JPH11112300A - パルスレーザの放電回路 - Google Patents
パルスレーザの放電回路Info
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- JPH11112300A JPH11112300A JP27120797A JP27120797A JPH11112300A JP H11112300 A JPH11112300 A JP H11112300A JP 27120797 A JP27120797 A JP 27120797A JP 27120797 A JP27120797 A JP 27120797A JP H11112300 A JPH11112300 A JP H11112300A
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Abstract
影響をなくし、安定なレーザ出力を得ることができるよ
うする。 【解決手段】電源HVと、レーザを発生させるための主
放電電極1,2と、主放電電極間に放電を発生させるた
めの電荷を充電する主放電用コンデンサCaと、主放電
用コンデンサに対し所定の繰り返し周期で前記電源の電
荷を充電するためのスイッチング動作を行うスイッチン
グ回路5とを具えたパルスレーザの放電回路において、
前記主放電の直後に発生するオーバーシュートに起因す
る前記電源からの逆流電流をアースへ逃がすかあるいは
消費させる回路素子Daを前記主放電用コンデンサと並
列に設けるようにしている。
Description
周波数でパルス放電を行うことでレーザ媒質を励起して
パルスレーザ発振を行うパルスレーザ放電回路の放電の
際のオーバーシュート電流に起因するレーザ出力の変動
を解消するための改良に関する。
振させる方式をTEAレーザと呼び、1対の対向する主
放電電極間に均一なグロー放電を発生させて、レーザ発
振に必要な反転分布領域を形成するようにしている。こ
のTEAレーザにおいて、放電空間全体に広がったグロ
ー放電を得るためには、主放電を開始する前に予備電離
を行い、予め主放電空間全体を電離しておく必要があ
る。特に、エキシマレーザの場合は、負正ガス中での電
子の寿命が短いため、主放電の直前にできるだけ多く電
離させておく必要がある。
ーク放電、コロナ放電などを使った様々な方式が使用さ
れているが、中でもコロナ放電を使った方式は、比較的
簡便でレーザガスへの汚染が少ない事から広く使用され
ている。
従来の容量移行型の磁気パルス圧縮放電装置の等価回路
を示している。
電極間1,2によって形成される主放電空間3の側方に
コロナ予備電離電極4を配置するようにしており、コロ
ナ予備電離電極4のコロナ放電によって発生させたUV
光によって主電極1、2間の主放電空間のレーザ媒体を
予備電離する。
に接続されたコンデンサC0に電源HVからの電荷を充
電する。
されるスイッチング回路5がオンになると、コンデンサ
C0、スイッチング回路5、コンデンサC1、可飽和リア
クトルから成る磁気スイッチ6に電流I0が流れ、その
後コンデンサC1の電圧が所定の電圧まで上昇すると、
磁気スイッチ7は飽和し、低インピーダンスとなる。
デンサCa、磁気スイッチ7のループに電流I1が流れ、
コンデンサCa、Cbの電圧が上昇していく。
コロナ電極4の電圧が所定の予備電離開始電圧まで上昇
すると、コロナ電極4にコロナ放電が発生して電流I2
が流れ、主放電空間3が予備電離される。
圧が充電の進展とともに上昇し、この電圧が所定の主放
電開始電圧に達すると、主電極1,2間に主放電が開始
されて電流I3が流れる。そして、主電極1,2間に発
生した主放電によってレーザ媒質が励起され、レーザ光
が発生される。
Cbの電圧は急速に低下し、所定時間経過後に充電開始
前の状態に戻る。
に設定された所定の繰り返し周波数(パルス発振周波
数)で繰り返し行われることにより、パルスレーザ発振
が行われる。
にかかる電圧VDの波形を1パルス周期分示す。
ンサCaの充電の進展に伴って上昇(この場合は負に下
降)し、この電圧VDが所定の主放電開始電圧になる
と、主放電が発生する。電圧VDは主放電発生後、急速
に低下するが、この際、過渡現象によって放電電圧とは
逆極性のオーバーシュート電圧が発生し、さらにその
後、定常状態に戻る直前に、前記オーバーシュート電圧
の電源HVからの反射電圧と考えられる電圧Vd(ハッ
チング部分)が発生する。すなわち、放電後は、磁気ス
イッチ6,7は、低インピーダンス状態であるため、放
電直後に発生したオーバーシュート電流が磁気スイッチ
6,7を通って電源HVまで流れ、そこで反射された逆
流電流Id(破線)が主放電コンデンサCaに流入するこ
とを原因として反射電圧Vdが発生し、この反射電圧Vd
により主放電が不安定になり、レーザ出力を変動させ
る。
離用コンデンサCbにも流入し、これにより予備電離放
電が不安定になることにより、予備電離が不安定にな
り、レーザ出力を変動させる。
たもので、放電直後のオーバーシュート電圧に起因する
悪影響をなくし、安定なレーザ出力を得ることができる
ようにしたパルスレーザの放電回路を提供することを目
的とする。
は、電源と、レーザを発生させる為の主放電電極と、主
放電電極間に主放電を発生させるための電荷を充電する
主放電用コンデンサと、主放電用コンデンサに対し所定
の繰り返し周期で前記電源の電荷を充電するためのスイ
ッチング動作を行うスイッチング回路とを具えたパルス
レーザの放電回路において、前記主放電の直後に発生す
るオーバーシュートに起因する前記電源からの逆流電流
をアースへ逃がすかあるいは消費させる回路素子を前記
主放電用コンデンサと並列に設けるようにしている。
並列にダイオードなどの一方向性回路素子あるいは抵抗
を接続し、このダイオードあるいは抵抗などによって放
電の直後に発生するオーバーシュートに起因する前記電
源からの逆流電流をアースへ逃がすかあるいは熱として
消費させるようにしているので、オーバーシュート電圧
の電源からの反射電圧をなくすことができ、これにより
安定な出力のレーザ出力を得ることができるようにな
る。
生させるための主放電電極と、主放電電極間に放電を発
生させるための電荷を充電する主放電用コンデンサと、
前記主放電電極間を予備電離するための予備電離電極
と、この予備電離電極に予備放電を発生させるための電
荷を充電する予備放電用コンデンサと、前記主放電用コ
ンデンサおよび予備電離用コンデンサに対し所定の繰り
返し周期で前記電源の電荷を充電するためのスイッチン
グ動作を行うスイッチング回路とを具えたパルスレーザ
の放電回路において、前記主放電の直後に発生するオー
バーシュートに起因する前記電源からの逆流電流に対し
逆方向の一方向性回路素子を前記予備電離電極に直列に
設けるようにしている。
なるようダイオードなどの一方向性回路素子を予備電離
電極に直列に設けるようにしているので、逆流電流が予
備電離電極に流れるのを阻止できるようになり、これに
より予備放電を安定にし、均一な予備電離を得ることが
できるようになる。
に従って詳細に説明する。
電装置に適用した実施例を示す等価回路である。
6に示した従来装置に対しダイオードDaを追加するよ
うにしており、その他の構成は先の図6の従来装置と同
じである。
コンデンサCaに並列にアース接続されたダイオードDa
を電源HVからの逆流電流Idに対して順方向に設け、
逆流電流Idをアースに急速に逃がすことで、反射電圧
Vdを発生させないようにしている。
極1、2間にかかる電圧VDの波形を示すものであり、
この図からも明らかなように、この実施例では、従来技
術で発生していた反射電圧Vdはほぼなくなり、これに
よりレーザ出力の変動を劇的に改善することができた。
示すもので、これらの実施例では先の実施例のダイオー
ドDaに直列に抵抗R1またはコイルL1を接続するよう
にしており、これらの実施例においても先の実施例とほ
ぼ同様の効果を得ることができる。抵抗R1は、逆流電
流Idをアースに導くとともに、熱として消費させる役
目も有している。
えて、抵抗のみあるいはコイルのみを接続するようにし
てもよい。
すもので、これらの実施例においては、予備電離電極4
側に前述の逆流電流Idの一部Id´が流れ込むのを阻止
するために、ダイオードDbを逆流電流Id´に対して逆
方向に設けるようにしている。
デンサCb側に流入し、この逆流電流Id´が、予備放電
を不安定にする悪影響を与えるが、図5(a)〜(j)の各実
施例では、この逆流電流Id´に対してダイオードDbを
逆方向に設けることで、予備電離電極4に逆流電流Id
´を流さないようにしている。
けられたダイオードDc、Ddおよび抵抗r1、r2は、予
備放電コンデンサCbに残留した電荷を急速になくすた
めに設けられており、予備放電コンデンサCbの残留電
荷はダイオードDc、Dd、抵抗r1、r2を介してアース
へ逃げるか、あるいは抵抗r1またはr2によって熱とし
て消費される。
実施例においては、ダイオードDbによってオーバーシ
ュートに起因する電源からの逆流電流Id´を阻止する
とともに、ダイオードDc、Dd、抵抗r1、r2によって
予備放電コンデンサCbに残留する電荷を放電するよう
にしたので、予備電離電極で電荷が残留することが防止
され、これにより予備電離放電が不安定になることによ
る予備電離の不安定性が抑制され、レーザ出力の変動を
防止することができる。
の放電回路に適用するようにしたが、本発明を他のLC
反転回路型、パルスフォーミングライン回路型あるいは
ブルムライン回路型等の放電回路に適用するようにして
もよい。
ト。
ト。
極 5…スイッチング回路 6,7…磁気スイッチ Ca…主放電コンデンサ Cb…予備電離コンデンサ
Claims (2)
- 【請求項1】電源と、レーザを発生させる為の主放電電
極と、主放電電極間に主放電を発生させるための電荷を
充電する主放電用コンデンサと、主放電用コンデンサに
対し所定の繰り返し周期で前記電源の電荷を充電するた
めのスイッチング動作を行うスイッチング回路とを具え
たパルスレーザの放電回路において、 前記主放電の直後に発生するオーバーシュートに起因す
る前記電源からの逆流電流をアースへ逃がすかあるいは
消費させる回路素子を前記主放電用コンデンサと並列に
設けるようにしたことを特徴とするパルスレーザの放電
回路。 - 【請求項2】電源と、レーザを発生させるための主放電
電極と、主放電電極間に放電を発生させるための電荷を
充電する主放電用コンデンサと、前記主放電電極間を予
備電離するための予備電離電極と、この予備電離電極に
予備放電を発生させるための電荷を充電する予備放電用
コンデンサと、前記主放電用コンデンサおよび予備電離
用コンデンサに対し所定の繰り返し周期で前記電源の電
荷を充電するためのスイッチング動作を行うスイッチン
グ回路とを具えたパルスレーザの放電回路において、 前記主放電の直後に発生するオーバーシュートに起因す
る前記電源からの逆流電流に対し逆方向に一方向性回路
素子を前記予備電離電極に直列に設けるようにしたこと
を特徴とするパルスレーザの放電回路。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27120797A JP3771690B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | パルスレーザの放電回路 |
DE19845586A DE19845586B4 (de) | 1997-10-03 | 1998-10-03 | Entladungsschaltung für einen Impulslaser mit einer Impulsleistungsquelle |
US09/166,681 US6389049B2 (en) | 1997-10-03 | 1998-10-05 | Discharge circuit for pulsed laser and pulsed power source |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27120797A JP3771690B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | パルスレーザの放電回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11112300A true JPH11112300A (ja) | 1999-04-23 |
JP3771690B2 JP3771690B2 (ja) | 2006-04-26 |
Family
ID=17496849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27120797A Expired - Lifetime JP3771690B2 (ja) | 1997-10-03 | 1997-10-03 | パルスレーザの放電回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3771690B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102480100A (zh) * | 2010-11-29 | 2012-05-30 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种用于脉冲氧碘化学激光器的脉冲放电装置 |
WO2023166570A1 (ja) * | 2022-03-01 | 2023-09-07 | ギガフォトン株式会社 | ガスレーザ装置、及び電子デバイスの製造方法 |
-
1997
- 1997-10-03 JP JP27120797A patent/JP3771690B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102480100A (zh) * | 2010-11-29 | 2012-05-30 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种用于脉冲氧碘化学激光器的脉冲放电装置 |
WO2023166570A1 (ja) * | 2022-03-01 | 2023-09-07 | ギガフォトン株式会社 | ガスレーザ装置、及び電子デバイスの製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3771690B2 (ja) | 2006-04-26 |
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