供給経路
には、高圧側電極及び低圧側電極の各対への供給電源の
位相を一致させるための位相同期手段が設けられている
から、複数の電極対に印加される電圧の位相がそれら電
極対の隣接部分でずれにくくなる。このため、上記電極
対の隣接部分において電気的干渉による定在波が発生し
にくくなり、電極上での電位分布が不均一になることに
起因したレーザ出力の低下という事態を未然に防止でき
るようになる。
According to the gas laser device of the present invention, when a high frequency voltage is applied from an AC power supply between a plurality of pairs of high-voltage side electrodes and low-voltage side electrodes, an AC discharge is generated between the electrodes, so that the discharge is performed. The laser gas in the space is excited to generate laser light. In this case, since the power supply path by the AC power supply is provided with the phase synchronization means for matching the phases of the power supplies to the pairs of the high voltage side electrode and the low voltage side electrode, it is applied to a plurality of electrode pairs. The phase of the applied voltage is less likely to shift in the adjacent portions of the electrode pairs. Therefore, it becomes difficult to generate a standing wave due to electrical interference in the adjacent portion of the electrode pair, and it is possible to prevent a situation in which the laser output is reduced due to the non-uniform potential distribution on the electrode. become.

【0013】請求項2記載のガスレーザ装置では、複数
の高圧側電極に対する給電点が、隣接する高圧側電極間
において線対称配置となっているから、各高圧側電極に
おいて、給電点から他の高圧側電極との隣接部分までの
分布定数が一定化するようになる。このため、高圧側電
極及び低圧側電極の各対に電圧が印加された状態におい
て、それら電極対の隣接部分での位相ずれが小さくなる
から、レーザ出力が低下する事態を確実に防止できるよ
うになる。
In the gas laser device according to the second aspect of the invention, since the feeding points for the plurality of high voltage side electrodes are arranged in line symmetry between the adjacent high voltage side electrodes, at each high voltage side electrode, another high voltage side from the feeding point. The distribution constant up to the portion adjacent to the side electrode becomes constant. Therefore, when a voltage is applied to each pair of the high-voltage side electrode and the low-voltage side electrode, the phase shift in the adjacent portion of the electrode pair becomes small, so that it is possible to reliably prevent the situation where the laser output is reduced. Become.

【0014】請求項3記載のガスレーザ装置では、上記
のような線対称配置とされる給電点が、各高圧側電極に
おける隣接部位の近傍に互いに対向した状態で配置され
るから、上記のような電極対の隣接部分での位相ずれ
を、さらに小さくできるようになる。
In the gas laser device according to the third aspect of the present invention, the feed points arranged in the above-mentioned line-symmetrical arrangement are arranged in the vicinity of the adjacent portions of each high voltage side electrode so as to face each other. It is possible to further reduce the phase shift in the adjacent portion of the electrode pair.

【0015】請求項4記載のガスレーザ装置では、対を
なす高圧側電極及び低圧側電極間に、各高圧側電極にお
ける互いの隣接部分での電圧位相が等しくなるように調
節する分布定数回路が設けられているから、高圧側電極
及び低圧側電極の各対に電圧が印加された状態における
上記隣接部分での位相ずれを、より一層小さくできるよ
うになって、レーザ出力の低下防止に寄与できるように
なる。
In the gas laser device according to the fourth aspect of the present invention, a distributed constant circuit is provided between the pair of high-voltage side electrodes and low-voltage side electrodes so as to adjust the voltage phases of adjacent parts of the high-voltage side electrodes to be equal. Therefore, it is possible to further reduce the phase shift in the adjacent portion in the state where voltage is applied to each pair of the high-voltage side electrode and the low-voltage side electrode, and to contribute to the prevention of the reduction of the laser output. become.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の一実施例について図1及び図
2を参照しながら説明する。図1には、ガスレーザ装置
の概略構成が、真空容器を除去した状態で実体的に示さ
れている。但し、このガスレーザ装置は、熱伝導を利用
してレーザガスの温度上昇を抑制する形式のものであ
り、ガス循環のための送風機などは備えていない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic structure of the gas laser device in a state where the vacuum container is removed. However, this gas laser device is of a type that suppresses the temperature rise of the laser gas by utilizing heat conduction, and does not include a blower or the like for gas circulation.

【0017】この図1において、例えば2個設けられた
高圧側電極11及び12は、同一平面上に矢印A方向
(レーザ光軸方向)に並べられた状態で配列されてい
る。これら高圧側電極11及び12は、内部に冷却水を
流通する空洞を有した矩形平板状に形成されており、そ
れらの上面には、冷却水導入口11a、12a及び冷却
水排出口11b、12bが設けられている。また、高圧
側電極11及び12の上面には、本発明でいう給電点に
相当したターミナル11c及び12cがそれぞれ設けら
れており、この場合、各ターミナル11c及び12c
は、高圧側電極11及び12の隣接部分を介して線対称
配置となり、且つ当該隣接部位に近傍に互いに対向した
状態で配置されている。
In FIG. 1, for example, two high voltage side electrodes 11 and 12 provided are arranged on the same plane in the arrow A direction (laser optical axis direction). These high voltage side electrodes 11 and 12 are formed in a rectangular flat plate shape having a cavity through which cooling water flows, and their upper surfaces have cooling water inlets 11a and 12a and cooling water outlets 11b and 12b. Is provided. Further, terminals 11c and 12c corresponding to the feeding points in the present invention are provided on the upper surfaces of the high voltage side electrodes 11 and 12, respectively. In this case, the terminals 11c and 12c are provided.
Are arranged in line symmetry with respect to the adjacent portions of the high voltage side electrodes 11 and 12, and are arranged in the vicinity of the adjacent portions so as to face each other.

【0018】低圧側電極13は、上記高圧側電極11及
び12の各々と対をなす矩形平板状に形成されたもの
で、各高圧側電極11及び12と平行した状態でそれら
電極11及び12との間に放電空間14が存するように
配置されている。尚、この低圧側電極13も、内部に冷
却水を流通する空洞を有すると共に、下面に冷却水導入
口及び冷却水排出口(何れも図示せず)を備えた構成と
なっている。また、上記放電空間14には、例えばCO
2 、N2 、Heの混合ガスより成るレーザガスが所定圧
力で封入されている。
The low-voltage side electrode 13 is formed in the shape of a rectangular flat plate which is paired with each of the high-voltage side electrodes 11 and 12, and in parallel with the high-voltage side electrodes 11 and 12, the electrodes 11 and 12 are formed. The discharge space 14 is disposed between the two. The low-voltage side electrode 13 also has a cavity through which cooling water flows, and a lower surface provided with a cooling water inlet and a cooling water outlet (both not shown). In the discharge space 14, for example, CO
A laser gas composed of a mixed gas of 2, N2 and He is sealed at a predetermined pressure.

【0019】上記放電空間14における矢印A方向の両
端部には、共振器を構成する後部鏡15及び出力鏡16
が配置されている。また、高圧側電極11及び12と低
圧側電極13とは、矢印A方向と平行した側部の複数箇
所が、分布定数回路を構成する複数の分路インダクタン
スコイル17により接続されており、これらの分路イン
ダクタンスコイル17によって、高圧側電極11及び1
2における互いの隣接部分での電圧位相が等しくなるよ
うに調節されている。尚、上記分路インダクタンスコイ
ル17は、導電性のある材料を線、板、箔或いはメッシ
ュ状など適宜の形状に加工したものである。
At both ends of the discharge space 14 in the direction of arrow A, a rear mirror 15 and an output mirror 16 which constitute a resonator are provided.
Is arranged. Further, the high-voltage side electrodes 11 and 12 and the low-voltage side electrode 13 are connected at a plurality of positions on the side parallel to the arrow A direction by a plurality of shunt inductance coils 17 forming a distributed constant circuit. By the shunt inductance coil 17, the high voltage side electrodes 11 and 1
The voltage phases are adjusted so that the voltage phases of the two adjacent portions are equal to each other. The shunt inductance coil 17 is made by processing a conductive material into a suitable shape such as a wire, plate, foil or mesh.

【0020】交流電源を構成する高周波交流電源アンプ
18及び19は、前記高圧側電極11及び12の各々に
対応して設けられたもので、所定の高周波電圧(周波数
10MHz〜10GHz程度)を、本発明でいう位相同
期手段に相当した位相同期回路20を通じて前記ターミ
ナル11c及び12cに印加する構成となっている。
尚、前記低圧側電極13は、図示しないターミナルを介
してグランドラインに接続されている。
The high-frequency alternating-current power amplifiers 18 and 19 constituting the alternating-current power supply are provided corresponding to the high-voltage side electrodes 11 and 12, respectively, and generate a predetermined high-frequency voltage (frequency of about 10 MHz to 10 GHz). The voltage is applied to the terminals 11c and 12c through a phase synchronization circuit 20 corresponding to the phase synchronization means in the invention.
The low voltage side electrode 13 is connected to a ground line via a terminal (not shown).

【0021】図2には、上記位相同期回路20及びこれ
に関連した部分の電気的構成が示されており、以下これ
について説明する。即ち、前記高周波交流電源アンプ1
8及び19は、高周波発振器21の出力を増幅する構成
となっており、一方の電源アンプ18の出力は、位相同
期回路20内の方向性結合器22及び位相調節回路23
を介して高圧側電極11のターミナル11cに与えら
れ、他方の電源アンプ19の出力は、方向性結合器24
を介して高圧側電極12のターミナル12cに与えられ
るようになっている。上記方向性結合器22及び24
は、電源供給方向(矢印B方向)に進む電圧信号成分だ
けに比例した信号を補助アームを通じて取り出すもの
で、斯様に取り出された各信号は、位相同期回路20の
中核をなす位相検出回路25に与えられるようになって
いる。
FIG. 2 shows the electrical structure of the phase lock circuit 20 and the parts related thereto, which will be described below. That is, the high frequency AC power amplifier 1
8 and 19 are configured to amplify the output of the high frequency oscillator 21, and the output of one power supply amplifier 18 is the directional coupler 22 and the phase adjusting circuit 23 in the phase synchronization circuit 20.
To the terminal 11c of the high voltage side electrode 11 and the output of the other power amplifier 19 is the directional coupler 24.
It is provided to the terminal 12c of the high voltage side electrode 12 via the. The directional couplers 22 and 24
Uses an auxiliary arm to extract a signal proportional to only the voltage signal component traveling in the power supply direction (arrow B direction). Each of the signals thus extracted is a phase detection circuit 25 which is the core of the phase synchronization circuit 20. To be given to.

【0022】前記位相調節回路23は、電源アンプ18
から方向性結合器22を介して与えられる電源電圧の位
相を進み方向及び遅れ方向へ選択的に変更できる構成と
なっている。また、前記位相検出回路25は、各方向性
結合器22及び24の補助アームから取り出された各比
例信号の位相差、つまり高圧側電極11及び12に印加
されれる高周波電圧と同位相の電圧信号の位相差を比較
し、その位相差が零となるように前記位相調節回路23
を動作させる構成となっている。このように構成された
位相同期回路20が設けられた結果、高電圧側電極11
及び低電圧電極13間に印加される高周波電圧の位相
と、高電圧側電極12及び低電圧電極13間に印加され
る高周波電圧の位相とが互いに等しくなるように制御さ
れるものである。
The phase adjustment circuit 23 includes a power amplifier 18
Is configured so that the phase of the power supply voltage applied via the directional coupler 22 can be selectively changed between the advance direction and the delay direction. Further, the phase detection circuit 25 has a phase difference between the proportional signals taken out from the auxiliary arms of the directional couplers 22 and 24, that is, a voltage signal having the same phase as the high frequency voltage applied to the high voltage side electrodes 11 and 12. Of the phase adjustment circuit 23 so that the phase difference becomes zero.
Is configured to operate. As a result of providing the phase locked loop circuit 20 configured in this way, the high voltage side electrode 11
The phase of the high frequency voltage applied between the low voltage electrode 13 and the low voltage electrode 13 is controlled to be equal to the phase of the high frequency voltage applied between the high voltage side electrode 12 and the low voltage electrode 13.

【0023】しかして、上記構成によれば、高圧側電極
11及び12と低圧側電極13との間に高周波交流電源
アンプ18及び19から高周波電圧が印加されると、そ
れら電極11及び12と電極13との間で交流放電が生
起されるのに応じて、放電空間14内のレーザガスが励
起されてレーザ光が発生するようになり、斯様に発生し
たレーザ光は後部鏡15及び出力鏡16間を反射する過
程で増幅された後に当該出力鏡16から出力されるよう
になる。
However, according to the above configuration, when a high frequency voltage is applied between the high voltage side electrodes 11 and 12 and the low voltage side electrode 13 from the high frequency AC power amplifiers 18 and 19, the electrodes 11 and 12 and the electrode In response to the generation of an AC discharge with the laser beam 13, the laser gas in the discharge space 14 is excited to generate laser light. The laser light thus generated is emitted from the rear mirror 15 and the output mirror 16. After being amplified in the process of reflecting the light, the light is output from the output mirror 16.

【0024】この場合、高周波交流電源アンプ18及び
19から高圧側電極11及び12への各電源供給経路に
は、高圧側電極11及び12に対する印加電圧の位相を
一致させるように働く位相同期回路20が設けられてい
るから、各高圧側電極11及び12に印加される高周波
電圧の位相がそれら電極11及び12の隣接部分でずれ
にくくなる。このため、上記高圧側電極11及び12の
隣接部分において電気的干渉による定在波が発生しにく
くなり、それら電極11及び12上での電位分布が不均
一になることに起因したレーザ出力の低下という事態を
未然に防止できるようになる。
In this case, in each power supply path from the high frequency AC power amplifiers 18 and 19 to the high voltage side electrodes 11 and 12, a phase synchronization circuit 20 which works so as to match the phases of the applied voltages to the high voltage side electrodes 11 and 12 is provided. Is provided, the phase of the high frequency voltage applied to each of the high voltage side electrodes 11 and 12 is unlikely to shift in the adjacent portions of the electrodes 11 and 12. Therefore, a standing wave due to electrical interference is less likely to be generated in the adjacent portions of the high voltage side electrodes 11 and 12, and the laser output is reduced due to the non-uniform potential distribution on the electrodes 11 and 12. The situation can be prevented in advance.

【0025】また、高圧側電極11及び12に対する給
電点であるターミナル11c及び12cが、隣接する高
圧側電極11及び12間において線対称配置で尚且つ当
該隣接部位の近傍に互いに対向した状態で配置されてい
るから、各高圧側電極11及び12において、各ターミ
ナル11c及び12cから前記隣接部分までの分布定数
が小さくなると共に、その値が一定化するようになる。
このため、高圧側電極11及び12に高周波電圧が印加
された状態において、それら電極11及び12の隣接部
分での位相ずれが小さくなるから、前述したようなレー
ザ出力の低下防止機能を確実に発揮できるようになる。
Further, the terminals 11c and 12c, which are power feeding points for the high voltage side electrodes 11 and 12, are arranged in line symmetry between the adjacent high voltage side electrodes 11 and 12, and are arranged in a state of facing each other in the vicinity of the adjacent portion. Therefore, in each of the high voltage side electrodes 11 and 12, the distribution constant from each terminal 11c and 12c to the adjacent portion becomes small and the value becomes constant.
Therefore, when a high-frequency voltage is applied to the high-voltage electrodes 11 and 12, the phase shift in the adjacent portions of the electrodes 11 and 12 becomes small, so that the above-described laser output reduction prevention function is surely exhibited. become able to.

【0026】さらに、高圧側電極11及び12と低圧側
電極13との各間に、高圧側電極11及び12における
互いの隣接部分での電圧位相が等しくなるように調節す
る分路インダクタンスコイル17が設けられているか
ら、高圧側電極11及び12と低圧側電極13との間に
電圧が印加された状態における上記隣接部分での位相ず
れを、より一層小さくできるようになって、この面から
もレーザ出力の低下防止に寄与できるようになる。
Further, a shunt inductance coil 17 is provided between each of the high-voltage side electrodes 11 and 12 and the low-voltage side electrode 13 so as to adjust the voltage phases of adjacent portions of the high-voltage side electrodes 11 and 12 to be equal to each other. Since it is provided, it is possible to further reduce the phase shift in the adjacent portion in the state where the voltage is applied between the high voltage side electrodes 11 and 12 and the low voltage side electrode 13, and also from this aspect. It becomes possible to contribute to the prevention of the reduction of the laser output.

【0027】尚、本発明は上記実施例にのみ限定される
ものではなく、次のように変形または拡張することが可
能である。位相同期手段として位相同期回路20を設け
る構成としたが、高電圧側電極11及び12に対する一
対の給電線そのものを位相同期手段として利用する構成
としても良い。つまり、例えば上記各給電線の長さを選
択することによって、高電圧側電極11及び低電圧電極
13間に印加される高周波電圧の位相と、高電圧側電極
121及び低電圧電極13間に印加される高周波電圧の
位相とが互いに等しくなるように構成することもでき
る。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be modified or expanded as follows. Although the phase synchronization circuit 20 is provided as the phase synchronization means, the pair of power supply lines to the high voltage side electrodes 11 and 12 themselves may be used as the phase synchronization means. That is, for example, by selecting the length of each of the power supply lines, the phase of the high frequency voltage applied between the high voltage side electrode 11 and the low voltage electrode 13 and the high frequency voltage applied between the high voltage side electrode 121 and the low voltage electrode 13 are selected. The phases of the generated high frequency voltage may be equal to each other.

【0028】高圧側電極11及び12に対する給電点で
あるターミナル11c及び12cが、隣接する高圧側電
極11及び12間において線対称配置で尚且つ当該隣接
部位に近傍に互いに対向した状態で配置する構成とした
が、線対称配置のみの構成を採用しても良い。交流電源
として、個別の高周波交流電源アンプ18及び19を設
けるようにしたが、同一の交流電源から分路した線路を
通じて電源供給する構成としても良い。また、高圧側電
極を3個以上設けることもできる。
Terminals 11c and 12c, which are feeding points for the high voltage side electrodes 11 and 12, are arranged in line symmetry between the adjacent high voltage side electrodes 11 and 12, and are arranged to face each other in the vicinity of the adjacent portions. However, it is also possible to adopt a configuration having only a line symmetrical arrangement. Although individual high-frequency AC power supply amplifiers 18 and 19 are provided as the AC power supply, the power may be supplied through a line shunted from the same AC power supply. Also, three or more high voltage side electrodes can be provided.

【0029】上記実施例による装置は、外部から導入し
たレーザ光を増幅する増幅装置として使用することもで
きる。炭酸ガスレーザ装置として構成したが、一酸化炭
素ガスレーザ装置やエキシマレーザ装置などにも適用で
きる。高圧側電極11、12及び低圧側電極13を矩形
平板状に構成したが、円筒形など他の形状でも良く、ま
た、金属に誘電体を蒸着して各電極を構成することもで
きる。高圧側電極11、12及び低圧側電極13の冷却
媒体として水を用いたが、液体窒素などの他の冷却媒体
を用いたり、空冷方式としても良い。
The device according to the above embodiment can also be used as an amplifying device for amplifying laser light introduced from the outside. Although configured as a carbon dioxide gas laser device, it can also be applied to a carbon monoxide gas laser device, an excimer laser device, and the like. Although the high-voltage side electrodes 11 and 12 and the low-voltage side electrode 13 are formed in a rectangular flat plate shape, they may be formed in other shapes such as a cylindrical shape, or each electrode can be formed by vapor-depositing a dielectric on metal. Although water is used as the cooling medium for the high voltage side electrodes 11 and 12 and the low voltage side electrode 13, another cooling medium such as liquid nitrogen may be used, or an air cooling system may be used.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、請
求項1記載の発明によれば、複数対設けられた高圧側電
極及び低圧側電極間に交流電源からの高周波電圧を印加
するようにしたガスレーザ装置において、上記交流電源
による電源供給経路に、高圧側電極及び低圧側電極の各
対への供給電源の位相を一致させるための位相同期手段
を設ける構成としたから、放電用の電極対が複数設けら
れる場合でも、各電極対間での電気的な干渉を抑制でき
てレーザ出力が低下する事態を未然に防止できるように
なるという有益な効果を奏するものである。
As is apparent from the above description, according to the first aspect of the invention, the high frequency voltage from the AC power supply is applied between the high voltage side electrode and the low voltage side electrode provided in plural pairs. In the gas laser device, the power supply path by the AC power supply is provided with the phase synchronization means for matching the phases of the power supplies to the pairs of the high-voltage side electrode and the low-voltage side electrode. Even when a plurality of electrodes are provided, there is a beneficial effect that electrical interference between the electrode pairs can be suppressed and a situation in which the laser output is reduced can be prevented.

【0031】また、請求項2記載の発明によれば、前記
複数の高圧側電極に対する給電点を、隣接する高圧側電
極間において線対称配置となるように構成し、また、請
求項3記載の発明によれば、上記のような線対称配置と
なる給電点を、各高圧側電極における隣接部位の近傍に
互いに対向した状態で配置する構成としたから、電極対
の隣接部分での位相ずれを小さくできて、前述したよう
なレーザ出力の低下防止機能を確実に発揮できるように
なる。
According to a second aspect of the present invention, the feeding points for the plurality of high voltage side electrodes are arranged so as to be line-symmetrical between the adjacent high voltage side electrodes. According to the invention, since the feeding points having the above-mentioned line-symmetrical arrangement are arranged in the state of being opposed to each other in the vicinity of the adjacent portions of each high-voltage side electrode, the phase shift in the adjacent portion of the electrode pair is prevented. The size can be reduced, and the above-described laser output reduction prevention function can be reliably exerted.

【0032】請求項4記載の発明では、前記対をなす高
圧側電極及び低圧側電極間に、各高圧側電極における互
いの隣接部分での電圧位相が等しくなるように調節する
分布定数回路が設けたから、高圧側電極及び低圧側電極
の各対に電圧が印加された状態における上記隣接部分で
の位相ずれを、より一層小さくできるようになって、こ
の面からもレーザ出力の低下防止に寄与できるようにな
る。
According to a fourth aspect of the present invention, a distributed constant circuit is provided between the pair of high-voltage side electrodes and low-voltage side electrodes so as to adjust the voltage phases in adjacent portions of each high-voltage side electrode to be equal. Therefore, it is possible to further reduce the phase shift in the adjacent portion in the state where the voltage is applied to each pair of the high-voltage side electrode and the low-voltage side electrode, which can also contribute to the prevention of the reduction of the laser output from this aspect. Like

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す斜視図FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.

【図2】電気的構成図FIG. 2 is an electrical configuration diagram.

【図3】従来例を示す縦断面図FIG. 3 is a vertical sectional view showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

図面中、11、12は高圧側電極、11c、12cはタ
ーミナル(給電点)、13は低圧側電極、14は放電空
間、17は分路インダクタンスコイル(分布定数回
路)、18、19は高周波交流電源アンプ(交流電
源)、20は位相同期回路(位相同期手段)、22、2
4は方向性結合器、23は位相調節回路、25は位相検
出回路を示す。
In the drawing, 11 and 12 are high-voltage side electrodes, 11c and 12c are terminals (feed points), 13 is low-voltage side electrodes, 14 is a discharge space, 17 is a shunt inductance coil (distributed constant circuit), and 18 and 19 are high-frequency AC. Power amplifier (AC power supply), 20 is a phase synchronization circuit (phase synchronization means), 22, 2
Reference numeral 4 is a directional coupler, 23 is a phase adjusting circuit, and 25 is a phase detecting circuit.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザガスが封入された放電空間を挟ん
で対向した状態で配置された高圧側電極及び低圧側電極
を複数対備え、これら高圧側電極及び低圧側電極間に交
流電源からの高周波電圧を印加するようにしたガスレー
ザ装置において、 前記交流電源による電源供給経路に、前記高圧側電極及
び低圧側電極の各対への供給電源の位相を一致させるた
めの位相同期手段を設けたことを特徴とするガスレーザ
装置。
1. A plurality of pairs of a high-voltage side electrode and a low-voltage side electrode arranged in a state of being opposed to each other with a discharge space filled with a laser gas interposed therebetween, and a high-frequency voltage from an AC power supply between the high-voltage side electrode and the low-voltage side electrode. In the gas laser device adapted to apply a voltage, a phase synchronization means for matching the phases of the power supplies to each pair of the high-voltage side electrode and the low-voltage side electrode is provided in the power supply path by the AC power source. And gas laser equipment.
【請求項2】 複数の高圧側電極に対する給電点を、隣
接する高圧側電極間において線対称配置となるように構
成したことを特徴とする請求項1記載のガスレーザ装
置。
2. The gas laser device according to claim 1, wherein the feeding points for the plurality of high-voltage electrodes are arranged in line symmetry between adjacent high-voltage electrodes.
【請求項3】 複数の高圧側電極に対する給電点は、各
高圧側電極における隣接部位の近傍に互いに対向した状
態で配置されていることを特徴とする請求項2記載のガ
スレーザ装置。
3. The gas laser device according to claim 2, wherein the feeding points for the plurality of high voltage side electrodes are arranged in the vicinity of adjacent portions of each high voltage side electrode so as to face each other.
【請求項4】 対をなす高圧側電極及び低圧側電極間に
は、各高圧側電極における互いの隣接部分での電圧位相
が等しくなるように調節する分布定数回路が設けられて
いることを特徴とする請求項1、2及び3の何れかに記
載のガスレーザ装置。
4. A distributed constant circuit is provided between a pair of the high-voltage side electrode and the low-voltage side electrode so as to adjust the voltage phases of adjacent portions of the high-voltage side electrodes to be equal to each other. The gas laser device according to any one of claims 1, 2 and 3.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220058310A (en) * 2020-10-30 2022-05-09 동명대학교산학협력단 Active clamp buck converter

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