JPS62190786A - 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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- JPS62190786A JPS62190786A JP3189486A JP3189486A JPS62190786A JP S62190786 A JPS62190786 A JP S62190786A JP 3189486 A JP3189486 A JP 3189486A JP 3189486 A JP3189486 A JP 3189486A JP S62190786 A JPS62190786 A JP S62190786A
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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
- H01S3/09—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ない、
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
装置の特に励起回路に関するものである。
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ない、
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
装置の特に励起回路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、第２図（Ａ） ＣＢ） （Ｃ）はその動
作説明図である。第３図において、（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
）はたとえはサイラトロン（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ッチ、（５）は
レーザ媒質０■内に配設され、レーサ光軸方向を長手方
向とした第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し、複数の開孔部を有する第
２の主電極、（７）はこの第２の主電極（６）と、補助
電極（８）とにサンドイッチ状に重合された誘電体、（
９）は高電圧発生装置である。
す電気回路図、第２図（Ａ） ＣＢ） （Ｃ）はその動
作説明図である。第３図において、（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
）はたとえはサイラトロン（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ッチ、（５）は
レーザ媒質０■内に配設され、レーサ光軸方向を長手方
向とした第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し、複数の開孔部を有する第
２の主電極、（７）はこの第２の主電極（６）と、補助
電極（８）とにサンドイッチ状に重合された誘電体、（
９）は高電圧発生装置である。
従来のこの種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て、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な
ったあと、高電圧スイッチ（４）を「ＯＮＪ操作すると
、コンデンサ（１）、ピーキングコンデンサ（２）およ
び高電圧スイッチ（４）からなる回路か形成され、早い
速度てピルキングコンデンサ（２）のパルス充電か行な
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（５） （６）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ｆ５） （８）間の電位差か大き
くなってくると、レーザ媒質は絶縁破壊して放電が発生
ずるわりであるか、このような回路は一般に「容量移行
型回路」と呼はれ、従来周知のｒＬＣ反転型回路」とと
もに短パルスレーザ装置として広く用いられている。
に構成されているのて、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な
ったあと、高電圧スイッチ（４）を「ＯＮＪ操作すると
、コンデンサ（１）、ピーキングコンデンサ（２）およ
び高電圧スイッチ（４）からなる回路か形成され、早い
速度てピルキングコンデンサ（２）のパルス充電か行な
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（５） （６）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ｆ５） （８）間の電位差か大き
くなってくると、レーザ媒質は絶縁破壊して放電が発生
ずるわりであるか、このような回路は一般に「容量移行
型回路」と呼はれ、従来周知のｒＬＣ反転型回路」とと
もに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 ）等の類パ
スルレーザ装置においては、その動作圧力か放気圧の高
圧であるため、上述した放電か収束し易く、レーザ出力
の低下を招きがちであるため、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に、予め主放
電が発生する領域に均一に電子による放電の種をばら徹
くための予備電離を行なう方法が用いられている。上述
した従来の装置においては、複数の開孔部を有する第２
の主電極（６）と、補助電極（８）とに誘電体（７）を
サンドイッチ状に重合させてコンデンサを形成し、上記
ピーキングコンデンサ（２）と並列に接続するようにし
ているため、高電圧スイッチ（４）をｒＯＮＪすると、
ピーキングコンデンサ（２）の両端の電圧、すなわち第
２の主電極（６）と、補助電極（８）間の電圧は、第２
図偽）に示すように上昇する。一方、ピーキングコンデ
ンサ（２）と、第２の主電極（６）と、補助電極（８）
とによって形成されるコンデンサを充電するための第２
図（Ｂ）に示す波形の電流がコンデンサ（１）から流れ
込む。この電流の流れ込む速度は、コンデンサ（１）お
よびピーキングコンデンサ（２）と、第２の主電極（６
）および補助電極（８）とによって形成されるコンデン
サの合成容量と、回路中の浮遊インダクタンスによって
決まり、第２図（Ｃ）に示すように５０〜１ｏｏｎｓで
立ち上がる。そして、上記第２の主電極（６）の開孔部
においては、上述した充電型ン荒によって沿面放電か発
生し、この放電により予備電離が行なわれる。
シマレーザ（Ｅｘｃｉｍｅｒ Ｌａ５ｅｒ ）等の類パ
スルレーザ装置においては、その動作圧力か放気圧の高
圧であるため、上述した放電か収束し易く、レーザ出力
の低下を招きがちであるため、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に、予め主放
電が発生する領域に均一に電子による放電の種をばら徹
くための予備電離を行なう方法が用いられている。上述
した従来の装置においては、複数の開孔部を有する第２
の主電極（６）と、補助電極（８）とに誘電体（７）を
サンドイッチ状に重合させてコンデンサを形成し、上記
ピーキングコンデンサ（２）と並列に接続するようにし
ているため、高電圧スイッチ（４）をｒＯＮＪすると、
ピーキングコンデンサ（２）の両端の電圧、すなわち第
２の主電極（６）と、補助電極（８）間の電圧は、第２
図偽）に示すように上昇する。一方、ピーキングコンデ
ンサ（２）と、第２の主電極（６）と、補助電極（８）
とによって形成されるコンデンサを充電するための第２
図（Ｂ）に示す波形の電流がコンデンサ（１）から流れ
込む。この電流の流れ込む速度は、コンデンサ（１）お
よびピーキングコンデンサ（２）と、第２の主電極（６
）および補助電極（８）とによって形成されるコンデン
サの合成容量と、回路中の浮遊インダクタンスによって
決まり、第２図（Ｃ）に示すように５０〜１ｏｏｎｓで
立ち上がる。そして、上記第２の主電極（６）の開孔部
においては、上述した充電型ン荒によって沿面放電か発
生し、この放電により予備電離が行なわれる。
（発明が解決しようとする問題点〕
従来の放電励起短パルスレーザ装置に招ける予ｍ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
右されるため、予備電離電子量か最大となる時期を調整
することが困難であるばかりでなく、予備電離によって
生成された電子が消滅するために、予備電離によって生
成された電子のうち、実際に主放電に用いられる割合い
が小さく、しかも予備電離が１回だけしか行なわれない
ため、予備電離電子の分布も不均一になる易く、結果的
に主放電の均一性が悪くなってレーザ出力か低下する欠
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
右されるため、予備電離電子量か最大となる時期を調整
することが困難であるばかりでなく、予備電離によって
生成された電子が消滅するために、予備電離によって生
成された電子のうち、実際に主放電に用いられる割合い
が小さく、しかも予備電離が１回だけしか行なわれない
ため、予備電離電子の分布も不均一になる易く、結果的
に主放電の均一性が悪くなってレーザ出力か低下する欠
点がある。
この発明はかかる点に着目してなされたもので、予備電
離電子量か最大になる時期を調整することがてきるはか
りでなく、主放電が発生ずるまでに予備電離を縁り返し
て行なうことにより安定した主放電が得られる放電励起
短パルスレーザ装置を提供しようとするものである。
離電子量か最大になる時期を調整することがてきるはか
りでなく、主放電が発生ずるまでに予備電離を縁り返し
て行なうことにより安定した主放電が得られる放電励起
短パルスレーザ装置を提供しようとするものである。
（問題点を解決するための手段）
この発明にかかる放電励起短パルスレーザ装置は、放電
スタート用の高電圧スイッチ、および時定数設定用のイ
ンダクタンスとコンデンサを含む予備電離専用回路を付
加し、この回路の時定数を適宜設定することにより、予
備電離電子量が最大となるまでの時間と、振動周期を調
整し得るようにしたものである。
スタート用の高電圧スイッチ、および時定数設定用のイ
ンダクタンスとコンデンサを含む予備電離専用回路を付
加し、この回路の時定数を適宜設定することにより、予
備電離電子量が最大となるまでの時間と、振動周期を調
整し得るようにしたものである。
この発明においては、予備電離電子量が最大になるまで
の時間と、振動周期を調整することができるのて、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
向上により主放電の均一性か著しく向上し、結果として
レーザ出力の増大と安定化を図ることができる。
の時間と、振動周期を調整することができるのて、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
向上により主放電の均一性か著しく向上し、結果として
レーザ出力の増大と安定化を図ることができる。
〔発明の実施例）
第１図はこ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）は互いに直接接続された時定数設定用のインダク
タンス（１１）とコンデンサα２とによフて形成された
振動周期調整用の予備電離専用回路、Ｏａは上記時定数
設定用のコンデンサα２と補助電極（８）との中間点で
ある。
タンス（１１）とコンデンサα２とによフて形成された
振動周期調整用の予備電離専用回路、Ｏａは上記時定数
設定用のコンデンサα２と補助電極（８）との中間点で
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なっ
たあと、高電圧スイッチ（４）を「ＯＮ」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
高電圧スイッチ（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）のパスル充電が行なわ
れ、第１と第２の主電極（５） （６）間の電圧が上昇
すると同時に、時定数設定用のインダクタンス（ＩＩ）
およびコンデンサ０つ、補助電極（８）、誘電体（７）
、第２の主電極（６）、高電圧スイッチ（４）からなる
回路、すなわち予備電離専用回路広）も形成され、時定
数設定用のコンデンサαつと、第２の主電極（６）−誘
電体（７〕−補助電極（８）によって構成されたコンデ
ンサに蓄積されていた電荷が放電することによって第２
の主電極（６）の複数の開孔部において沿面放電が発生
し予備電離か行なわれている。
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なっ
たあと、高電圧スイッチ（４）を「ＯＮ」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
高電圧スイッチ（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）のパスル充電が行なわ
れ、第１と第２の主電極（５） （６）間の電圧が上昇
すると同時に、時定数設定用のインダクタンス（ＩＩ）
およびコンデンサ０つ、補助電極（８）、誘電体（７）
、第２の主電極（６）、高電圧スイッチ（４）からなる
回路、すなわち予備電離専用回路広）も形成され、時定
数設定用のコンデンサαつと、第２の主電極（６）−誘
電体（７〕−補助電極（８）によって構成されたコンデ
ンサに蓄積されていた電荷が放電することによって第２
の主電極（６）の複数の開孔部において沿面放電が発生
し予備電離か行なわれている。
いま、上記予備電離専用回路（Ａ）に蓄積された容量を
Ｃ１そしてインダクタンスの合計をＬとすると、その振
動周期は２πＦ丁でとなる。
Ｃ１そしてインダクタンスの合計をＬとすると、その振
動周期は２πＦ丁でとなる。
一般に予備電離に必要な電荷量は、主放電に必要な電荷
量の１％程度でよいため、上記Ｃを小さく選択すること
ができ、予備電離専用回路（Ａ）の振動周期は主放電回
路の振動周期の１／１０以下にすることも可能であり、
上述した一実施例においいては第２図（Ｃ）に示すよう
に主放電が発生ずるまでに予備電離が２回行なわれ、予
備電離の均一性が向上することによって主放電のアーク
への転移が抑制され、均一な主放電が生成される。
量の１％程度でよいため、上記Ｃを小さく選択すること
ができ、予備電離専用回路（Ａ）の振動周期は主放電回
路の振動周期の１／１０以下にすることも可能であり、
上述した一実施例においいては第２図（Ｃ）に示すよう
に主放電が発生ずるまでに予備電離が２回行なわれ、予
備電離の均一性が向上することによって主放電のアーク
への転移が抑制され、均一な主放電が生成される。
なお、上述した一実施例においては、予備電離専用回路
（Ａ）に時定数設定用のインダクタンス（１１）と、コ
ンデンサαのを設けて予備電離電子量が最大となるまで
の時間と、振動周期を調整するようにした場合について
述べたが、高電圧スイッチ（４）の高電圧側と補助電極
（８）との間を、たとえば同軸ケーブル等のパルスフォ
ーミングラインで接続するようにすれば、このパスルフ
ォーミングラインの長さを選択することにより、同様の
調整を行なることができ、鋭い立ち上がりの電流パルス
が得られる。さらに、時定数設定用のインダクタンス（
１１）として、たとえば磁気飽和スイッチを用いるよう
にすれば、飽和するまでに大きなインダクタンスによっ
て予備電離がスタートするタイミングを調整することが
でき、かつ沿面放電電流が増加し始めると、飽和してイ
ンダクタンスが小さくなって電流の増加を促進するため
に予備電離電子量の最大値を増加させることも可能であ
る。さらにまた、時定数設定用のコンデンサａ２と、補
助電極（８）との間の中間点θ功とアース間を高抵抗、
または高インダクタンスて接続するようにすれば、補助
電極（８）と、第２の主電極（６）の間には電圧の変化
部だけ印加することが可能となり、同様の効果が得られ
る。
（Ａ）に時定数設定用のインダクタンス（１１）と、コ
ンデンサαのを設けて予備電離電子量が最大となるまで
の時間と、振動周期を調整するようにした場合について
述べたが、高電圧スイッチ（４）の高電圧側と補助電極
（８）との間を、たとえば同軸ケーブル等のパルスフォ
ーミングラインで接続するようにすれば、このパスルフ
ォーミングラインの長さを選択することにより、同様の
調整を行なることができ、鋭い立ち上がりの電流パルス
が得られる。さらに、時定数設定用のインダクタンス（
１１）として、たとえば磁気飽和スイッチを用いるよう
にすれば、飽和するまでに大きなインダクタンスによっ
て予備電離がスタートするタイミングを調整することが
でき、かつ沿面放電電流が増加し始めると、飽和してイ
ンダクタンスが小さくなって電流の増加を促進するため
に予備電離電子量の最大値を増加させることも可能であ
る。さらにまた、時定数設定用のコンデンサａ２と、補
助電極（８）との間の中間点θ功とアース間を高抵抗、
または高インダクタンスて接続するようにすれば、補助
電極（８）と、第２の主電極（６）の間には電圧の変化
部だけ印加することが可能となり、同様の効果が得られ
る。
以上述べたように、この発明によれば放電スタート用の
高電圧スイッチ、および互いに直列接続された時定数設
定用のインダクタンスとコンデンサを含む予備電離専用
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間と、振
動周期を調整することができ、主放電の発生に寄与する
予備電離電子量の増加と、均一性の向上により主放電の
均一性が著しく向上し、レーザ出力の増大と安定化を図
ることができる優れた効果を有するものである。
高電圧スイッチ、および互いに直列接続された時定数設
定用のインダクタンスとコンデンサを含む予備電離専用
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間と、振
動周期を調整することができ、主放電の発生に寄与する
予備電離電子量の増加と、均一性の向上により主放電の
均一性が著しく向上し、レーザ出力の増大と安定化を図
ることができ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電気回路図、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）はビーキングコンデサ、（４）は放電ス
タート用の高電圧スイッチ、（５）は第１の主電極、（
６）は第２の主電極、（７）は誘電体、（８）は補°助
電極、叫はレーザ媒質、（１１）は時定数設定用のイン
ダクタンス、（財）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。
（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）はビーキングコンデサ、（４）は放電ス
タート用の高電圧スイッチ、（５）は第１の主電極、（
６）は第２の主電極、（７）は誘電体、（８）は補°助
電極、叫はレーザ媒質、（１１）は時定数設定用のイン
ダクタンス、（財）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。
Claims (4)
- （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、この第２の主電極に誘電体を介して重合さ
れた補助電極と、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、放電スタート用
の高電圧スイッチとを有するものにおいて、上記補助電
極と高電圧側に互いに直列接続された時定数設定用のイ
ンダクタンスとコンデンサからなる予備電離専用回路を
付加し、予備電離電子量が最大になるまでの時間と振動
周期を調整し得るようにしたことを特徴とする放電励起
短パルスレーザ装置。 - （２）時定数設定用のインダクタンスとして磁気飽和ス
イッチを用い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。 - （３）放電スタート用の高電圧・スイッチの高電圧側と
補助電極との間を、長さを選択し得る同軸ケーブル等の
パルスフォ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。 - （４）時定数設定用のコンデンサと、補助電極との間の
中間点と、アース間を高抵抗、または高インダクタンス
で接続し、補助電極と第２の主電極の間に電圧の変化分
だけ印加するように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 |
|---|---|---|---|
| JP3189486A JPH0754865B2 (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 |
|---|---|---|---|
| JP3189486A JPH0754865B2 (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 |
|---|---|
| JPS62190786A true JPS62190786A (ja) | 1987-08-20 |
| JPH0754865B2 JPH0754865B2 (ja) | 1995-06-07 |
Family
ID=12343724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3189486A Expired - Lifetime JPH0754865B2 (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) | JPH0754865B2 (ja) |
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 |
| US6441088B1 (en) | 1989-01-21 | 2002-08-27 | Clariant Finance (Bvi) Limited | Polyamide hindered amines |
-
1986
- 1986-02-18 JP JP3189486A patent/JPH0754865B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| 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 | |
| US6441088B1 (en) | 1989-01-21 | 2002-08-27 | Clariant Finance (Bvi) Limited | Polyamide hindered amines |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0754865B2 (ja) | 1995-06-07 |
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