JPS63182A - パルスガスレ−ザ装置 - Google Patents

パルスガスレ−ザ装置

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JPS63182A
JPS63182A JP14133586A JP14133586A JPS63182A JP S63182 A JPS63182 A JP S63182A JP 14133586 A JP14133586 A JP 14133586A JP 14133586 A JP14133586 A JP 14133586A JP S63182 A JPS63182 A JP S63182A
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arc gap
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arc
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discharge space
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Kazuaki Hotta
和明 堀田
Yuichi Moroe
諸江 祐一
Motohiro Arai
新井 基尋
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NEC Corp
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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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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〕 本発明は容量移行型・紫外線予備自動電離方式ヲ用いた
、TEA  CO2レーザ、エキシマレーザなどのパル
スガスレーザ装置に関するものである。
〔従来の技術〕
第3図は従来の容量移行型・紫外線予備自動電離方式を
用いたパルスガスレーザ装置の本発明に係わる部分構成
図である。従来のパルスガスレーザ装置は、アークギヤ
ツブ11とピーキングコンデンサ12との直列回路が複
数個並列に並べられたアークギャップアレー回路13が
主放電電極2により構成される主放電空間1と並列に接
続されている。
図では、1個のピーキングコンデンサに1個のアークギ
ャップ11が付いている場合を示しているが、実際には
ピーキングコンデンサ12には各々工ないし3個位のア
ークギヤノブ11が付いている。なお図中、7は主コン
デンサ、8はスイッチング素子、9はインダクタである
。複数個のピーキングコンデンサ12の合計容量値C2
は、主コンデンサ7の容量値C1に比べ等しいか、また
は小さく設定されている。
このパルスガスレーザ装置においては、スイッチング素
子8をオンにし、主コンデンサ7に蓄積したエネルギー
を急速にアークギャップアレー回路13中の複数個のピ
ーキングコンデンサ12に移すことにより主放電電極2
間に電圧V、1を立上げ、またこの際起こるアークギャ
ップアレー回路13中の複数個のアークギャップ11で
のアーク放電により発生する紫外線により主放電空間1
を予備電離し、レーザ励起のための放電を得ている。
従来の容量移行型・紫外線予備自動電離方式を用いたパ
ルスガスレーザ装置についての詳しい説明は、文献“レ
ーザ研究、第12巻、第8号、24〜31頁”に述べら
れているのでここでは省略する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
容量移行型・紫外線予備自動電離方式を用いたパルスガ
スレーザ装置において、アークギャップアレー回路中に
複数個並列に接続されているピーキングコンデンサの容
量を大きくし、複数個のアークギャップでのアーク放電
への注入エネルギーを大きくすることにより予備電離の
強度を大きくし、またアークギャップアレー回路中のピ
ーキングコンデンサの個数を多くし、主放電空間全体に
わたって均一にすることにより、高効率なレーザ出力が
得られる。
ところが、第3図の容量移行型・紫外線予備自動電離方
式を用いたパルスガスレーザ装置においては、アークギ
ャップアレー回路中の複数個のピーキングコンデンサ1
2の合計の容量値C2は主コンデンサ7の容量値Ct 
に等しいか、または小さいから、ピーキングコンデンサ
12の個数には制限があり、そこで、アークギャップア
レー回路中のアークギャップ11でのアーク放電に注入
されるエネルギーとアークギャップ11の個数が制限さ
れる。
従って、予備電離の強度はあまり大きくならず、また予
備電離は主放電空間全体にわたって均一にならず、高効
率でレーザ出力が得られない。
本発明の目的は高効率でレーザ出力が得られる容量移行
型・紫外線予備自動電離方式のパルスガスレーザ装置を
提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
第1の本発明は、容量移行型・紫外線予備自動電離方式
を用いたパルスガスレーザ装置において、第1の予備電
離用アークギャップと第1のピーキングコンデンサとの
直列回路を複数個並列に配置した第1のアークギャップ
アレー回路と、レーザ励起のための放電空間との間に、
第2の予備電離用アークギャップアレーと第2のピーキ
ングコンデンサとの直列回路を複数個並列に配置した第
2のアークギャップアレー回路を、前記第1のアークギ
ャップアレー回路と前記放電空間と並列になるように接
続したことを特徴とする。
第2の本発明は、容量移行型・紫外線予備自動電離方式
を用いたパルスガスレーザ装置において、第1の予備電
離用アークギャップと第1のピーキングコンデンサとの
直列回路を複数個並列に配置した第1のアークギャップ
アレー回路と、レーザ励起のための放電空間との間に、
第2の予備電離用アークギャップアレーと第2のピーキ
ングコンデンサとの直列回路を複数個並列に配置した第
2のアークギャップアレー回路を、前記第1のアークギ
ャップアレー回路と前記放電空間と並列になるように接
続し、前記第1のアークギャップアレー回路と前記第2
のアークギャップアレー回路との間に可飽和インダクタ
を付加したことを特徴とする。
〔作用〕
第1及び第2のアークギャップアレー回路を用いると、
ピーキングコンデンサの容量と個数を従来の2倍まで増
やせ、アーク放電への注入エネルギーが2倍近くなり予
備電離の強度が大きくなる。
また、アークギャップの個数も2倍まで増やせ、予備電
離が主放電空間全体にわたって均一になる。
従って、高効率でレーザ出力が得られる。
ところで、第2のアークギャップでの予備電離では、予
備電離開始後すぐに主放電が起こるから、第3図の従来
の容量移行型・紫外線予備自動電離方式を用いたパルス
ガスレーザ装置での予備電離と同様の予備電離の効果が
得られる。−方、第1のアークギャップでの予備電離に
関しては、予備電離から主放電までは数100ns以下
ではあるが時間がかかる。しかし、予備電離の効果は1
μs以上も持続するので、第1のアークギャップでの予
備電離は充分効果がある。従って、第1及び第2のアー
クギャップアレー回路を用いることにより2倍近くの予
備電離効果が得られる。なお、予備電離の効果の時間変
化については文献“アプライド・フィジックス・レター
(Applied PhysicsLetters )
 +第29巻、第11号、707〜709頁”に詳述さ
れているので省略する。
〔実施例〕
本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
第1図は第1の本発明の一実施例の構成図であり本発明
に係る部分を示している。
第1図のパルスガスレーザ装置においては、第1のアー
クギャップアレー回路14と、主放電電極2が作るレー
ザ励起のための主放電空間1との間に、第2のアークギ
ャップ回路15が設置されている。第1のアークギャッ
プアレー回路14は、第1のピーキングコンデンサ4と
主放電空間lを紫外線予備電離するための第1のアーク
ギャップ3との直列回路が複数個並列に並べられたもの
で、また第2のアークギャップ回路15は第2のピーキ
ングコンデンサ6と主放電空間lを紫外線予備電離する
ための第2のアークギャップ5との直列回路が複数個並
列に並べられたものである。第1のピーキングコンデン
サ4及び第2のピーキングコンデンサ6には、各々lな
いし3個位のアークギャップ3または5を付けることが
できる。なお図中、9はインダクタである。
このパルスガスレーザ装置では、第1のピーキングコン
デンサ4の個数と第2のピーキングコンデンサ6の個数
を合計すると、第3図に示した従来の容量移行型・紫外
線予備自動電離方式を用いたパルスガスレーザ装置のピ
ーキングコンデンサの個数の2倍までにでき、またアー
クギャップの数も2倍までに多くできる。容量に関して
も2倍までにできる。
このパルスガスレーザ装置においては、まずスイッチン
グ素子8をオンにし主コンデンサ6に蓄積したエネルギ
ーを第1のアークギャップアレー回路14中に複数個の
第1のピーキングコンデンサ4に移す。この際起こる第
1のアークギャップアレー回路中の複数個のアークギャ
ップ3でのア・−ク放電により発生する紫外線により、
主放電空間lは予備電離される。次に、第1のピーキン
グコンデンサ4に蓄積されたエネルギーは、第2のアー
クギャップアレー回路15中の複数個の第2のピーキン
グコンデンサ6に移る。主放電空間1は、この時起こる
複数個の第2のアークギャップ5でのアーク放電により
発生する紫外線によっても予備電離される。同時に主放
電電極2間に電圧Vdが立上がり、予備電離されている
主放電空間1にはレーザ励起のための放電が得られる。
このように第1図の実施例においては、第1及び第2の
アークギャップアレー回路14.15中の複数個の第1
.第2のアークギヤツブ3,5により予備電離が2度起
こり、予備電離に注入されるエネルギーは大きく、また
アークギャップの個数が多いので主放電空間1は均一に
予備電離される。
従って、第1図の実施例の容量移行型・紫外線予備自動
電離方式パルスガスレーザ装置においては高効率なレー
ザ出力が得られる。
第2図に第2の本発明の一実施例の構成図を示す。
前述した第1図の実施例においては、主コンデンサ7に
蓄積したエネルギーを第1のアークギャップアレー回路
14中の第1のピーキングコンデンサ4に移す際、その
エネルギーのごく一部は第2のアークギャップアレー回
路15中の第2のピーキングコンデンサ6に移る。その
ため、主放電に注入されるエネルギーは主コンデンサ7
に蓄積したエネルギーよりやや小さくなり、レーザ出力
が得られる効率がやや低(なる(しかし、従来のパルス
ガスレーザ装置よりは高効率でレーザ出力が得られる。
) 第2図の実施例は、この点を改善したものであり、その
特徴は主コンデンサ7に蓄積したエネルギーをすべて主
放電に注入すべく可飽和インダクタ10を並列になって
いるアークギャップアレー回路14と第2のアークギャ
ップアレー回路15との間に付加したことにある。
第2図の実施例において、主コンデンサ7から第1のア
ークギャップアレー回路14中の複数個の第1のピーキ
ングコンデンサ4ヘエネルギーの移行が終了した時、可
飽和インダクタ10が飽和するように、即ち、可飽和イ
ンダクタ10が高インダクタンスの状態から低インダク
タタンスに変化するようにしておけば、主コンデンサ7
に蓄積されたエネルギーの全てが第1のアークギャップ
アレー回路中の複数個の第1のピーキングコンデンサ4
へ移る。従って、第2図の実施例においては第1図の実
施例に比べ、より高効率でレーザ出力が得られる。ただ
し、第2図の実施例のほうが可飽和インダクタ10を使
ったぶんコスト高になる。
以上説明したように本発明の第1図、第2図の実施例で
あるパルスガスレーザ装置において、予備電離に注入さ
れるエネルギーは大きく、主放電空間を均一に予備電離
できるから高効率でレーザ出力が得られる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、従来の容量移行型・紫外線予備自動電
離方式を用いたパルスガスレーザ装置より高効率でレー
ザ出力が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1の本発明の一実施例の構成図、第2図は第
2の本発明の一実施例の構成図、第3図は従来の容量移
行型・紫外線予備自動電離方式を用いたパルスガスレー
ザ装置の構成図である。 ■・・・・・主放電空間 2・・・・・主放電電極 3・・・・・第1のアークギャップ 4・・・・・第1のピーキングコンデンサ5・・・・・
第2のアークギャップ 6・・・・・第2のピーキングコンデンサ7・ ・ ・
・ ・主コンデンサ 8・・・・・スイッチング素子 9・・・・・インダクタ 10・・・・・可飽和インダクタ 11・・・・・アークギャップ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)容量移行型・紫外線予備自動電離方式を用いたパ
    ルスガスレーザ装置において、第1の予備電離用アーク
    ギャップと第1のピーキングコンデンサとの直列回路を
    複数個並列に配置した第1のアークギャップアレー回路
    と、レーザ励起のための放電空間との間に、第2の予備
    電離用アークギャップアレーと第2のピーキングコンデ
    ンサとの直列回路を複数個並列に配置した第2のアーク
    ギャップアレー回路を、前記第1のアークギャップアレ
    ー回路と前記放電空間と並列になるように接続したこと
    を特徴とするパルスガスレーザ装置。
  2. (2)容量移行型・紫外線予備自動電離方式を用いたパ
    ルスガスレーザ装置において、第1の予備電離用アーク
    ギャップと第1のピーキングコンデンサとの直列回路を
    複数個並列に配置した第1のアークギャップアレー回路
    と、レーザ励起のための放電空間との間に、第2の予備
    電離用アークギャップアレーと第2のピーキングコンデ
    ンサとの直列回路を複数個並列に配置した第2のアーク
    ギャップアレー回路を、前記第1のアークギャップアレ
    ー回路と前記放電空間と並列になるように接続し、前記
    第1のアークギャップアレー回路と前記第2のアークギ
    ャップアレー回路との間に可飽和インダクタを付加した
    ことを特徴とするパルスガスレーザ装置。
JP14133586A 1986-06-19 1986-06-19 パルスガスレ−ザ装置 Expired - Lifetime JPH069263B2 (ja)

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JPH069263B2 JPH069263B2 (ja) 1994-02-02

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63227083A (ja) * 1987-03-17 1988-09-21 Toshiba Corp ガスレ−ザ装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63227083A (ja) * 1987-03-17 1988-09-21 Toshiba Corp ガスレ−ザ装置

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JPH069263B2 (ja) 1994-02-02

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