JPS63229772A - 高繰返しパルスレ−ザ発振装置 - Google Patents
高繰返しパルスレ−ザ発振装置Info
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- JPS63229772A JPS63229772A JP6251587A JP6251587A JPS63229772A JP S63229772 A JPS63229772 A JP S63229772A JP 6251587 A JP6251587 A JP 6251587A JP 6251587 A JP6251587 A JP 6251587A JP S63229772 A JPS63229772 A JP S63229772A
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- main discharge
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 24
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 20
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 abstract 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
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- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/038—Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
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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。
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
である。
である。
（従来の技術）
一般にレーザ発振を得るためには、レーザ媒質中での空
間的に均一な放電の発生を必要とするが、ＴＥＡＣＯ２
レーザやエキシマレーザ等の短パルスレーザ光を発生さ
せる高繰返しパルスレーザ発振装置では、その動作圧力
が数気圧もの高圧でおるため、上記の放電は収束し、ア
ークになりやすい。これを防止するために、主放電空間
の電界分布を調整したり、主放電に先立って予備電離を
行なうのが普通でおる。
間的に均一な放電の発生を必要とするが、ＴＥＡＣＯ２
レーザやエキシマレーザ等の短パルスレーザ光を発生さ
せる高繰返しパルスレーザ発振装置では、その動作圧力
が数気圧もの高圧でおるため、上記の放電は収束し、ア
ークになりやすい。これを防止するために、主放電空間
の電界分布を調整したり、主放電に先立って予備電離を
行なうのが普通でおる。
従来の高繰返しパルスレーザ発振Ｈａとしては、次の様
なものが用いられている。即ち、レーザ媒質中に配置さ
れる第１の主電極に対向する位置に、第２の主電極が配
設され、この第２の主電極の背面側には、誘電体を介し
て予備電離電極が配設されている。そして、この予備電
離電極は高繰返しパルス電源に接続され、高繰返しパル
ス電圧（ＨＶパルス）が予備電離電極に印加されると、
前記誘電体表面において沿面放電が生じ、紫外線が発生
する。この紫外線によって光電離される電子が、第１の
主電極と第２の主電極間で起こる主放電をグロー状の均
一な放電とするために用いられる。
なものが用いられている。即ち、レーザ媒質中に配置さ
れる第１の主電極に対向する位置に、第２の主電極が配
設され、この第２の主電極の背面側には、誘電体を介し
て予備電離電極が配設されている。そして、この予備電
離電極は高繰返しパルス電源に接続され、高繰返しパル
ス電圧（ＨＶパルス）が予備電離電極に印加されると、
前記誘電体表面において沿面放電が生じ、紫外線が発生
する。この紫外線によって光電離される電子が、第１の
主電極と第２の主電極間で起こる主放電をグロー状の均
一な放電とするために用いられる。
この様に、従来の高繰返しパルスレーザ発振装置におけ
る予備電離は、主に放電開始時に行なわれ、主放電領域
内において、主放電を均等に行なわせるためのものであ
った。
る予備電離は、主に放電開始時に行なわれ、主放電領域
内において、主放電を均等に行なわせるためのものであ
った。
しかしながら、主放電を安定した状態に維持し、高出力
のレーザ光を得るために、主放電中もずつと電離源とな
る電子、Ｕ■光を供給し続けることが望まれ、放電励起
電界を主放電領域内に維持することが切望されていた。
のレーザ光を得るために、主放電中もずつと電離源とな
る電子、Ｕ■光を供給し続けることが望まれ、放電励起
電界を主放電領域内に維持することが切望されていた。
（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、予備電離が放電開始時のみに行なわれ、主放電
中に、電子及びＵ■光を供給することができないので、
主放電を安定した状態に維持することができず、高出力
のレーザ光を得ることができなかった。
いては、予備電離が放電開始時のみに行なわれ、主放電
中に、電子及びＵ■光を供給することができないので、
主放電を安定した状態に維持することができず、高出力
のレーザ光を得ることができなかった。
そこで、本発明は以上の欠点を除去するために提案され
たもので、その目的は、主放電を均等に放電させ、また
、主放電を安定した状態に維持することができる高繰返
しパルスレーザ発振装置を提供することにある。
たもので、その目的は、主放電を均等に放電させ、また
、主放電を安定した状態に維持することができる高繰返
しパルスレーザ発振装置を提供することにある。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明の高繰返しパルスレーザ発振装置は、主放電の前
に作用する第１の予備電離電極を２つの主電極の側部に
配設し、主放電中に作用する第２の予備電離電極を第２
の主電極の背面に配設したものである。
に作用する第１の予備電離電極を２つの主電極の側部に
配設し、主放電中に作用する第２の予備電離電極を第２
の主電極の背面に配設したものである。
（作用）
以上の様な構成を有する本発明によれば、第１の予備電
離電極によって、主放電の前に強烈なスパークを得るこ
とができるので、放電空間を均等に電離することができ
る。また、第２の予備電離型、原を主放電と共に放電す
ることにより、第２の主電極の近傍に電子及び紫外線を
供給し続けることができ、主放電の安定化が可能となる
。
離電極によって、主放電の前に強烈なスパークを得るこ
とができるので、放電空間を均等に電離することができ
る。また、第２の予備電離型、原を主放電と共に放電す
ることにより、第２の主電極の近傍に電子及び紫外線を
供給し続けることができ、主放電の安定化が可能となる
。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を第１図乃至第４図に基づいて
具体的に説明する。
具体的に説明する。
■第１実施例
本実施例の構成＊
本実施例においては、第１図に示した様に、第１の主電
極１に対向する位置に、第２の主電極である多孔電極２
が配設され、また、これら主電極１．２の側部には、第
１の予備電離電極３が配設され、ピーキングコンデンサ
Ｃｐを介して高電圧急峻波パルス発生器４に接続されて
いる。
極１に対向する位置に、第２の主電極である多孔電極２
が配設され、また、これら主電極１．２の側部には、第
１の予備電離電極３が配設され、ピーキングコンデンサ
Ｃｐを介して高電圧急峻波パルス発生器４に接続されて
いる。
また、前記多孔電極２の背面側には、第２の予備電離電
極５が配設され、前記第１の予備電離電極３と高電圧急
峻波パルス発生器４及びピーキングコンデンサＣｐより
なる回路に接続された変流器ＣＴに接続されている。
極５が配設され、前記第１の予備電離電極３と高電圧急
峻波パルス発生器４及びピーキングコンデンサＣｐより
なる回路に接続された変流器ＣＴに接続されている。
本実施例の作用＊
この様な構成を有する本実施例の高繰返しパルスレーザ
発振装置においては、第２図（Ａ）（Ｂ）に示した様に
、高電圧急峻波パルス発生器４より急峻波パルス■が印
加されると、第１の予備電離電極３が時刻１＝０で放電
を開始する。この放電は、ピーキングコンデンサＣｐの
作用により強力なスパークとなり、主電極１，２間の放
電空間６を一様に電離する。
発振装置においては、第２図（Ａ）（Ｂ）に示した様に
、高電圧急峻波パルス発生器４より急峻波パルス■が印
加されると、第１の予備電離電極３が時刻１＝０で放電
を開始する。この放電は、ピーキングコンデンサＣｐの
作用により強力なスパークとなり、主電極１，２間の放
電空間６を一様に電離する。
この電離度は、ｐａｌｎｅｒの式より求められる電離密
度以上（例えば、１０ａｔｍＣＯｚレーザでは１０７
／Ｃｍ３以上）であるから、時刻ｔ＝１１で、主電極１
，２間のギャップの放電開始電圧■６に達すると、一様
なグロー放電が放電空間６内に発生する。
度以上（例えば、１０ａｔｍＣＯｚレーザでは１０７
／Ｃｍ３以上）であるから、時刻ｔ＝１１で、主電極１
，２間のギャップの放電開始電圧■６に達すると、一様
なグロー放電が放電空間６内に発生する。
また、第２図（Ｂ）に示した様に、主放電電流１２はイ
ンダクタンスＬの作用により、大電流で、放電時間が比
較的長い（数１００ｎＳ＞放電でおり、大出力レーザ光
が得られる。
ンダクタンスＬの作用により、大電流で、放電時間が比
較的長い（数１００ｎＳ＞放電でおり、大出力レーザ光
が得られる。
また、多孔電極２の近傍を主放電電流１２が流れている
時、多孔電極２の背面に配設された第２の予備電離電極
５においては、変流器ＣＴの作用により、第２図（Ｃ）
に示した様に、電流ｉ３が流れ、第２の予備電離が行な
われる。その結果、放電空間６においては、第２図（Ｄ
＞に示した様な高出力レーザ光（Ｉ）が得られる。
時、多孔電極２の背面に配設された第２の予備電離電極
５においては、変流器ＣＴの作用により、第２図（Ｃ）
に示した様に、電流ｉ３が流れ、第２の予備電離が行な
われる。その結果、放電空間６においては、第２図（Ｄ
＞に示した様な高出力レーザ光（Ｉ）が得られる。
この様に、本実施例においては、放電開始時においては
、第１の予備電離Ｎ極３による強烈なスパークで放電空
間６を一様に電離し、主放電中においては、第２の予備
電離電極５による比較的エネルギーの低い予備電離によ
って、多孔電極２の近傍に電子を供給し続けることがで
きるので、安定したロングパルスのグロー放電が得られ
、高出力レーザ光が得られる。
、第１の予備電離Ｎ極３による強烈なスパークで放電空
間６を一様に電離し、主放電中においては、第２の予備
電離電極５による比較的エネルギーの低い予備電離によ
って、多孔電極２の近傍に電子を供給し続けることがで
きるので、安定したロングパルスのグロー放電が得られ
、高出力レーザ光が得られる。
■第２実施例
本実施例の構成＊
本実施例においては、第３図に示した様に、第１の主電
極１に対向する位置に、第２の主電極である多孔電極２
が配設され、また、これら主電極１．２の側部には、第
１の予備電離電極１３が配設されている。
極１に対向する位置に、第２の主電極である多孔電極２
が配設され、また、これら主電極１．２の側部には、第
１の予備電離電極１３が配設されている。
また、この第１の予備電離電極１３の一端は、高繰返し
パルス電源１４に接続され、他端はピーキングコンデン
サＣｐ及び補助コンデンサＣａを介してアースされてい
る。
パルス電源１４に接続され、他端はピーキングコンデン
サＣｐ及び補助コンデンサＣａを介してアースされてい
る。
さらに、多孔電極２の背面に形成された第２の予備電離
電極１５は、前記補助コンデンサＣａ及びインダクタン
スｌ−ａに接続されている。
電極１５は、前記補助コンデンサＣａ及びインダクタン
スｌ−ａに接続されている。
本実施例の作用＊
この様な構成を有する本実施例の高繰返しパルスレーザ
発振装置においては、ＨＶパルスが印加されると、第１
の予備電離電極１３は、すぐにブレークダウンして、第
４図（Ｂ）に示した様に、高繰返しパルス電源１４→第
１の予備電離電極１３→ピーキングコンデンサＣｐ→補
助コンデンサＣａ→アースの順に電流１１が流れる。こ
の電流１１によってピーキングコンデンサＣｐ及び補助
コンデンサＣａは充電されていく。
発振装置においては、ＨＶパルスが印加されると、第１
の予備電離電極１３は、すぐにブレークダウンして、第
４図（Ｂ）に示した様に、高繰返しパルス電源１４→第
１の予備電離電極１３→ピーキングコンデンサＣｐ→補
助コンデンサＣａ→アースの順に電流１１が流れる。こ
の電流１１によってピーキングコンデンサＣｐ及び補助
コンデンサＣａは充電されていく。
そして、補助コンデンサＣａの電圧ＶＣａがおる値に達
すると（ｔ＝ｔ２）、第２の予備電離電極１５がブレー
クダウンし、第４図（Ｃ）（Ｄ＞に示した様に、電流ｉ
３が流れ出す。
すると（ｔ＝ｔ２）、第２の予備電離電極１５がブレー
クダウンし、第４図（Ｃ）（Ｄ＞に示した様に、電流ｉ
３が流れ出す。
また、主電極１，２間の電圧ＶＣｐがおる値に達すると
（１＝１１＞、主放電が起こり、第４図（Ｄ＞に示した
様にレーザ光（Ｉ）が出る。
（１＝１１＞、主放電が起こり、第４図（Ｄ＞に示した
様にレーザ光（Ｉ）が出る。
なお、電流ｉ３が流れる回路（補助コンデンサＣａ→第
２の予備電離Ｎ極１５→インダクタンスしａ→補助コン
デンサＣａ＞は、インダクタンス１−ａの作用により、
ゆっくり電流が流れる。
２の予備電離Ｎ極１５→インダクタンスしａ→補助コン
デンサＣａ＞は、インダクタンス１−ａの作用により、
ゆっくり電流が流れる。
この様に、ピーキングコンデンサＣｐを流れる主放電電
流１１は、ｔ＝ｔ１以降、高速で立上がるが、補助コン
デンサＣａを流れる電流ｉ３はゆっくりと流れるので、
主放電電流１１が減衰し始めてもｉ３の電流は大きい。
流１１は、ｔ＝ｔ１以降、高速で立上がるが、補助コン
デンサＣａを流れる電流ｉ３はゆっくりと流れるので、
主放電電流１１が減衰し始めてもｉ３の電流は大きい。
即ち、第１の予備電離Ｎ極１３の予備電離効果が減少し
ても、第２の予備電離電＠１５においては予備電離が行
なわれるので、多孔電極２の背面に配設された予備電離
電極１５からは、電子及び紫外線が発生し、主放電が行
なわれている間、多孔電極２の近傍には充分な電子が補
給される。その結果、主放電が安定化し、放電時間も長
くなり、高出力レーザ光が得られる。
ても、第２の予備電離電＠１５においては予備電離が行
なわれるので、多孔電極２の背面に配設された予備電離
電極１５からは、電子及び紫外線が発生し、主放電が行
なわれている間、多孔電極２の近傍には充分な電子が補
給される。その結果、主放電が安定化し、放電時間も長
くなり、高出力レーザ光が得られる。
［発明の効果］
以上述べた様に、本発明によれば、主放電の前に作用す
る第１の予備電離電極を２つの主電極の側部に配設し、
主放電中に作用する第２の予備電離電極を第２の主電極
の背面に配設するという簡単な手段によって、主放電を
均等に放電させ、また、主放電を安定した状態に維持す
ることができる高繰返しパルスレーザ発振装置を提供す
ることができる。
る第１の予備電離電極を２つの主電極の側部に配設し、
主放電中に作用する第２の予備電離電極を第２の主電極
の背面に配設するという簡単な手段によって、主放電を
均等に放電させ、また、主放電を安定した状態に維持す
ることができる高繰返しパルスレーザ発振装置を提供す
ることができる。
第１図は本発明の高繰返しパルスレーザ発Ｓ装置の第１
実施例を示す構成図、第２図は第１図に示した本発明の
高繰返しパルスレーザ発振装置に流れる電流の経時変化
を示す図でおり、（Ａ＞はピーキングコンデンサＣｏを
流れる電流ｉｌ、（Ｂ）は主放電電流１２、（Ｃ）は変
流器ＣＴを流れる電流；３、（Ｄ＞は主放電によって生
じるレーザ光■を示し、第３図は本発明の高繰返しパル
スレーザ発振装置の第２実施例を示す構成図、第４図は
第３図に示した本発明の高繰返しパルスレーザ発振装置
に流れる電流及び電圧の経時変化を示す図であり、（Ａ
＞はピーキングコンデンサＣｐの電圧ＶＣｐ、（Ｂ）は
ピーキングコンデンサＣｐを流れる電流ｉ＋、（Ｃ）は
補助コンデンサＣａの電圧ＶＣａ、（Ｄ＞は補助コンデ
ンサＣａを流れる電流ｉ３、（Ｅ）は主放電によって生
じるレーザ光■を示すものでおる。 １・・・第１の主電極、２・・・多孔電極、３・・・第
１の予備電離電極、４・・・高電圧急峻波パルス発生器
、５・・・第２の予備電離電極、６・・・放電空間、１
３・・・第１の予備電離電極、１４・・・高繰返しパル
ス電源、１５・・・第２の予備電離電極、Ｃｐ・・・ピ
ーキングコンデンサ、Ｃａ・・・補助コンデンサ、Ｌ、
Ｌａ・・・インダクタンス。
実施例を示す構成図、第２図は第１図に示した本発明の
高繰返しパルスレーザ発振装置に流れる電流の経時変化
を示す図でおり、（Ａ＞はピーキングコンデンサＣｏを
流れる電流ｉｌ、（Ｂ）は主放電電流１２、（Ｃ）は変
流器ＣＴを流れる電流；３、（Ｄ＞は主放電によって生
じるレーザ光■を示し、第３図は本発明の高繰返しパル
スレーザ発振装置の第２実施例を示す構成図、第４図は
第３図に示した本発明の高繰返しパルスレーザ発振装置
に流れる電流及び電圧の経時変化を示す図であり、（Ａ
＞はピーキングコンデンサＣｐの電圧ＶＣｐ、（Ｂ）は
ピーキングコンデンサＣｐを流れる電流ｉ＋、（Ｃ）は
補助コンデンサＣａの電圧ＶＣａ、（Ｄ＞は補助コンデ
ンサＣａを流れる電流ｉ３、（Ｅ）は主放電によって生
じるレーザ光■を示すものでおる。 １・・・第１の主電極、２・・・多孔電極、３・・・第
１の予備電離電極、４・・・高電圧急峻波パルス発生器
、５・・・第２の予備電離電極、６・・・放電空間、１
３・・・第１の予備電離電極、１４・・・高繰返しパル
ス電源、１５・・・第２の予備電離電極、Ｃｐ・・・ピ
ーキングコンデンサ、Ｃａ・・・補助コンデンサ、Ｌ、
Ｌａ・・・インダクタンス。
Claims (4)
- （１）第１の主電極と、前記第１の主電極と対向して配
置された第２の主電極との間に主放電を起こさせる高繰
返しパルスレーザ発振装置において、主放電の前に作用
する第１の予備電離電極と、主放電中に作用する第２の
予備電離電極を備えたことを特徴とする高繰返しパルス
レーザ発振装置。 - （２）前記第１の予備電離電極が、２つの主電極の側部
に配設され、第２の予備電離電極が第２の主電極の背面
に配設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）前記第１の予備電離電極が、ピーキングコンデン
サを介して高電圧パルス発生器に接続され、第２の予備
電離電極が前記第１の予備電離電極と高電圧パルス発生
器より成る回路に接続された変流器に接続されている特
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。 - （４）前記第１の予備電離電極が、その一端が高繰返し
パルス電源に接続され、また、他端がピーキングコンデ
ンサ及び補助コンデンサを介してアースされ、第２の予
備電離電極が、前記補助コンデンサ及びインダクタンス
に接続されてい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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6251587A JPS63229772A (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | 高繰返しパルスレ−ザ発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6251587A JPS63229772A (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | 高繰返しパルスレ−ザ発振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63229772A true JPS63229772A (ja) | 1988-09-26 |
Family
ID=13202393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6251587A Pending JPS63229772A (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | 高繰返しパルスレ−ザ発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63229772A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02148778A (ja) * | 1988-11-29 | 1990-06-07 | Hamamatsu Photonics Kk | レーザ発振装置 |
-
1987
- 1987-03-19 JP JP6251587A patent/JPS63229772A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02148778A (ja) * | 1988-11-29 | 1990-06-07 | Hamamatsu Photonics Kk | レーザ発振装置 |
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