JPS61224379A - 放電励起レ−ザ装置 - Google Patents
放電励起レ−ザ装置Info
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- JPS61224379A JPS61224379A JP6751685A JP6751685A JPS61224379A JP S61224379 A JPS61224379 A JP S61224379A JP 6751685 A JP6751685 A JP 6751685A JP 6751685 A JP6751685 A JP 6751685A JP S61224379 A JPS61224379 A JP S61224379A
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- dielectric layer
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- H01S3/223—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms
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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〕
この発明はガラスレーザ装置、とくに放電励起レーザ装
置に関するものである。
置に関するものである。
ガスレーザ装置においてレーザ発振を得るためには被励
起空間全域にわたって安定したグロー放電を行うことが
必須である。一方、ＴＥＡ （Ｔｒａｎｓ−ｖｅｒｓｅ
Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ） Ｃｏｇ
し１ザやエキシマレーザなどのレーザは通常その動作圧
力がＩＪＣ圧以上であるため、アーク放電が超りゃすく
これを防ぐ目的で主放電に先立って、被励起空間にあら
かじめ種電子をばらまく、いわゆる予備電離が行なわれ
る。
起空間全域にわたって安定したグロー放電を行うことが
必須である。一方、ＴＥＡ （Ｔｒａｎｓ−ｖｅｒｓｅ
Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ） Ｃｏｇ
し１ザやエキシマレーザなどのレーザは通常その動作圧
力がＩＪＣ圧以上であるため、アーク放電が超りゃすく
これを防ぐ目的で主放電に先立って、被励起空間にあら
かじめ種電子をばらまく、いわゆる予備電離が行なわれ
る。
第３図は、誘電体を介した沿面放電を予備電離源として
用いる従来の放電励起レーザ装置を示すものであ２）、
その電極系の構造をボず横断面図である。
用いる従来の放電励起レーザ装置を示すものであ２）、
その電極系の構造をボず横断面図である。
第４図及び第５図は各々従来の放電励起レーザ装置のＩ
Ｅｍ系の一部を示す平面図である。図において、（１）
は第１の主電極、（２）は複数個の開孔部（６）を有す
る第２の主電極であ２）、第１の主電極（１〕と第２の
主に＆（２）はレーザガスを狭んで相対向して配設され
ている。（３）は第２の主電極（２）の、第１の主＠
ｆ！１（１）と反対側に配設された誘電体、（４）は第
２０主Ｙ４極と対向し、ｖｊ誘電体３）を介在させて配
設された補助電極、（６）は主放電域（被励起空間）
、 （７）は沿面放電を示す。
Ｅｍ系の一部を示す平面図である。図において、（１）
は第１の主電極、（２）は複数個の開孔部（６）を有す
る第２の主電極であ２）、第１の主電極（１〕と第２の
主に＆（２）はレーザガスを狭んで相対向して配設され
ている。（３）は第２の主電極（２）の、第１の主＠
ｆ！１（１）と反対側に配設された誘電体、（４）は第
２０主Ｙ４極と対向し、ｖｊ誘電体３）を介在させて配
設された補助電極、（６）は主放電域（被励起空間）
、 （７）は沿面放電を示す。
次に動作について説明する。まず開孔部（６）を有する
第２の主電極（２）と補助成極（４）との間に電圧が印
加されると、第６図に示した様に開孔部（６）において
誘電体（３）の表面上に沿面放１１Ｅ （７）が発生す
る。
第２の主電極（２）と補助成極（４）との間に電圧が印
加されると、第６図に示した様に開孔部（６）において
誘電体（３）の表面上に沿面放１１Ｅ （７）が発生す
る。
これによって第２の主電極（２）の表面付近に均一に電
子０種がばらまかれる。次いで第１の主電極（υと第２
の土載ｒｉ＜２３の間に交流もしくはパルス電圧が印加
されると第３図に示したように上記の種電子を起点とし
て主放電域（被励起空間）に均一なグロー放電が得られ
る。この放電によりレーザ媒質が励起され、誘導放出に
よって、第３図の紙面と垂直な方向にパルス状のレーザ
光が取り出される。同し−ザパμス発振は、通常数ルな
いし数ｉでくり返し行なわれる。
子０種がばらまかれる。次いで第１の主電極（υと第２
の土載ｒｉ＜２３の間に交流もしくはパルス電圧が印加
されると第３図に示したように上記の種電子を起点とし
て主放電域（被励起空間）に均一なグロー放電が得られ
る。この放電によりレーザ媒質が励起され、誘導放出に
よって、第３図の紙面と垂直な方向にパルス状のレーザ
光が取り出される。同し−ザパμス発振は、通常数ルな
いし数ｉでくり返し行なわれる。
第６図は上記のような構ＩＡ ｖｒ従来の放電励起レー
ザ装置における主放電の様子を示す部分横断曲回であ２
）、誘電体（３）にホウケイ酸ガラス２ａｍ厚のものを
用い、ギャップ長２０ ａｉ 、レーザガスｘｅ：ＨＣ
ＩＩ ： Ｈｅ ＝ １．５ ； ０．１ ； ９８．
４で放電させたものであ。
ザ装置における主放電の様子を示す部分横断曲回であ２
）、誘電体（３）にホウケイ酸ガラス２ａｍ厚のものを
用い、ギャップ長２０ ａｉ 、レーザガスｘｅ：ＨＣ
ＩＩ ： Ｈｅ ＝ １．５ ； ０．１ ； ９８．
４で放電させたものであ。
る。図に示すように、グロー状族１１Ｅ （８）にまじ
って、ストリーマ（９）が観測される。
って、ストリーマ（９）が観測される。
また、２００回に１回の割合でアーク放電が起った。
より安定かつ均一なグロー放電を得るためには、種電子
を数多く供給する、すなわち沿面放電の投入電力を増す
ことが必要である。一般に投入電力ωｄは（１）式に示
す様に誘電体の比誘電率ε８、に比例し、その厚みｄに
反比例する。
を数多く供給する、すなわち沿面放電の投入電力を増す
ことが必要である。一般に投入電力ωｄは（１）式に示
す様に誘電体の比誘電率ε８、に比例し、その厚みｄに
反比例する。
ｍ ６ ｏｏｔｓ ／ ｄ
（Ｄ一般に厚みｄとしては数ミリのものが用いられ
、これを１ミリ以下にすることは構造上（強度的に）無
理が生じる。従って、比ｄ蝋率ε５の高い物質を誘電体
として用いることになる。通常よく用いられているガラ
スやア／Ｌ／ミナの比誘電率は加以下である。高比誘電
率の材料としては例えば、Ｔｉ（ｈを始め′とするチタ
ン磁器（ε、七８０ない一部）、チタン酸ジ〃コニウム
〔ε、Ｎ５５）、チタン酸ストロンチウム（ε〜８１２
） 、チタン酸バリウム（Ｃ〜Ｓ
５１１５０〜８２００）、ＰｂＯ（ε８〜２５
．９）、ＴｌＣ１１（ε８〜８１．９）や高比誘°醒率
のプラスチック材料などが考えられる。
（Ｄ一般に厚みｄとしては数ミリのものが用いられ
、これを１ミリ以下にすることは構造上（強度的に）無
理が生じる。従って、比ｄ蝋率ε５の高い物質を誘電体
として用いることになる。通常よく用いられているガラ
スやア／Ｌ／ミナの比誘電率は加以下である。高比誘電
率の材料としては例えば、Ｔｉ（ｈを始め′とするチタ
ン磁器（ε、七８０ない一部）、チタン酸ジ〃コニウム
〔ε、Ｎ５５）、チタン酸ストロンチウム（ε〜８１２
） 、チタン酸バリウム（Ｃ〜Ｓ
５１１５０〜８２００）、ＰｂＯ（ε８〜２５
．９）、ＴｌＣ１１（ε８〜８１．９）や高比誘°醒率
のプラスチック材料などが考えられる。
しかし、これらの高い比誘電率＠電体は、レーザ媒質と
化学反応を起こしやすい。例えば、短パルスレーザの１
ｍであるＸｅＣｌエキシマレーザにおける誘電体として
Ｔｉ０ｇやＰｂＯを用いるとＣ１ｏ！の生成におけるＨ
ＣＩ （レーザ媒質の１つ）濃度の低下や、レーザ媒質
中に０！濃度が高くなり放電ば不安定になるなどの結果
を招いてしまう。他の希ガスーハロゲンエキシマレーサ
（例えハＫｒＦ。
化学反応を起こしやすい。例えば、短パルスレーザの１
ｍであるＸｅＣｌエキシマレーザにおける誘電体として
Ｔｉ０ｇやＰｂＯを用いるとＣ１ｏ！の生成におけるＨ
ＣＩ （レーザ媒質の１つ）濃度の低下や、レーザ媒質
中に０！濃度が高くなり放電ば不安定になるなどの結果
を招いてしまう。他の希ガスーハロゲンエキシマレーサ
（例えハＫｒＦ。
）（６Ｆ、 ＫｒＣ１１など）においても放電場で生成
する活性なハロゲン舗と誘電体との反応が起ってしまう
。一方、耐ハロゲン注の高い誘電体としてはアルミナや
ダイヤモンドもしくはダイヤモンドと同様の特注を有す
るカーボン質があるがこれらの比誘電率は上述のコａす
２０以下と小さい。
する活性なハロゲン舗と誘電体との反応が起ってしまう
。一方、耐ハロゲン注の高い誘電体としてはアルミナや
ダイヤモンドもしくはダイヤモンドと同様の特注を有す
るカーボン質があるがこれらの比誘電率は上述のコａす
２０以下と小さい。
他の短パルスレーザであるＴＥＡ ＣＯル−ザにおいて
も事情は同じである。０２濃度の増加は先述の様に放電
をアークに移項させる（放電を不安定にする）原因とな
るし、高い比誘電率を有するプラスチック材料を誘電体
として用いた場合などは、プラスチック材料中の炭素成
分（Ｃ）と０２との反応によりＣＯが生成し、レーザ媒
質中のＯＳ濃反が減少しすぎることに基因して、（Ｑｇ
＃ ＣＯ＋１／２０！のｌｔＺ学平衡が右の方へずれ
、Ｃｏｗ濃度減少によるレーザ出力の低下を招いてしま
う。ＴＥＡＣＯ！ レーザの場合には、先述のアルミ
ナやダイヤモンドもしくはダイヤモンドと同様の特性を
有するカーボン質に加えて、石英ガラスやホウケイ酸ガ
ラス等が反応性の低い誘電体であるが、いづれも比誘電
率が低く予ｍｍｇのための投入（力を増すことができな
い。
も事情は同じである。０２濃度の増加は先述の様に放電
をアークに移項させる（放電を不安定にする）原因とな
るし、高い比誘電率を有するプラスチック材料を誘電体
として用いた場合などは、プラスチック材料中の炭素成
分（Ｃ）と０２との反応によりＣＯが生成し、レーザ媒
質中のＯＳ濃反が減少しすぎることに基因して、（Ｑｇ
＃ ＣＯ＋１／２０！のｌｔＺ学平衡が右の方へずれ
、Ｃｏｗ濃度減少によるレーザ出力の低下を招いてしま
う。ＴＥＡＣＯ！ レーザの場合には、先述のアルミ
ナやダイヤモンドもしくはダイヤモンドと同様の特性を
有するカーボン質に加えて、石英ガラスやホウケイ酸ガ
ラス等が反応性の低い誘電体であるが、いづれも比誘電
率が低く予ｍｍｇのための投入（力を増すことができな
い。
誘電体に関しては、もう１つ問題点がある。それは、パ
ルス発振を高くり返しで行った際、土載榔温反ひいては
誘電体温圧が上昇し、熱ひずみによる誘電体のわれを引
き起こしてしまうことである。ガラスは熱伝導率が０．
０１４ Ｗ−’ａｎ−’ｄｅｇ−’と低く１アルミナは
０．３ Ｗａｎ−’ ｄｅｇ−’とかなり改善されるも
のの金属に比較すると１桁程低い。熱伝導の良い誘電体
としては、ベリリア（熱伝導率２．１ Ｗａｎ−’ｄｅ
ｇ１）ばあるが、先述した場合と同様に、レーザ媒質と
の化学反応の点で好ましくない。ダイヤモンド（熱伝導
率・、ＯＷｃｍ−’ｄｅｒ ’）はイし学的にも安定で
あるが高価である。第６図に示したホウケイ酸ガラスを
誘電体として用いた場合には、くり返し発振速度を４０
０庵以上にするとガラスにクラックが発生してしまった
。
ルス発振を高くり返しで行った際、土載榔温反ひいては
誘電体温圧が上昇し、熱ひずみによる誘電体のわれを引
き起こしてしまうことである。ガラスは熱伝導率が０．
０１４ Ｗ−’ａｎ−’ｄｅｇ−’と低く１アルミナは
０．３ Ｗａｎ−’ ｄｅｇ−’とかなり改善されるも
のの金属に比較すると１桁程低い。熱伝導の良い誘電体
としては、ベリリア（熱伝導率２．１ Ｗａｎ−’ｄｅ
ｇ１）ばあるが、先述した場合と同様に、レーザ媒質と
の化学反応の点で好ましくない。ダイヤモンド（熱伝導
率・、ＯＷｃｍ−’ｄｅｒ ’）はイし学的にも安定で
あるが高価である。第６図に示したホウケイ酸ガラスを
誘電体として用いた場合には、くり返し発振速度を４０
０庵以上にするとガラスにクラックが発生してしまった
。
以上のように、従来のレーザ装置では、比ｓｉｔ率の高
い誘電体や熱伝導率の高い誘電体を用いることが、レー
ザ媒質の反応の点から使用できず、予備電離のための沿
面放電の投入電力を増した２）、高くり返しレーザ発振
に供う誘電体の加熱に対する有効な冷却を行うことが困
難であった。
い誘電体や熱伝導率の高い誘電体を用いることが、レー
ザ媒質の反応の点から使用できず、予備電離のための沿
面放電の投入電力を増した２）、高くり返しレーザ発振
に供う誘電体の加熱に対する有効な冷却を行うことが困
難であった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、予備電離のための投入電力を増加させ、より
安定度の高いグロ豐放電を得た２）、誘電体の熱伝導率
を高めることによ２）、同誘電体の有効な冷却を行い、
高くり返しレーザ発振に耐えることができる装置を得る
ことを目的とする。
たもので、予備電離のための投入電力を増加させ、より
安定度の高いグロ豐放電を得た２）、誘電体の熱伝導率
を高めることによ２）、同誘電体の有効な冷却を行い、
高くり返しレーザ発振に耐えることができる装置を得る
ことを目的とする。
この発明に係る放電励起レーザ装置は、誘電体を・第２
の主１１Ｅｉ側に設けられ、レーザガスに対し不活性な
材料よりなる第１誘電体層と、この第１誘電体層より厚
みの厚い第２誘電体層とからなる複合誘電体としたもの
である。
の主１１Ｅｉ側に設けられ、レーザガスに対し不活性な
材料よりなる第１誘電体層と、この第１誘電体層より厚
みの厚い第２誘電体層とからなる複合誘電体としたもの
である。
〔作用〕、
この発明における誘電体はレーザガスに接する側がレー
ザガスに対し不活性な誘電体層よりなる複合誘電体であ
るため、各誘電体層の厚さ及び材料を選定して、レーザ
ガスと反応せず、かつ所望の比誘電率あるいは熱伝導率
の誘電体を得る。
ザガスに対し不活性な誘電体層よりなる複合誘電体であ
るため、各誘電体層の厚さ及び材料を選定して、レーザ
ガスと反応せず、かつ所望の比誘電率あるいは熱伝導率
の誘電体を得る。
第１図はこの発明の一実施例に係る域侮系の一部を示す
断面図でみる。図において（８ａ）は第２の主電極（２
）側に設けられ・レーザガスに対し不活性な材料よりな
る１１１誘電体層、（８ｂ）は第１誘電体層（８ａ）よ
り厚みの厚い第２誘電体層であ２）、（３）はこの第１
誘電体層（８ａ）と第２誘電体＊ （８ｂ）よりなる複
合誘電体である。
断面図でみる。図において（８ａ）は第２の主電極（２
）側に設けられ・レーザガスに対し不活性な材料よりな
る１１１誘電体層、（８ｂ）は第１誘電体層（８ａ）よ
り厚みの厚い第２誘電体層であ２）、（３）はこの第１
誘電体層（８ａ）と第２誘電体＊ （８ｂ）よりなる複
合誘電体である。
次にその作用について説明する。第１誘電体層（８ａ）
の厚みをｄａ、比誘電率をｔａとし、第２誘電体層（８
ｂ）の厚みをｄｈ、比誘電率をε、とする。ここで、条
件として、■εａ＜Ｃ１、■ｄ６＞ｄａ であるよう
に選定する。また第１誘電体層（８ａ）は、レーザ円で
の化学反応に不活性であってレーザガスに悪影響を与え
ないような材質のものである。
の厚みをｄａ、比誘電率をｔａとし、第２誘電体層（８
ｂ）の厚みをｄｈ、比誘電率をε、とする。ここで、条
件として、■εａ＜Ｃ１、■ｄ６＞ｄａ であるよう
に選定する。また第１誘電体層（８ａ）は、レーザ円で
の化学反応に不活性であってレーザガスに悪影響を与え
ないような材質のものである。
従来は、第１誘電体層もしくは第２誘電体層を単独で用
いてお２）、この時の厚みをｄとする。それぞれの単独
で用いる際の問題は先述した通りである。さて、この発
明による誘電体（以下複合誘電体と称する。）の比誘電
率εは次の様な関係式で示される ε＝ε３εｂ（ｄａ十ｄｂ）／（εａｄｂ＋ｃｂｄ３１
（２）εとε３の大小関係を比べると εａ＜ｃｂであったから、（３）式は必ず正の値であ２
）、ε＞ｇａであることが明らかである。したがって、
ｄａ＋ｄｂがｄと同程匣であれば、（１）式から、複合
誘電体の方がより多くの電力を予備電離のために投入で
きることになる。しかもレーザガスと接する面ば第１誘
電体層（８ａ）の面であるので、レーザ円での化学反応
に不活性であるという特徴は失っていない。さらに具体
的に説明すれば、第１誘（体層（８ａ）は、例えばアル
ミナ磁器（比誘電率ε８約１０）であ２）、従来それ単
独で用いる時の厚み（数ミリ）よりも薄い厚みで用いる
。例えば１／１０の厚みで用いれば、（１Ｅ式かられか
るように、比誘電率が１０＠になったのと等価である。
いてお２）、この時の厚みをｄとする。それぞれの単独
で用いる際の問題は先述した通りである。さて、この発
明による誘電体（以下複合誘電体と称する。）の比誘電
率εは次の様な関係式で示される ε＝ε３εｂ（ｄａ十ｄｂ）／（εａｄｂ＋ｃｂｄ３１
（２）εとε３の大小関係を比べると εａ＜ｃｂであったから、（３）式は必ず正の値であ２
）、ε＞ｇａであることが明らかである。したがって、
ｄａ＋ｄｂがｄと同程匣であれば、（１）式から、複合
誘電体の方がより多くの電力を予備電離のために投入で
きることになる。しかもレーザガスと接する面ば第１誘
電体層（８ａ）の面であるので、レーザ円での化学反応
に不活性であるという特徴は失っていない。さらに具体
的に説明すれば、第１誘（体層（８ａ）は、例えばアル
ミナ磁器（比誘電率ε８約１０）であ２）、従来それ単
独で用いる時の厚み（数ミリ）よりも薄い厚みで用いる
。例えば１／１０の厚みで用いれば、（１Ｅ式かられか
るように、比誘電率が１０＠になったのと等価である。
しかし、このままでは機械的強度に問題があるので、こ
れを補強するため比誘電率が高い第２誘電体膚（８ｂ）
、例えばチタン酸バリウム磁器（ε３約８０００ ）で
機械的強度を満足する厚みのものを上記第１誘電体層（
８ａ）と重ね複合誘電体を完成させる。ξれにより同複
合誘電体（アルミナ磁器＋チタン酸バリウム磁器）の総
括の比誘電率は、同じ厚みのアルミナ磁器単体で用いた
時よりも約１０倍高く、なおかつ、レーザ筐体内での化
学反応に対して不活性であるというアルミナ磁器の特長
を失っていない。
れを補強するため比誘電率が高い第２誘電体膚（８ｂ）
、例えばチタン酸バリウム磁器（ε３約８０００ ）で
機械的強度を満足する厚みのものを上記第１誘電体層（
８ａ）と重ね複合誘電体を完成させる。ξれにより同複
合誘電体（アルミナ磁器＋チタン酸バリウム磁器）の総
括の比誘電率は、同じ厚みのアルミナ磁器単体で用いた
時よりも約１０倍高く、なおかつ、レーザ筐体内での化
学反応に対して不活性であるというアルミナ磁器の特長
を失っていない。
複合誘電体の組合せは、ア／Ｌ／ｌす磁器とチタン酸バ
リウム以外のものであってもさしつかえない。
リウム以外のものであってもさしつかえない。
第２誘電体層（８ｂ）としては、臭化タリウム（Ｔ４’
Ｂｒ）、塩化タリウム（ＴＩＣ＃） 、 二酸１ｂバナ
ジｆｔ Ａ （ＶＯ２）、醜ヒ鉛（ＰｂＯ）、チタン磁
器、チタン酸ジルコニウム、チタン酸ストロンチウム、
比誘電率２０以上の有機物質が考えられ、第１誘電体層
（８ａ）としては・石英ガラス、ソーダ石灰ガラス、ホ
ウケイ酸ガラス、鉛ガラス、ダイヤモンドもしくはダイ
ヤモンドと同様の特性を有するカーボンなどが考えられ
る。また２つの誘電体を重ね合わせて用いても良いが、
誘嶋体間にできる空％７−は複合誘電体の絶縁耐力を減
少させてしまうので、１つの誘１体上に他の誘電体を堆
積させるたどして２つの誘電体を密着構造することが望
ましい。
Ｂｒ）、塩化タリウム（ＴＩＣ＃） 、 二酸１ｂバナ
ジｆｔ Ａ （ＶＯ２）、醜ヒ鉛（ＰｂＯ）、チタン磁
器、チタン酸ジルコニウム、チタン酸ストロンチウム、
比誘電率２０以上の有機物質が考えられ、第１誘電体層
（８ａ）としては・石英ガラス、ソーダ石灰ガラス、ホ
ウケイ酸ガラス、鉛ガラス、ダイヤモンドもしくはダイ
ヤモンドと同様の特性を有するカーボンなどが考えられ
る。また２つの誘電体を重ね合わせて用いても良いが、
誘嶋体間にできる空％７−は複合誘電体の絶縁耐力を減
少させてしまうので、１つの誘１体上に他の誘電体を堆
積させるたどして２つの誘電体を密着構造することが望
ましい。
第６図に示される誘゛シ体をホウケイ酸ガラス０．５閣
とチタン酸バリウム２Ｉの複合誘電体を用いたところ、
１万回の発振においてもアーク放電は発生せず、またグ
ロー状放蹴に混在するストリーマの数も著しく減少した
。
とチタン酸バリウム２Ｉの複合誘電体を用いたところ、
１万回の発振においてもアーク放電は発生せず、またグ
ロー状放蹴に混在するストリーマの数も著しく減少した
。
同様の構造は；＊ｇ体の熱伝導率を高めるのにも適用で
きる。熱伝導率に関する従来の間一点は前述した通りで
ある。第１誘電体層（８ａ）として熱伝導率が低い誘電
体を用い、この第１誘電体層（８ａ）に熱伝導率が高＜
（Ｉ Ｗａｎ−１ｄｅｇ−１以上）、第１誘域体層（
８ａ）より厚い第°２誘゛喝体層（８ｂ）を重ねて用い
れば、この複合誘電体の総括の熱伝導率は高くなる。こ
れにより誘電体（３）の熱はスムーズに拡散され、熱ひ
ずみによるわれの問題は解消される。
きる。熱伝導率に関する従来の間一点は前述した通りで
ある。第１誘電体層（８ａ）として熱伝導率が低い誘電
体を用い、この第１誘電体層（８ａ）に熱伝導率が高＜
（Ｉ Ｗａｎ−１ｄｅｇ−１以上）、第１誘域体層（
８ａ）より厚い第°２誘゛喝体層（８ｂ）を重ねて用い
れば、この複合誘電体の総括の熱伝導率は高くなる。こ
れにより誘電体（３）の熱はスムーズに拡散され、熱ひ
ずみによるわれの問題は解消される。
第６図に示す誘電体として、石英ガラス０．６閣とベリ
リア２■の組合せを用いたところ、レーザ発振のくり返
し速度を４００庵に上げても前述のようなりラックは発
生しなかった。くり返し速度を６００８Ｅにまで上げる
と前述と同様のクラックが生したが、これは石英ガラス
とベリリアが密着していなかったためで、より完全な密
着構造にすれば □くり返し速度はさらに高くする
ことが可能である。
リア２■の組合せを用いたところ、レーザ発振のくり返
し速度を４００庵に上げても前述のようなりラックは発
生しなかった。くり返し速度を６００８Ｅにまで上げる
と前述と同様のクラックが生したが、これは石英ガラス
とベリリアが密着していなかったためで、より完全な密
着構造にすれば □くり返し速度はさらに高くする
ことが可能である。
第１誘電体層、即ちこの場合、熱伝導率は低い ゛が
、レーザ円での化学反応に不活性な物質としては石英ガ
ラスやホウケイ酸ガラス（熱伝導率０．０１４Ｗａｎ−
’ｄｅｇ−’ ）、ソーダ石灰ガラス、鉛ガラス、アル
ミナ磁器（熱伝導率０．８Ｗａｎ″″’ｄｅｒ’ ）が
考えられ、一方、第２誘電体層、即ち熱伝導率の高い物
質としては、ベリリア（ＢｅＯ） （熱伝導率２．１
Ｗ ｃｍ−’ ｄｅ（’ ）ダイヤモンド（熱伝導率９
．０ Ｗａｎ−１ｄｅｇ−１）もしくはダイヤモンドｉ
こ近い特注を有するカーボンが考えられる。ダイヤモン
ドもしくはこれと同様の特性を有するカーボンは、９．
０ Ｗａｏ−’ｄｅｇ−１と金属（例えば銅は約４ Ｗ
ａｎ−１ｄｅｇ−１）以上の熱伝導率を有してお２）、
かつレーザ円での化学反応に対して不活性であるので、
先の高い比誘電率を有する誘電体の表ｍｌに、ダイヤモ
ンドもしくはこれと同様の特性を有するカーボンの膜を
コーティングすれば比誘電率が高く、熱伝導性が良く、
かつレーザ円での化学反応に不活性であるという三点を
重ねそなえた複合１ＪｊＳ体を得ることができる。しか
もダイヤモンドは薄膜として用いるので価格的にも望ま
しい。
、レーザ円での化学反応に不活性な物質としては石英ガ
ラスやホウケイ酸ガラス（熱伝導率０．０１４Ｗａｎ−
’ｄｅｇ−’ ）、ソーダ石灰ガラス、鉛ガラス、アル
ミナ磁器（熱伝導率０．８Ｗａｎ″″’ｄｅｒ’ ）が
考えられ、一方、第２誘電体層、即ち熱伝導率の高い物
質としては、ベリリア（ＢｅＯ） （熱伝導率２．１
Ｗ ｃｍ−’ ｄｅ（’ ）ダイヤモンド（熱伝導率９
．０ Ｗａｎ−１ｄｅｇ−１）もしくはダイヤモンドｉ
こ近い特注を有するカーボンが考えられる。ダイヤモン
ドもしくはこれと同様の特性を有するカーボンは、９．
０ Ｗａｏ−’ｄｅｇ−１と金属（例えば銅は約４ Ｗ
ａｎ−１ｄｅｇ−１）以上の熱伝導率を有してお２）、
かつレーザ円での化学反応に対して不活性であるので、
先の高い比誘電率を有する誘電体の表ｍｌに、ダイヤモ
ンドもしくはこれと同様の特性を有するカーボンの膜を
コーティングすれば比誘電率が高く、熱伝導性が良く、
かつレーザ円での化学反応に不活性であるという三点を
重ねそなえた複合１ＪｊＳ体を得ることができる。しか
もダイヤモンドは薄膜として用いるので価格的にも望ま
しい。
また第１図では、二つを重ね合わせた構造を示したが、
第２図に示すように、第２誘電体層（８ｂ）の周ｄを第
１誘成体Ｊ、１（８ａ）が覆うような構造であってもさ
しつかえない。
第２図に示すように、第２誘電体層（８ｂ）の周ｄを第
１誘成体Ｊ、１（８ａ）が覆うような構造であってもさ
しつかえない。
さらに、第１誘電体層および第２誘電体層のそれぞれが
、すでに複数個の誘電体からなる複合誘電体であっても
さしつかえない。
、すでに複数個の誘電体からなる複合誘電体であっても
さしつかえない。
要するに、この発明の新奇性は、沿ｍｌ放畦を予＃［離
源として用いる放電励起レーザ装置において、使用され
る誘電体に必須の特性、すなわちレーザ円の１し学反応
・ζ不活性であ２）、レーザガスに悪影響を与えないと
いうことを失なうことなく、（１） 沿面放電の投入
電力を増し、予備電離効果を高めるために比誘電率を高
くする。
源として用いる放電励起レーザ装置において、使用され
る誘電体に必須の特性、すなわちレーザ円の１し学反応
・ζ不活性であ２）、レーザガスに悪影響を与えないと
いうことを失なうことなく、（１） 沿面放電の投入
電力を増し、予備電離効果を高めるために比誘電率を高
くする。
（２） 熱ひすみによる誘電体のわれを防ぐため、そ
の熱伝導率を高める。
の熱伝導率を高める。
という要求を満足させるために、誘電体を複合誘電体と
したところにあるのであって、複合誘電体の形状や、そ
の製法（ζなんら制限を与えるものではない。
したところにあるのであって、複合誘電体の形状や、そ
の製法（ζなんら制限を与えるものではない。
以上のように、この発明によれば誘電体を、第２の主［
極側に設けられ、レーザガスに対し不活性な材料よりな
る第１誘電体層と、この第１誘イ体層より厚い第２誘電
体層とからなる複合誘電体としたので、化学反応による
レーザガスの劣化を招くことなく、誘電体の比１！ＩＥ
率を高め、予備電離の投入電力を増し、より安定かつ均
一なグロー状主放電を得た２）、また誘電体の熱伝導率
を高め、高（り返し発振時の熱ひずみによる誘電体のわ
れをなくすことが可能とな２）、信頼性の高い装置が得
られる効果がある。
極側に設けられ、レーザガスに対し不活性な材料よりな
る第１誘電体層と、この第１誘イ体層より厚い第２誘電
体層とからなる複合誘電体としたので、化学反応による
レーザガスの劣化を招くことなく、誘電体の比１！ＩＥ
率を高め、予備電離の投入電力を増し、より安定かつ均
一なグロー状主放電を得た２）、また誘電体の熱伝導率
を高め、高（り返し発振時の熱ひずみによる誘電体のわ
れをなくすことが可能とな２）、信頼性の高い装置が得
られる効果がある。
第１図はこの発明の一実一例に係るＩｔ電極系一部を示
す断面図１．第２図はこの発明の他の実施例に係る電極
系の一部を示す断面図、第３図は従来の放電励起レーザ
装置の電極系を示す横断ｍ１図、第４図及び第５図は各
々従来の放電励起レーザ装置の電極系の一部を示す平面
図、並びに第６図は従来の放電励起レーザ装置における
主放電の様子を示す部分横断面図である。 図において、（υは第１の主電極、（２）は第２の主電
極、（３）は誘゛總体、（８ａ）は第１誘電体層、 （
８ｂ）は第２誘電体層、（４）は補助″＊＝、及び（６
）は開孔部である。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代域人 大岩増雄 第１図 第２図 ４°榎Ｍ電種 第３図 第４図 第５図 第６図
す断面図１．第２図はこの発明の他の実施例に係る電極
系の一部を示す断面図、第３図は従来の放電励起レーザ
装置の電極系を示す横断ｍ１図、第４図及び第５図は各
々従来の放電励起レーザ装置の電極系の一部を示す平面
図、並びに第６図は従来の放電励起レーザ装置における
主放電の様子を示す部分横断面図である。 図において、（υは第１の主電極、（２）は第２の主電
極、（３）は誘゛總体、（８ａ）は第１誘電体層、 （
８ｂ）は第２誘電体層、（４）は補助″＊＝、及び（６
）は開孔部である。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代域人 大岩増雄 第１図 第２図 ４°榎Ｍ電種 第３図 第４図 第５図 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）レーザガスを狭んで相対向するように配設された第
１の主電極と複数個の開孔部を有する第２の主電極、上
記第２の主電極の、上記第１の主電極と反対側に配設さ
れた誘電体、及び上記第２の主電極と対向し、かつ上記
誘電体を介在させて配設された補助電極よりなる電極系
と、上記第１及び第２主電極間に交流もしくはパルス電
圧を印加する回路、及び上記補助電極と上記第２の主電
極との間に電圧を印加する回路とを備えるものにおいて
、上記誘電体は上記第２の主電極側に設けられ、上記レ
ーザガスに対して不活性な材料よりなる第１誘電体層と
この第１誘電体層より厚い第２誘電体層とからなる複合
誘電体であることを特徴とする放電励起レーザ装置。 （２）第２誘電体層は比誘電率が２０以上である特許請
求の範囲第１項記載の放電励起レーザ装置。 （３）第２誘電体層は、臭化タリウム（ＴｌＢｒ）、も
しくは塩化タリウム（ＴｌＣｌ）、もしくは二酸化バナ
ジウム（ＶＯ＿２）、もしくは酸化鉛（ＰｂＯ）、もし
くはチタン磁器、もしくはチタン酸ジルコニウム、もし
くはチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ＿３）、もし
くはチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ＿３）、もしくは比
誘電率が２０以上の有機物質のうち１つもしくは２つ以
上の組合せからなる特許請求の範囲第２項記載の放電励
起レーザ装置。 （４）第１誘電体層は、アルミナ磁器もしくはダイヤモ
ンド、もしくはダイヤモンドと同様の特性を有するカー
ボン、もしくは石英ガラス、もしくはソーダ石灰ガラス
、もしくはホウケイ酸ガラス、もしくは鉛ガラスのうち
１つもしくは２つ以上の組合せからなる特許請求の範囲
第２項又は第３項に記載の放電励起レーザ装置。 （５）第２誘電体層は熱伝導率が１Ｗｃｍ＾−＾１ｄｅ
ｇ＾−＾１以上である特許請求の範囲第１項又は第２項
記載の放電励起レーザ装置。 （６）第２誘電体層は、ベリリア（ＢｅＯ）、もしくは
ダイヤモンド、もしくはダイヤモンドに近い特性を有す
るカーボンのうち１つもしくは２つ以上の組合せからな
る特許請求の範囲第５項記載の放電励起レーザ装置。 （７）第１誘電体層は、アルミナ磁器もしくは石英ガラ
ス、もしくはソーダ石灰ガラス、もしくはホウケイ酸ガ
ラス、もしくは鉛ガラスのうち１つもしくは２つ以上の
組合せから特許請求の範囲第５項又は第６項に記載の放
電励起レーザ装置。
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6751685A JPS61224379A (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 放電励起レ−ザ装置 |
| US06/782,568 US4686682A (en) | 1984-10-09 | 1985-10-01 | Discharge excitation type short pulse laser device |
| EP85112484A EP0177888B1 (en) | 1984-10-09 | 1985-10-02 | Discharge excitation type short pulse laser device |
| DE19853588088 DE3588088T2 (de) | 1984-10-09 | 1985-10-02 | Entladungsangeregter Laser zur Erzeugung kurzer Pulse |
| DE19853588137 DE3588137T2 (de) | 1984-10-09 | 1985-10-02 | Entladungsangeregtes Lasergerät |
| DE19853588118 DE3588118T2 (de) | 1984-10-09 | 1985-10-02 | Entladungsangeregter Laser zur Erzeugung kurzer Pulse |
| EP93100550A EP0543795B1 (en) | 1984-10-09 | 1985-10-02 | Discharge excitation type short pulse laser device |
| EP93100578A EP0542718B1 (en) | 1984-10-09 | 1985-10-02 | Discharge excitation type short pulse laser device |
| EP94114362A EP0637106B1 (en) | 1984-10-09 | 1985-10-02 | Discharge excitation type laser device |
| DE3587852T DE3587852T2 (de) | 1984-10-09 | 1985-10-02 | Kurzpulslaservorrichtung vom Entladungsanregungstyp. |
| CA000492327A CA1259122A (en) | 1984-10-09 | 1985-10-04 | Discharge excitation type short pulse laser device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6751685A JPS61224379A (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 放電励起レ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61224379A true JPS61224379A (ja) | 1986-10-06 |
Family
ID=13347225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6751685A Pending JPS61224379A (ja) | 1984-10-09 | 1985-03-28 | 放電励起レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61224379A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS647578A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-11 | Toshiba Corp | Gas laser device |
| JPH01140856U (ja) * | 1988-03-22 | 1989-09-27 |
-
1985
- 1985-03-28 JP JP6751685A patent/JPS61224379A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS647578A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-11 | Toshiba Corp | Gas laser device |
| JPH01140856U (ja) * | 1988-03-22 | 1989-09-27 |
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