JPS62190785A - 放電励起短パルスレ−ザ装置 - Google Patents
放電励起短パルスレ−ザ装置Info
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- JPS62190785A JPS62190785A JP3189386A JP3189386A JPS62190785A JP S62190785 A JPS62190785 A JP S62190785A JP 3189386 A JP3189386 A JP 3189386A JP 3189386 A JP3189386 A JP 3189386A JP S62190785 A JPS62190785 A JP S62190785A
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 38
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010278 pulse charging Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 3
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
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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〕
この発明は、レーザのうち、たとえば原子、分子、イオ
ン等の単一または混合気体や、金属蒸気、揮発性液体か
らの蒸気など種々の気体の放電を利用して励起を行い、
短パルスレーザ光を発生させる放電励起短パルスレーザ
装置に関するものである。
ン等の単一または混合気体や、金属蒸気、揮発性液体か
らの蒸気など種々の気体の放電を利用して励起を行い、
短パルスレーザ光を発生させる放電励起短パルスレーザ
装置に関するものである。
第３図は従来のこの種放電励起短パルスレーザ装置を示
す電気回路図で、（１）は主放電のためのエネルギを蓄
積するコンデンサ、（２）はピーキングコンデンサ、）
３）は充電用のインダクタンス、（４）はたとえばサイ
プ）−ロン（熱陰極ガス入り放電管）などからなる放電
スタート用の高電圧スイツチ、（５）はレーザ媒質内に
配設された第１の主電極、（６）はこの第１の主電極（
５）と所定間隔をあけて対向する第２の主電極、（７）
は両生電極（５１１６１間で発生した主放電、（８）ば
ピーキングコンデンサ（２）に直列接続された予備電離
用の放電ギャップ、（９）はこの放電ギャップ（８）に
おいて発生した紫外線、（１０）は高電圧発生装置であ
る。
す電気回路図で、（１）は主放電のためのエネルギを蓄
積するコンデンサ、（２）はピーキングコンデンサ、）
３）は充電用のインダクタンス、（４）はたとえばサイ
プ）−ロン（熱陰極ガス入り放電管）などからなる放電
スタート用の高電圧スイツチ、（５）はレーザ媒質内に
配設された第１の主電極、（６）はこの第１の主電極（
５）と所定間隔をあけて対向する第２の主電極、（７）
は両生電極（５１１６１間で発生した主放電、（８）ば
ピーキングコンデンサ（２）に直列接続された予備電離
用の放電ギャップ、（９）はこの放電ギャップ（８）に
おいて発生した紫外線、（１０）は高電圧発生装置であ
る。
従来の乙の種ｙｉ電励起短パルスレーザ装置は上記のよ
うに構成されているので、まず、コンデンサ（１）に充
電用のインダクタンス（３）を通して高電圧の充電を行
ったあと、高電圧スイツチ（４）をｌ−ＯＮ Ｊ操作す
ると、コンデンサ（１）、ピーキングコンデンサ（２）
および高電圧スイツチ（４）からなる回路が形成され、
早い速度でピーキングコンデンサ（２）のパルス充電が
行われる。そして、このピーキングコンデンサ（２）は
、第１と第２の主電極（５１，ｆ８１と並列に接続され
ているため、ピーキングコンデンサ（２）の充電が進行
して第１と第２の主電極（５Ｌ（６１間の電位差が大き
くなってくると、レーザ媒質は絶縁破壊して主放電（７
）が発生するわけであるが、このような回路は一般に「
容量移行型回路」と呼ばれ、従来周知のｒＬｃ反転型回
路」ととも（こ短パルスレーザ装置として広く用いられ
ている。
うに構成されているので、まず、コンデンサ（１）に充
電用のインダクタンス（３）を通して高電圧の充電を行
ったあと、高電圧スイツチ（４）をｌ−ＯＮ Ｊ操作す
ると、コンデンサ（１）、ピーキングコンデンサ（２）
および高電圧スイツチ（４）からなる回路が形成され、
早い速度でピーキングコンデンサ（２）のパルス充電が
行われる。そして、このピーキングコンデンサ（２）は
、第１と第２の主電極（５１，ｆ８１と並列に接続され
ているため、ピーキングコンデンサ（２）の充電が進行
して第１と第２の主電極（５Ｌ（６１間の電位差が大き
くなってくると、レーザ媒質は絶縁破壊して主放電（７
）が発生するわけであるが、このような回路は一般に「
容量移行型回路」と呼ばれ、従来周知のｒＬｃ反転型回
路」ととも（こ短パルスレーザ装置として広く用いられ
ている。
しかしながら、通常のｒＴＥＡｃＯ２レーザ」や、エキ
シマレーザ（Ｅｘｃｉｍｅｒ Ｌａ５ｅｒ）等の短パル
スレーザ装置においては、その動作圧力が数気圧の高圧
であるため上述した放電が収束し易く、レーザ出力の低
下を招きがちである。このため、これに対処する手段と
して空間的に均一な主放電を発生させるためめに、予め
主放電が発生ずる領域に均一に主１による放電の種をば
ら撒くための予備電離を行う方法が用いられている。上
述した従来の装置１こおいては、ピーキングコンデンサ
（２）と直列に放電ギャップ（８）を挿入しこの放電ギ
ャップ（８）（こおいて発生した紫外線（９）によって
予備電離を行うようになされている。
シマレーザ（Ｅｘｃｉｍｅｒ Ｌａ５ｅｒ）等の短パル
スレーザ装置においては、その動作圧力が数気圧の高圧
であるため上述した放電が収束し易く、レーザ出力の低
下を招きがちである。このため、これに対処する手段と
して空間的に均一な主放電を発生させるためめに、予め
主放電が発生ずる領域に均一に主１による放電の種をば
ら撒くための予備電離を行う方法が用いられている。上
述した従来の装置１こおいては、ピーキングコンデンサ
（２）と直列に放電ギャップ（８）を挿入しこの放電ギ
ャップ（８）（こおいて発生した紫外線（９）によって
予備電離を行うようになされている。
従来の放電励起短パルスレーザ装置における予備電離量
は、上述したように主放電を行なわせるための回路に左
右されるので、予備電離電子量が最大となる時期を調整
することが困難であるばがりでなく、両生電極間に主放
電を発生させるための多量の電荷が放電ギャップを通過
するため、この放電ギャップにおいて発生する放電は強
烈なスパーク放電となり、エネルギの消耗および電極の
摩耗ならび（こ不純ガスの発生の原因となる欠点がある
。
は、上述したように主放電を行なわせるための回路に左
右されるので、予備電離電子量が最大となる時期を調整
することが困難であるばがりでなく、両生電極間に主放
電を発生させるための多量の電荷が放電ギャップを通過
するため、この放電ギャップにおいて発生する放電は強
烈なスパーク放電となり、エネルギの消耗および電極の
摩耗ならび（こ不純ガスの発生の原因となる欠点がある
。
この発明にかかる点に着目してなされたもので、放電ギ
ャップによる予備電離を効率よく行うと共に、長期使用
に耐える放電励起短パルスレーザ装置を提供するもので
ある。
ャップによる予備電離を効率よく行うと共に、長期使用
に耐える放電励起短パルスレーザ装置を提供するもので
ある。
この発明にかかる放電励起短パルスレーザ装置は、放電
ギャップと高電圧側との間に、時定数設定用のコンデン
サとインダクタンスとを直列接続して形成された予備電
離専用回路を付加して、この回路の時定数と、これに流
れる電流量を調整し得るようにしたものである。
ギャップと高電圧側との間に、時定数設定用のコンデン
サとインダクタンスとを直列接続して形成された予備電
離専用回路を付加して、この回路の時定数と、これに流
れる電流量を調整し得るようにしたものである。
この発明においては、付加した予備電離専用回路によっ
て予備電離電子量が最大になる時期と、振動周期とを調
整することができるので、主放電の発生に寄与する予４
ＮＩ電離電子量の増加と、均一性の向上が計り得られ、
主放電の発生に最低限必要な電子量のみを供給するため
予ｌＩｋ電離の効率が著しく向上するばかりでなく、予
備電離を行うな／Ｆ、１ めに放電ギャップを通過する電子量が少なくなって長期
使用が可能となった。
て予備電離電子量が最大になる時期と、振動周期とを調
整することができるので、主放電の発生に寄与する予４
ＮＩ電離電子量の増加と、均一性の向上が計り得られ、
主放電の発生に最低限必要な電子量のみを供給するため
予ｌＩｋ電離の効率が著しく向上するばかりでなく、予
備電離を行うな／Ｆ、１ めに放電ギャップを通過する電子量が少なくなって長期
使用が可能となった。
第１図は乙の発明の一実施例を示すものであるが、上述
した従来のもの（第３図）と同一符号は同一構成部材に
つきその説明を省略する。
した従来のもの（第３図）と同一符号は同一構成部材に
つきその説明を省略する。
（Ａ）は放電ギャップ（８）と高電圧側との間に直列接
続された時定数設定用のコンデンサ（１２）とインダク
タンス（１１）、およびコンデンサ（１２）に充電する
ためのインダクタンス（１３）とによりて形成された振
動周期調整用の予備電離専用回路である。
続された時定数設定用のコンデンサ（１２）とインダク
タンス（１１）、およびコンデンサ（１２）に充電する
ためのインダクタンス（１３）とによりて形成された振
動周期調整用の予備電離専用回路である。
この発明の放電励起短パルスレーザ装置は上記のように
構成されているので、まず、コンデンサ（１）に充電用
のインダクタンス（３）を通して高電圧の充電を行った
あと、高電圧スイツチ（４）をｒＯＮＪ操作すると、コ
ンデンサ（１）、ピーキングコンデンサ（２）および高
電圧スイツチ（４）からなる回路が形成され、早い速度
でピーキングコンデンサ（２）のパルス充電が行われ、
第１と第２の主電極（５Ｌ （６１間の電圧が上昇する
と同時に、高電圧スイツチ（４）、コンデンサ（１２）
、インダクタンス（１１）および放電ギャップ（８）か
らなる＠路、すなわち予備電離専用回路（Ａ）が形成さ
れ、コンデンサ（１２）に蓄積されていた電荷により放
電ギャップ（８）において放電が発生ずるとともに紫外
線（９）も発生して予４Ｍ電離が行われる。
構成されているので、まず、コンデンサ（１）に充電用
のインダクタンス（３）を通して高電圧の充電を行った
あと、高電圧スイツチ（４）をｒＯＮＪ操作すると、コ
ンデンサ（１）、ピーキングコンデンサ（２）および高
電圧スイツチ（４）からなる回路が形成され、早い速度
でピーキングコンデンサ（２）のパルス充電が行われ、
第１と第２の主電極（５Ｌ （６１間の電圧が上昇する
と同時に、高電圧スイツチ（４）、コンデンサ（１２）
、インダクタンス（１１）および放電ギャップ（８）か
らなる＠路、すなわち予備電離専用回路（Ａ）が形成さ
れ、コンデンサ（１２）に蓄積されていた電荷により放
電ギャップ（８）において放電が発生ずるとともに紫外
線（９）も発生して予４Ｍ電離が行われる。
次に、第２図（Ａ） 、 （Ｂ） 、 （Ｃ）は装置の
動作説明図で、まず、第２図（Ａ）ば主電極（５１，（
６１間の電圧の変化を示すもので、１． ＯＯｎｓ程度
の時間で電圧が上昇し、次いでレーザ媒質の絶縁破壊に
よって電圧が急激に低下する状態を示している。また、
第２図（Ｂ）はピーキングコンデンサ（２）を流れる電
流の変化を示すもので、コンデンサの充電のときにばｌ
０ＫＡ、放電のときには逆方向に２０〜３０ＫＡの電流
が流れる状態を示しており、従来装置の場合には、この
電流がそのまま予備電離用の放電ギャップ（８）を流れ
るために上述したような問題が発生していたわけである
。さらに、第２図（Ｃ）は放電ギャップ（８）を流れる
電流の変化を示すもので、コンデンサ（１２）の容量を
小さくすること（こより、（ｑ） 上記第２図（人）に示す波形と比較して振動周期が短く
、また電流のピーク値も低く抑えることができ、この電
流ピーク値がｈ以下になっても充分な予備電離を行うこ
とができるため、均一な主放電を発生させることができ
る。
動作説明図で、まず、第２図（Ａ）ば主電極（５１，（
６１間の電圧の変化を示すもので、１． ＯＯｎｓ程度
の時間で電圧が上昇し、次いでレーザ媒質の絶縁破壊に
よって電圧が急激に低下する状態を示している。また、
第２図（Ｂ）はピーキングコンデンサ（２）を流れる電
流の変化を示すもので、コンデンサの充電のときにばｌ
０ＫＡ、放電のときには逆方向に２０〜３０ＫＡの電流
が流れる状態を示しており、従来装置の場合には、この
電流がそのまま予備電離用の放電ギャップ（８）を流れ
るために上述したような問題が発生していたわけである
。さらに、第２図（Ｃ）は放電ギャップ（８）を流れる
電流の変化を示すもので、コンデンサ（１２）の容量を
小さくすること（こより、（ｑ） 上記第２図（人）に示す波形と比較して振動周期が短く
、また電流のピーク値も低く抑えることができ、この電
流ピーク値がｈ以下になっても充分な予備電離を行うこ
とができるため、均一な主放電を発生させることができ
る。
なお、上述した一実施例においては、主放電の近傍で強
い放電を発生させて予備電離する場合について述べたが
、放電ギャップ（８）に更にもう一つのコンデンサを直
列に接続するよう（こすれば、電流のピーク値を更に低
下させることができるので一層の効果がある。また、上
述した一実施例においては、放電ギャップ（８）と高電
圧側との間に、直列に接続されたコンデンサ（１２）と
インダクタンス（１１）とを挿入した場合について述べ
たが、放電ギャップ（８）と高電圧側との間を、たとえ
ば同軸ケーブル等のパルスフオーミングラインで接続す
るようにすれば、電流の立ち上がりが鋭く、シかも電流
の立ち上がるまでの時間を任意に設定することができ、
予備電離の効率が更に向上する。
い放電を発生させて予備電離する場合について述べたが
、放電ギャップ（８）に更にもう一つのコンデンサを直
列に接続するよう（こすれば、電流のピーク値を更に低
下させることができるので一層の効果がある。また、上
述した一実施例においては、放電ギャップ（８）と高電
圧側との間に、直列に接続されたコンデンサ（１２）と
インダクタンス（１１）とを挿入した場合について述べ
たが、放電ギャップ（８）と高電圧側との間を、たとえ
ば同軸ケーブル等のパルスフオーミングラインで接続す
るようにすれば、電流の立ち上がりが鋭く、シかも電流
の立ち上がるまでの時間を任意に設定することができ、
予備電離の効率が更に向上する。
〔発明の効果〕
以上述べたように、この発明によれば、放電バヤップと
高電圧側との間に、時定数設定用のコンデンサとインダ
クタンスとを直列接続して形成された予備電離専用回路
を放電励起短パルスレーザ装置に付加するようにしたの
で、予備電離電子量が最大になるまでの時期と、振動周
期を調整することができるため、主放電の発生に寄与す
る予備電離電子量の増加と、均一性の向上が計り得られ
る。また主放電の発生に最低限必要な電子量のみを供給
するため、予備電離の効率が著しく向上するばかりでな
く、予備電離を行うための放電ギャップを通過する電子
量が少なくなって長期使用が可能となる優れた効果を有
するものである。
高電圧側との間に、時定数設定用のコンデンサとインダ
クタンスとを直列接続して形成された予備電離専用回路
を放電励起短パルスレーザ装置に付加するようにしたの
で、予備電離電子量が最大になるまでの時期と、振動周
期を調整することができるため、主放電の発生に寄与す
る予備電離電子量の増加と、均一性の向上が計り得られ
る。また主放電の発生に最低限必要な電子量のみを供給
するため、予備電離の効率が著しく向上するばかりでな
く、予備電離を行うための放電ギャップを通過する電子
量が少なくなって長期使用が可能となる優れた効果を有
するものである。
第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図（Ａ
） 、 （Ｂ） 、 （Ｃ）はその動作説明図、第３図
は従来の放電励起短パルスレーザ装置を示す電気回路図
である。 図において、（１）は主放電のエネルギを蓄積するコン
デンサ、（２）はピーキングコンデンサ、（４）は放電
スター１−用の高電圧スイツチ、（５）は第１の主電極
、（６）は第２の主電極、（７）は主放電、（８）は放
電ギャップ、（１１）は時定数設定用のインダクタンス
、（１２）は時定数設定用のコンデンサである。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第３図
） 、 （Ｂ） 、 （Ｃ）はその動作説明図、第３図
は従来の放電励起短パルスレーザ装置を示す電気回路図
である。 図において、（１）は主放電のエネルギを蓄積するコン
デンサ、（２）はピーキングコンデンサ、（４）は放電
スター１−用の高電圧スイツチ、（５）は第１の主電極
、（６）は第２の主電極、（７）は主放電、（８）は放
電ギャップ、（１１）は時定数設定用のインダクタンス
、（１２）は時定数設定用のコンデンサである。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第３図
Claims (2)
- （１）レーザ媒質内において互いに対向する第１と第２
の主電極と、主放電のためのエネルギを蓄積するコンデ
ンサと、ピーキングコンデンサと、予備電離用の放電ギ
ャップと、放電スタート用の高電圧スイツを有するもの
において、上記放電ギャップと高電圧側との間に時定数
設定用のコンデンサとインダクタンスとを直列接続して
形成された予備電離専用回路を付加し、この回路の時定
数とこれに流れる電流量を調整し得るようにした放電励
起短パルスレーザ装置。 - （２）放電スタート用のスイチの高電圧側と補助電極と
の間を、長さを選択し得る同軸ケーブル等のパルスフオ
ーミングラインで接続したことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の放電励起短パルスレーザ装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61031893A JPH088386B2 (ja) | 1986-02-18 | 1986-02-18 | 放電励起短パルスレ−ザ装置 |
| DE19873705165 DE3705165A1 (de) | 1986-02-18 | 1987-02-18 | Mit entladungserregung arbeitende laservorrichtung fuer kurze impulse |
| US07/267,629 US4837773A (en) | 1986-02-18 | 1988-10-31 | Discharge excitation type short pulse laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61031893A JPH088386B2 (ja) | 1986-02-18 | 1986-02-18 | 放電励起短パルスレ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62190785A true JPS62190785A (ja) | 1987-08-20 |
| JPH088386B2 JPH088386B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=12343695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61031893A Expired - Lifetime JPH088386B2 (ja) | 1986-02-18 | 1986-02-18 | 放電励起短パルスレ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH088386B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01307285A (ja) * | 1988-06-06 | 1989-12-12 | Agency Of Ind Science & Technol | パルスガスレーザ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61216373A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-26 | Hitachi Ltd | パルスレ−ザ装置 |
-
1986
- 1986-02-18 JP JP61031893A patent/JPH088386B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61216373A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-26 | Hitachi Ltd | パルスレ−ザ装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01307285A (ja) * | 1988-06-06 | 1989-12-12 | Agency Of Ind Science & Technol | パルスガスレーザ |
| JPH0529314B2 (ja) * | 1988-06-06 | 1993-04-30 | Kogyo Gijutsuin |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH088386B2 (ja) | 1996-01-29 |
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