JPS6255981A - パルスレ−ザ発振器 - Google Patents

パルスレ−ザ発振器

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Publication number
JPS6255981A
JPS6255981A JP19820585A JP19820585A JPS6255981A JP S6255981 A JPS6255981 A JP S6255981A JP 19820585 A JP19820585 A JP 19820585A JP 19820585 A JP19820585 A JP 19820585A JP S6255981 A JPS6255981 A JP S6255981A
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JP
Japan
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ceramic
laser oscillator
ceramic capacitor
dielectric constant
capacitor
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Pending
Application number
JP19820585A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Sato
行雄 佐藤
Hitoshi Wakata
若田 仁志
Takeo Haruta
春田 健雄
Masaaki Tanaka
正明 田中
Haruhiko Nagai
治彦 永井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP19820585A priority Critical patent/JPS6255981A/ja
Publication of JPS6255981A publication Critical patent/JPS6255981A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES 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
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/097Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
    • H01S3/0971Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、横方向励起型パルスレーザ発祭器の改良に
関するものであるっ 〔従来の技術〕 第6図は従来この種のものとして代表的な横方向励起型
パルスレーザで、特にエキシマレーザ(レリえばArF
、KrF、XeF、XeCJ)、TEACO2レーザ、
窒素レーザ等で良く使われる装置の1列を示す縦断面図
でilH;jレーザ発振器筐体、(2)はこの筐体に封
入さfしたレーザカス、(3)は第1の主電極、(4)
は第2の主電極、(5)は主放電を起こすため紙面に対
して垂直の方向に複数個並べらfているセラミックコン
デンサー、 (6a)、(6b) Uセラミックコンデ
ンサー(5)に蓄えられたエネルギーを主電極対f3+
 、 +41間に送るための主伝導路、(7)ハセラミ
ックコンデンサー(5)の表面を被うモールド樹脂。
(8)はセラミックコンデンサー(5)の母体をなすセ
ラミック素材、 (9a)、(9b)はセラミックコン
デンサーを主伝導路(6a)、(6b)へ接続するだめ
の金属端子、(LOa) 、 (10b)はセラミック
素材(8)と金PA端子(9a)、(9b)を接続する
導電性物質、 (111は主電極対+31 、 +41
間で行なわfLる主放電によって形成される放電励起部
、azはレーザ発掘の光軸、OJはセラミックコンデン
サ−(5)を充電するためのパルス充電回路である。
次に動作について説明するっパルス充電回路u3(こよ
りセラミックコンデンサー(5)がパルス充電されるっ
その過程において、主電極f3+ 、 +41間の電圧
が上昇し、い−f 11.その放電開始電圧に達する。
放電開始電圧に達すると、セラミックコンデンサー(5
)に蓄えられたエネルギーは、キー導路(6a)、(6
b)を通じて一気に主電極(3i 、 (41間に流扛
込み、パルス放電を形成する。これより先この放電が行
なわれる以前に、紫外光、コロナ、xal等で、主電極
+31 、 +41間が均一に弱電離状態(電子密度n
e==LO’〜to コ/C113)にさrtていると
、上記パルス放電は主室& (31、[41間の全域に
わたり均一なものとなり、放電励起部ODを形成する。
放電励起部α1)ではレーザ媒質が励起状態となって逆
転分布を形成し、誘導放出によりレーザ発振光軸021
の方向(紙面に垂@な方向)にL/−ザ光が出射する。
さて、エキシマレーザのような短パルスL/ −fでに
、その上位準位での寿命が短かいことから、励起放電を
短パルス化し、ピーク電力を高めない限り、高出力高効
率発振に望めないっそこで、セラミックコンデンサー(
5)、主伝導路(6a)、(6b) 。
主室Q (31、[41から成る主放電回路の浮遊する
インダクタンスをなるべく小さくすることがM喪となる
。浮遊のインダクタンスを小さくする手段として、 ■ 主放電回路が形成する断面の面積を最小にするり Q) 表皮効果により、高周波電流は、電気の伝導体の
表面しか流f′Lないため、電流の流れる表面積を増加
させる。
等が考えられる。このため、セラミックコンデンサー(
5)を主電極+31 、 +41に極力近づけ、主放電
回路断面の(3)積を最小にするとともに、主伝導路(
6a)。
(6b)を薄い銅板等で構成し、電流の流れる表面積を
増加させる等の工夫がなされている。
さて、第6図に示すような一般に市販されているセラミ
ックコンデンサー+51i、金属端子(9a) 。
(9b)の先端部分が細くなっているため、この部分に
おける電流の流れる表面積は小さく、主放電回路に浮遊
するインダクタンスを大きくする原因となっている。こ
九を解決する手段として、従来第7図に示すようなセラ
ミックコンデンサー(5)の構造が提案されている。
第7図において、Iはセラミック素材(8)の側面を這
い、金属端子(9a) 、 (9b)間において起こる
浴面放電である。
第7図に示すセラミックコンデンサー(5)では。
モールド樹脂(7)を取り去り、また、金属端子(9a
)。
(9b)の先端を切り取り、主伝導路(6λ)、(6b
)と金属端子(9m)、(9b)との接触面積を増加さ
せるようにしている。これにより、セラミックコンデン
サー(5)における浮遊のインダクタンスが低減され。
レーザの高出力化、高効率化が実現される。
〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら従来のレーザ発振器では、主放電回路にお
けるインダクタンス低減のため、セラミックコンデンサ
ー(5)における、セラミック素材(8)表面のモール
ド樹脂(7)を取り去ったため、セラミック素材(8)
表面を這って金属端子(9a) 、(9b)間で沿面放
電−が生じてしまう問題点があった。また、その防止策
として、セラミックコンデンサー(5)の周辺を、SF
、ガス、フロン、純水、油等の、絶縁性の物質で被うこ
とも行なわれているが、長期に渡る信頼性に欠けるなど
の問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさn
たもので、高出力、高効率でなおかつ、長期に渡る信頼
性のあるレーザ発振器を得ることを目的としているっ 〔問題点を解決するための手段〕 この発明に係るレーザ発振器は、セラミック素材が露出
したセラミックコンデンサーにおいて、その周囲をセラ
ミック素材の誘電率に近い誘電率を有する粉体状の物質
で被うよつlこしたものでめる0 〔作 用〕 この発明におけるレーザ発振器に、セラミックコンデン
サーの周囲を、セラミック素材の誘電率に近い誘電率を
有する粉体状の物質で被ったため、セラミック素材表面
における電界強度が緩和され、沿面放電を防止する。
〔発明の実施列〕
以F、この発明の一実施例を図について説明する。第り
図にオイテ、(19は5rTi03. BaTiO3等
の。
セラミック素材(8]にほぼ近い誘電率を有する粉体状
の物質5口61はセラミックコンデンサー(5)および
粉体状の物質(151を収納するコンデンサーボックス
であるわ 以Fこの発明の作用について説明するつセラミック素材
(8)が露出したセラミックコンデンサー(5)が、そ
の周囲を粉体状の物質Q51に被われ、コンデンサーボ
ックス(16)に収められている。ここで、セラミック
コンデンサー(5)が充電されている状態における、セ
ラミック素材(8)表面での電界強度分布について考え
る。
第2図は誘電率が異なる二つの物質の境界面における、
電界の屈折現象を説明する図である。第2図において、
誘電率が各々ε1.C0である2種の物質の境界面にお
いて、ξlの物質の方から強度E、の電界が入射角θl
で入ったとするうそしてeOの物質中では、屈折現象゛
により、電界強度EOとなし、また出射角は00でめっ
たとするっこのとさ、の関係が成立する。C1〉8oの
時は、第2図に示すごとく、境界面の法線に対して近づ
く方向(C1〉C0)に電界が折れ曲がり、また、その
電界強度Eoに増加するっ 図3はセラミックコンデンサー(5)が充電状態にある
時の電気力線(実線)αη9等電位線(破線)(181
を示す図で、中心線より左半分はセラミック素材(8)
に近い誘電率ε1を有する粉体状の物質05J中に置か
れた場合、また右半分は誘電率eoである大気中に置か
れた場合を実際より誇張して示している。
電気力線(17+は、セラミック素材(8)の中心付近
では。
金属端子(9a) 、(9b)に対してほぼ垂直の方向
にあるが、周辺でにエツジの効果により徐々に外側に湾
曲する。
そしてセラミックコンデンサー(5)が大気中に置かれ
た場合は、先に示した屈折の効果により、その境界にお
いてさらに極端に湾曲するが、C1の粉体状の物質αω
中に置かれた場合は、粉体状の物質(5)のC1がセラ
ミック素材(8)のそれに近いため、連続的゛な一°′
湾曲となる。この結果、セラミック素材(8)表面付近
における電位勾配(すなわち電界強度)が緩和の方向に
向かい、金属端子(9a) 、(9b)による、セラミ
ック素材(8)上の沿面放電0局は防止できる0 なお、上記実施例では、セラミックコンデンサー(5)
により、等価回路的に集中定数のコノデンサーバンクが
構成される列を示しているが、第4図ζこ示すごとく、
レーザ発振の光軸02の方向に並べるばかりでなく、そ
れに垂直な方向にもN段(Nは正の整数)にわたす、8
*の比較的小さなセラミックコンデンサー(5)を並べ
てもよい。この際、セラミックコンデンサー(5)にお
ける浮遊のインダクタンスが小さいため、第5図に示す
ようなN段のLC回路からなる擬似的なパルスフォーミ
ノグライン(PFL)となる。ここで、u!l)hセラ
ミックコンデンサー(5)の各段間1こ存在する浮遊の
′インダクタンスである。PFLi;i擬似的な矩形波
パルスを発生し、パルス幅にその段数に応じて増加する
っこのよりなPFLにより駆動されるパルスレーザでは
、高いピーク出力を維持しつつ、比較的長いレーザパル
スを発生し、高出力で高効率なレーザ発振が実現される
また、上記実施[FIJでは、セラミックコンデンサ−
(5)における沼面放電圓の防止のため、単にそのセラ
ミック素材(8)の誘電率に近い誘電率を有する粉体状
の物質09で被うようにしたものであるが、ピーキング
コンデンサー(5)の周囲をSF6ガス、フロン、純水
、油等の絶縁性の物質に浸し、それに粉体状の物質a9
を混合してピーキングコンデンサー(5jの周囲を被う
ようにすると、電界強度緩和の効果にプラスして絶縁耐
力向上の効果が加わり。
さらに沿面放電防止の観点から信頼性が向上する。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によnば、レーザ発振器の主電
極に並列に接続されるコンデンサーのセラミック素材の
周囲を、セラミック素材の誘電率に近い誘電率を有する
粉体状の物質で被うようにしたので、金桐端子間での沿
面放電が防止でき。
高出力で高効率、なおかつ信頼性の高いレーザ発振器が
得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例によるレーザ発振器を示す
縦断面図、第2図は異なる誘電率を有する物質の境界面
における電界の屈折を説明する図。 第3図は電荷が充電さnているコンデンサーの内部と外
部における電気力線、等電位線を示す図、第4図はこの
発明をパルスフォーミングライン(PFL)に適用した
IIFIJを示す図、第5図は第4図の等価回路を示す
図、第6図、第7図は従来のレーザ発振器を示す縦断面
図である。 図において、(2)はレーザガス、(3)は第1の主電
極、(4)は第2の主電極、(5)はセラミックコンデ
ンサー、(8)はセラミック素材、圓は沿面放電、囮は
粉体状の物質である。 なお1図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代 理 人   大  岩  増  雄第1図 第2図 ε1>’t、=+ θ、〉θθ 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)レーザガス中において相対向する第1、第2の主
    電極と、セラミック素材から構成されるセラミックコン
    デンサー、このセラミックコンデンサーを挾持し、セラ
    ミックコンデンサに蓄えられたエネルギーを上記第1、
    第2の主電極へ伝達する主伝導路とを備え、上記セラミ
    ックコンデンサーが、上記主電極間に1個以上並列に接
    続されたレーザ発振器において、上記セラミックコンデ
    ンサーの周囲を、上記セラミック素材の誘電率に近い誘
    電率を有する物質で被うことを特徴とするパルスレーザ
    発振器。
  2. (2)セラミック素材の誘電率に近い誘電率を有する物
    質は、粉体状の物質であることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載のパルスレーザ発振器。
  3. (3)粉体状の物質は、SF_6ガス、フロン、純水、
    油、エポキシ樹脂等の絶縁性物質中に混合状態で存在す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載のパルス
    レーザ発振器。
  4. (4)複数のセラミックコンデンサーによりパルスフォ
    ーミングラインを形成することを特徴とする、特許請求
    の範囲第1項記載のレーザ発振器。
JP19820585A 1985-09-05 1985-09-05 パルスレ−ザ発振器 Pending JPS6255981A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0542539U (ja) * 1991-11-15 1993-06-08 松下電工株式会社 2段駐車装置
JPH0542540U (ja) * 1991-11-15 1993-06-08 松下電工株式会社 2段駐車装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0542539U (ja) * 1991-11-15 1993-06-08 松下電工株式会社 2段駐車装置
JPH0542540U (ja) * 1991-11-15 1993-06-08 松下電工株式会社 2段駐車装置

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