JPS63229775A

JPS63229775A - 高繰返しパルスレ−ザ電極

Info

Publication number: JPS63229775A
Application number: JP6251187A
Authority: JP
Inventors: Koichi Yasuoka; 康一安岡; Toru Tamagawa; 徹玉川; Kiyohisa Terai; 清寿寺井
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係り、特に
、その電橋構造に関するものである。

〈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
が散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
行なうのが普通である。

従来の高繰返しパルスレーザ電極としては、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（Ｈ■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Ｎ
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。

しかしながら、上述した様な従来の高繰返しパルスレー
ザ電極においては、予備電離の強度によって主放電の点
灯が困難となることがあり、主放電との同期化が切望さ
れていた。

また、従来は、予備電離源として用いられている高繰返
しパルス電源による高繰返しパルス電圧（ＨＶパルス）
を、予備電離電極に印加することによって予備電離を生
じざぜているが、この場合、予備電離量を容易に調整す
ることができないため、励起状態の最適化が図れず、効
率の良い高出力のレーザを得ることができなかった。

（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電極において
は、予備電離の強度が弱いために、主放電の点灯が困難
となり、主放電との同期化が図れず、また、放電励起電
界を高出力のレーザを得るための最適な状態に維持する
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、主放電との同期化が可能で、適
切な予備電離量の調整が可能な高繰返しパルスレーザ電
極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電極は、誘電体を介して
配設された２つの電極間に、高周波電源を接続し、前記
２つの電極の一方を第２の主電極、他方を予備電離電極
から構成するか、又は２つの電極具予備電離電極から構
成したものである。

（作用）以上の様な構成を有する本発明によれば、高周波電源を
予備電離源として用いることにより、誘電体を介して配
設された２つの電極間に高周波電界を印加し、大電流モ
ードの高周波放電が得られる様にし、それによって得ら
れた高エネルギー電子及び紫外線を主放電レーザ媒質中
に導くことかできる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図乃至第３図に基づいて
具体的に説明する。

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、主電極１及び多孔電極２が主放電電源３に
接続されている。

また、前記多孔電極２の背面側には、適当なギャップ４
を設けて対向して配置された誘電体５ａ。

５ｂが配設され、この誘電体５の内、前記多孔電極２側
に配設される誘電体５ａには、開孔部６が形成され、他
方の誘電体５ｂには、その背面側に予備電離電極７が配
設され、前記多孔電極２と予備電離電極７とが高周波電
源８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
電極における放電原理について説明する。

即ち、第２図に示した様に、適当なギャップ１４を設け
て誘電体１５ａ、１５ｂを対向して配置し、その外側に
２つの電極１７ａ、１７ｂを配設し、これらの電極１７
ａ、１７ｂを高周波電源１８に接続する。

この様に構成した電極１７ａ、１７ｂ間に高周波電界を
印加し、放電電極間隔、放電ガス圧、高周波電界の周波
数及び入力パワーを、おる一定の条件にすると、誘電体
１５ａ、１５ｂ間に、大電流モードの高周波放電が生じ
る。その結果、高エネルギーの電子が生じ、その電子が
誘電体１５ａ。

１５ｂをたたいて、２次電子を発生させ、電流密度の高
い、低インピーダンスの放電を起こす。この時、誘電体
１５ａ、１５ｂの表面には、高エネルギー電子の衝突に
よって、非常に強い発光が生じ、高強度発光＠域２０が
形成される。

本実施例は、上述した高周波電源を予備電離源として用
いたものである。

即ち、第３図に示した様に、高周波電源８によって、多
孔電極２と予備電離電極７との間に高周波電界を印加し
、放電電極間隔、放電ガス圧、高周波電界の周波数及び
入力パワーを、ある一定の条件にすると、誘電体５ａ、
５ｂ間に、大電流モードの高周波放電が生じる。その結
果、高エネルギー電子９が生じ、その電子９が誘電体５
ａ、５ｂをたたいて、２次電子を発生させ、電流密度の
高い、低インピーダンスの放電を起こす。この時、誘電
体５ａ、５ｂの表面には、高エネルギー電子９の衝突に
よって、非常に強い紫外線１０が生じる。

この放電状態で生じた高エネルギー電子９及び紫外線１
０は、誘電体５ａに形成された開孔部６及び多孔電極２
の孔を通って、主放電領域のレーザ媒質１１に届く。そ
の結果、これらの高エネルギー電子９及び紫外線１０に
よってレーク“Ｗ質１１は予備電離される。

また、高周波放電は非常に点灯しやすく、パルス動作も
容易であるため、主放電との同期化が容易に行える。

ざらに、高周波放電における入力パワーを変化させるこ
とにより、予備電離ｍを適切な値に調整することができ
るので、効率の良い予備電離が得られる。

＊他の実施例＊なあ、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、誘電体の外側に配設される２つの電極とも予価電離
電極とし、それら予備電離電極を高周波電源に接続して
も良い。

また、誘電体及び予備電離電極を、対向する２つの主電
極の両側部に設けた高繰返しパルスレーザ発振装置にも
適用することができる。

ざらに、高周波電源は、予備電離源としてばかりでなく
、そのパルス性能が優れていることを利用して、主放電
が行なわれる間、電離源となる高エネルギー電子と紫外
線を供給し続けることもできる。その結果、主放電中、
放電励起電界を最適な状態に維持することが可能となり
、効率の良いパルスレーザ発掘が実現できる。

［発明の効果］以上述べた様に、本発明によれば、誘電体を介して配設
された２つの電極間に、高周波電源を接続し、前記２つ
の電極の一方を第２の主電極、他方を予備電離電極から
構成するか、又は２つの電極具予備電離電極から構成す
るという簡単な手段によって、主放電との同期化が可能
で、適切な予備電離量の調整が可能な高繰返しパルスレ
ーザ電極を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の高繰返しパルスレーザ電極の一実施例
を示す断面図、第２図は本発明の高繰返しパルスレーザ
電極の作用原理を示す断面図、第３図は第１図の実施例
の動作を示す断面図である。１・・・第１の主電極、２・・・多孔電極、３・・・主
放電電源、４・・・ギャップ、５ａ、５ｂ・・・誘電体
、６・・・開孔部、７・・・予備電離電極、８・・・高
周波電源、９・・・高エネルギー電子、１０・・・紫外
線、１１・・・レーザ１Ｍ質、１４・・・ギャップ、１
５ａ、１５ｂ・・・誘電体、１７ａ、１７ｂ・・・電極
、１８・・・高周波電源、２０・・・高強度発光領域。

Claims

【特許請求の範囲】

（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、誘電体を介して配設された予
備電離電極を備えた高繰返しパルスレーザ電極において
、前記誘電体を介して配設された２つの電極間に、高周波
電源が接続されていることを特徴とする高繰返しパルス
レーザ電極。
（２）前記誘電体を介して配設された２つの電極の一方
が前記第２の主電極であり、他方が予備電離電極である
特許請求の範囲第１項記載の高繰返しパルスレーザ電極
。
（３）前記誘電体を介して配設された２つの電極が、共
に予備電離電極である特許請求の範囲第１項記載の高繰
返しパルスレーザ電極。