JPS63229769A

JPS63229769A - 高繰返しパルスレ−ザ発振装置

Info

Publication number: JPS63229769A
Application number: JP6250787A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Kono; 広道河野; Toru Tamagawa; 徹玉川; Eiji Kaneko; 英治金子
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-03-19
Filing date: 1987-03-19
Publication date: 1988-09-26

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、高繰返しパルスレーザ発振装置に関するもの
であり、特にガス流の整流技術に改良を施した高繰返し
パルスレーザ発振装置に係る。

（従来の技術）近年、ＣＯ２レーザ、エキシマレーザ等の各種高繰返し
パルスレーザ発振装置における技術の著しい進歩に伴い
、これらの各種高繰返しパルスレーザ発振装置の一層の
小型化、高性能化が要求されている。

この様な高繰返しパルスレーザ発振装置としては、例え
ば、第４図及び第５図に示す様な実開昭６１−１９６５
６４号の考案が存在している。

第４図及び第５図において、発振ボックス１内には、主
放電電極２，３が対向配置され、この主放電電極２，３
の側方の近接位置には、予備電離電極４が並べて配置さ
れている。主放電電極２゜３及び予備電離電極４の片側
の側方には、若干距離をおいて送風機５が配置されてい
る。この送風機５は、発振ボックス１内のレーザガスを
強制循環させて、主放電電極２．３間の空間に矢印６に
示す様な方向にてレーザガスを送り、グロー放電による
残菌ガスを除去して同品のガス交換を行うと共に、過熱
した主成電電４ｆ！２．３を冷却するものである。発振
ボックス１の隔壁には、送風機５による風向き６と直交
する方向を光軸として、リアミラー８と出力ミラー９が
対向配置されている。

このリアミラー８と出力ミラー９とは、主放電電極２．
３にパルス電圧が印加されて、この間にグロー放電を発
生し、これによってレーザガスが励起された際、両者で
共振器として作用し、レーザ発振を行うものである。な
お、発振ボックス１は、排気パイプ１ａ及び給気パイプ
１ｂを有してあり、給気パイプ１ｂには、調整弁１１を
介してガスボンベ１２が接続され、この構成にて発振ボ
ックス１内のガス調整がなされる様になっている。

ところで、益々高電圧化する高繰返しパルスレーザ発振
装置においては、主放電電極２，３部にて発生する残留
ガスや熱量も増大し、これに伴い、送風機５にて形成さ
れるガス流による主放電電極２．３のガス交換機能、冷
却機能が更に重要となっている。しかしながら、第４図
及び第５図に示した装置においては、主放電電極２，３
の側方に、予備電離電極４ヤ図示していないピーキング
コンデンサ等の複雑な突出部分があり、ガス流の抵抗が
大きくなる。この結果、ガス流が乱され、渦流が発生す
る等してガス流によるガス交換効率及び冷却効率が著し
く低下するため、グロー放電が不均一となり、安定した
レーザ出力が得られなくなってしまうという問題点を生
じている。また、この様にガス流の抵抗損失が高いと、
送風機の負担が大きくなるため、送風機が大型化し、ひ
いては装置全体が大型化する問題も生ずる。

（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お
いては、予備電離電極やピーキングコンデンサ等の突出
部分がガス流の妨げとなり、ガス流によるガス交換効率
及び冷却効率が低下する問題点が存在していた。

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、放電部において、ガス流を妨
げない様な配置構成を実現することにより、ガス交換効
率及び冷却効率を向上して、安定したレーザ出力を得ら
れ、装置の小型化にも貢献し得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、予備電
離電極を介して充電を行い主放電電極にパルス電圧を印
加するピーキングコンデンサを、主放電電極の両側に配
設し、このピーキングコンデンサに直列に予備電離電極
を配設し、さらに、ピーキングコンデンサの表面全体を
絶縁物にて被覆し、この絶縁物の表面の放電方向寸法が
主放電電極の表面の放電方向寸法と同一レベルに揃える
ことを構成の特徴としている。

（作用）以上の様な構成を有する本発明においては、主放電電極
とピーキングコンデンサの表面のレベルを合せたことに
より、ガス流の流路中には、予備電離電極のみが突出す
る形となるため、ガス流の抵抗が小さくなり、この結果
、ガス交換効率及び冷却効率を向上できる。従って、均
一なグロー放電を発生できるため、安定なレーザ出力を
得られ、また、送＆１機の負担が軽くなるため送風機を
小型化でき、この結実装置の小型化に貢献できる。

（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
振装置の実施例を以下に説明する。なお、第４図及び第
５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、本発明の基本的実施例を示す。第１図に示す
様に、本実施例において、主放電電極２゜３の両側には
ピーキングコンデンサ７が並べて配設され、このピーキ
ングコンデンサ７には直列に予備Ｎ離電極４が配設され
ている。ピーキングコンデンサ７の表面には、全体に絶
縁モールド１０による被覆が施され、この絶縁モールド
１０の表面の放電方向寸法、即ちガス流路に対する突出
レベルは、主放電電極２，３の表面の寸法と同一レベル
に揃えられ、連続した滑かな表面が形成されている。さ
らに、第２図に示す様に、予備電離電極４には、直列抵
抗１４が直列に接続されており、この直列抵抗１４は、
第１図に示す様にピーキングコンデンサ７の絶縁モール
ド１０の下流側にそのガス流路に対する突出レベルを同
一レベルとされて配設されている。゛以上の様な構成を有する本実施例においては、複雑な凹
凸形状を呈していた従来の電極構成に比べ、主放電電極
２，３からピーキングコンデンサ７の絶縁モールド１０
、及び直列抵抗１４にかけて、凹凸のない連続した滑か
な表面が形成されているため、この表面に沿ってガス流
が円滑に流れる。従って、本実施例においては、無駄の
ないガス流循環が可能となり、従来に比べてガス交換効
率と冷却効率とを大幅に向上できるため、均一なグロー
放電を１昇られ、安定したレーザ出力の実現に大いに貢
献できる。また、送風機５の負担が軽くなるため、送風
°槻５を小型化でき、その結果、装置全体の小型化に貢
献できる。

さらに、本実施例では、予備電離電極４に接続された直
列抵抗１０を放電部のレーザガス中に晒しているため、
グロー放電が局部的に強力となった際グロー放電を均一
化できる利点もある。即ち、グロー放電が局部的に強力
となり、ガス温度が局部的に過熱すると、これに伴って
直列抵抗１０の温度が上昇し、予備電離放電の電流値を
抑１１１１１シて、主放電を抑制し、放電の均一化が行
なわれる。

■第２実施例第３図に、本発明の第２実施例を示す。第２実施例は、
主放電電極２，３を、レーザガスが循環する放電部風洞
の最狭部より下流の風洞拡大部に設置した実施例である
。

この様な構成を有する本実施例においては、前記第１実
施例の作用に加えて、その放電部が最狭部より下流の風
洞拡大部に設けられているため、放電部においてガス温
度上昇によりガス圧が上昇し、ガスか膨張しても、ガス
流路が確保され、ガスが停滞することがないため、ガス
の流れが滑かになり、ガス交換効率及び冷却効率をさら
に向上できる。

■他の実施例なお、本発明は前記各実施例に限定されるものではなく
、例えば、第１実施例において、絶縁モールドに使用す
る材料は適宜選択可能であり、また、直列抵抗を設けな
くとも本発明の効果は充分に得られる。また、本発明は
放電部の配置構成のみに係るものであるため、本発明の
放電部を収納する発振ボックス１の構成や、ガスの給気
、排気構成は自由に選択可能である。

Ｕ発明の効果］以上説明した様に、本発明においては、主放電電極の表
面とピーキングコンデンサの表面を被覆した絶縁物の表
面とを滑かな連続面とすることにより、複雑な凹凸によ
ってガスの流れが妨げられていた従来技術に比べ、ガス
流が乱されることがなくなるため、ガス交換効率及び冷
却効率を大幅に向上でき、安定したレーザ出力を得られ
、しかも送風機の小型化により、装置の小型化に貢献し
得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
第１実施例を示す断面図、第２図は同実施例を示す回路
図、第３図は本発明の第２実施例を示す断面図、第４図
及び第５図はそれぞれ従来の高繰返しパルスレーザ発振
装置を別方向から示す断面図である。１・・・発振ボックス、１ａ・・・排気パイプ、１ｂ・
・・給気パイプ、２，３・・・主放電電極、４，４ａ・
・・予備電離＠極、４ｂ・・・絶縁物カバー、５・・・
送風機、６・・・風向、７・・・ピーキングコンデンサ
、８・・・リアミラー、９・・・出力ミラー、１ｏ・・
・絶縁モールド、１１・・・調整弁、１２・・・ガスボ
ンベ、１４・・・直列抵抗。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）対向配置された主放電電極の側方に予備電離電極
を備え、且つこの予備電離電極を介して充電を行い主放
電電極にパルス電圧を印加するピーキングコンデンサを
有し、さらに主放電電極の表面に沿ってレーザガスを強
制循環させる高繰返しパルスレーザ発振装置において、前記主放電電極の両側にピーキングコンデンサが並べて
配設され、このピーキングコンデンサには直列に予備電
離電極が配設され、さらに、ピーキングコンデンサの表
面全体が絶縁物にて被覆され、この絶縁物の表面の放電
方向寸法が主放電電極の表面の放電方向寸法と同一レベ
ルに揃えら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）予備電離電極が、直列に抵抗を接続され、この抵
抗がレーザガス中に晒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。
（３）主放電電極が、レーザガスが循環する放電部風洞
の最狭部より下流の風洞拡大部に設置されたものである
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。