JPS6312183A - レ−ザ用光学部材の固定支持構造 - Google Patents

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】 （発明の技術分野） 本発明は、ガスレーザの一種して知られたエキシマレー
ザに使用されるレーザミラー等の光学部材をレーザ本体
に対し着脱自在に取付固定するレーザ用光学部材の固定
支持構造に関する。

（発明の背景） 従来、ガスレーザの一種として知られたエキシマレーザ
にあっては、レーザ発娠管の中にヘリウムもしくはネオ
ンガスを主成分とし、クリプトン、アルゴン又はキセノ
ン等のいずれかの不活性ガス及びハロゲン、ＣＬ又はフ
ッ素等のいずれかの活性ガスでなる２種類のレーザガス
を密閉状態で封入し、放電もしくは電子ビームの打ち込
みによる封入ガスの励起によりレーザ発振を起してパル
ス的なレーザ出力を１昇るようにしている。

ところで、このような封入ガスの励起によりレーザ発振
を起こすエキシマレーザにあっては、動作中に不純物が
レーザミラーやレーザ出力を外部に取出すウィンド等の
光学部材に使用中に付着し、レーザ出力が著しく低下す
ることがら、定期的に光学部材を取外して清掃する必要
があり、そのため例えばレーザウィンド（レーザミラー
）を例にとると、第３図に示すような着脱自在な構造に
よってレーザ本体に取付固定されている。

第３図において、１はレーザ本体壁であり、レーザ本体
壁１の外側に反対側に取付固定されたレーザミラー（レ
ーザウィンドー図示せず）に対し平行度を出すためのア
ライメント用フランジ２ａが溶接等により固着され、こ
のアライメント用フランジ２ａに対し共振器としてのア
ライメントが容易にとれる微調整可能な台となるアライ
メント用フランジ２ｂを０リング３を間に介在してポル
ト４により締付は固定し、更にアライメント用フランジ
２ｂの外側にウィンド６を取付固定するためのフランジ
７を溶接等により固着し、このフランジ７に対しボルト
５による締付固定でウィンド６を間に挟んでフランジ８
を取付固定し、フランジ７．８のウィンド接触面に形成
したリング溝９．１０に入れたＯリング１１．１２によ
り気密をとっている。

ところで、このような従来のレーザ用光学部材の固定支
持構造にあっては、ウィンド６が気密をとるために設け
たＯリング１１．１２を介してフランジとの間に浮動状
態で支持されることにより起きるアライメントのズレを
抑えるため、リング溝９，１０を正規の気密用リング溝
の寸法より深目にとり、金属製のフランジ７．８をガラ
ス製のウィンド６に直接接触させることで平行度と共振
寸法を得るための位置決めが容易にできるようにしてい
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の光学部材の固定支持構
造にあっては、ガラス製のウィンド６と金属製のフラン
ジ７．８とが直接ぶつかりあう構造となっていたため、
ウィンドの着脱をくり返すうちに、ガラス製のウィンド
６を傷つけてしまうという問題があった。

例えば紫外領域のレーザ光を発振するエキシマレーザの
ウィンドＭとしては、ＭＱＦ２やＣａＦ等の比較的もろ
い特殊な材料を使用しており、数回の着脱を繰り返すと
第４図に示すように、フランジとの接触部分に傷やクラ
ック１３が入り易く、傷やクラック１３が大きくなると
リークの原因となり、レーザ光の当る中心部は使用でき
る状態にあるにもかかわらず、光学部品として使いもの
にならなくなり、更にこの種の光学部材は特殊な材料を
使用することからランニングコストも高くなるという問
題があった。

（発明の目的） 本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、着脱を繰り返しても光学部品に傷やクラックを発
生させずに長期間の使用に耐えるレーザ用光学部材の固
定支持構造を提供することを目的とする。

（発明の概要〉 この目的を達成するため本発明にあっては、金属フラン
ジにより光学部材を取付固定する際に、少なくとも位置
決め基準面を有する本体側の金属フランジとの間に封入
ガスに対し耐腐蝕性をもったテフロン等の合成樹脂でな
るスペーサ部材を介在し、このスペーサ部材とＯリング
とにより気密をとりながら光学部材に金属フランジを直
接接触させることなく取付固定するようにしたものであ
る。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示した断面図である。

まず構成を説明すると、１はレーザの本体壁であり、レ
ーザ光を外部に取出すための開口部１ａを有する。この
レーザ本体壁１の開口部１ａの外側には、第１の金属フ
ランジ２ａが溶接により固着され、金属フランジ２ａの
外側の取付面は本体壁１内のチェンバーを介して反対側
に相対配置されるレーザミラーとの平行度をもった基準
取付面としている。

レーザ本体壁１に溶接された第１の金属フランジ２ａの
外側にはチェンバー内の封入ガス、例えばフッ素に対し
、耐腐蝕性をもったテフロン等の合成樹脂で作られたス
ペーサ部材１５が設けられ、スペーサ部材１５は外側に
光学部材としてのウィンド６の嵌め込みを受ける円盤上
にくり扱かれた取付凹部１６を形成している。このスペ
ーサ部材１５の取付凹部１６にはウィンド６が嵌め込ま
れ、ウィンド６の外側より第２の金属フランジ２ｂが第
１の金属フランジ２ａに対するボルト５のねじ込み固定
で装着されている。金属フランジ２ｂはウィンド６の嵌
め込みを受ける取付凹部１７を取付面側に形成しており
、この取付凹部１７にスペーサ部材１５と同様にテフロ
ン等の合成樹脂で作られた他のスペーサ部材１８を間に
介在してウィンド６を嵌め入れている。

更に、スペーサ部材１５に対する第１の金属フランジ２
ａの取付基準面には、規定寸法より深目の寸法をもった
リング溝１９が形成され、リング溝１９に嵌め入れた０
リング２０の介在によりスペーサ部材１５との隙間を密
閉している。また、スペーサ部材１５のガラス部材６の
嵌め込みを受ける取付凹部１６の取付面にも、金属フラ
ンジ２ａ側のリング溝１９と同径のリング溝２１が形成
され、このリング溝２１もリング溝１９と同様、規定寸
法より深目の寸法をもち、リング溝２１に入れたＯリン
グ２０によりスペーサ部材１５とウィンド６の間の隙間
を密閉している。

次に第１図の実施例の作用を説明する。

レーザ本体壁１の開口部１ａの外側に溶接された第１の
金属７ランジ２ａに対しては、スペーサ部材１５とスペ
ーサ部材１７とにより両側を挾み込まれた状態でポルト
５による第２の金属フランジ２ｂの締付は固定でウィン
ド６が固定されており、ウィンド６の内側はスペーサ部
材１５が間に介在することから、直接第１の金属フラン
ジ２ａに接触せず、またウィンド６の外側についても、
間にスペーサ部材１７が介在されることで第２の金属フ
ランジ２ｂに直接接触せず、両側をテフロン等の合成樹
脂で作られたスペーサ部材１５と１７による接触を受け
て取付は固定されている。このため、金属フランジ２ａ
、２ｂとの直接接触で締付（ブ固定した場合のようにウ
ィンド６の両側周囲の接触面に傷やクラックが発生せず
、ウィンド６の内側に付着した不純物を清掃するために
ウィンド６の着脱を繰り返しても、ウィンド６の周囲と
なる取付部分に傷やクラックが発生せず、ウィンド６の
耐久性を大幅に引上げることができる。

一方、共娠アライメントをとるためのウィンド６の位置
決めについては、第１の金属フランジ２ａのリング溝１
９及びスペーサ部材１５のリング溝２１のそれぞれが規
定寸法より深目のリング溝としているため、リング溝１
９．２１に嵌め入れたＯリング２０．２２はポルト５に
よる締付は力を受けてリング溝１９．２１の中に押込ま
れ、金属フランジ２ａに対し直接スペーサ部材１５が接
触し、且つスペーサ部材１５に対し直接ウィンド６が接
触するため、ウィンド６はボルト５による金属フランジ
２ｂの締付は固定でレーザ本体壁１側に溶接した第１の
金属フランジ２ａの基準取付面で定まる規定寸法位置に
位置決めされ、且つ基準取付面で定まる平行度が同時に
１ｑられる。

更に、チェンバー内の気密については、テフロン製のス
ペーサ部材１５がレーザ本体壁１側に溶接した第１の金
属フランジ２ａの取付面に固着し、且つＯリング２０に
より気密が保たれ、またウィンド６とスペーサ部材１５
との間の気密についてもテフロンで成るスペーサ部材１
５にガラス製のウィンド６が固着し、且つ０リング２２
でシールされるため、充分な気密が保たれる。

第２図は本発明の他の実施例を示した断面図であり、こ
の実施例にあっては、レーザ本体壁１の開口部１ａの外
側に溶接した第１の金属フランジ２ａの取付面にウィン
ド６の嵌め込みを受ける取付凹部２３を形成し、この取
付凹部２３の中にテフロン製のスペーサ部材２４を間に
介してウィンド６を嵌め入れる。ボルト５によりウィン
ド６を外側から金属フランジ２ａに締付は固定する第２
の金属フランジ２ｂは第１図の実施例と同様、ウィンド
６を嵌め入れる取付凹部１７を有し、取付凹部１７のウ
ィンド６に相対した取付面にリング溝２５を形成してＯ
リング２６を嵌め入れ、更にウィンド６の外側となる第
１の金属フランジ２ａに相対する取付面にもリング溝２
７を形成し、このリング溝２７にＯリング２８を嵌め入
れている。

ここで第２の金属フランジ２ｂに形成したリング溝２５
．２７のそれぞれは規定寸法をもったリング溝であり、
ボルト５による金属フランジ２ｂの締付は固定状態でＯ
リング２６．２８は図示のようにリング溝２５．２７よ
り突出しており、Ｏリング２５をウィンド６に接触させ
、またＯリング２７を金属フランジ２ａに接触させてい
る。

この第２図の実施例の作用は、ウィンド６の内側はスペ
ーサ部材２４の介在により直接第１の金属フランジ２ａ
に接触せず、またウィンド６の外側については、規定寸
法をもつリング溝２５に嵌め入れたＯリング２６を介し
て第２の金属フランジ２ｂに支持されていることから、
直接第２の金属フランジ２ｂに接触しないようにしてい
る。このため、ボルト５による金属フランジ２ｂの金属
フランジ２ａに対する締付は固定を受けてもウィンド６
はスペーサ部材２４及びＯリング２５を間に介して金属
フランジ２ａと２ｂの間に支持されて直接接触せず、ウ
ィンド６の＠脱を繰り返してもウィンド６の締付は面に
傷やクラックを発生することがない。

また、ウィンド６の取付は状態に於ける気密はスペーサ
部材２４を介在した第１の金属フランジ２ａとウィンド
６との間の気密が充分でなくても、その外側に設けたＯ
リング２８により金属フランジ２ａと２ｂとのシールが
施されることで気密状態が保持され、更にウィンド６の
外側を支持するＯリング２６によってウィンド６と金属
フランジ２ｂとの間の気密が施される。

勿論、ウィンド６の共振アライメントをとるための位置
決めについては、取付は基準面となる金属フランジ２ａ
の取付凹部２３にフラットなスペーサ部材２４を間に介
してウィンド６が血管されるため、ウィンド６の共振ア
ライメントをとるための位置決め及び平行度がボルト５
による金属フランジ２ｂの締付は固定で一義的に得られ
る。

尚、第１，２図の実施例は、取付基準面を有する第１の
金属フランジ２ａを直接レーザ本体壁１に溶接した場合
を例にとるものであったが、第３図に示したように、レ
ーザ本体壁１側に溶接した金属フランジ２ａにボルト４
により締付は固定する共振アライメントを微調整するた
めの台としての金属７ランジ２ｂ側に、金属フランジ７
．８に示すように取付けるようにしても良い。

（発明の効果） 以上説明してきたように本発明によれば、エキシマレー
ザ等のガスレーザに着脱自在に装着されるレーザミラー
やウィンド等のレーザ用光学部材の固定支持構造に於い
て、レーザ本体側に金属フランジにより光学部材を取付
は固定する際に、少なくとも位置決め基準面を有する本
体側の金属フランジとの間に、封入ガスに対し耐腐蝕性
をもったテフロン等の合成樹脂で成るスペーサ部材を介
在し、このスペーサ部材とＯリングとにより気密をとり
ながらレーザミラーやウィンド等の光学部材に直接金属
フランジを接触させることなく取付は固定するようにし
たため、不純物等が付着したウィンド等の光学部材を清
掃するために着脱を繰り返しても、光学部材の取付は部
分に傷やクラックをつけてしまうことがなく、高価な光
学部材の耐久性を大幅に向上することができる。

また、光学部材を直接金属フランジに接触させなくても
、レーザミラーやウィンドの取付は固定に不可欠な共振
アライメントを得るための位置決め及び取付は角度（平
行度）の再現性は何ら損われることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した断面図、第２図は本
発明の他の実施例を示した断面図、第３図は従来例を示
した断面図、第４図は従来構造で着脱を繰り返したとき
のクラック発生状況を示した説明図である。 １：レーザ本体壁 １ａ：開口部 ２ａ二第１の金属フランジ ２ｂ：第２の金属フランジ ５：ボルト ６：ウィンド（光学部材） １５．１８．２４ニスペ一サ部材 １６．１７，２３：取付凹部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）エキシマレーザ等のガスレーザに着脱自在に装着
   されるレーザミラー等のレーザ用光学部材の固定支持構
   造に於いて、 レーザ本体に固着され前記光学部材を装着する取付基準
   面を有する第１の金属フランジと、該第１の金属フラン
   ジの取付基準面との間に前記光学部材を介在した状態で
   締付け固定される着脱自在な第２の金属フランジと、少
   なくとも前記第１の金属フランジの取付基準面と前記光
   学部材との間に介在されて封入ガスに対し耐腐蝕性を有
   する合成樹脂製のスペーサ部材とを備え、該スペーサ部
   材及びＯリングの介在により前記第１及び第２の金属フ
   ランジを前記光学部材に直接接触させないように取付固
   定したことを特徴するレーザ用光学部材の固定支持構造
   。
2. （２）前記スペーサ部材の光学部材との接触面及び第１
   の金属フランジのスペーサ部材との接触面のとの間のそ
   れぞれに規定寸法より深目の寸法をもったリング溝を形
   成して面接触状態にてＯリングを介在し、更に前記光学
   部材と第２の金属フランジとの間に他の合成樹脂製スペ
   ーサ部材を介在させたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のレーザ用光学部材の固定支持構造。
3. （３）前記第２の金属フランジの光学部材との接触面に
   規定寸法のリング溝を形成し、該リング溝に嵌め入れた
   Ｏリングを介して前記光学部材に第２の金属フランジを
   圧着させたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のレーザ用光学部材の固定支持構造。