JPS63304682A - Excimer laser system - Google Patents

Excimer laser system

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JPS63304682A
JPS63304682A JP62139579A JP13957987A JPS63304682A JP S63304682 A JPS63304682 A JP S63304682A JP 62139579 A JP62139579 A JP 62139579A JP 13957987 A JP13957987 A JP 13957987A JP S63304682 A JPS63304682 A JP S63304682A
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JP
Japan
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discharge
capacitor
gap
circuit
making
Prior art date
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Pending
Application number
JP62139579A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideo Hara
秀雄 原
Hiroyuki Kondo
洋行 近藤
Shinichiro Kawamura
信一郎 河村
Hitoshi Takeuchi
仁 竹内
Kensho Tokuda
憲昭 徳田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP62139579A priority Critical patent/JPS63304682A/en
Publication of JPS63304682A publication Critical patent/JPS63304682A/en
Pending legal-status Critical Current

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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

Abstract

PURPOSE:To enable the preliminary ionization to be performed automatically without making any specific synchronous circuit requiring no external laser device by a method wherein an ultraviolet ray emitter for preliminary ionization is provided on a part of a spiker circuit. CONSTITUTION:With a switch 7 closed, one side 2b of a gap 2 is supplied with the charge potential of a capacitor 4 so that the charge accumulated in the capacitor 4 may be transmitted to another capacitor 5 by the gap 2 making the first spark discharge between the gap sides 2a and 2b. Later, with the switch 7 opened, the charge transmitted to the capacitor 5 is discharged in the closed loop of a coil 3A comprising the capacitor 5 the gap 2 the primary side of a saturable transformer 3 by the gap 2 making the discharge again to induce a pulse voltage on the secondary side of the saturable transformer 3. The ultraviolet rays emitted by the first and the second spark discharges preliminarily ionize the laser gas between 1a and 1b of the main discharge electrodes to attain the preliminary ionization degree making the discharge between the main discharge electrodes by a spiker circuit an even glow discharge. Through these procedures, the preliminary ionization can be performed without using any external laser beams.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エキシマレーザ装置に関するものである。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to an excimer laser device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、この種の装置は、第6図に示す様な回路構成であ
り、レーザ励起の為の主放電用キャパシタに充電する際
のスパークから放射される紫外線によっ主放電々極間の
ガスを予備的に電離し、主放電の均一化を図っている。
Conventionally, this type of device has a circuit configuration as shown in Figure 6, in which the gas between the main discharge electrodes is discharged by ultraviolet rays emitted from the spark when charging the main discharge capacitor for laser excitation. Preliminary ionization is performed to make the main discharge uniform.

したがって、本励起方式では、放電型エキシマレーザの
発振に不可欠な予備電離とそれに引き続いて起こる主放
電との間に時間遅延(約100〜150nsec)が装
置固有の値に固定され、ズレることが無いので、主放電
回路以外に付随的な予備電離回路および同期回路が不要
であるという利点があり、一般に容量移行の自動予備電
離型励起回路と呼ばれている。本励起方式のレーザの典
型的な発振パルス幅は20〜30nsec (FWHM
)と短く、より長いパルスを得るのは困難であった。
Therefore, in this excitation method, the time delay (approximately 100 to 150 nsec) between the pre-ionization that is essential for the oscillation of the discharge excimer laser and the subsequent main discharge is fixed to a value unique to the device, and there is no deviation. Therefore, it has the advantage that ancillary pre-ionization circuit and synchronization circuit are not required in addition to the main discharge circuit, and is generally called a capacitance transfer automatic pre-ionization type excitation circuit. The typical oscillation pulse width of the laser using this excitation method is 20 to 30 nsec (FWHM
) and it was difficult to obtain longer pulses.

最近、エキシマレーザの産業応用への期待が高まると共
に、より高効率で長寿命の放電型レーザ装置の開発が進
められているが、なかでも紫外線による露光装置の分野
ではスペクトル幅の狭い長寿命なレーザ装置が望まれて
いる。スペクトルを狭くするには、レーザパルスの時間
幅が長い程容易である。この様な観点から前述した従来
方式のレーザ回路を凌ぐものとして、カナダのTayl
orらによってM I P L E (Magneti
cally InducedPulser La5er
 Excitation) と呼ばれるスパイカー・サ
ステイナ一方式(以下S−3方式と略す)の回路構成が
開発された(R,S、Taylor and K。
Recently, expectations for the industrial application of excimer lasers have increased, and the development of discharge-type laser equipment with higher efficiency and longer life has been progressing. A laser device is desired. The longer the time width of the laser pulse, the easier it is to narrow the spectrum. From this point of view, Canada's Tayl
M I P L E (Magneti
Cally InducedPulser La5er
A spiker/sustainer one-way system (hereinafter abbreviated as the S-3 system) called Excitation) was developed (R, S, Taylor and K.

E、Leopold、 Appl、 Phys、 Le
tt、 46 、335(1985) )。
E, Leopold, Appl, Phys, Le
tt, 46, 335 (1985)).

次にS−8方式の説明をする。スパイカー回路とは高電
圧(数10KV)  ・高インピーダンスのパルス発生
回路で、予備電離された主放電々極間のレーザガスの放
電を開始させる役割を持つ。一方、サステイナ−回路は
、スパイカー回路によって開始された放電を持続させる
ための役割を持ち、比較的低い電圧(数KV〜十数KV
)で充電される低インピーダンスの放電回路である。レ
ーザエネルギーは主にサステイナ−回路から供給される
Next, the S-8 method will be explained. The spiker circuit is a high voltage (several tens of kilovolts) and high impedance pulse generation circuit that has the role of starting the discharge of the laser gas between the pre-ionized main discharge poles. On the other hand, the sustainer circuit has the role of sustaining the discharge started by the spiker circuit, and has a relatively low voltage (several KV to tens of KV).
) is a low impedance discharge circuit. Laser energy is primarily supplied from the sustainer circuit.

次にMIPLE方弐の説明をする。Taylorらの用
いたシステムを第7図に、また本MIPLE方弐の励起
回路を第8図に示す。第7図においてLlがS−S方式
のレーザ装置を示し、CL C2はそれぞれスパイカー
回路とサステイナ−回路である。L2は発振させようと
するレーザ装置とは別のもの1台の紫外線レーザ装置で
あって、レーザ装置L1の主放電に先立ち一対の放電々
極E間のレーザガスを予備電離するための紫外線を供給
する。2台のレーザ装置L1とL2は同期パルス発5生
回路Cにより制御されている。次に第8図において、ス
パイカー回路は1:1の可飽和トランス3とキャパシタ
ー4および5から構成されている。これを動作させるに
は外部レーザ光によりレーザガスが予備電離された後、
スイッチング素子(例えばスパーク・ギャップ、サイラ
トロン、サイリスタ)7を閉じることによってキャパシ
ター4の電荷がキャパシター5に移行し、さらにキャパ
シター5の電荷が可飽和トランス3の一次側コイル3a
を通って放電する際、該可飽和トランス3の二次側の3
bに高電圧が発生する。
Next, I will explain MIPLE method 2. The system used by Taylor et al. is shown in FIG. 7, and the excitation circuit of the present MIPLE method 2 is shown in FIG. In FIG. 7, Ll represents an SS type laser device, and CLC2 represents a spiker circuit and a sustainer circuit, respectively. L2 is an ultraviolet laser device separate from the laser device to be oscillated, and supplies ultraviolet light to pre-ionize the laser gas between the pair of discharge electrodes E prior to the main discharge of the laser device L1. do. The two laser devices L1 and L2 are controlled by a synchronous pulse generation circuit C. Next, in FIG. 8, the spiker circuit is composed of a 1:1 saturable transformer 3 and capacitors 4 and 5. To operate this, after the laser gas is pre-ionized by an external laser beam,
By closing the switching element (for example, spark gap, thyratron, thyristor) 7, the charge in the capacitor 4 is transferred to the capacitor 5, and the charge in the capacitor 5 is further transferred to the primary coil 3a of the saturable transformer 3.
3 on the secondary side of the saturable transformer 3 when discharging through the
A high voltage is generated at b.

第8図の従来例では可飽和トランスを2台直列に接続し
て、より高い電圧パルスを放電々極1a。
In the conventional example shown in FIG. 8, two saturable transformers are connected in series and a higher voltage pulse is applied to the discharge pole 1a.

1b間に発生させている。一方、サステイナ−回路は、
キャパシター6と可飽和トランス3の二次側コイル3b
から成る。スパイカーが高電圧を発生した直後(約20
〜50nsec)可飽和トランス3のコアが急速に飽和
するので二次側コイル3bのインダクタンスは急激に低
下する。したがって、キャパシター6の蓄えられた電気
エネルギーが効率良(放電々極1a、lb間のレーザガ
ス中に注入される。
It is generated between 1b. On the other hand, the sustainer circuit is
Capacitor 6 and secondary coil 3b of saturable transformer 3
Consists of. Immediately after the spiker generates high voltage (approximately 20
~50 nsec) Since the core of the saturable transformer 3 is rapidly saturated, the inductance of the secondary coil 3b is rapidly reduced. Therefore, the electrical energy stored in the capacitor 6 is efficiently injected into the laser gas between the discharge electrodes 1a and lb.

〔発明が解決しようとする問題点] しかしながら、従来の技術は、放電に先立つレーザガス
の予備電離を紫外レーザ光で行なっている為、外部にも
う1台別の紫外レーザ発振装置を用意しなければならず
、システムが大型化すると共に該予備電離用レーザ装置
と発振させようとするレーザ装置との同期を図る必要が
あるという問題点があった。本発明は、この様な従来の
問題4一 点に鑑みてなされたもので、外部レーザ装置を必要とせ
ず、かつ特別の同期回路を設けなくとも自動的に予備電
離できるレーザ装置を得ることを目的とする。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional technology, the preliminary ionization of the laser gas prior to discharge is performed using ultraviolet laser light, so it is necessary to prepare another external ultraviolet laser oscillation device. However, there are problems in that the system becomes larger and it is necessary to synchronize the pre-ionization laser device with the laser device to be oscillated. The present invention has been made in view of these four conventional problems, and aims to provide a laser device that can automatically pre-ionize without requiring an external laser device and without providing a special synchronization circuit. shall be.

〔問題点を解決する為の手段〕[Means for solving problems]

上記問題点の解決の為に、本発明ではスパイカー回路の
一部に予備電離用紫外線発生部を設け、スパイカー回路
のスイッチングと共に、特別の予備電離用回路がな(で
も自動的に予備電離される様にした。
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a pre-ionization ultraviolet ray generator is provided in a part of the spiker circuit. I did it like that.

〔実施例1〕 第1図は本発明の第1実施例であり、第8図の従来例に
スパーク用ギャップ2(以下ギャップと呼ぶ)を主放電
々極1a、1bに沿って複数個、新たに加えたものであ
る。この回路の動作原理を以下に説明する。
[Embodiment 1] Fig. 1 shows a first embodiment of the present invention, in which a plurality of spark gaps 2 (hereinafter referred to as gaps) are provided along the main discharge poles 1a and 1b in the conventional example shown in Fig. 8. This is a new addition. The operating principle of this circuit will be explained below.

最初に、電源■1からは、充電コイルL1、キャパシタ
4、可飽和トランス3の一次側コイル3Aを経て、電流
がゆるやかに流れ、キャパシタ4は電圧EI  CVI
に充電される。また、キャパシタ6も、充電コイルL2
を介して電源v2に接続されているので、電圧Ez  
(V)に充電されている。次にスパークギャップスイッ
チ、サイラトロンスイッチ、サイリスクスイッチなどの
スイッチ7を閉じると、ギャップ2の片側2bは、キャ
パシタ4の充電々位となるので、キャパシタ4に蓄えら
れていた電荷は、ギャップ2が2a、2b間で第1火花
放電を生じることにより、キャパシタ5に移行する。こ
の時、キャパシタ4から流れ出る殆どの電流が、可飽和
トランス3の一次側のコイル3Aではなく、ギャップ2
の間にあるガスの放電破壊により、導通状態となった端
子2a−2b間に流れる様に、可飽和トランス3の一次
側コイル3Aのインダクタンスとギャップ2の形状、ギ
ャップ間隔を設計しておく。
First, a current flows slowly from the power source 1 through the charging coil L1, the capacitor 4, and the primary coil 3A of the saturable transformer 3, and the capacitor 4 has a voltage EI CVI.
is charged. In addition, the capacitor 6 is also connected to the charging coil L2.
is connected to the power supply v2 via, so the voltage Ez
(V). Next, when the switch 7 such as the spark gap switch, thyratron switch, or thyrisk switch is closed, the capacitor 4 is charged on one side 2b of the gap 2, so that the charge stored in the capacitor 4 is transferred to the gap 2. By generating a first spark discharge between 2a and 2b, the spark discharge is transferred to the capacitor 5. At this time, most of the current flowing from the capacitor 4 flows not into the primary coil 3A of the saturable transformer 3, but into the gap 2.
The inductance of the primary coil 3A of the saturable transformer 3, the shape of the gap 2, and the gap interval are designed so that a flow occurs between the terminals 2a and 2b, which are brought into conduction due to the discharge breakdown of the gas between them.

この後、スイッチ7は開状態となるので、キャパシタ5
に移行した電荷は、再びギャップ2で第2火花放電を生
じながら、キャパシタ5→ギヤツプ2→可飽和トランス
3の1次側にコイル3Aの閉ループで放電し、可飽和ト
ランス3の二次側コイル3Bには、パルス電圧が誘起さ
れる。
After this, the switch 7 is open, so the capacitor 5
The electric charge that has migrated to is discharged through the closed loop of the coil 3A from the capacitor 5 to the gap 2 to the primary side of the saturable transformer 3 while producing a second spark discharge at the gap 2, and then to the secondary side coil of the saturable transformer 3. A pulse voltage is induced in 3B.

この様に、第1火花放電と第2火花放電により生じた紫
外線は、主放電々極の1a−1b間にあるレーザガスを
予備的に電離し、スパイカー回路による主放電々極間の
放電が均一なグロー放電となる様に、107〜10”/
ccの予備電離電子密度を得る。
In this way, the ultraviolet rays generated by the first spark discharge and the second spark discharge preliminarily ionize the laser gas between 1a and 1b of the main discharge electrodes, and the spiker circuit causes a uniform discharge between the main discharge electrodes. 107 to 10"/
Obtain the preionized electron density of cc.

この後の動作は第8図の従来例と同じであり、予備電離
された主放電々極間のガスに、二次側コイル3Bで生じ
たパルス電圧が印加されるので、レーザガスはグロー放
電を起し、ガスインピーダンスを低下させる。二次側コ
イル3Bにパルス電圧が誘起された直後に、コイル3B
は急激に飽和状態となる様に設計されているので、コイ
ル3Bのインダクタンスは急激に下がる。この時、主放
電々1la−1b間にはキャパシタ6の充電電圧E2も
印加されているので、スパイカー回路による主放電々極
間のグロニ放電に続き、キャパシタ6に蓄えられていた
電荷は、主放電々極1a−1b間でグロー放電に費され
る。紙面に垂直な方向の軸上に1対のレーザ光共振器(
図示せず)を配置することにより、グロー放電の発生紫
外光はレーザ発振に至る。
The subsequent operation is the same as the conventional example shown in Fig. 8, and the pulse voltage generated in the secondary coil 3B is applied to the pre-ionized gas between the main discharge electrodes, so that the laser gas generates a glow discharge. and lower the gas impedance. Immediately after a pulse voltage is induced in the secondary coil 3B, the coil 3B
is designed to suddenly reach a saturated state, so the inductance of the coil 3B drops rapidly. At this time, since the charging voltage E2 of the capacitor 6 is also applied between the main discharge terminals 1la and 1b, following the groin discharge between the main discharge terminals by the spiker circuit, the charge stored in the capacitor 6 is A glow discharge occurs between the discharge electrodes 1a and 1b. A pair of laser beam resonators (
(not shown), the ultraviolet light generated by glow discharge leads to laser oscillation.

〔実施例2〕 第2図は本発明の第2実施例であり、第1の実施例にお
いて、可飽和トランス3を複数段にし、かつギャップ2
も複数の端子対から成っているものである。各ギャップ
対が、各可飽和トランス動作時に、同時に火花放電を起
こすので、予備電離強度、均一性を向上することができ
る。
[Embodiment 2] FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the saturable transformer 3 is provided in multiple stages, and the gap 2 is
It also consists of a plurality of terminal pairs. Since each gap pair causes spark discharge at the same time during each saturable transformer operation, pre-ionization strength and uniformity can be improved.

〔実施例3〕 第3図は、本発明の第3の実施例の回路図であり、第8
図の従来例におけるスイッチング素子7のかわりに、ス
パークギャップ電極2a、2bを設けた構造になってい
る。スパークギャップ電極2a、2bは、ビン・板・レ
ールなどの形状になっており、この電極対により形成さ
れる単数または複数個のギャップ2がチャンバー内の主
放電々極1a、1b近傍所定位置に設けられている。
[Embodiment 3] FIG. 3 is a circuit diagram of the third embodiment of the present invention.
The structure is such that spark gap electrodes 2a and 2b are provided in place of the switching element 7 in the conventional example shown in the figure. The spark gap electrodes 2a, 2b are in the shape of a bottle, plate, rail, etc., and one or more gaps 2 formed by this pair of electrodes are placed at a predetermined position near the main discharge electrodes 1a, 1b in the chamber. It is provided.

この回路の動作を以下に説明する。The operation of this circuit will be explained below.

キャパシター4.6は前述の実施例と同様比、電源v、
 、VtによりそれぞれLl、L2を通してE、(V)
、Ex  (V〕に充電されている。次に、スパークギ
ャップ電極2a、2b間に設けられている中間電極8に
トリガー信号を入れることにより、スパークギャップ電
極2a、2b間でスパークが発生し、ギャップ2が閉じ
る。このギャップ間で発生したスパークにより紫外光が
生じ、この紫外光は、主放電々極1a、lb間に存在す
るレーザーガスを予備的に電離する。同時に、キャパシ
ター4に充電されていた電荷が、ギャップ2を通してキ
ャパシター5に移行する。以降の動作は従来例と同様で
あるので省略する。
The capacitor 4.6 has the same ratio as in the previous embodiment, the power supply v,
, Vt through Ll and L2 respectively, E, (V)
, Ex (V).Next, by inputting a trigger signal to the intermediate electrode 8 provided between the spark gap electrodes 2a and 2b, a spark is generated between the spark gap electrodes 2a and 2b. Gap 2 closes. The spark generated between this gap generates ultraviolet light, which preliminarily ionizes the laser gas present between the main discharge electrodes 1a and lb. At the same time, the capacitor 4 is charged. The charge that had been stored is transferred to the capacitor 5 through the gap 2.The subsequent operation is the same as that of the conventional example, and will therefore be omitted.

第1の効果は、実施例1.2と同じであり、第2の効果
は、スイッチング素子を必要としないので、低コスト化
、小型化が図れることである。
The first effect is the same as in Example 1.2, and the second effect is that since no switching element is required, cost reduction and size reduction can be achieved.

〔実施例4〕 次に第4の実施例について説明する。本例では、予備電
離にコロナ放電を用いている。この方式では、第4図に
示したように、主放電々極1a、これに対向するいまひ
とつの主放電々極であるところのメツシュ電極1c、そ
の背面に置がれ、誘電体12に囲まれた補助電極11と
いう電極構成がとられる。
[Example 4] Next, a fourth example will be described. In this example, corona discharge is used for preliminary ionization. In this method, as shown in FIG. 4, a main discharge electrode 1a, a mesh electrode 1c which is another main discharge electrode opposing this, are placed on the back side, and are surrounded by a dielectric material 12. An electrode configuration of an auxiliary electrode 11 is adopted.

これを動作させるには、次のようにする。まずキャパシ
ター4とキャパシター6をそれぞれ充電コイルL、 、
L、を介して前出の実施例と同様に充電しておく。ここ
で、スイッチング素子7を閉′ じるとスパイカー回路
が働き、主放電電極1aとメツシュ電極1cの間に高電
圧が発生する。これと同時に補助電極11とメツシュ電
極1cの間にも高電圧が発生するので、補助電極11を
覆っている誘電体12の表面とメツシュ電極1cとの蜀
にコロナ放電が生じる。そして、その紫外光がメツシュ
電極1cの間隙から漏れ、これが主放電々極1aとの間
のレーザーガスを予備的に電離する。これがコロナ放電
による予備電離の動作である。これ以降の動作は前出の
実施例と同じである。但し、第1〜第3図の主放電々極
1bは本実施例(第4図)ではメツシュ電極1cに対応
する。
To make this work, do the following: First, capacitor 4 and capacitor 6 are charged by charging coil L, ,
The battery is charged via L in the same manner as in the previous embodiment. Here, when the switching element 7 is closed, a spiker circuit is activated and a high voltage is generated between the main discharge electrode 1a and the mesh electrode 1c. At the same time, a high voltage is generated between the auxiliary electrode 11 and the mesh electrode 1c, so that corona discharge occurs between the surface of the dielectric 12 covering the auxiliary electrode 11 and the mesh electrode 1c. The ultraviolet light leaks from the gap between the mesh electrodes 1c and preliminarily ionizes the laser gas between the mesh electrodes 1a and the main discharge electrodes 1a. This is the operation of pre-ionization by corona discharge. The subsequent operations are the same as in the previous embodiment. However, the main discharge electrode 1b in FIGS. 1 to 3 corresponds to the mesh electrode 1c in this embodiment (FIG. 4).

〔実施例5〕 第5図に示す第5の実施例も、第4の実施例と同じく、
コロナ放電による予備電離を利用したものであるが、第
4の実施例では、スパイカー回路が動作し、主放電々極
1aとメツシュ電極1cとの間に高電圧が発生すると同
時にコロナ放電が発生する回路構成であるのに対し、こ
の第5の実施例では、次のような過程となる。
[Example 5] Similarly to the fourth example, the fifth example shown in FIG.
Preliminary ionization by corona discharge is utilized, and in the fourth embodiment, a spiker circuit operates, and a high voltage is generated between the main discharge electrode 1a and the mesh electrode 1c, and at the same time, corona discharge occurs. In contrast to the circuit configuration, the fifth embodiment has the following process.

まずキャパシター4及び6がそれぞれE、(volt)
 、Ex  (volt)に充電される。次にスパイカ
ー回路中の可飽和トランス3の1次側コイル3aに接続
されたキャパシター5がスイッチング素子7が閉じるこ
とによってキャパシター4の電荷をもらうことにより、
E3(volt)に充電される。
First, capacitors 4 and 6 are each E, (volt)
, Ex (volt). Next, the capacitor 5 connected to the primary coil 3a of the saturable transformer 3 in the spiker circuit receives the electric charge of the capacitor 4 when the switching element 7 closes.
It is charged to E3 (volt).

このとき、補助電極11にE2 +E3  (volt
)の高電圧が印加され、ここでコロナ放電が開始される
回路構成をとっている。
At this time, E2 +E3 (volt
) is applied, and corona discharge starts at this point.

これは予備電離とスパイカー回路の動作に遅延をとるこ
とにより、予備電離の効果を一層高めることを目的とし
たものである。
The purpose of this is to further enhance the effect of pre-ionization by delaying the pre-ionization and the operation of the spiker circuit.

以上、コロナ放電を予備電離に用いた第4、第5の実施
例では予備電離の一様性が従来型の放電励起型エキシマ
レーザ−以上に要求されるMIPLE方式のエキシマレ
ーザ−に於いて、ギャップでのアーク放電による予備電
離(第1〜第3実施例)より高い一様性を確保できるコ
ロナ放電を利用したという利点がある。
As mentioned above, in the fourth and fifth embodiments in which corona discharge is used for pre-ionization, in the MIPLE excimer laser, which requires more uniformity of pre-ionization than the conventional discharge-excited excimer laser, There is an advantage in that corona discharge is used which can ensure higher uniformity than preliminary ionization by arc discharge in the gap (first to third embodiments).

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の様に、本発明によれば、従来の様に外部レーザ光
を用いないでも、スパイカー回路による主放電々極間の
放電の直前および放電中に紫外線予備電離をすることが
できる。更に、外部レーザの発振とスパイカー回路動作
との同期が不要になったことにより、従来の予備電離光
とスパイカー回路動作の同期ずれによって生じていた発
振出力のバラツキ、あるいは非発振などの不都合が解決
されたばかりでなく、(本発明は正確な予備電離−スパ
イカー動作のタイミングを自動的にとることができるの
で)常に最良の予備電離状態でスパイカー回路による放
電が生じるのでグロー放電の均一性、再現性に優れ、レ
ーザー発振効率を向上することができる。また、外部レ
ーザー、同期用回路が不要なことにより、レーザシステ
ムの小形化、高倍転性化、低コスト化の効果も持ってい
る。
As described above, according to the present invention, preliminary ultraviolet ionization can be performed immediately before and during the discharge between the main discharge electrodes by the spiker circuit without using an external laser beam as in the conventional case. Furthermore, since it is no longer necessary to synchronize the external laser oscillation and the spiker circuit operation, problems such as variations in oscillation output or non-oscillation that were caused by the synchronization difference between the conventional pre-ionizing light and the spiker circuit operation are resolved. Not only is it possible to improve the uniformity and reproducibility of the glow discharge, but also because the discharge from the spiker circuit always occurs under the best preionization conditions (because the present invention can automatically time the precise preionization-spiker operation). It has excellent properties and can improve laser oscillation efficiency. Additionally, since an external laser and synchronization circuit are not required, the laser system can be made smaller, have higher multipliers, and lower costs.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の実施例1の回路図である。 第2図は同じ〈実施例2の回路図である。 第3図は同じ〈実施例3の回路図である。 第4図は同じ〈実施例4の回路図である。 第5図は同じ〈実施例5の回路図である。 第6図は従来例の回路図である。 第7図は従来例の構成の模式図である。 第8図は従来例の回路図である。 〔主要部分の符号の説明〕 FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram of the same example 2. FIG. 3 is a circuit diagram of the same third embodiment. FIG. 4 is a circuit diagram of the same example 4. FIG. 5 is a circuit diagram of the same example 5. FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional example. FIG. 7 is a schematic diagram of a conventional configuration. FIG. 8 is a circuit diagram of a conventional example. [Explanation of symbols of main parts]

Claims (1)

【特許請求の範囲】 可飽和トランスを用いた放電開始用励起回路と放電持続
用励起回路を持つ放電型エキシマレーザ装置において、 レーザガスを予備的に電離するための紫外線を、(1)
放電開始励起回路の一部であるキャパシターに蓄えられ
た電荷を可飽和トランスの一次側に並列に取り付けられ
たキャパシターに移行する回路ループに挿入したスパー
ク放電又はコロナ放電による紫外線発生部で生じさせる
か、 (2)放電開始用高速高圧パルスがメッシュ電極とその
背後に配置した補助電極との間で起きるコロナ放電によ
り生じさせることを特徴とするエキシマレーザ装置。
[Claims] In a discharge-type excimer laser device having an excitation circuit for starting a discharge and an excitation circuit for sustaining a discharge using a saturable transformer, ultraviolet rays for preliminary ionization of a laser gas are provided.
The charge stored in the capacitor that is part of the discharge initiation excitation circuit is transferred to the capacitor installed in parallel on the primary side of the saturable transformer.Is the ultraviolet ray generation part generated by spark discharge or corona discharge inserted into the circuit loop? (2) An excimer laser device characterized in that a high-speed, high-voltage pulse for starting a discharge is generated by a corona discharge occurring between a mesh electrode and an auxiliary electrode placed behind the mesh electrode.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19541031A1 (en) * 1994-11-04 1996-05-09 Mitsubishi Electric Corp Pulsed excimer laser device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19541031A1 (en) * 1994-11-04 1996-05-09 Mitsubishi Electric Corp Pulsed excimer laser device
US5708676A (en) * 1994-11-04 1998-01-13 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Discharge excitation type pulse laser apparatus

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