JPS6189687A - パルスレ−ザ発振方式 - Google Patents
パルスレ−ザ発振方式Info
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- JPS6189687A JPS6189687A JP21188084A JP21188084A JPS6189687A JP S6189687 A JPS6189687 A JP S6189687A JP 21188084 A JP21188084 A JP 21188084A JP 21188084 A JP21188084 A JP 21188084A JP S6189687 A JPS6189687 A JP S6189687A
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- Japan
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- auxiliary
- discharge
- gas flow
- laser
- pulse
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- Pending
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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
- H01S3/038—Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
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】
°す：に一二二Ｂ７ ／（ｔｖｙ、ｖ’Ｌ ｆ”？ ’
４ｍ’返しで動作させる場合のパルスレーデ発振方式％
式％ 〔便米の授産〕 ４３図は顧返し動作をするパルスレーデ発振器の一例を
示す１１ｉＩ？面図である。図において、１１）はレー
ザガス媒質、（２）はこのレーデガスを封入する筐体、
（３１はこの筐体中でレーザガスを循環させるために設
け゛られたダク）、”ｔ４Ｊはレーデガス炉−環させる
プロワ−１（５１はレーデガス流の方向を示す矢印、ｔ
６１は熱文挨器、（７）−一よひ（８）はレーザガス中
にこのレーザガス流と１炎する方向に長く伸びしかも対
向して配設された一対の圧電極、（９ａ、） 、 （９
ｂ）は王゛鴫極（７）のガス流上流お工ひ工匠にそｎぞ
れ設けられた補助１極、０Ｏａ）。
４ｍ’返しで動作させる場合のパルスレーデ発振方式％
式％ 〔便米の授産〕 ４３図は顧返し動作をするパルスレーデ発振器の一例を
示す１１ｉＩ？面図である。図において、１１）はレー
ザガス媒質、（２）はこのレーデガスを封入する筐体、
（３１はこの筐体中でレーザガスを循環させるために設
け゛られたダク）、”ｔ４Ｊはレーデガス炉−環させる
プロワ−１（５１はレーデガス流の方向を示す矢印、ｔ
６１は熱文挨器、（７）−一よひ（８）はレーザガス中
にこのレーザガス流と１炎する方向に長く伸びしかも対
向して配設された一対の圧電極、（９ａ、） 、 （９
ｂ）は王゛鴫極（７）のガス流上流お工ひ工匠にそｎぞ
れ設けられた補助１極、０Ｏａ）。
（１０１））はそれぞれ補助４極（９ａ ） 、 （９
ｂ ’）と短いギャップを隔てて相対向する別の補助電
極で６る。ｒ”ａ＞ ＊ （９１） ） 、 （ｌｏａ
） 、 （ｔａｂ） ｔｒｘ共にビン形状の一極である
場合が多く、紙ｌと垂直方図に、例えば８０間間崗で配
置されている。
ｂ ’）と短いギャップを隔てて相対向する別の補助電
極で６る。ｒ”ａ＞ ＊ （９１） ） 、 （ｌｏａ
） 、 （ｔａｂ） ｔｒｘ共にビン形状の一極である
場合が多く、紙ｌと垂直方図に、例えば８０間間崗で配
置されている。
（ｌｌａ） 、 （ｔｌｂ）は王ｉ ４ｊｉ、（７１と
補助４極（９ａ）１（９ｂ）の間にそれぞれ接続された
コンデンサ、四はパルス電源でめす、パルスぼ源曹の−
４は圧電極（７）およびコンデンサ（ｌｌａ） 、 （
１１１））の一端に接続され、他端は王４極（８）およ
び、匍１ＪＪ−極αＯａ） 、 （１０ｂ）に接続され
ている。（１８ａ ） 、 （１３１：＋）はそれぞれ
補助電極（９ａ）と（１０ａ）間、および（９ｂ〕と（
Ｉｎ）間で発生し７１ｃ補助放電でめジ、この場合アー
ク放電の形態τとる゛。圓は王屯櫨（７） 、 （８１
間で生じた励起放電（主放電でめる０図面では省略して
いるが、祇凹と垂直に長手方向に押びるＸ電都の両端近
傍にはレーザ共振萎ミラーが設けられ、レーザ光μ発云
ｄＮ１５１に沿って出射する。
補助４極（９ａ）１（９ｂ）の間にそれぞれ接続された
コンデンサ、四はパルス電源でめす、パルスぼ源曹の−
４は圧電極（７）およびコンデンサ（ｌｌａ） 、 （
１１１））の一端に接続され、他端は王４極（８）およ
び、匍１ＪＪ−極αＯａ） 、 （１０ｂ）に接続され
ている。（１８ａ ） 、 （１３１：＋）はそれぞれ
補助電極（９ａ）と（１０ａ）間、および（９ｂ〕と（
Ｉｎ）間で発生し７１ｃ補助放電でめジ、この場合アー
ク放電の形態τとる゛。圓は王屯櫨（７） 、 （８１
間で生じた励起放電（主放電でめる０図面では省略して
いるが、祇凹と垂直に長手方向に押びるＸ電都の両端近
傍にはレーザ共振萎ミラーが設けられ、レーザ光μ発云
ｄＮ１５１に沿って出射する。
久に前作について説明する。レーデば体１２１ ｌζ封
入され、ダクト’ｔ３＋、７″ロワ（４］、お工ひ熱父
俣’＊１６１からなるガス傭璋糸により冷却されたレー
ザガス山が、王鴫極（７１、ｔ８１の同に矢印ｔｅｌの
１同から流し込まれる・パルス電源＠からパルス電圧力
！供給ｉれると、ギヤツブ１隔の短い禰助厖ａ （９ａ
） ’＊ （” Ｏａ）間および（９ｂ） 、 （１０
ｋ））間において１ずアーク放電（１８ａ ） 、（Ｉ
ｌｂ）が発生し回路のループすなわちパルス電源口→コ
ンデンサ（ｌｌ杓→補助電極（９ａ）−補助放゛４ （
１８ａ） −ｍ＃電極（１０ａ）−パルス電源、および
パルス′４源四−コンデンサ（ｌｌｔ））−補助二極（
９１））−補助放電（１３ｍ）ンー補助＆４！１（ｌｏ
ｂ）−パルス祇源四ｔ−−己て゛、Ｊｃし４：し：ｌ
ｙ −ｊ’ ｙ４ （ｌｌａン’ 、□（ｌｌｂ ）が
充′−さｒＬる・この除土じるアーク放電α３ａ〕。
入され、ダクト’ｔ３＋、７″ロワ（４］、お工ひ熱父
俣’＊１６１からなるガス傭璋糸により冷却されたレー
ザガス山が、王鴫極（７１、ｔ８１の同に矢印ｔｅｌの
１同から流し込まれる・パルス電源＠からパルス電圧力
！供給ｉれると、ギヤツブ１隔の短い禰助厖ａ （９ａ
） ’＊ （” Ｏａ）間および（９ｂ） 、 （１０
ｋ））間において１ずアーク放電（１８ａ ） 、（Ｉ
ｌｂ）が発生し回路のループすなわちパルス電源口→コ
ンデンサ（ｌｌ杓→補助電極（９ａ）−補助放゛４ （
１８ａ） −ｍ＃電極（１０ａ）−パルス電源、および
パルス′４源四−コンデンサ（ｌｌｔ））−補助二極（
９１））−補助放電（１３ｍ）ンー補助＆４！１（ｌｏ
ｂ）−パルス祇源四ｔ−−己て゛、Ｊｃし４：し：ｌ
ｙ −ｊ’ ｙ４ （ｌｌａン’ 、□（ｌｌｂ ）が
充′−さｒＬる・この除土じるアーク放電α３ａ〕。
（１ａ’ｂ ）”の部分より紫外光が発揚られ、アーク
放′４の発生しｆｃ−所のｍ’１ｆｆｌめし―デガスが
１離される佑果、王’！！ 極（７１、１ｇ１間のギャ
ップには１０（１０＠１ｖｖｃｒｊｌ ＠ ｇのｆ度で
電子示発生する・さて、□コレ芽ンサ（ｌｌａ’） ’
ｓ （ｌｌｂ）の□充電電圧が高くな一雪一 ９、トの電圧が王４極＋７１ 、１８１間の放電開扇・
−圧□にｉすると、ギャップに予め−離さｎて存在して
いｆｃ ’４子による衡突電離が急故に盛んになるため
、王４ ＝ １７１１ ｔａｔ間で放電するに到る・予
め′電離されてでてきた′成子は、励起波−丁なわち主
放電を均一に発生させる役割を釆たしている。
放′４の発生しｆｃ−所のｍ’１ｆｆｌめし―デガスが
１離される佑果、王’！！ 極（７１、１ｇ１間のギャ
ップには１０（１０＠１ｖｖｃｒｊｌ ＠ ｇのｆ度で
電子示発生する・さて、□コレ芽ンサ（ｌｌａ’） ’
ｓ （ｌｌｂ）の□充電電圧が高くな一雪一 ９、トの電圧が王４極＋７１ 、１８１間の放電開扇・
−圧□にｉすると、ギャップに予め−離さｎて存在して
いｆｃ ’４子による衡突電離が急故に盛んになるため
、王４ ＝ １７１１ ｔａｔ間で放電するに到る・予
め′電離されてでてきた′成子は、励起波−丁なわち主
放電を均一に発生させる役割を釆たしている。
この王政′亀により、コンデンサ（ｌｌａ） 、 （ｌ
ｌｂ）にｉ！′えられていｆｃｒＪＬ荷が回路のループ
、すなわちコンデ／ｙ（ｌｌａ）→王−極（７）−王放
域Ｖｌ匍→土電極ｔｓｉ−Ｑｍｍ ４ｊ＊ （１０ａ）
−禰助放４（１８す→補助４．匝（９ａ）−コンデンサ
（ｌｌａ）、およびコンデンサ（ｌｌｂ）−圧電極（７
）−主放電（１４）−圧電、億（８）→補助′１極（ｌ
ｏｔ））→補助放ば（１８１））−浦功・４極（９ｂ）
→コンデ／す（１１１）） ｉ通じて急激に放出され、
その際にコンデンサ（ｌｌａ） 、（１１１））に蓄え
ら几ていたエネルギが王涙′亀望間す彎に・ｑ効に注入
される。この圧入されたエネルギに二ってＶ−デガスが
励起され、その給米レーデ光が発振５１１５１に沿って
発振する。パルス゛或源四エク周期的にパルス喝圧が供
給されるので、以上の制作が繰返し行なわれる。
ｌｂ）にｉ！′えられていｆｃｒＪＬ荷が回路のループ
、すなわちコンデ／ｙ（ｌｌａ）→王−極（７）−王放
域Ｖｌ匍→土電極ｔｓｉ−Ｑｍｍ ４ｊ＊ （１０ａ）
−禰助放４（１８す→補助４．匝（９ａ）−コンデンサ
（ｌｌａ）、およびコンデンサ（ｌｌｂ）−圧電極（７
）−主放電（１４）−圧電、億（８）→補助′１極（ｌ
ｏｔ））→補助放ば（１８１））−浦功・４極（９ｂ）
→コンデ／す（１１１）） ｉ通じて急激に放出され、
その際にコンデンサ（ｌｌａ） 、（１１１））に蓄え
ら几ていたエネルギが王涙′亀望間す彎に・ｑ効に注入
される。この圧入されたエネルギに二ってＶ−デガスが
励起され、その給米レーデ光が発振５１１５１に沿って
発振する。パルス゛或源四エク周期的にパルス喝圧が供
給されるので、以上の制作が繰返し行なわれる。
上記装置においてに、特許請求の軸頭で赴べた補助回路
はパルス′ｔＪｔ源（２）、コンデンサ（ｌｌａハ（１
１１））オよび補助４．Ｉ１ｍ （９ａ ） 、 （９
ｍ） ） 、 （１０ａ）。
はパルス′ｔＪｔ源（２）、コンデンサ（ｌｌａハ（１
１１））オよび補助４．Ｉ１ｍ （９ａ ） 、 （９
ｍ） ） 、 （１０ａ）。
（１０１））で構成され、パルス回路にパルス屯源曹、
コンデンサ（ｌｌ＆） 、 （Ｉｎ） 、補助１極（９
ａ ） 。
コンデンサ（ｌｌ＆） 、 （Ｉｎ） 、補助１極（９
ａ ） 。
（９ｂ） 、 （１０ａ） 、 （Ｉｎ） ＋ａ助放電
（ｌｓ ａ）、（１３１））、２工び王ｔ 、滝１７＋
、 ｔｓ＋で、構成されている。すなわち補助回路は
パルス回路に内包されており、したがってパルス屯源四
から供給されるパルス４圧によって自助的に補助回路が
動作し、仙助放５＝＜１３＆）、 （１ａｂ）が発生す
る〇上記パルスレーデ発振器の放也部分、および′シ気
Ｌｇｌ路の主要部分を拡大し７ＩＣ断面図が第４図であ
る。同図に２いて、ｌ１１１９，１Ｎ？）ハパルス電圧
供給端子でらり、パルス電源（６）に接続される。上記
放置と良く以た動作ｔする池の丙の斯囲図仝第５図に示
す０同図には羊′亀部分、および域気回緬の主要部分の
みしか示していないが、池の部分６１図と回じでりる０
図において（１８ａ）、−（ｌｌ） 、 （１９ａ）
、 （１９１））は補助１極である。パルス−≠が端子
１１Ｅ９，１η間に供給されると、補助を濾Ｃ１８”）
＊ （”ａ）間、および（１８ｋ））、α９１））間
でアーク放電（１８ａ ） 、 （１３ｂ ）が発生し
、コンデｙ ｖ （”ａ） ＊ （”ｂ）が充電される
。＄１．第Ｂ図の例と異なるのは、主放電に）の１流ル
ーズに補助１極（１８ａ） 、 （１８ｂ） （１９ａ
） 、 （１９ｂ）とアーク放電（１８！Ｌ） 、 （
１３ｍ））が含まれない点で、ある。
（ｌｓ ａ）、（１３１））、２工び王ｔ 、滝１７＋
、 ｔｓ＋で、構成されている。すなわち補助回路は
パルス回路に内包されており、したがってパルス屯源四
から供給されるパルス４圧によって自助的に補助回路が
動作し、仙助放５＝＜１３＆）、 （１ａｂ）が発生す
る〇上記パルスレーデ発振器の放也部分、および′シ気
Ｌｇｌ路の主要部分を拡大し７ＩＣ断面図が第４図であ
る。同図に２いて、ｌ１１１９，１Ｎ？）ハパルス電圧
供給端子でらり、パルス電源（６）に接続される。上記
放置と良く以た動作ｔする池の丙の斯囲図仝第５図に示
す０同図には羊′亀部分、および域気回緬の主要部分の
みしか示していないが、池の部分６１図と回じでりる０
図において（１８ａ）、−（ｌｌ） 、 （１９ａ）
、 （１９１））は補助１極である。パルス−≠が端子
１１Ｅ９，１η間に供給されると、補助を濾Ｃ１８”）
＊ （”ａ）間、および（１８ｋ））、α９１））間
でアーク放電（１８ａ ） 、 （１３ｂ ）が発生し
、コンデｙ ｖ （”ａ） ＊ （”ｂ）が充電される
。＄１．第Ｂ図の例と異なるのは、主放電に）の１流ル
ーズに補助１極（１８ａ） 、 （１８ｂ） （１９ａ
） 、 （１９ｂ）とアーク放電（１８！Ｌ） 、 （
１３ｍ））が含まれない点で、ある。
更にもうひとつ、代表的なパルスレーザ発振器の列につ
いて続開しておく。＄６図にその数域部分、および電源
回路の主要部分の断面図を、示す。図において、四は圧
電極（８１ｔ”隔ててレーザガス流路とは反対側に配置
された補助１極、馨りは絶縁板である０禰助電極鋼は多
数の電極（２？’ ） ｔ （”ｂ）−−−に分割され
ている。補助成極はパルス電源−とは別の補助１源４に
エフパルス的にＷＡ助され、’ｌｒＭ９ＪｄｊＴＩＩｔ
（”Ｏ’） ｆ （”０”）−−−１ｆｆｉに沿面ア
ーク放′亀（ｇ８ａ） 、 （ｇａｂ ） ＋＋−が発
生ずる。仁のアーク放電により発生゛した紫外光は主電
極（８）に開けられた：多数の穴Ｕ１４ａ） 、 Ｃ５
ｒｂ）−−−を通シ抜けて王°電極ｔ７１ 、 （８１
間のレーザガスを電離させ、電子ｔ−発生させる。この
予め生成された電子により、主放電（１４１Ｌｆｉ窒間
的に均−ｉ放電となる。
いて続開しておく。＄６図にその数域部分、および電源
回路の主要部分の断面図を、示す。図において、四は圧
電極（８１ｔ”隔ててレーザガス流路とは反対側に配置
された補助１極、馨りは絶縁板である０禰助電極鋼は多
数の電極（２？’ ） ｔ （”ｂ）−−−に分割され
ている。補助成極はパルス電源−とは別の補助１源４に
エフパルス的にＷＡ助され、’ｌｒＭ９ＪｄｊＴＩＩｔ
（”Ｏ’） ｆ （”０”）−−−１ｆｆｉに沿面ア
ーク放′亀（ｇ８ａ） 、 （ｇａｂ ） ＋＋−が発
生ずる。仁のアーク放電により発生゛した紫外光は主電
極（８）に開けられた：多数の穴Ｕ１４ａ） 、 Ｃ５
ｒｂ）−−−を通シ抜けて王°電極ｔ７１ 、 （８１
間のレーザガスを電離させ、電子ｔ−発生させる。この
予め生成された電子により、主放電（１４１Ｌｆｉ窒間
的に均−ｉ放電となる。
さて、以上のパルスレーデ発振器を、腋返し動作させ、
昧惠し周波式とレーデの平均出力の量比を調べると第２
図のような特性を得る。第２−ば、５Ａ３図に示す装置
を用いてＸｅ０１エキシマレーザを発振させた場合の特
性下ろり、王４極Ｖ”ｌ） ｓ ｔ８）間に２けるガス
流速）ｔパラメータにレ−ている０味返し周波式の堆加
に比例してレーデ平均出力は＠加するが、ガス流速に応
じたあるコ床返しＴ＠改数を越えるとレーデ平均出力は
飽和し始め、更に隷返しｔ＃ｄＲ奴を上げるとレーデ平
均出力は・氏子する◎このレーデ出力が扇町する深返し
周反欽はガス流速がふいほど高くなる。
昧惠し周波式とレーデの平均出力の量比を調べると第２
図のような特性を得る。第２−ば、５Ａ３図に示す装置
を用いてＸｅ０１エキシマレーザを発振させた場合の特
性下ろり、王４極Ｖ”ｌ） ｓ ｔ８）間に２けるガス
流速）ｔパラメータにレ−ている０味返し周波式の堆加
に比例してレーデ平均出力は＠加するが、ガス流速に応
じたあるコ床返しＴ＠改数を越えるとレーデ平均出力は
飽和し始め、更に隷返しｔ＃ｄＲ奴を上げるとレーデ平
均出力は・氏子する◎このレーデ出力が扇町する深返し
周反欽はガス流速がふいほど高くなる。
１０８特注は第５図、第６図に示す装置を用い−ても付
られる＠１旦しレーデ出力が飽和する。議返し周波式は
、たとえ、王４ ＊ ＋、’ｌ）、 ＊ （８）間にお
けるガスυ＋’Ｗ運が同じであっても装置により異なる
。
られる＠１旦しレーデ出力が飽和する。議返し周波式は
、たとえ、王４ ＊ ＋、’ｌ）、 ＊ （８）間にお
けるガスυ＋’Ｗ運が同じであっても装置により異なる
。
丁なわち、王１４他−７１−＊ ［８１の形状および寸
法、主４ｍ＋７１ ＊ １３１こ１ｉｕ初’ｔ！ａ （
） ＊ （” ） ｓ （”’λ（１［＋Ｊ 、 （１
８ａ） 、 （Ｉｎ） 、 （１９ａ）、 、 （Ｉｎ
） 、 ｉｎの世直−保、王４点と惰助電極近、傍のダ
クト（３ン形状等により左右され々０ 〔発明が解火しようとする問題点〕 パルスレーデ発振−は以上のような特性ｋ Ｎつため、
レーデを尚赫返しで効率良く発振させるにはガスＫＧ運
をるる速さ以上にする必要があるが、仁の必要最小限の
ガス流速は装置にＬり具なり、予測することが困雉でめ
るという問題点が６つ九〇 この発明はかη為る問題点を解決するためになされ次も
ので、いかなるパルスレーザ発振器においても、そのｔ
ｔｋ高様返し周反畝まで効率よく発振でさるパルスレー
デ発裁万式を提供することｔ目間としている。
法、主４ｍ＋７１ ＊ １３１こ１ｉｕ初’ｔ！ａ （
） ＊ （” ） ｓ （”’λ（１［＋Ｊ 、 （１
８ａ） 、 （Ｉｎ） 、 （１９ａ）、 、 （Ｉｎ
） 、 ｉｎの世直−保、王４点と惰助電極近、傍のダ
クト（３ン形状等により左右され々０ 〔発明が解火しようとする問題点〕 パルスレーデ発振−は以上のような特性ｋ Ｎつため、
レーデを尚赫返しで効率良く発振させるにはガスＫＧ運
をるる速さ以上にする必要があるが、仁の必要最小限の
ガス流速は装置にＬり具なり、予測することが困雉でめ
るという問題点が６つ九〇 この発明はかη為る問題点を解決するためになされ次も
ので、いかなるパルスレーザ発振器においても、そのｔ
ｔｋ高様返し周反畝まで効率よく発振でさるパルスレー
デ発裁万式を提供することｔ目間としている。
この発明に係るパルスレーデ発紙万式は、梱助放゛亀と
ｋｉｂ起放電のりちでレーデガス流に対して最上り１側
で発生する放電の上＃、肩を始点と甑上記励起放亀の上
記レーデガス流方向下槻ｓ４を終点とする部分の長さを
上記レーザガス流と平行に測定し、この民さと昧返し１
４波μとの槓で上記６Ｉｔ３魚と終点の間の上記レーデ
ガス流速の平均値を剖つｆｃ１直が１以上であるもので
るる。
ｋｉｂ起放電のりちでレーデガス流に対して最上り１側
で発生する放電の上＃、肩を始点と甑上記励起放亀の上
記レーデガス流方向下槻ｓ４を終点とする部分の長さを
上記レーザガス流と平行に測定し、この民さと昧返し１
４波μとの槓で上記６Ｉｔ３魚と終点の間の上記レーデ
ガス流速の平均値を剖つｆｃ１直が１以上であるもので
るる。
この＠明においては、ｆ４株返し前作をした場合のレー
デ出力持性を無次元のガス減速パラメータでもって把握
し、このガス流速パラメータが１以上となるように、装
置の構造および最爾保返し周波数に見合った必責ガス流
運を算出しているので、いかなるパルスレーデ兄俄器に
おいても、その最高繰返し周波数まで効率良く発振でき
ゐ◎ Ｃ’Ｍｔｍ例〕 以下、無次元のガス流速パラメータを用いたガス流速の
Ｆ＆定の仕方について説明する。ガス匝運パラメータξ
を次式で定義する◎ Ｘｔ た九し、ｆは様返しｒ＠技数（１／式〕ｖｔは主放電と
惰助放１のうちでレーデガス流に対して最土成側で発生
する放電の上流Ｓｔ−知点とし、主放電のガス流方向工
匠４ｔＥ点とする線分の距鳴をガス流と平行に測定した
最さＣｍ）である・またｖｙは上記始点と終点の間のレ
ーデガス流速の平均値〔ｍ／ａ″〕である。上記ｌは、
第４図シ・ら第６図の各装置について同図中に示してろ
る。
デ出力持性を無次元のガス減速パラメータでもって把握
し、このガス流速パラメータが１以上となるように、装
置の構造および最爾保返し周波数に見合った必責ガス流
運を算出しているので、いかなるパルスレーデ兄俄器に
おいても、その最高繰返し周波数まで効率良く発振でき
ゐ◎ Ｃ’Ｍｔｍ例〕 以下、無次元のガス流速パラメータを用いたガス流速の
Ｆ＆定の仕方について説明する。ガス匝運パラメータξ
を次式で定義する◎ Ｘｔ た九し、ｆは様返しｒ＠技数（１／式〕ｖｔは主放電と
惰助放１のうちでレーデガス流に対して最土成側で発生
する放電の上流Ｓｔ−知点とし、主放電のガス流方向工
匠４ｔＥ点とする線分の距鳴をガス流と平行に測定した
最さＣｍ）である・またｖｙは上記始点と終点の間のレ
ーデガス流速の平均値〔ｍ／ａ″〕である。上記ｌは、
第４図シ・ら第６図の各装置について同図中に示してろ
る。
またＩｌ”ｌＪ因中においてｌＡに始点、礪は終点を表
わすＯ このガス流速パラメータξを用いると、単発当りのレー
デ出力は装置の構造や様返し周波数に関＠なく、第１７
図に示すように１本の囲域で近似さｎる・たたし、縦軸
の単発当たりのレーデ出力は、出力が地相しない時の１
直を１００ ｙＩとして規格化してめる・ガスＶＣｆｉ
パラメータξが減少するに従い、単発当たりのレーデ出
力も減少する。すなわちレーザ出力の飽和％シ＜α目Ｉ
Ｉｉ、＃）が者しくなる。゛ ξ◆１． Ｏは、Ｗ＆８図の特注でｇうと、ちょうど出
力の飽和しｆｃ魚に対后し、ξ（ｔ、ｏｒｃ％顧返し繰
返１ｊ５Ｌｒ増すとレーデ出力が逆に低下する屓駅に対
応している。
わすＯ このガス流速パラメータξを用いると、単発当りのレー
デ出力は装置の構造や様返し周波数に関＠なく、第１７
図に示すように１本の囲域で近似さｎる・たたし、縦軸
の単発当たりのレーデ出力は、出力が地相しない時の１
直を１００ ｙＩとして規格化してめる・ガスＶＣｆｉ
パラメータξが減少するに従い、単発当たりのレーデ出
力も減少する。すなわちレーザ出力の飽和％シ＜α目Ｉ
Ｉｉ、＃）が者しくなる。゛ ξ◆１． Ｏは、Ｗ＆８図の特注でｇうと、ちょうど出
力の飽和しｆｃ魚に対后し、ξ（ｔ、ｏｒｃ％顧返し繰
返１ｊ５Ｌｒ増すとレーデ出力が逆に低下する屓駅に対
応している。
よって、尚繰返しで前作させる場合においても、ξ≧１
ｔ″満たすようにレーデガスを循環させれば効率良くレ
ーデを発振させることができる。
ｔ″満たすようにレーデガスを循環させれば効率良くレ
ーデを発振させることができる。
仁の発明は、萬繰返し動作のパルスレーデ発倣器におい
て、無次元のパラメータにより最適のガス流速を与える
ところに新規性を持つものでめシ、梱助放也の種類もし
くは禰＃４極形状等により何ら制限を受けるものではな
い。
て、無次元のパラメータにより最適のガス流速を与える
ところに新規性を持つものでめシ、梱助放也の種類もし
くは禰＃４極形状等により何ら制限を受けるものではな
い。
仁の発明は、例えばエキシマレーデやＴＫム（Ｔｒａｎ
ｓｖｅｒｓｅ ｅｘｃｉｔｅｄ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉ
ｃ） ＣＤ２レーデなどに通用できる＠ なお上記医彪例においては、ガス流速パラメータがξく
ｌとなるようにレーザガスｔ−ｍ環する場合を示したが
、過剰にレーデガスが循環されるのｔ′防ぐために、更
にξ≦８という米ｆｆ−ｔ−設け、ガス流速の上限ｔ一
定めても良匹・これ框ξ−ｇにお−て既に単発当た９の
レーデ出力ａｅｓ％に迷し、これ以上ガスｇ迷ｆ：増し
ても、すなわちξｔ−ｓ以上にしても、レーザ出力の効
率はブロワの叱方を項丁に見合うだけの上昇を示さない
からである。
ｓｖｅｒｓｅ ｅｘｃｉｔｅｄ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉ
ｃ） ＣＤ２レーデなどに通用できる＠ なお上記医彪例においては、ガス流速パラメータがξく
ｌとなるようにレーザガスｔ−ｍ環する場合を示したが
、過剰にレーデガスが循環されるのｔ′防ぐために、更
にξ≦８という米ｆｆ−ｔ−設け、ガス流速の上限ｔ一
定めても良匹・これ框ξ−ｇにお−て既に単発当た９の
レーデ出力ａｅｓ％に迷し、これ以上ガスｇ迷ｆ：増し
ても、すなわちξｔ−ｓ以上にしても、レーザ出力の効
率はブロワの叱方を項丁に見合うだけの上昇を示さない
からである。
以上のように、この発明によれば、仙助放′ｇ７とＤ起
放電のうちでレーザガス流に対して最上流側で発生する
放電の上流端を始点とし、上記肋起放篭の上記レーデガ
ス式方向下匠端を終点とする線分の長さを上記レーデガ
ス式と平行に測定し、この長さと諜返し周波数との槓で
よ記始魚と終点の間の上記レーデガス流速の平均１直１
１１Ｊ１ｍが１以上となるように装置の構造お工び最高
繰返し周波数に見むつ九必要ガス九運を算出しているの
で；いかなるパルスレーデ発振器においても、その最Ｉ
ｆ＋ｉ繰返し同及畝ｌで効率よく発振できる効果がろる
。
放電のうちでレーザガス流に対して最上流側で発生する
放電の上流端を始点とし、上記肋起放篭の上記レーデガ
ス式方向下匠端を終点とする線分の長さを上記レーデガ
ス式と平行に測定し、この長さと諜返し周波数との槓で
よ記始魚と終点の間の上記レーデガス流速の平均１直１
１１Ｊ１ｍが１以上となるように装置の構造お工び最高
繰返し周波数に見むつ九必要ガス九運を算出しているの
で；いかなるパルスレーデ発振器においても、その最Ｉ
ｆ＋ｉ繰返し同及畝ｌで効率よく発振できる効果がろる
。
必１図は仁の発明の基盤となるガス流速パラメータと単
発当７１のレーザ出力の囲体を示す特性図、ｖＩｇ図は
繰返し周は畝とレーザ出力の囲体を示す特性図、第３図
はパルスレーデ完念器の一例を示す所圓図、第４図は第
３図にボすパルスレーザ発款器の主要部を私大して示す
断囲凶、第５凶は１己のパルスレーデ発伝器の主要部を
拡大して示す断面図、！＠６図はさらに他のパルスレー
デ発ｊ＃、器の主要部上拡大して不丁断圓図である。 凶ｌこおいて、山はレーデガス、（５ｊはレーザガスａ
、ｔ７） ＊ ｔ８１ Ｕ ＥＥ 電極、（９３）
Ｉ （９ｂ） Ｉ （］０ａｉ）。 （１０ｂ） 、 （１ｇ！Ｌ） 、 （
１８ｋｌ） 、 （１９ａ） 、 （１
９１）） ｆｍ 、 （”０’） 、 （２Ｇ”）
ｉ＠助電極、（ｌｌａ） 、（ｌｌ’ｂ）ぼコンデン
サ、ｇ３．１２２は’ａｓ、（ｌ１３ａ ） 、 （１
３ｂ）。 （！！８ａ） 、 （２３ｂ）は細切放電、α慟は励起
放電、−は始点、−は終点である。 １２、′６図甲同−行号に同一または相当部分？Ｃ下丁
ものとする。
発当７１のレーザ出力の囲体を示す特性図、ｖＩｇ図は
繰返し周は畝とレーザ出力の囲体を示す特性図、第３図
はパルスレーデ完念器の一例を示す所圓図、第４図は第
３図にボすパルスレーザ発款器の主要部を私大して示す
断囲凶、第５凶は１己のパルスレーデ発伝器の主要部を
拡大して示す断面図、！＠６図はさらに他のパルスレー
デ発ｊ＃、器の主要部上拡大して不丁断圓図である。 凶ｌこおいて、山はレーデガス、（５ｊはレーザガスａ
、ｔ７） ＊ ｔ８１ Ｕ ＥＥ 電極、（９３）
Ｉ （９ｂ） Ｉ （］０ａｉ）。 （１０ｂ） 、 （１ｇ！Ｌ） 、 （
１８ｋｌ） 、 （１９ａ） 、 （１
９１）） ｆｍ 、 （”０’） 、 （２Ｇ”）
ｉ＠助電極、（ｌｌａ） 、（ｌｌ’ｂ）ぼコンデン
サ、ｇ３．１２２は’ａｓ、（ｌ１３ａ ） 、 （１
３ｂ）。 （！！８ａ） 、 （２３ｂ）は細切放電、α慟は励起
放電、−は始点、−は終点である。 １２、′６図甲同−行号に同一または相当部分？Ｃ下丁
ものとする。
Claims (4)
- （１）レーザガス流中にこのレーザガス流と直交する方
向に伸びしかも相対向して配設された一対の主電極と、
上記主電極にパルス電圧を供給するパルス回路と、上記
主電極の一方または両方の近くに配設された１個以上の
補助電極と、上記補助電極間または補助電極と上記主電
極との間に電圧を供給する補助回路とを備え、上記補助
電極間または補助電極と上記主電極との間に連続性また
はパルス性の補助放電を発生させ、上記補助放電の補助
で上記主電極間にパルス性の励起放電を生成し、上記励
起放電を所定の繰返し周波数で繰返すことにより、光共
振器からレーザ光を繰返し出射させるパルスレーザ発振
方式において、上記補助放電と上記励起放電のうちで上
記レーザガス流に対して最上流側で発生する放電の上流
端を始点とし、上記励起放電の上記レーザガス流方向下
流端を終点とする線分の長さを上記レーザガス流と平行
に測定し、この長さと上記繰返し周波数との積で上記始
点と終点の間の上記レーザガス流速の平均値を割つた値
をガス流速パラメータとした場合、このガス流速パラメ
ータが１以上であることを特徴とするパルスレーザ発振
方式。 - （２）ガス流速パラメータが２以下である特許請求の範
囲第１項記載のパルスレーザ発振方式。 - （３）レーザガス流に対して主電極より上流に存在する
補助電極を有する場合は、補助放電がパルス的に発生す
る特許請求の範囲第１項または第２項記載のパルスレー
ザ発振方式。 - （４）補助電極の一部または全部がパルス回路の一部を
構成し、上記パルス回路からパルス電圧が供給される際
に、自動的に補助回路が動作して補助放電が発生する特
許請求の範囲第１項ないし第３項の何れかに記載のパル
スレーザ発振方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21188084A JPS6189687A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | パルスレ−ザ発振方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21188084A JPS6189687A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | パルスレ−ザ発振方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6189687A true JPS6189687A (ja) | 1986-05-07 |
Family
ID=16613150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21188084A Pending JPS6189687A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | パルスレ−ザ発振方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6189687A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01205485A (ja) * | 1988-02-10 | 1989-08-17 | Hamamatsu Photonics Kk | レーザ発振器 |
| JPH02103973A (ja) * | 1988-10-13 | 1990-04-17 | Toshiba Corp | パルスレーザ発振装置 |
| JP2010010552A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-14 | Gigaphoton Inc | 高繰返し高出力パルスガスレーザ装置 |
-
1984
- 1984-10-08 JP JP21188084A patent/JPS6189687A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01205485A (ja) * | 1988-02-10 | 1989-08-17 | Hamamatsu Photonics Kk | レーザ発振器 |
| JPH02103973A (ja) * | 1988-10-13 | 1990-04-17 | Toshiba Corp | パルスレーザ発振装置 |
| JP2010010552A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-14 | Gigaphoton Inc | 高繰返し高出力パルスガスレーザ装置 |
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