JPS61251094A - エキシマレ−ザ装置 - Google Patents
エキシマレ−ザ装置Info
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- JPS61251094A JPS61251094A JP9262785A JP9262785A JPS61251094A JP S61251094 A JPS61251094 A JP S61251094A JP 9262785 A JP9262785 A JP 9262785A JP 9262785 A JP9262785 A JP 9262785A JP S61251094 A JPS61251094 A JP S61251094A
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- Japan
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- laser
- halogen
- laser medium
- measurement
- gas
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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
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
- H01S3/131—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
- H01S3/134—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation in gas lasers
-
- 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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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〕
本発明は気体レーザに属するエキシマレーザ装置に関す
るものである。
るものである。
一般にエキシマレーザはパルス発振を重ねるにつれて、
レーザパルスエネルギーが除々に減少してゆき１例えば
ＸａＣＱエキシマレーザでは、約１０’回のパルス発振
を行うとレーザパルスエネルギーは初期値の半分近くに
まで下ることが知られている。
レーザパルスエネルギーが除々に減少してゆき１例えば
ＸａＣＱエキシマレーザでは、約１０’回のパルス発振
を行うとレーザパルスエネルギーは初期値の半分近くに
まで下ることが知られている。
その主な原因はレーザ媒質の１つであるハロゲンが、レ
ーザ筐体構成材料や励起用放電によって生ずるスパッタ
金属などと反応し減少してしまうことである。
ーザ筐体構成材料や励起用放電によって生ずるスパッタ
金属などと反応し減少してしまうことである。
従来の市販の装置では、この対策として、第５図に示す
ような方法がとられていた。図において。
ような方法がとられていた。図において。
（１）はレーザ筺体、（５）はバッファ希釈ハロゲンガ
スボンベ、（９）は二次圧調整器、（１６）は制御系、
（５７）はレーザビーム、 （５８）はビームスプリッ
タ−１（５９）はレーザビームの一部、（６０）はレー
ザ出力検出器、（６１）は流量制御系である。まず、レ
ーザビーム（５７）の１部をビームスプリッタ−（５８
）によってレーザビームの一部（５９）として取り出し
、その出力をレーザ出力検出器（６０）で測定する。同
測定値が所定値以下に減少すると、制御系（１６）を介
して、流量制御系（６１）が作動し、レーザ出力が回復
するまで、バッファ希釈ハロゲンガスボンベ（５）から
二次圧調整器（９）を通してハロゲンの供給が行われる
。
スボンベ、（９）は二次圧調整器、（１６）は制御系、
（５７）はレーザビーム、 （５８）はビームスプリッ
タ−１（５９）はレーザビームの一部、（６０）はレー
ザ出力検出器、（６１）は流量制御系である。まず、レ
ーザビーム（５７）の１部をビームスプリッタ−（５８
）によってレーザビームの一部（５９）として取り出し
、その出力をレーザ出力検出器（６０）で測定する。同
測定値が所定値以下に減少すると、制御系（１６）を介
して、流量制御系（６１）が作動し、レーザ出力が回復
するまで、バッファ希釈ハロゲンガスボンベ（５）から
二次圧調整器（９）を通してハロゲンの供給が行われる
。
しかし、レーザ出力の変化には上記のハロゲン濃度の減
少の他に、電源電圧の変動や励起放電の不安定性、さら
にはレーザパルス取出し窓の汚れ等も影響するため、直
接ハロゲン濃度変化に対応していないことは明らかであ
る０例えば、電源電圧の低下によってレーザパルスエネ
ルギーが低下すると、制御系はハロゲン濃度低下と見な
し、ハロゲンの注入を行うため、ハロゲン濃度が過剰に
なる。ハロゲンは放電を不安定にするので励起放電が不
安定となって、さらにレーザ出力は低下し、これに伴っ
てさらに過剰のハロゲンを注入するという悪循環をくり
返す、そしてついにはレーザ動作そのものが停止するの
みでなく、励起放電がアークに移行するため電極がダメ
ージを受けるなどの問題点があった。
少の他に、電源電圧の変動や励起放電の不安定性、さら
にはレーザパルス取出し窓の汚れ等も影響するため、直
接ハロゲン濃度変化に対応していないことは明らかであ
る０例えば、電源電圧の低下によってレーザパルスエネ
ルギーが低下すると、制御系はハロゲン濃度低下と見な
し、ハロゲンの注入を行うため、ハロゲン濃度が過剰に
なる。ハロゲンは放電を不安定にするので励起放電が不
安定となって、さらにレーザ出力は低下し、これに伴っ
てさらに過剰のハロゲンを注入するという悪循環をくり
返す、そしてついにはレーザ動作そのものが停止するの
みでなく、励起放電がアークに移行するため電極がダメ
ージを受けるなどの問題点があった。
この発明は、上記問題点を解決するためのもので、制御
系の発散やハロゲンの過剰消費をなくすことができるエ
キシマレーザ装置を得ることを目的とする。
系の発散やハロゲンの過剰消費をなくすことができるエ
キシマレーザ装置を得ることを目的とする。
本発明に係るエキシマレーザ装置は、希ガス、ハロゲン
およびバッファガスをレーザ媒質とするエキシマレーザ
装置において、レーザ媒質中のハロゲン濃度を測定し、
その測定信号によりレーザ媒質の再生工程を制御するよ
うにしたエキシマレーザ装置である。
およびバッファガスをレーザ媒質とするエキシマレーザ
装置において、レーザ媒質中のハロゲン濃度を測定し、
その測定信号によりレーザ媒質の再生工程を制御するよ
うにしたエキシマレーザ装置である。
本発明のエキシマレーザ装置においては、レーザ媒質中
のハロゲン濃度を測定し、同測定結果に対応して、レー
ザ媒質の再生工程を制御する。この結果、レーザ媒質中
のハロゲン濃度に１対１に対応したレーザ媒質の再生が
可能となり、従来のような制御系の発散やハロゲンの過
剰消費をなくすことができる。
のハロゲン濃度を測定し、同測定結果に対応して、レー
ザ媒質の再生工程を制御する。この結果、レーザ媒質中
のハロゲン濃度に１対１に対応したレーザ媒質の再生が
可能となり、従来のような制御系の発散やハロゲンの過
剰消費をなくすことができる。
〔実施例］
以下、この発明の実施例を図について説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図である。
図において、（１）はレーザ筺体、（２）はこのレーザ
筐体に接続するハロゲン濃度測定系で、レーザ筐体（１
）から被測定レーザ媒質（３）を導く流路（３ａ）およ
び測定済レーザ媒質（４）をレーザ筺体（１）に戻す流
路（４ａ）を有している。（５）はバッファ希釈ハロゲ
ンガスボンベ、（６）はバッファ希釈希ガスボンベで、
それぞれレーザ筺体（１）に接続する流路（５ａ） ＝
（６ａ）に電磁バルブ（７） 、 （８）、二次圧調
整器（９） 、 （１０）およびオリフィス（１１）
、 （１２）を有している。レーザ筺体（１）に接続す
る排気流路（ｌａ）はオリフィス（１３）およびポンプ
（１４）を有し、排気ガス（１５）を排出するようにな
っている。（１６）は制御系で、ハロゲン濃度測定系（
２）からの測定信号（１７）により制御信号（４ｇ）
、 （１９）を電磁バルブ（７）、（８）およびポンプ
（１４）に送り制御するようになっている。
筐体に接続するハロゲン濃度測定系で、レーザ筐体（１
）から被測定レーザ媒質（３）を導く流路（３ａ）およ
び測定済レーザ媒質（４）をレーザ筺体（１）に戻す流
路（４ａ）を有している。（５）はバッファ希釈ハロゲ
ンガスボンベ、（６）はバッファ希釈希ガスボンベで、
それぞれレーザ筺体（１）に接続する流路（５ａ） ＝
（６ａ）に電磁バルブ（７） 、 （８）、二次圧調
整器（９） 、 （１０）およびオリフィス（１１）
、 （１２）を有している。レーザ筺体（１）に接続す
る排気流路（ｌａ）はオリフィス（１３）およびポンプ
（１４）を有し、排気ガス（１５）を排出するようにな
っている。（１６）は制御系で、ハロゲン濃度測定系（
２）からの測定信号（１７）により制御信号（４ｇ）
、 （１９）を電磁バルブ（７）、（８）およびポンプ
（１４）に送り制御するようになっている。
（２０）はボンベ（５）から送られるバッファ希釈ハロ
ゲンガス、（ｚｌ）はボンベ（６）から送られるバッフ
ァ希釈希ガスである。
ゲンガス、（ｚｌ）はボンベ（６）から送られるバッフ
ァ希釈希ガスである。
第２図は制御系（１６）の−例としてのオンオフ制御系
を示す接続図である０図において、 （２２）は測定信
号入力用端子で、ＯＰアンプ（２３）の一端子に接続し
ている。ＯＰアンプ（２３）の子端子には可変抵抗（２
４）および抵抗（２５）が接続し、その接続点とＱＰア
ンプ（２３）の出力端子間には可変抵抗（２６）および
抵抗（２７）が接続している。 （２８）はツェナーダ
イオードである。ＯＰアンプ（２３）の出力端子はダイ
オード（ｚ９）を介してトランジスタ（３６）のベース
に接続している。 （３１）は電磁バルブ駆動用電源入
力端子、（３２）は電磁バルブ駆動用の電磁コイルで、
トランジスタ（３０）のコレクタに接続し、（３３）は
コンデンサで、トランジスタ（３０）のベース、エミッ
タ間に接続している。
を示す接続図である０図において、 （２２）は測定信
号入力用端子で、ＯＰアンプ（２３）の一端子に接続し
ている。ＯＰアンプ（２３）の子端子には可変抵抗（２
４）および抵抗（２５）が接続し、その接続点とＱＰア
ンプ（２３）の出力端子間には可変抵抗（２６）および
抵抗（２７）が接続している。 （２８）はツェナーダ
イオードである。ＯＰアンプ（２３）の出力端子はダイ
オード（ｚ９）を介してトランジスタ（３６）のベース
に接続している。 （３１）は電磁バルブ駆動用電源入
力端子、（３２）は電磁バルブ駆動用の電磁コイルで、
トランジスタ（３０）のコレクタに接続し、（３３）は
コンデンサで、トランジスタ（３０）のベース、エミッ
タ間に接続している。
第３図はハロゲン濃度測定系（２）の−例として光学式
測定器を示す構成図であり、図において、（３４）は測
定セル、（３５）は標準セルで、火源（３６）から出た
光がそれぞれミラー（３７） 、 （３８）で反射して
通過し、このとき光はモータ（３９）によって回転する
チョッパ（４０）によってＯＮ 、ＯＦＦされ１通過し
た光はミラー（４１）、 （４２）に反射して検出器（
４３）に入り測定されるようになっている。
測定器を示す構成図であり、図において、（３４）は測
定セル、（３５）は標準セルで、火源（３６）から出た
光がそれぞれミラー（３７） 、 （３８）で反射して
通過し、このとき光はモータ（３９）によって回転する
チョッパ（４０）によってＯＮ 、ＯＦＦされ１通過し
た光はミラー（４１）、 （４２）に反射して検出器（
４３）に入り測定されるようになっている。
第４図はハロゲン濃度測定系（２）の−例としての感熱
抵抗体を用いた測定器を示す構成図であり、図において
、 （４４）、（４５）は抵抗、（４６） 、 （４７
）は感熱抵抗で、これらはブリッジ回路を形成している
。
抵抗体を用いた測定器を示す構成図であり、図において
、 （４４）、（４５）は抵抗、（４６） 、 （４７
）は感熱抵抗で、これらはブリッジ回路を形成している
。
感熱抵抗（４６）は測定セル（４８）内に設けられ、感
熱抵抗（４７）は標準セル（４９）内に設けられている
。測定セル（４８）、標準セル（４９）はそれぞれレー
ザ筺体（１）に連絡する循環流路（４８ａ） 、 （４
９ａ）を有している。
熱抵抗（４７）は標準セル（４９）内に設けられている
。測定セル（４８）、標準セル（４９）はそれぞれレー
ザ筺体（１）に連絡する循環流路（４８ａ） 、 （４
９ａ）を有している。
循環流路（４８ａ）は二方弁（５０）を有し、三方弁（
５１）によって標準セル（４９）と連絡している。循環
流路（４９ａ）は二方弁（５２）およびハロゲン除去器
（５３）を有している。（５４）はハロゲンを除去した
レーザ媒質のガス流、（５５）は電源、（５６）はハロ
ゲンガスである。
５１）によって標準セル（４９）と連絡している。循環
流路（４９ａ）は二方弁（５２）およびハロゲン除去器
（５３）を有している。（５４）はハロゲンを除去した
レーザ媒質のガス流、（５５）は電源、（５６）はハロ
ゲンガスである。
次に動作について説明する。
第１図において、レーザ筐体（１）内のレーザ媒質の１
部が被測定レーザ媒質（３）としてハロゲン濃度測定系
（２）に導入され、その後測定済レーザ媒質（４）とし
て再びレーザ筺体（１）内に返還される。
部が被測定レーザ媒質（３）としてハロゲン濃度測定系
（２）に導入され、その後測定済レーザ媒質（４）とし
て再びレーザ筺体（１）内に返還される。
一方、ハロゲン濃度測定系（２）からの測定信号（１７
）は制御系（１６）に伝達され、制御信号（１８）によ
って電磁バルブ（７）および（８）の開閉が行われる。
）は制御系（１６）に伝達され、制御信号（１８）によ
って電磁バルブ（７）および（８）の開閉が行われる。
電磁バルブ（７）および（８）が開く際にはこれに伴っ
て制御系（１６）からの制御信号（１９）によりポンプ
（１４）が一定時間駆動し、レーザ筺体（１）内のレー
ザ媒質の１部がオリフィス（１３）を介して排気ガス（
１５）として捨てられる。この際、レーザ筐体（１）内
のレーザ媒質は通常大気圧以上の一定値になるように充
填されているので、流量抵抗としてオリフィス（１３）
を排気系に入れることにより、ポンプ（１４）の代りに
電磁バルブを設置し、これを時間制御で開閉するだけで
も一定量のレーザ媒質を排気することが可能である。
て制御系（１６）からの制御信号（１９）によりポンプ
（１４）が一定時間駆動し、レーザ筺体（１）内のレー
ザ媒質の１部がオリフィス（１３）を介して排気ガス（
１５）として捨てられる。この際、レーザ筐体（１）内
のレーザ媒質は通常大気圧以上の一定値になるように充
填されているので、流量抵抗としてオリフィス（１３）
を排気系に入れることにより、ポンプ（１４）の代りに
電磁バルブを設置し、これを時間制御で開閉するだけで
も一定量のレーザ媒質を排気することが可能である。
その後、電磁バルブ（７） 、 （８）が開となり、バ
ッファ希釈ハロゲンガス（２０）およびバッファ希釈希
ガス（２１）がレーザ筺体（１）内に導入されるが、こ
のとき二次圧調整器（９） 、 （１０）およびオリフ
ィス（１１）、 （１２）の働きにより、電磁バルブ（
７）、（８）の開いている時間を制御するだけで上記の
ガスの導入量を正確にコントロールできる。この場合バ
ッファ希釈ハロゲンガスボンベ（５）中のハロゲン濃度
と、バッファ希釈希ガスボンベ（６）中の希ガス濃度は
、両者が混合された際に所定の値となるようにあらかじ
め調整しておく。
ッファ希釈ハロゲンガス（２０）およびバッファ希釈希
ガス（２１）がレーザ筺体（１）内に導入されるが、こ
のとき二次圧調整器（９） 、 （１０）およびオリフ
ィス（１１）、 （１２）の働きにより、電磁バルブ（
７）、（８）の開いている時間を制御するだけで上記の
ガスの導入量を正確にコントロールできる。この場合バ
ッファ希釈ハロゲンガスボンベ（５）中のハロゲン濃度
と、バッファ希釈希ガスボンベ（６）中の希ガス濃度は
、両者が混合された際に所定の値となるようにあらかじ
め調整しておく。
第２図の制御系（１６）においては、定電圧電源がらの
＋１５Ｖをツェナーダイオード（２８）でさらに安定化
し、これを可変抵抗（２４）および抵抗（２５）で分割
して、ＯＰアンプ（２３）の中端子に一定の電圧を設定
しておく。測定信号入力用端子（２２）に入る測定信号
（１７）の電圧が上記＋端子の設定電圧を超えると、Ｏ
Ｐアンプ（２３）の出力電圧は＋側に飽和し、トランジ
スタ（３０）にベース電流が流れ、トランジスタ（３０
）がＯＮすることにより、電磁バルブ駆動用の電磁コイ
ル（３２）に電流が流れ、電磁バルブ（７）、（８）が
開くことになる。レーザ筺体（１）内のハロゲン濃度が
所定値になると１、測定信号（１７）の電圧はＯＰアン
プ（２３）の中端子の電圧より低くなり、電磁バルブ（
７）、、（８）は閉じることになる。抵抗（２５） 、
（２７）および可変抵抗（２６）は正帰還回路であっ
て、トランジスタ（３０）のＯＮ、 ＯＦＦ動作を確実
にするためのものである。ダイオード（２９）は逆方向
の過大な信号をトランジスタ（３０）に加えないための
保護用に設けられている。コンデンサ（３３）は電磁コ
イル（３２）に発生する逆起電力を小さくなるために設
けられている。
＋１５Ｖをツェナーダイオード（２８）でさらに安定化
し、これを可変抵抗（２４）および抵抗（２５）で分割
して、ＯＰアンプ（２３）の中端子に一定の電圧を設定
しておく。測定信号入力用端子（２２）に入る測定信号
（１７）の電圧が上記＋端子の設定電圧を超えると、Ｏ
Ｐアンプ（２３）の出力電圧は＋側に飽和し、トランジ
スタ（３０）にベース電流が流れ、トランジスタ（３０
）がＯＮすることにより、電磁バルブ駆動用の電磁コイ
ル（３２）に電流が流れ、電磁バルブ（７）、（８）が
開くことになる。レーザ筺体（１）内のハロゲン濃度が
所定値になると１、測定信号（１７）の電圧はＯＰアン
プ（２３）の中端子の電圧より低くなり、電磁バルブ（
７）、、（８）は閉じることになる。抵抗（２５） 、
（２７）および可変抵抗（２６）は正帰還回路であっ
て、トランジスタ（３０）のＯＮ、 ＯＦＦ動作を確実
にするためのものである。ダイオード（２９）は逆方向
の過大な信号をトランジスタ（３０）に加えないための
保護用に設けられている。コンデンサ（３３）は電磁コ
イル（３２）に発生する逆起電力を小さくなるために設
けられている。
第３図の測定器においては、光源（３６）からの光はそ
れぞれミラー（３７） 、 （３８）により反射され、
測定セル（３４）および標準セル（３５）を通り、再び
ミラ−（４１） 、 （４２）によって反射され検出器
（４３）に入る。
れぞれミラー（３７） 、 （３８）により反射され、
測定セル（３４）および標準セル（３５）を通り、再び
ミラ−（４１） 、 （４２）によって反射され検出器
（４３）に入る。
２つの光はモータ（３９）で回転しているチョッパ（４
０）によってＯＮ、 ＯＦＦされ、交互に検出器（４３
）に入るようになっている。標準セル（３５）内には、
レーザ筐体（１）内のレーザ媒質の初期組成と同一組成
の混合ガスが入れてあり、測定セル（３４）内には被測
定レーザ媒質（３）が導入され、この結果ハロゲンの減
少量に対応した電圧が検出器（４３）に交流信号となっ
て検知される。
０）によってＯＮ、 ＯＦＦされ、交互に検出器（４３
）に入るようになっている。標準セル（３５）内には、
レーザ筐体（１）内のレーザ媒質の初期組成と同一組成
の混合ガスが入れてあり、測定セル（３４）内には被測
定レーザ媒質（３）が導入され、この結果ハロゲンの減
少量に対応した電圧が検出器（４３）に交流信号となっ
て検知される。
ここで同光学式測定に用いる吸収スペクトルとしては、
フッ素ガスに対しては例えば化学便覧。
フッ素ガスに対しては例えば化学便覧。
基礎編ｎ、 Ｐ１２９５（丸善、１９７５年）に示され
ている２９０ｎｍに吸収極大をもつ連続吸収スペクトル
が、また塩化水素ガスに対しては例えば、ｆ、Ａ、Ｍｙ
ｅｒ ：Ｊ、 ｃｈｅＩａ、 ｐｈｙｓ、 ｖｏｌ、
５２ ＆１．２６６ （１９７０）に報告されている１
００〜２２０ｎｍにわたる紫外吸収スペクトル、または
Ｇ、 Ｍ、バロウ著島田章訳、Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒ
ａ ｏｆ ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ化学同人Ｐ８３（１９６
５年）に示されている振動スペクトル２８８６ａ１″″
’（Ｖ＝Ｏ→Ｖ＝１）、 ５６６ｇａ＋１−”（Ｖ ＝
Ｏ−＋Ｖ ＝２）、８３７４ａａ−’（Ｖ ＝Ｏ−）Ｖ
＝３）、１０９２３ａｍ−１０９２３ａ＋Ｖ＝４）など
が有用である。
ている２９０ｎｍに吸収極大をもつ連続吸収スペクトル
が、また塩化水素ガスに対しては例えば、ｆ、Ａ、Ｍｙ
ｅｒ ：Ｊ、 ｃｈｅＩａ、 ｐｈｙｓ、 ｖｏｌ、
５２ ＆１．２６６ （１９７０）に報告されている１
００〜２２０ｎｍにわたる紫外吸収スペクトル、または
Ｇ、 Ｍ、バロウ著島田章訳、Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒ
ａ ｏｆ ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ化学同人Ｐ８３（１９６
５年）に示されている振動スペクトル２８８６ａ１″″
’（Ｖ＝Ｏ→Ｖ＝１）、 ５６６ｇａ＋１−”（Ｖ ＝
Ｏ−＋Ｖ ＝２）、８３７４ａａ−’（Ｖ ＝Ｏ−）Ｖ
＝３）、１０９２３ａｍ−１０９２３ａ＋Ｖ＝４）など
が有用である。
光源（３６）としては、タングステンフィラメントラン
プ、水素放電管、重水素放電管、高圧水銀ランプ、キセ
ノンランプなどが使用でき、赤外域（振動スペクトルに
対応する）ではグロバー、Ｎｅｒｎｓｔ ｇｌｏｖｅｒ
、ガスマントル炭素棒、タングステンリボシ半導体レー
ザなどが使用できる。また検出器（４３）としては、光
電管、光電子増倍管が使用でき、赤外域では熱電対、ボ
ロメータ、 Ｇｏｌａｙセル、光電導セルなどが使用で
きる。
プ、水素放電管、重水素放電管、高圧水銀ランプ、キセ
ノンランプなどが使用でき、赤外域（振動スペクトルに
対応する）ではグロバー、Ｎｅｒｎｓｔ ｇｌｏｖｅｒ
、ガスマントル炭素棒、タングステンリボシ半導体レー
ザなどが使用できる。また検出器（４３）としては、光
電管、光電子増倍管が使用でき、赤外域では熱電対、ボ
ロメータ、 Ｇｏｌａｙセル、光電導セルなどが使用で
きる。
第４図の測定器においては、まず、感熱抵抗（４６）
、 （４７）を測定セル（４８）および標準セル内（４
９）内にそれぞれ配設し、電源（５５）から電流ｉを流
すことにより感熱抵抗（４６） 、 （４７）を加熱す
る。測定セル（４８）および標準セル（４９）内に媒質
が導入されると、感熱抵抗（４６） 、 （４７）の熱
は同媒質の熱伝導作用により媒質中を伝わって各セルに
流れる。このために感熱抵抗の温度は下がり、電気抵抗
値が減少する。従って各電気抵抗値は感熱抵抗を取りま
く媒質の熱伝導率によって決まる。そこで抵抗（４４）
、 （４５）と感熱抵抗（４６） 、 （４７）とで
ブリッジ回路を組み、測定セル（４８）および標準セル
（４９）内に同一組成の媒質が存在するときにブリッジ
が平衡になるように、すなわちＡ点とＢ点の電位が同じ
になるように各抵抗値を選定する。その後、測定セル（
４８）内にレーザ媒質を導入し、標準セル（４９）内に
ハロゲンのみを除去したレーザ媒質を導入すると、ハロ
ゲンの有無に基づく熱伝導率の差から感熱抵抗（４ｆｉ
） 、 （４７）の温度が異なる値となり、ブリッジの
平衡が崩れ、Ａ点とＢ点間に不平衝電位差Ｅが生ずる。
、 （４７）を測定セル（４８）および標準セル内（４
９）内にそれぞれ配設し、電源（５５）から電流ｉを流
すことにより感熱抵抗（４６） 、 （４７）を加熱す
る。測定セル（４８）および標準セル（４９）内に媒質
が導入されると、感熱抵抗（４６） 、 （４７）の熱
は同媒質の熱伝導作用により媒質中を伝わって各セルに
流れる。このために感熱抵抗の温度は下がり、電気抵抗
値が減少する。従って各電気抵抗値は感熱抵抗を取りま
く媒質の熱伝導率によって決まる。そこで抵抗（４４）
、 （４５）と感熱抵抗（４６） 、 （４７）とで
ブリッジ回路を組み、測定セル（４８）および標準セル
（４９）内に同一組成の媒質が存在するときにブリッジ
が平衡になるように、すなわちＡ点とＢ点の電位が同じ
になるように各抵抗値を選定する。その後、測定セル（
４８）内にレーザ媒質を導入し、標準セル（４９）内に
ハロゲンのみを除去したレーザ媒質を導入すると、ハロ
ゲンの有無に基づく熱伝導率の差から感熱抵抗（４ｆｉ
） 、 （４７）の温度が異なる値となり、ブリッジの
平衡が崩れ、Ａ点とＢ点間に不平衝電位差Ｅが生ずる。
この不平衝電位差と標準セル（４９）内の媒質の熱伝導
度率λおよび測定セル（４８）の媒質の熱伝導率λ′、
感熱抵抗の電気抵抗値の温度係数αとの間にはＥａｃα
×（λ−λ′）／λの関係がある。
度率λおよび測定セル（４８）の媒質の熱伝導率λ′、
感熱抵抗の電気抵抗値の温度係数αとの間にはＥａｃα
×（λ−λ′）／λの関係がある。
一方ガス導入部は次のように構成される。まず二方弁（
５０）は開き、三方弁（５１）は測定セル（４８）と標
準セル（４９）を結ぶ方向に開き、二方弁（５２）は閉
じた状態で、レーザ媒質（３）は測定セル（４８）およ
び標準セル（４９）を経てレーザ筐体（１）へ戻るとい
うループで循環する。測定の際には三方弁（５１）は測
定セル（４８）とレーザ筺体（１）を結ぶ方向に開き。
５０）は開き、三方弁（５１）は測定セル（４８）と標
準セル（４９）を結ぶ方向に開き、二方弁（５２）は閉
じた状態で、レーザ媒質（３）は測定セル（４８）およ
び標準セル（４９）を経てレーザ筐体（１）へ戻るとい
うループで循環する。測定の際には三方弁（５１）は測
定セル（４８）とレーザ筺体（１）を結ぶ方向に開き。
レーザ媒質（３）は測定セル（４８）内のみを循環する
。
。
一方、二方弁（５２）は開となり、レーザ媒質（３）は
ハロゲン除去器（５３）を通り、ハロゲンを除去したレ
ーザ媒質（５４）となり標準セル（４９）に導入される
。
ハロゲン除去器（５３）を通り、ハロゲンを除去したレ
ーザ媒質（５４）となり標準セル（４９）に導入される
。
この時返還ガスはハロゲンを除去したレーザ媒質となっ
ているので、レーザ筺体（１）に戻る際にハロゲンガス
（５６）が電磁バルブ（７）およびオリフィス（１１）
を介して添加される。電磁バルブ（７）の開閉は前記と
同様にして制御される。
ているので、レーザ筺体（１）に戻る際にハロゲンガス
（５６）が電磁バルブ（７）およびオリフィス（１１）
を介して添加される。電磁バルブ（７）の開閉は前記と
同様にして制御される。
これらの媒質の循環動力としては循環用ポンプを新たに
設置してもよいが、エキシマレーザ装置はパルス発振を
くり返す際に必ずレーザ媒質を筐体内で循環させておか
ねばならず、通常ラインフローファンなどが設けられて
いるので、二わらのファンの吹出し側と吸い込み鍔との
差圧を利用してもよい。
設置してもよいが、エキシマレーザ装置はパルス発振を
くり返す際に必ずレーザ媒質を筐体内で循環させておか
ねばならず、通常ラインフローファンなどが設けられて
いるので、二わらのファンの吹出し側と吸い込み鍔との
差圧を利用してもよい。
ハロゲン除去器（５３）としては、ソーダ石灰、活しく
はチタン、カルシウム、ジルコニウムなどのゲッタ材料
を用いるもの、または冷却トラップによるものを使用す
ることができる。
はチタン、カルシウム、ジルコニウムなどのゲッタ材料
を用いるもの、または冷却トラップによるものを使用す
ることができる。
なお、上記実施例では、第３図において、標準セル（３
５）内にはレーザ筺体（１）内のレーザ媒質の初期組成
と同一組成の混合ガスを入れ、測定セル（３４）内に被
測定レーザ媒質（３）を導入し、ハロゲン減少量に対応
した信号を取り出すようにしたが、第４図の場合と同様
に、標準セル（３５）内にハロゲンのみを除去した被測
定レーザ媒質を導入し、ハロゲンの絶対量に対応した信
号を取り出すように構成してもよい、この場合、標準セ
ル（３５）を逸出してくるガスにハロゲンガスを新たに
添加して（添加量は測定信号で制御）からレーザ筺体（
１）に戻すように構成してもよい。
５）内にはレーザ筺体（１）内のレーザ媒質の初期組成
と同一組成の混合ガスを入れ、測定セル（３４）内に被
測定レーザ媒質（３）を導入し、ハロゲン減少量に対応
した信号を取り出すようにしたが、第４図の場合と同様
に、標準セル（３５）内にハロゲンのみを除去した被測
定レーザ媒質を導入し、ハロゲンの絶対量に対応した信
号を取り出すように構成してもよい、この場合、標準セ
ル（３５）を逸出してくるガスにハロゲンガスを新たに
添加して（添加量は測定信号で制御）からレーザ筺体（
１）に戻すように構成してもよい。
また、上記実施例のうちへ、アルゴン、フッ素およびバ
ッファガスをレーザ媒質とするエキシマレーザは１９３
ｒ＋＋ｗに、クリプトン、フッ素およびバッファガスを
レーザ媒質とするエキシマレーザは２４８ｎｍにそれぞ
れ発振波長をもち、いずれの波長も２９０ｎｍをピーク
とするフッ素ガスの連続吸収スペクトル内にあるので、
これらのレーザ出力の一部をフッ素ガス測定用の光源と
して利用することが可能である。
ッファガスをレーザ媒質とするエキシマレーザは１９３
ｒ＋＋ｗに、クリプトン、フッ素およびバッファガスを
レーザ媒質とするエキシマレーザは２４８ｎｍにそれぞ
れ発振波長をもち、いずれの波長も２９０ｎｍをピーク
とするフッ素ガスの連続吸収スペクトル内にあるので、
これらのレーザ出力の一部をフッ素ガス測定用の光源と
して利用することが可能である。
さらに、エキシマレーザは１つの筐体でレーザ媒質を変
えることにより、１９３〜３５１ｎｍの領域内に分布す
る波長のレーザ光を取り出すという仕様で用いられるの
が通常であるので、上記の２９ＯｎＩ１１に吸収極大を
もつフッ素の連続吸収スペクトルと、１００〜２２０ｎ
ｍにわたる塩化水素の紫外吸収スペクトルとがオーバラ
ップする領域内に発光波長をもつ光源を用いれば、ハロ
ゲンとしていずれを用いた場合でも測定が可能であり、
２つの光源を準備しなくてすむので合理的である。
えることにより、１９３〜３５１ｎｍの領域内に分布す
る波長のレーザ光を取り出すという仕様で用いられるの
が通常であるので、上記の２９ＯｎＩ１１に吸収極大を
もつフッ素の連続吸収スペクトルと、１００〜２２０ｎ
ｍにわたる塩化水素の紫外吸収スペクトルとがオーバラ
ップする領域内に発光波長をもつ光源を用いれば、ハロ
ゲンとしていずれを用いた場合でも測定が可能であり、
２つの光源を準備しなくてすむので合理的である。
第２図の制御系は１例としてオンオフ制御を示したが、
例えば比例制御、積分制御、微分制御。
例えば比例制御、積分制御、微分制御。
ＰＩＤ制御などの制御系を用いても差支えない。
また、光学式測定装置も被測定ガスと標準ガスの吸光度
の差を検出するための光源と検出器を備えていさえすれ
ば、他の構成の装置を使用してもよい。
の差を検出するための光源と検出器を備えていさえすれ
ば、他の構成の装置を使用してもよい。
同様に、ハロゲンや希ガスの注入方式としても、電磁バ
ルブのオンオフの代りに流量制御機能をもつ素子を用い
てもよい。
ルブのオンオフの代りに流量制御機能をもつ素子を用い
てもよい。
以上のように、この発明によれば、レーザ媒質中のハロ
ゲン濃度を測定し、同測定信号によりレーザ媒質の再生
工程を制御するようにしたので、従来のような制御系の
発散やハロゲンの過剰消費をなくすことができる。
ゲン濃度を測定し、同測定信号によりレーザ媒質の再生
工程を制御するようにしたので、従来のような制御系の
発散やハロゲンの過剰消費をなくすことができる。
、第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は制
御系を示す接続図、第３図は光学式測定器を示す構成図
、第４図は感熱抵抗体を用いた測定器を示す構成図、第
５図は従来例を示す構成図である。 各図中、同一符号は同一または相当部分を示し、（１）
はレーザ筐体、（２）はハロゲン濃度測定系、（３）は
被測定レーザ媒質、（４）は測定器レーザ媒質。 （５）はバッファ希釈ハロゲンガスボンベ、（６）はバ
ッファ希釈希ガスボンベ、（托）は制御系、（３４）
。 （４８）は測定セル、 （３５）、（４９）は標準セル
、（３６）は光源、（４３）は検出器、（４６） 、
（４７）は感熱抵抗、（５３）はハロゲン除去器である
。
御系を示す接続図、第３図は光学式測定器を示す構成図
、第４図は感熱抵抗体を用いた測定器を示す構成図、第
５図は従来例を示す構成図である。 各図中、同一符号は同一または相当部分を示し、（１）
はレーザ筐体、（２）はハロゲン濃度測定系、（３）は
被測定レーザ媒質、（４）は測定器レーザ媒質。 （５）はバッファ希釈ハロゲンガスボンベ、（６）はバ
ッファ希釈希ガスボンベ、（托）は制御系、（３４）
。 （４８）は測定セル、 （３５）、（４９）は標準セル
、（３６）は光源、（４３）は検出器、（４６） 、
（４７）は感熱抵抗、（５３）はハロゲン除去器である
。
Claims (5)
- （１）希ガス、ハロゲンおよびバッファガスをレーザ媒
質とするエキシマレーザ装置において、レーザ媒質中の
ハロゲン濃度を測定し、その測定信号によりレーザ媒質
の再生工程を制御するようにしたことを特徴とするエキ
シマレーザ装置。 - （２）ハロゲン濃度の測定が光学式測定または感熱抵抗
体を用いた測定であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のエキシマレーザ装置。 - （３）レーザ媒質の再生工程が、使用中のレーザ媒質の
１部もしくは全量を新鮮なレーザ媒質によって置換する
ものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項また
は第２項記載のエキシマレーザ装置。 - （４）レーザ媒質の再生工程が、ハロゲンのみまたはハ
ロゲンと希ガスを適量添加するものであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項または第２項記載のエキシマ
レーザ装置。 - （５）再生工程の制御がオンオフ制御であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに
記載のエキシマレーザ装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9262785A JPH0714083B2 (ja) | 1985-04-29 | 1985-04-29 | エキシマレ−ザ装置 |
| US06/839,145 US4722090A (en) | 1985-03-18 | 1986-03-12 | Excimer laser equipment |
| DE19863608678 DE3608678A1 (de) | 1985-03-18 | 1986-03-15 | Excimer-laserapparatur |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9262785A JPH0714083B2 (ja) | 1985-04-29 | 1985-04-29 | エキシマレ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61251094A true JPS61251094A (ja) | 1986-11-08 |
| JPH0714083B2 JPH0714083B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=14059679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9262785A Expired - Fee Related JPH0714083B2 (ja) | 1985-03-18 | 1985-04-29 | エキシマレ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0714083B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0429386A (ja) * | 1990-05-24 | 1992-01-31 | Hitachi Ltd | エキシマレーザ装置 |
-
1985
- 1985-04-29 JP JP9262785A patent/JPH0714083B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0429386A (ja) * | 1990-05-24 | 1992-01-31 | Hitachi Ltd | エキシマレーザ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0714083B2 (ja) | 1995-02-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |