JPS60187076A - ガスレ−ザ装置 - Google Patents
ガスレ−ザ装置Info
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- JPS60187076A JPS60187076A JP4365384A JP4365384A JPS60187076A JP S60187076 A JPS60187076 A JP S60187076A JP 4365384 A JP4365384 A JP 4365384A JP 4365384 A JP4365384 A JP 4365384A JP S60187076 A JPS60187076 A JP S60187076A
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- JP
- Japan
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- circuit
- capacitor
- electrode
- discharge
- preionizing
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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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
- H01S3/0971—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited
- H01S3/09713—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited with auxiliary ionisation, e.g. double discharge excitation
- H01S3/09716—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited with auxiliary ionisation, e.g. double discharge excitation by ionising radiation
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、レーザ媒質ガスを立ち上がりの速い高電圧で
パルス放電させることにより大きなレーザ出力を得よう
とするパルスカスレーザの励起回路の一つであるＬＣ反
転型励起回路を用いるパルスガスレーザ装置に関するも
のである。
パルス放電させることにより大きなレーザ出力を得よう
とするパルスカスレーザの励起回路の一つであるＬＣ反
転型励起回路を用いるパルスガスレーザ装置に関するも
のである。
従来技術
ＴＥＡＣＯ２レーザやエキシマレーザなどのパルスガス
レーザ装置においては、レーザ媒質ガス、多くの場合大
気圧以上のガス圧のレーザ媒質ガスをグロー放電させる
ことによシレーザを励起している。
レーザ装置においては、レーザ媒質ガス、多くの場合大
気圧以上のガス圧のレーザ媒質ガスをグロー放電させる
ことによシレーザを励起している。
この場合のグロー放電は、励起時間内で安定で放電空間
内で均一でなければならない。しかし、大気圧以上のガ
スを放電させる場合、アーク放電が発生し易い。アーク
放電の発生を放ぐためには立ち上りの速い高電圧で放電
を開始させることが必要とされる。
内で均一でなければならない。しかし、大気圧以上のガ
スを放電させる場合、アーク放電が発生し易い。アーク
放電の発生を放ぐためには立ち上りの速い高電圧で放電
を開始させることが必要とされる。
また、放電の前に、放電空間に電子−イオン対を作って
おけば、すなわち予備電離を行っていれ頃？ ば、アーク放電を防止易く、従って安定で均一なりロー
放電が得られ易く、レーザ出力が増大するスレーブにお
いては立ち上がりの速い高電圧パルスと放電空間の予備
電離が必要不可決である。
おけば、すなわち予備電離を行っていれ頃？ ば、アーク放電を防止易く、従って安定で均一なりロー
放電が得られ易く、レーザ出力が増大するスレーブにお
いては立ち上がりの速い高電圧パルスと放電空間の予備
電離が必要不可決である。
ＬＣ反転型 励起回路は立ち上がりの速い高電圧を発生
させることができるためしばしばパルスガスレーザの励
起回路として用いられる。ところが従来のＬＣ反転型励
起回路を用いたパルスカスレーザ装置においては、予備
電離を得るために、別個の電源、スイッチング回路、コ
ンデンサ等からとは、コスト、大きさ、重量、保守の面
で適当であることは言えなかった。
させることができるためしばしばパルスガスレーザの励
起回路として用いられる。ところが従来のＬＣ反転型励
起回路を用いたパルスカスレーザ装置においては、予備
電離を得るために、別個の電源、スイッチング回路、コ
ンデンサ等からとは、コスト、大きさ、重量、保守の面
で適当であることは言えなかった。
発明の目的
本発明の目的はＬＣ反転型励起回路において、新たな予
備電離回路を必要とせず、ＬＣ反転型励起回路自体で自
動的に予備電離することのできる紫外線予備自動電離Ｌ
Ｃ反転型励起回路を用いたパルスガスレーザ装置を提供
することにある。
備電離回路を必要とせず、ＬＣ反転型励起回路自体で自
動的に予備電離することのできる紫外線予備自動電離Ｌ
Ｃ反転型励起回路を用いたパルスガスレーザ装置を提供
することにある。
発明の構成
本発明の装置は、放電電極及び予備電離用電極を少なく
とも具備している放電管と、この放電管を挾むようにし
て共振器を構成する１対の反射鏡と、前記電極に接続す
る励起回路とを少なくとも備えているガスレーザ装置に
おいて、前記放電電極の第１の極は前記予備電離用電極
の第１の極を請 も兼えた構造とし、前記励起回路は、ＬＲ回、［（イン
ダクタンスから成る回路又は抵抗から成る回路又はイン
ダクタンスと抵抗を直列接続した回路）とスイッチング
回路とコンデンサとを直列接続した閉回路と、高電圧電
源と前記放電電極の第２の極に第１の電極が接続してい
るコンデンサと、このコンデンサの第２の電極及び前記
放電電極の第１の極に接続しているＬＲ回路とを少なく
とも備え、前記閉回路のコンデンサとスイッチング回路
との接続端に高電圧電源及び前記放電電極の第２の極に
接続しているコンデンサの第２の電極を接続し、前記閉
回路のコンデンサとＬＲ回路との接続端を前記予備電離
用電極の第２の極に接続し、前記閉回路のＬＲ回路とス
イッチング回路との接続端を前記数を電極の第１の電極
に接続したことを特徴としている。
とも具備している放電管と、この放電管を挾むようにし
て共振器を構成する１対の反射鏡と、前記電極に接続す
る励起回路とを少なくとも備えているガスレーザ装置に
おいて、前記放電電極の第１の極は前記予備電離用電極
の第１の極を請 も兼えた構造とし、前記励起回路は、ＬＲ回、［（イン
ダクタンスから成る回路又は抵抗から成る回路又はイン
ダクタンスと抵抗を直列接続した回路）とスイッチング
回路とコンデンサとを直列接続した閉回路と、高電圧電
源と前記放電電極の第２の極に第１の電極が接続してい
るコンデンサと、このコンデンサの第２の電極及び前記
放電電極の第１の極に接続しているＬＲ回路とを少なく
とも備え、前記閉回路のコンデンサとスイッチング回路
との接続端に高電圧電源及び前記放電電極の第２の極に
接続しているコンデンサの第２の電極を接続し、前記閉
回路のコンデンサとＬＲ回路との接続端を前記予備電離
用電極の第２の極に接続し、前記閉回路のＬＲ回路とス
イッチング回路との接続端を前記数を電極の第１の電極
に接続したことを特徴としている。
作用・原理
次に図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第１図−Ａは従来のＬＣ反転型励起回路を用いたパルス
ガスレーザ装置の本発明に係る部分を示している。レー
ザ発振に必要な反射鏡、レーザガスの供給系、排気系な
どは図示していない。第１のコンデンサ６および第２の
コンデンサ７の片方の端子（以下接続側端子）９，９
は接続されており、また第１のコンデンサ６のもう一方
の端子（以下非接続側端子）８は電極１に、第２のコン
デンサ７の非接続側端子１０は電極２に接続されている
。
ガスレーザ装置の本発明に係る部分を示している。レー
ザ発振に必要な反射鏡、レーザガスの供給系、排気系な
どは図示していない。第１のコンデンサ６および第２の
コンデンサ７の片方の端子（以下接続側端子）９，９
は接続されており、また第１のコンデンサ６のもう一方
の端子（以下非接続側端子）８は電極１に、第２のコン
デンサ７の非接続側端子１０は電極２に接続されている
。
レーザを励起するためのグロー放電は電極１，２の間で
得る。予備電離用アーク電極４．５の間の予備電離用ア
ークギャップ３は電極１，２の横にある。
得る。予備電離用アーク電極４．５の間の予備電離用ア
ークギャップ３は電極１，２の横にある。
第２のコンデンサ７の両端子９．１０を短絡させ、電極
１．２の間でパルスグロー放電を得るために、第２のコ
ンデンサ７と並列に高電圧大電流スイッチング回路１３
が接続されている。さらにコンデンサ６．７を充電する
ための高電圧電源１６を具備している。
１．２の間でパルスグロー放電を得るために、第２のコ
ンデンサ７と並列に高電圧大電流スイッチング回路１３
が接続されている。さらにコンデンサ６．７を充電する
ための高電圧電源１６を具備している。
第１図−Ｂの等価回路を用いてＬＣ反転回路の動作原理
を説明する。
を説明する。
第１図−Ｂは第２のコンデンサの両端子９′、１゜を高
電圧・大電流スイッチング回路１３で短絡したときの、
第２のコンデンサ７、および高電圧・大電流スイッチン
グ素子１３を含む回路９’−１０−１１−１２の等何回
路である。
電圧・大電流スイッチング回路１３で短絡したときの、
第２のコンデンサ７、および高電圧・大電流スイッチン
グ素子１３を含む回路９’−１０−１１−１２の等何回
路である。
まず第１および第２のコンデンサ６．７を高電圧電源１
６で充電する。充電電圧をＶｏ とする。この時点での
電極１．２の電位差はない。ところが、コンデンサ６．
７の充電の後、高電圧・大電流スイッチング回路１３を
短絡すると、第１図−Ｂの解析により第２のコンデンサ
７０両端子の電位差Ｖ２＝＝Ｖｏｃｏｓ（ｔ／１Ｌｃ２
） となることが判る。ここで、Ｌは回路９’−１０
−１１−１２に潜在するインダクタンス１７であり、Ｃ
２は第２のコンデンサ７の容量、ｔは時間である。した
がってｔ−＝ｔ、−＝／ｊでＴπ 後には、Ｖ２ニーＶ
Ｏとなシ、電極１，２の電位差は２ Ｘ Ｖｏとなる。
６で充電する。充電電圧をＶｏ とする。この時点での
電極１．２の電位差はない。ところが、コンデンサ６．
７の充電の後、高電圧・大電流スイッチング回路１３を
短絡すると、第１図−Ｂの解析により第２のコンデンサ
７０両端子の電位差Ｖ２＝＝Ｖｏｃｏｓ（ｔ／１Ｌｃ２
） となることが判る。ここで、Ｌは回路９’−１０
−１１−１２に潜在するインダクタンス１７であり、Ｃ
２は第２のコンデンサ７の容量、ｔは時間である。した
がってｔ−＝ｔ、−＝／ｊでＴπ 後には、Ｖ２ニーＶ
Ｏとなシ、電極１，２の電位差は２ Ｘ Ｖｏとなる。
ｔｏは立ち上がり時間となる。
例えば、一般的なＬＣ反転型励起回路におけるＬ＝５０
ｎＨＣ２＝１０ｎＦの場合、ｔｏ＝７０ｎｓである。
ｎＨＣ２＝１０ｎＦの場合、ｔｏ＝７０ｎｓである。
この様にＬＣ反転型励起回路においてはパルスガスレー
ザにとって充分早い立上がり時間ｔ、６・の電源電圧ｖ
Ｐの２倍の高電圧パルスが得られる。
ザにとって充分早い立上がり時間ｔ、６・の電源電圧ｖ
Ｐの２倍の高電圧パルスが得られる。
ところで第１図に示す従来のＬＣ反転型励起回路を用い
たパルスガスレーザ装置においては、別個の予備電離回
路１５を必要とする。この予備電離回路１５は、前出高
電圧・大電流スイッチング回路１３と同期したパルス回
路である。
たパルスガスレーザ装置においては、別個の予備電離回
路１５を必要とする。この予備電離回路１５は、前出高
電圧・大電流スイッチング回路１３と同期したパルス回
路である。
従ってＬＣ反転型励起回路をパルスガスレーザ装置に用
いることはコスト、大きさ、重量、保守などの面から適
当ではない。
いることはコスト、大きさ、重量、保守などの面から適
当ではない。
実施例
第２図は、本発明の第１の実施例である紫外線自動予備
電離ＬＣ反転型パルスガスレーザ装置の本発明に係る部
分である。
電離ＬＣ反転型パルスガスレーザ装置の本発明に係る部
分である。
従来のＬＣ反転型レーザ励起回路との違いは、高電圧・
大電流スイッチング回路１３と並列な第２のコンデンサ
７の非接続側端子１０にインダクタンス、および抵抗、
およびインダクタンスと抵抗の直列回路のいずれか一つ
である回路１８と予備電離用電極４，５で作られる予備
電離用アーク放電ギャップ３がつながれている点にある
。この様にすれは、高電圧舎人電流スイッチング回路１
３を短絡させると予備電離用電極４，５の間の予備電離
用放電ギャップ３でアーク放電が得られ、この時発生す
る紫外線によってレーザガスは自動的に予備電離される
。この時、放電電極１，２間の電位差は第１図のＬＣ反
転型レーザ励起回路と同様に、高電圧電源１６の高電圧
Ｖｏの２倍となる。
大電流スイッチング回路１３と並列な第２のコンデンサ
７の非接続側端子１０にインダクタンス、および抵抗、
およびインダクタンスと抵抗の直列回路のいずれか一つ
である回路１８と予備電離用電極４，５で作られる予備
電離用アーク放電ギャップ３がつながれている点にある
。この様にすれは、高電圧舎人電流スイッチング回路１
３を短絡させると予備電離用電極４，５の間の予備電離
用放電ギャップ３でアーク放電が得られ、この時発生す
る紫外線によってレーザガスは自動的に予備電離される
。この時、放電電極１，２間の電位差は第１図のＬＣ反
転型レーザ励起回路と同様に、高電圧電源１６の高電圧
Ｖｏの２倍となる。
従って、本発明の紫外線自動予備電離ＬＣ反転型励起回
路を用いたパルスガスレーザ装置の場合従来のように、
予備電離のための別個の予備電離回路を必要とせず部品
点数の少ない、コンパクトなコスト、犬ぎさ、重量、保
守等の面で非常に有利なパスルガスレーザが得られる。
路を用いたパルスガスレーザ装置の場合従来のように、
予備電離のための別個の予備電離回路を必要とせず部品
点数の少ない、コンパクトなコスト、犬ぎさ、重量、保
守等の面で非常に有利なパスルガスレーザが得られる。
なお、第２図の例でｔま、予備′ｄｉ離用アークギヤン
グ３を放電電極１．２の片側にのみ；樅いているが両側
に置いてもよい。この第１の実施例は、予備電離用アー
ク放電ギャップ３が放１ａｉｔ極１．２の横に位置し側
面から放電領域のレーザ媒質ガスを均一に予備電離して
いる例である。
グ３を放電電極１．２の片側にのみ；樅いているが両側
に置いてもよい。この第１の実施例は、予備電離用アー
ク放電ギャップ３が放１ａｉｔ極１．２の横に位置し側
面から放電領域のレーザ媒質ガスを均一に予備電離して
いる例である。
第３図は、本発明の第２の実施例の回路図て・ある。こ
の場合、高電圧・大電流スイッチング回路１３の短絡時
に予備電離用アーク放′Ｐｉｙ、電極４と放電電極２の
間の予備電離用アーク放電ギャップで起るアーク放電で
発生する紫外線によって予備電離が行なわれる。この様
にすると放ｎ電極２からの光電離電子を予備電離電子と
して積極的に用いることができる。
の場合、高電圧・大電流スイッチング回路１３の短絡時
に予備電離用アーク放′Ｐｉｙ、電極４と放電電極２の
間の予備電離用アーク放電ギャップで起るアーク放電で
発生する紫外線によって予備電離が行なわれる。この様
にすると放ｎ電極２からの光電離電子を予備電離電子と
して積極的に用いることができる。
第４図は本発明の第３の実施例である。この場合、予備
電離は放電電極２とこの電極に絶縁して埋め込まれた予
備電離用アーク放電電極４０間で起こるアーク放電で発
生する紫外線によって行なわれる。この様にすると、特
にカソード電極（放電電極２）付近を均一に予備電離す
ることが可能となる。
電離は放電電極２とこの電極に絶縁して埋め込まれた予
備電離用アーク放電電極４０間で起こるアーク放電で発
生する紫外線によって行なわれる。この様にすると、特
にカソード電極（放電電極２）付近を均一に予備電離す
ることが可能となる。
発明の効果
以上述べた様に、本発明の紫外線自動予備電離ＬＣ反転
型励起回路を用いたパルスガスレーザ装置においては別
個な予備電離用回路を必要としない。
型励起回路を用いたパルスガスレーザ装置においては別
個な予備電離用回路を必要としない。
そこで、本発明を用いた場合、コスト、大きさ重量、保
守面で非常に有利なパルスガスレーザが得られる。
守面で非常に有利なパルスガスレーザが得られる。
第１図−人は、従来のＬＣ反転型パルスカスレレーザ起
回路の回路図で、第１図−ＢはコンデンサＣ２の短絡時
の、高電圧・大電流スイッチング素子１３と第２のコン
デンサ７を含む閉回路の等価回路図である。第２図は本
発明の第１の実施例を示す図、第３図は本発明の第２の
実施例を示す図、第４図は本発明の第３の実施例を示す
図である。 １．２：放電電極 ３：予備電離用アーク放電ギャップ
４．５二予備電離用アーク放電電極６：第１のコンデ
ンサ ７ ：ｔＪ２のコンデンサ８：第１のコンデンサ
の非接続側端子 ９：第１のコンデンサの接続側端子 ９′：第２のコンデンサの接続側端子 ９１：第１のコンデンサと第２のコンデンサの接続点 ｌＯ：第２のコンデンサＣ２の非接続側端子１１．１２
：高電圧・大電流スイッチング回路の端子１３ ：高電
圧・大電流のスイッチ回路１４ ：抵抗またはインダク
タンスまたは抵抗とインダクタンスの直列回路 １５ ：予備電離用回路 １６ ：高電圧電源１７ ：
回路９ ’−１０−１１−１２−［潜在するインダクタ
ンスＬ １８ ：抵抗またはインダクタンスまたは抵抗とインダ
クタンスとの直列回路 ３ ２ ３
回路の回路図で、第１図−ＢはコンデンサＣ２の短絡時
の、高電圧・大電流スイッチング素子１３と第２のコン
デンサ７を含む閉回路の等価回路図である。第２図は本
発明の第１の実施例を示す図、第３図は本発明の第２の
実施例を示す図、第４図は本発明の第３の実施例を示す
図である。 １．２：放電電極 ３：予備電離用アーク放電ギャップ
４．５二予備電離用アーク放電電極６：第１のコンデ
ンサ ７ ：ｔＪ２のコンデンサ８：第１のコンデンサ
の非接続側端子 ９：第１のコンデンサの接続側端子 ９′：第２のコンデンサの接続側端子 ９１：第１のコンデンサと第２のコンデンサの接続点 ｌＯ：第２のコンデンサＣ２の非接続側端子１１．１２
：高電圧・大電流スイッチング回路の端子１３ ：高電
圧・大電流のスイッチ回路１４ ：抵抗またはインダク
タンスまたは抵抗とインダクタンスの直列回路 １５ ：予備電離用回路 １６ ：高電圧電源１７ ：
回路９ ’−１０−１１−１２−［潜在するインダクタ
ンスＬ １８ ：抵抗またはインダクタンスまたは抵抗とインダ
クタンスとの直列回路 ３ ２ ３
Claims (1)
- 放電電極及び予備電離用電極を少なくとも具備している
放電管と、この放電管を挾むようにして共振器を構成す
る１対の反射鏡と、前記電極に接続する励起回路とを少
なくとも備えているがガスレーザ装置において、前記放
電電極の第１の極は前記予備電離用電極の第１の極をも
兼えた構造とし、前記励起回路はＬＲ，回路（インダク
タンスから成る回路又は抵抗から成る回路又はインダク
タンスと抵抗を直列接続した回路）とスイッチング回路
とコンデンサとを直列接続した閉回路と、高電圧電源と
、前記放電電極の第２の極に第１の電極が接続している
コンデンサと、このコンデンサの第２の電極及び前記放
電電極の第１の極に接続しているＬＲ回路とを少なくと
も備え、前記閉回路のコンデンサとスイッチング回路と
の接続端に高電圧電源及び前記放電電極の第２の極に接
続しているコンデンサの第２の電極を接続し、前記閉回
路のコンデンサとＬＲ回路との接続端を前記子弟１の電
極に接続したことを特徴とするガスレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4365384A JPS60187076A (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | ガスレ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4365384A JPS60187076A (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | ガスレ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60187076A true JPS60187076A (ja) | 1985-09-24 |
Family
ID=12669820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4365384A Pending JPS60187076A (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | ガスレ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60187076A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988000403A1 (en) * | 1986-06-30 | 1988-01-14 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Gas laser |
-
1984
- 1984-03-07 JP JP4365384A patent/JPS60187076A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988000403A1 (en) * | 1986-06-30 | 1988-01-14 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Gas laser |
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