JPS63227078A - 高繰返しパルスレ−ザ発振装置 - 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】 ［発明の目的」 （産業上の利用分野） 本発明は、放電励起型の高繰返しパルスレーザ発振装置
に係り、特にその放電部の構造に関するものである。

（従来の技術） 近年「分子法によるウラン分離装置」に使用するＴＥＡ
／ＴＥＭＡＣＯ２レーザを初め、エキシマレーザ、銅蒸
気レーザ等、各種高繰返しパルスレーザの産業への使用
が検討され、各種の装置が開発・実用化されている。

この様な高繰返しパルスレーザ装置において、レーザ発
振を得るためには、レーザ媒質中で空間的に均一で且つ
レーザ光軸方向に一定の幅を有する放電の発生を必要と
するため、放電を行う主電極は、レーザ媒質中において
、レーザ光軸方向を長手方向として対向配置される。

＠３図に、この様な高繰返しパルスレーザ装置を、放電
部を主として示す。

第３図において、パルス電源装置１からレーザ本体１５
に入力された電流は、主電極３，４に送られる前に一旦
予＠電離電極６を介してピーキングコンデンサ５１．５
２を充電する。ここで予備電離電極６は、主電極３．４
間で放電が発生する前に、主電極間を電子密度１０８個
／Ｃｍ３程度に淡く電離させ、電極３，４間でグロー放
電１６を発生し易くするために使用される。この場合、
高周波の電流をピーキングコンデンサ５１．５２に充電
することが必要でおる。予備電離の後ピーキングコンデ
ンサ５１．５２の極間電圧が上昇して、主電極３，４間
に絶縁破壊が生じると、一旦ピーキングコンデンサ５１
．５２に蓄えられた電荷が主型器３，４間に注入され、
グロー放電１６を発生する。このグロー放電１６により
、レーザ本体１５内のレーザガス１７が励起されレーザ
発振がなされる。図示していないが、これに共振器を設
置することにより、同図の紙面に直交する方向１８にレ
ーザ光を取出すことができる。

しかしながら、この様な高繰返しパルスレーザ装置の主
電極部においては、主電極３，４周辺の浮遊インダクタ
ンスが大きくなって、グロー放電が不安定となる問題が
存在していた。

このことを、以下に説明する。

第４図は高繰返しパルスレーザ発振装置の回路を示す図
である。第４図において、パルス電源装置１から供給さ
れた電流は、予備電離電極６を放電させながら、ピーキ
ングコンデンサ５１．５２に充電され、主電極３，４の
放電開始電圧に遅したところで、主電極３，４間に放電
される。この際、主電極３，４と予備電極６との間に浮
遊インダクタンスを生じ、特に、主電極３，４の周辺、
即ち主電極３，４とピーキングコンデンサ５１゜５２と
の間の接続線の浮遊インダクタンス２ａ。

２ｂが大きくなるため、主電極３，４に印加されるパル
ス電圧の立上がりが遅くなり、主電極３゜４間のグロー
放電が不安定となるのでおる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の様に、従来の高繰返しパルスレーザ発振装置には
、主電極周辺の浮遊インダクタンスが大ぎくなる結果、
主電極間に印加されるパルス電圧の立上がりが遅くなり
、グロー放電が不安定となる問題が存在していた。

本発明は、この様な問題点を解決するために提案された
ものであり、その目的は、簡単な構成により、主電極周
辺の浮遊インダクタンスを低減可能とし、主電極間に印
加されるパルス電圧の立上がりを速くして、安定なグロ
ー放電を得られる様な優れた高繰返しパルスレーザ発振
装置を提供することである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明による高繰返しパルスレーザ発振装置は、主電極
の背面に誘電体を配設し、この誘電体に、電極を内蔵し
、この内蔵電極と主電極との間にピーキングコンデンサ
を形成することを特徴としている。

（作用〉 以上の様な構成を有する本発明においては、誘電体の内
蔵電極と主電極との間にピーキングコンデンサが形成さ
れることにより、ピーキングコンデンサと主電極との間
の接続線をなくせるため、主電極周辺に生じる浮遊イン
ダクタンスを低減できる。従って、主電極間に印加され
るパルス電圧の立上がりを速くできる。

（実施例） 以上説明した様な本発明による高繰返しパルスレーザ発
振装置の一実施例を以下に説明する。なお、第３図及び
第４図に示した従来技術と同一部分には同一符号を付し
説明を省略する。

■第１実施例 第１図に示す実施例において、主電極３，４の背面には
、電極１０ａ、１０ｂＩ内蔵した誘電体９ａ、９ｂが配
設され、この誘電体９ａ、９ｂの内蔵電極１０ａ、１０
ｂが接続線７ａ、７ｂにて予備電離電極６に接続される
ことにより、この内蔵電極１０ａ、１０ｂと主電極３，
４との間にピーキングコンデンサ１１ａ、１１ｂが形成
されている。ここで、誘電体９ａ、９ｂに使用する絶縁
物としては、絶縁能力に優れたチタン醒バリウム、エポ
キシ等が適当であるが、絶縁上問題がなければ、他の絶
縁物を使用することも可能でおる。なお、第１図中、８
ａ、　８ｂは、主電極３，４とパルス電源装置１とを接
続する接続線である。

この様な構成を有する本実施例においては、第４図に示
した様な、ピーキングコンデンサ５１゜５２と主電極３
，４との間の接続線が省略されているため、従来この接
続線部分に生じていた大きな値の浮遊インダクタンス２
ａ、　２ｂが消滅し、主電極３，４周辺の浮遊インダク
タンスが大幅に低減される。従って、主電極３，４間に
立上がりの速いパルス電圧を印加することができ、この
結果、主電極３，４間に安定したグロー放電を得られる
。

■第２実施例 なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
例えば、第２図に示す様に、放電部１４を構成する隔壁
を、コンデンサ一体形の誘電体とする構成も可能である
。第２図において、放電部１４の隔壁のうち、放電部の
高圧側主電極３の背面に位置し、同電極３が貫通する隔
壁は、誘電体９とされている。この誘電体９内には、コ
ンデンサを形成する電極１３ａ、１３ｂが内蔵され、一
方の内蔵電極１３ａが高圧側主電極３に接続され、且つ
他方の内蔵電極１３ｂが予備電離電極６に接続されるこ
とにより、コンデンサ１１がピーキングコンデンサとし
て機能する様になっている。

以上の様な構成を有する第２図の実施例においては、ピ
ーキングコンデンサ１１の一方の電極１３ａが直接高圧
側主電極３に接続されていることから、前記実施例と同
様、この間に従来存在していた接続線が省略されており
、浮遊インダクタンスの低減が果される結果、立上がり
の速いパルス電圧が印加され、安定なグロー放電が得ら
れる。

また、本実施例では、隔壁をそのまま誘電体として使用
しているため、構成が簡略化される利点もある。

なお、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、
例えば、第２実施例において、内蔵電極の一方１３ｂを
縦に配置することで、他方の内蔵電極１３ａを高圧側主
電極３によって兼用することも可能でおる。

［発明の効果］ 以上説明した様に、本発明においては、主電極の背面に
電極を内蔵した誘電体を配設するという簡単な構成によ
り、従来主電極周辺に生じていた浮遊インダクタンスを
大幅に低減できるため、主電極に立上がりの速いパルス
電圧を印加でき、安定したグロー放電を得られる様な優
れた高繰返しパルスレーザ発振装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による高繰返しパルスレーザ発振装置の
一実施例を示す断面図、第２図は本発明の他の実施例を
示す断面図、第３図は従来の高繰返しパルスレーザ発振
装置を放電部を主として示す断面図、第４図は従来の高
繰返しパルスレーザ発振装置を示す回路図でおる。 １・・・パルス電源装置、２ａ、　２ｂ・・・浮遊イン
ダクタンス、３，４・・・主電極、５１．５２・・・ピ
ーキングコンデンサ、６・・・予備電離電極、７ａ、７
ｂ。 ８ａ、Ｅ３’ｏ−・・接続線、９，９ａ、９ｂ””誘電
体、１０ａ、１０ｂ、１３ａ、１３ｂ・・・電極、１１
゜１１８．１１ｂ・・・ピーキングコンデンサ、１４・
・・放電部、１５・・・レーザ本体、１６・・・グロー
放電、１７・・・レーザガス、１８・・・レーザ光の取
出し方向。 代理人　弁理士　木内光春、、’　、９゜１．４・・、
ノ ＠　１　図 第　２　図 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザガス中に、レーザ光軸方向を長手方向とし
   て対向配置された一対の主電極と、主電極の側方に複数
   個配置された予備電離電極と、一方の電極を主電極に接
   続され、他方の電極を予備電離電極に接続されたピーキ
   ングコンデンサとから成る高繰返しパルスレーザ発振装
   置において、前記主電極の背面に誘電体が配設され、こ
   の誘電体に電極が内蔵され、この内蔵電極と主電極との
   間でピーキングコンデンサが形成されたことを特徴とす
   る高繰返しパルスレーザ発振装置。
2. （２）主電極の背面に配設される誘電体として、放電部
   の高圧側主電極が貫通する隔壁が使用され、この誘電体
   隔壁内にコンデンサを形成する電極が内蔵され、この内
   蔵コンデンサの一方の電極が高圧側主電極と接続され、
   コンデンサの他方の電極が予備電離電極と接続されたも
   のである特許請求の範囲第１項記載の高繰返しパルスレ
   ーザ発振装置。