JPS62111488A - エキシマレ−ザ装置 - Google Patents
エキシマレ−ザ装置Info
- Publication number
- JPS62111488A JPS62111488A JP25077685A JP25077685A JPS62111488A JP S62111488 A JPS62111488 A JP S62111488A JP 25077685 A JP25077685 A JP 25077685A JP 25077685 A JP25077685 A JP 25077685A JP S62111488 A JPS62111488 A JP S62111488A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- preliminary
- discharge
- main
- electrode
- electrodes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- 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】
〔発明の利用分野〕
本光明はレーザ化学、同位体分離、半導体製造、ｆＬ細
加工などに利用される予備４離を半うエキシマレーザ湊
−４に関する。
加工などに利用される予備４離を半うエキシマレーザ湊
−４に関する。
従来のエキシマレーザ装置は、たとえばレーザ研死１．
君１１巻、石５号、ＰＰ、３５６〜３６８（１９８３年
）に記載のように、レーザ放α管の内部に主電極と予し
情ＴＪｉｓを有し、予備４極間の放１４予備放妊で発生
する紫外光によって主電極間のガスを予備電極させてい
た。しかし、予備放電によって生ずる１子とイオン（荷
電粒子）を主放電にも活用するという点については配、
：ハさｎていなかった。
君１１巻、石５号、ＰＰ、３５６〜３６８（１９８３年
）に記載のように、レーザ放α管の内部に主電極と予し
情ＴＪｉｓを有し、予備４極間の放１４予備放妊で発生
する紫外光によって主電極間のガスを予備電極させてい
た。しかし、予備放電によって生ずる１子とイオン（荷
電粒子）を主放電にも活用するという点については配、
：ハさｎていなかった。
本発明の目的は、予備改在によって生ずる荷電粒子を主
放電にも活用をはかり、改ｔｉ 世渡の之上りがはやく
て出力の大きなエキ７マレーザ装置近を提供することに
ある。
放電にも活用をはかり、改ｔｉ 世渡の之上りがはやく
て出力の大きなエキ７マレーザ装置近を提供することに
ある。
本発明け、予備電離を伴うエキシマレーザ４＋煮におい
ては予備放電によって発生する紫外光を用いて主電極間
のガスを予備電離させた陵に主放電を起こしているが、
この予備放電により生じる電子とイオン（荷電粒子）に
磁界を加えて、荷電粒子に働くローレンツ力により主電
極間に荷電粒子を導いて主成４にも活用するもので、こ
の主電極間に・、・寥かれた荷電粒子により主電極間の
亀荷、督度が増加するので主電極間の等制約な心気抵抗
値が減少して立上りのはやい放電′屯流を得ることがで
き、更にはレーザの出力をＪ曽大するようにしたエキシ
マレーザ装置である。
ては予備放電によって発生する紫外光を用いて主電極間
のガスを予備電離させた陵に主放電を起こしているが、
この予備放電により生じる電子とイオン（荷電粒子）に
磁界を加えて、荷電粒子に働くローレンツ力により主電
極間に荷電粒子を導いて主成４にも活用するもので、こ
の主電極間に・、・寥かれた荷電粒子により主電極間の
亀荷、督度が増加するので主電極間の等制約な心気抵抗
値が減少して立上りのはやい放電′屯流を得ることがで
き、更にはレーザの出力をＪ曽大するようにしたエキシ
マレーザ装置である。
以下、本発明の一実施例を第１図および第２図により説
明する。第１図は本発明によるエキシマレーザ装置の−
＝Ｎｍ例を示すＺ方向に長いレーザ放電管５のｘｙ’ｆ
−面における横断面図である。第１図において、レーザ
放電・ｇ５は主電極１．２と予備成極３．４を含み、内
部にはＸｅ Ｃｌ、 ＫｒＦなどのガスを封入する。さ
らにレーザ放′１４−１ｆ５の外側には本発明により磁
芯８．９に巻いたコイル６．７を配賀する。このコイル
６．７は主電極１．２と予備′成極３．４の間にＺ方向
の磁界を発生させる。
明する。第１図は本発明によるエキシマレーザ装置の−
＝Ｎｍ例を示すＺ方向に長いレーザ放電管５のｘｙ’ｆ
−面における横断面図である。第１図において、レーザ
放電・ｇ５は主電極１．２と予備成極３．４を含み、内
部にはＸｅ Ｃｌ、 ＫｒＦなどのガスを封入する。さ
らにレーザ放′１４−１ｆ５の外側には本発明により磁
芯８．９に巻いたコイル６．７を配賀する。このコイル
６．７は主電極１．２と予備′成極３．４の間にＺ方向
の磁界を発生させる。
この構造で、主４ｆｆｉ２と予備′４極４をアース４位
に取り予備成極３に高電圧（数１０ ｋＶ８度）を加え
ると、予備成極３と４の間で予備放電が起こり、これに
より生じた１子は予備電極３側（−ｘ方向）に移動し、
イオンは予備成極４側（＋Ｘ方向）に移動する。そこで
上記のコイル６．７に通１元によりこの領域にＺ方向の
磁界を発生させれば、（子とイオン（荷電粒子）はロー
レンツ力を受けて主電極１．２則に移動する。この荷電
粒子はローレンツ力を向心力とする円運動に近い勅さを
する。この円運動の半径は予備電極３．４間の電界強度
とこの領域に存在する磁界強１ｆＫ依存する。従ってロ
ーレンツ力によって曲げられた荷電粒子を主電極１．２
間に有効に廊〈ためには、予備ｃ、！ｔｆｆｉ３．４間
の電界強度に応じてコイル６．７で発生させる磁界強度
をコイル直流ｌこより凋簀すればよい。なおコイル６．
７は高、ｄ圧用絶縁波膜に被われた線を用い、Ｚ方向に
中心皓を有するルノイド状に巻くのが有効である。コイ
ル６．７に流す電流はコイル間で磁界を強め合う向きに
流し、コイルの巻数を多くして直流容置を軽減する。こ
のようにして予備放電で発生する紫外光により主電極１
．２間のガスは予備電離され、電荷密度が増大する。し
かも上記のローレンツ力で移動した荷電粒子により、主
電極１．２間の電荷密度は更に増大する。この電荷密度
の増大によシ、圧電極１．２間の等制約な心気抵抗は減
少する。
に取り予備成極３に高電圧（数１０ ｋＶ８度）を加え
ると、予備成極３と４の間で予備放電が起こり、これに
より生じた１子は予備電極３側（−ｘ方向）に移動し、
イオンは予備成極４側（＋Ｘ方向）に移動する。そこで
上記のコイル６．７に通１元によりこの領域にＺ方向の
磁界を発生させれば、（子とイオン（荷電粒子）はロー
レンツ力を受けて主電極１．２則に移動する。この荷電
粒子はローレンツ力を向心力とする円運動に近い勅さを
する。この円運動の半径は予備電極３．４間の電界強度
とこの領域に存在する磁界強１ｆＫ依存する。従ってロ
ーレンツ力によって曲げられた荷電粒子を主電極１．２
間に有効に廊〈ためには、予備ｃ、！ｔｆｆｉ３．４間
の電界強度に応じてコイル６．７で発生させる磁界強度
をコイル直流ｌこより凋簀すればよい。なおコイル６．
７は高、ｄ圧用絶縁波膜に被われた線を用い、Ｚ方向に
中心皓を有するルノイド状に巻くのが有効である。コイ
ル６．７に流す電流はコイル間で磁界を強め合う向きに
流し、コイルの巻数を多くして直流容置を軽減する。こ
のようにして予備放電で発生する紫外光により主電極１
．２間のガスは予備電離され、電荷密度が増大する。し
かも上記のローレンツ力で移動した荷電粒子により、主
電極１．２間の電荷密度は更に増大する。この電荷密度
の増大によシ、圧電極１．２間の等制約な心気抵抗は減
少する。
ここで、主電極１に高電圧（数１０ｋＶ程度）を加える
と、主′α極１．２間で主成′硫が生じる。この主放電
の改１１Ｌ屯流の立上シ時間は主改心開始直前の主電極
１．２間のは気抵抗が小さいほどはやくなり、また放電
混流の大きさくピーク値）は主電極間のべ気抵抗に逆比
例する。従って上記した主！＋水１．２間のｃｄ気低抵
抗減少により、立上りのはやいピーク値の大きな放電４
流が得られ、これによりレーザの出力をＪ着火させるこ
とができる。
と、主′α極１．２間で主成′硫が生じる。この主放電
の改１１Ｌ屯流の立上シ時間は主改心開始直前の主電極
１．２間のは気抵抗が小さいほどはやくなり、また放電
混流の大きさくピーク値）は主電極間のべ気抵抗に逆比
例する。従って上記した主！＋水１．２間のｃｄ気低抵
抗減少により、立上りのはやいピーク値の大きな放電４
流が得られ、これによりレーザの出力をＪ着火させるこ
とができる。
第２図ｖ′ｉ第１図の予備放４・直流１１、磁界発生用
コイル（磁化コイル）６．７に流す磁化′−流Ｉ２、主
成１旺流Ｉ、のタイムチャート例である。
コイル（磁化コイル）６．７に流す磁化′−流Ｉ２、主
成１旺流Ｉ、のタイムチャート例である。
第２図において、第１図のコイル６．７の磁化電流■、
の開始時間（磁化開始時間）ｔ！ｓは予備電極３．４の
予濡放寛シ流工、の開始時間（予備放心開始時間）ｔｌ
に同期さすれば、磁化電流工。
の開始時間（磁化開始時間）ｔ！ｓは予備電極３．４の
予濡放寛シ流工、の開始時間（予備放心開始時間）ｔｌ
に同期さすれば、磁化電流工。
の終了時間（磁化終了時間）ｔ２Ｋを予備放電電流■、
の終了時間ｔ、Ｅより少し遅らごても、予備放電で生じ
た荷電粒子を効率良く主電極１．２：司に導くことがで
きる。上記の予備放電開始時間ｔ、ｓと磁化開始時間ｔ
１の同期は、予備成極３．４の予備放電のスイッチング
に用いる図示しないトリガスパークギャップや水素サイ
ラトロンに卯えるトリガに同期させて磁化コイル６．７
の磁化電流Ｉ、を流すようにすればよい。このさい磁化
コイル６．７のインダクタンスの影響で磁化電流Ｉ。
の終了時間ｔ、Ｅより少し遅らごても、予備放電で生じ
た荷電粒子を効率良く主電極１．２：司に導くことがで
きる。上記の予備放電開始時間ｔ、ｓと磁化開始時間ｔ
１の同期は、予備成極３．４の予備放電のスイッチング
に用いる図示しないトリガスパークギャップや水素サイ
ラトロンに卯えるトリガに同期させて磁化コイル６．７
の磁化電流Ｉ、を流すようにすればよい。このさい磁化
コイル６．７のインダクタンスの影響で磁化電流Ｉ。
の立上り時間が予備電極３．４の予備放電電流■。
の立上り時間よりも遅い場合には、上記の磁化開始時間
ｔｔｇを予備放電開始時間ｔ、Ｂよりも早くして、予備
放電電流■、がピークとなる時点に磁化電流Ｉ、もビー
クに達しているようにすれば、予備放電で生じた荷電粒
子を効率良く主電極１．２間に導くことができる。また
主電極１．２の主放電電流Ｉ、の開始時間（主放電開始
時間）ｔ３ｇは必ず磁化終了時間ｔｌより遅らせる。こ
れにより磁化コイル６．７の作る磁場が主放電さらには
レーザ発振に影響しないようにできる。以上のように予
備放電電極Ｉｔ、磁化直流Ｉ２、主放電直流工、のタイ
ミングを制御することにより、予備電極３．４の予備放
電で発生する電子とイオン（荷１ｄ粒子）を主電極１．
２の主放電にも活用して、放電電流の立上りを（はやめ
レーザ出力の増大が図れる。
ｔｔｇを予備放電開始時間ｔ、Ｂよりも早くして、予備
放電電流■、がピークとなる時点に磁化電流Ｉ、もビー
クに達しているようにすれば、予備放電で生じた荷電粒
子を効率良く主電極１．２間に導くことができる。また
主電極１．２の主放電電流Ｉ、の開始時間（主放電開始
時間）ｔ３ｇは必ず磁化終了時間ｔｌより遅らせる。こ
れにより磁化コイル６．７の作る磁場が主放電さらには
レーザ発振に影響しないようにできる。以上のように予
備放電電極Ｉｔ、磁化直流Ｉ２、主放電直流工、のタイ
ミングを制御することにより、予備電極３．４の予備放
電で発生する電子とイオン（荷１ｄ粒子）を主電極１．
２の主放電にも活用して、放電電流の立上りを（はやめ
レーザ出力の増大が図れる。
本発明によれば、予備放電で生じる電子とイオンを主放
電にも活用できるので、立上りのはやい放電電流が得ら
れ、レーザ出力を増大する効果がある。
電にも活用できるので、立上りのはやい放電電流が得ら
れ、レーザ出力を増大する効果がある。
第１図は本発明によるエキシマレーザ装置の一実施例を
示すレーザ放電管の横１１面図、第２図は第１図の予備
放電電極、磁化電流、主放電電流のタイミングチャート
例である。 １．２・・・主電極、３．４・・・予備電極、５・・・
レーザ放電管、６．７・・・コイル、８．９・・・磁芯
。
示すレーザ放電管の横１１面図、第２図は第１図の予備
放電電極、磁化電流、主放電電流のタイミングチャート
例である。 １．２・・・主電極、３．４・・・予備電極、５・・・
レーザ放電管、６．７・・・コイル、８．９・・・磁芯
。
Claims (1)
- １、ガスの主放電を行う主電極と、予備放電を行い該予
備放電に伴い発生する紫外光により上記主電極間のガス
を予備電離させる予備電極と、上記主電極および該予備
電極を内部に含むレーザ放電管と、からなるエキシマレ
ーザ装置において、上記主電極と予備電極の間に上記予
備放電に同期した磁界を発生するコイルを設けたことを
特徴とするエキシマレーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25077685A JPS62111488A (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | エキシマレ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25077685A JPS62111488A (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | エキシマレ−ザ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62111488A true JPS62111488A (ja) | 1987-05-22 |
Family
ID=17212872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25077685A Pending JPS62111488A (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | エキシマレ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62111488A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023188645A1 (ja) * | 2022-03-28 | 2023-10-05 | 精電舎電子工業株式会社 | パルスガスレーザ装置 |
-
1985
- 1985-11-11 JP JP25077685A patent/JPS62111488A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023188645A1 (ja) * | 2022-03-28 | 2023-10-05 | 精電舎電子工業株式会社 | パルスガスレーザ装置 |
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