JPS63304683A - エキシマレ−ザ−装置 - Google Patents
エキシマレ−ザ−装置Info
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- JPS63304683A JPS63304683A JP62139585A JP13958587A JPS63304683A JP S63304683 A JPS63304683 A JP S63304683A JP 62139585 A JP62139585 A JP 62139585A JP 13958587 A JP13958587 A JP 13958587A JP S63304683 A JPS63304683 A JP S63304683A
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- JP
- Japan
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- discharge
- capacitor
- sustainer
- circuit
- laser
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- Pending
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 16
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 abstract description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
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- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/097—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser
- H01S3/0971—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、スパイカーサステイナ一方式のエキシマレー
ザ−装置に関する。
ザ−装置に関する。
エキシマレーザ−のパルス出力と効率とを同時にかつ最
大にするために、放電を開始させるための過電圧を得る
放電開始回路（スパイカー回路と呼ばれる）と、その後
に定常放電をさせる放電維持回路（サステイナ−回路と
呼ぶ）とを分離し、両者を備えた放電型エキシマレーザ
−装置が最近提案された（Ｗ、 Ｈ，Ｌｏｎｇ ｅｔ
ａｌ、 、 Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ。
大にするために、放電を開始させるための過電圧を得る
放電開始回路（スパイカー回路と呼ばれる）と、その後
に定常放電をさせる放電維持回路（サステイナ−回路と
呼ぶ）とを分離し、両者を備えた放電型エキシマレーザ
−装置が最近提案された（Ｗ、 Ｈ，Ｌｏｎｇ ｅｔ
ａｌ、 、 Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ。
Ｌｅｔｔ、 ４３ （８） ｐ、７３５ ０ｃｔ、 １
９８３ 参照）。この装置はスパイカーサステイナ一
方式と呼ばれ、第５図に示す構造を有する。
９８３ 参照）。この装置はスパイカーサステイナ一
方式と呼ばれ、第５図に示す構造を有する。
第５図に於いて、１ａ、１ｂは１対の主放電電極、Ｐｌ
は高インピーダンスのスパイカー電源で、そのインピー
ダンス値は予備電離直後の主放電電極１ａ、ｌｂ間のレ
ーザーガスのインピーダンス値と同じくらいにとる。Ｐ
２は、Ｐｌに較べ低インピーダンスで、発生する電圧も
Ｐｌより低いサステイナ−電源を表す。ＧＳＷＩはスパ
ークギャップ、レールギャップ、サイラトロン等のスパ
イカー回路用スイッチング素子、同じくＧＳＷ２はサス
テイナ−回路のスイッチング素子である。
は高インピーダンスのスパイカー電源で、そのインピー
ダンス値は予備電離直後の主放電電極１ａ、ｌｂ間のレ
ーザーガスのインピーダンス値と同じくらいにとる。Ｐ
２は、Ｐｌに較べ低インピーダンスで、発生する電圧も
Ｐｌより低いサステイナ−電源を表す。ＧＳＷＩはスパ
ークギャップ、レールギャップ、サイラトロン等のスパ
イカー回路用スイッチング素子、同じくＧＳＷ２はサス
テイナ−回路のスイッチング素子である。
このレーザー装置を動作させるには、まず、主放電電極
１ａ、ｌｂ間のレーザーガスをＸ線や別のレーザー装置
の紫外線で予備電離してやる。然る後に、スイッチング
素子ＧＳＷＩを閉じると、スパイカー回路が働き、１ａ
、ｌｂ間で放電が開始される。これによって１ａ、■ｂ
間のレーザーガスのインピーダンスが下がる。ここでス
イッチング素子ＧＳＷ２を閉じると、電源Ｐ２とのイン
ピーダンス整合がとれ、サステイナ−回路が動作して、
１ａ、ｌｂ間に効率よ（エネルギーが供給され、主放電
が始まり、レーザー発振が起る。
１ａ、ｌｂ間のレーザーガスをＸ線や別のレーザー装置
の紫外線で予備電離してやる。然る後に、スイッチング
素子ＧＳＷＩを閉じると、スパイカー回路が働き、１ａ
、ｌｂ間で放電が開始される。これによって１ａ、■ｂ
間のレーザーガスのインピーダンスが下がる。ここでス
イッチング素子ＧＳＷ２を閉じると、電源Ｐ２とのイン
ピーダンス整合がとれ、サステイナ−回路が動作して、
１ａ、ｌｂ間に効率よ（エネルギーが供給され、主放電
が始まり、レーザー発振が起る。
しかしながら、従来の技術は、予備電離にＸ線を利用し
ている為、その発生装置等が加わって装置全体が大型化
する問題点があった。
ている為、その発生装置等が加わって装置全体が大型化
する問題点があった。
本発明は、この問題点に鑑みてなされたもので、小型の
スパイカーサステイナ一方式の放電型エキシマレーザ−
装置を得ることを目的とする。
スパイカーサステイナ一方式の放電型エキシマレーザ−
装置を得ることを目的とする。
上記問題点の解決の為に、本発明は、予備電離は紫外線
スパークやコロナ放電を利用した自動予備電離方式とし
たものである。
スパークやコロナ放電を利用した自動予備電離方式とし
たものである。
自動予備電離回路自身は、スパイカーサステイナ一方式
以外のエキシマレーザ−装置に使用されており、入手は
容易である。この回路は放電開始回路に挿入する。
以外のエキシマレーザ−装置に使用されており、入手は
容易である。この回路は放電開始回路に挿入する。
ギャップ、レールギャンプ、サイラトロン等は、高速繰
り返しが難しく、寿命が短いという難点があるので、半
導体スイッチング素子例えば単一サイリスク又は複数サ
イリスタの組合わせを使用したものが好ましい。
り返しが難しく、寿命が短いという難点があるので、半
導体スイッチング素子例えば単一サイリスク又は複数サ
イリスタの組合わせを使用したものが好ましい。
〔実施例１〕
第１図は、本発明の第１の実施例であって、容量移行型
励起回路とスパーク予備電離を用いている。１ａ、１ｂ
は１対の主放電電極、２ａ、２ｂはその横に配置された
予備電離用スパークギャップ列、３．４はキャパシター
、ＳＳＷはスパイカー回路用のサイリスタ等の半導体ス
イッチング素子、Ｌｌ、Ｌ２はインダクタンス、Ｐ２は
サステイナ−電源を表す。
励起回路とスパーク予備電離を用いている。１ａ、１ｂ
は１対の主放電電極、２ａ、２ｂはその横に配置された
予備電離用スパークギャップ列、３．４はキャパシター
、ＳＳＷはスパイカー回路用のサイリスタ等の半導体ス
イッチング素子、Ｌｌ、Ｌ２はインダクタンス、Ｐ２は
サステイナ−電源を表す。
スパイカー電源はＰｌで示してあり、点線で囲った全体
を意味し、Ｐ２に比べ高インピーダンスであり、また高
電圧を発生する。これを動作さセるには次のようにする
。まず、Ｌｌを介し、キャパシター３を充電した後、ス
イッチＳＳＷを閉じると、キャパシター３の電荷はキャ
パシター４に移行する。この時、スパークギャップ列２
ａ。
を意味し、Ｐ２に比べ高インピーダンスであり、また高
電圧を発生する。これを動作さセるには次のようにする
。まず、Ｌｌを介し、キャパシター３を充電した後、ス
イッチＳＳＷを閉じると、キャパシター３の電荷はキャ
パシター４に移行する。この時、スパークギャップ列２
ａ。
２ｂ間にアーク放電が生じ、そこで発生した紫外線によ
り、主放電電極１ａ、ｌｂ間のレーザーガスが予備電離
される。これと同時に１ａ、１ｂ間にはキャパシター４
の両端にかかるのと同じ高電圧が発生し、これによって
予備電離されたレーザーガスは、ｌａ、ｌｂ間で絶縁破
壊を起し、放電が開始される（スパイカー動作）。
り、主放電電極１ａ、ｌｂ間のレーザーガスが予備電離
される。これと同時に１ａ、１ｂ間にはキャパシター４
の両端にかかるのと同じ高電圧が発生し、これによって
予備電離されたレーザーガスは、ｌａ、ｌｂ間で絶縁破
壊を起し、放電が開始される（スパイカー動作）。
放電が始まり、レーザーガスのインピーダンスが下がる
と、今度はレーザーガスとサステイナ−電源Ｐ２とのイ
ンピーダンス整合がとれるのでＰ２から効率よ（電流が
供給され、そのエネルギーにより主放電が維持され、レ
ーザー発振が起こる（サステイナ−動作）。
と、今度はレーザーガスとサステイナ−電源Ｐ２とのイ
ンピーダンス整合がとれるのでＰ２から効率よ（電流が
供給され、そのエネルギーにより主放電が維持され、レ
ーザー発振が起こる（サステイナ−動作）。
〔実施例２〕
第２図は、スパイカー回路にＬＣ反転回路を組み込んだ
例である。動作は以下の通りである。まずし、とＬ２を
介してキャパシタ３．４を充電する。次に、ＳＳＷを閉
じると、キャパシター３の＝４− 電荷は、ギャップ２ｂ、２ａ、インダクタンスＬ１、ス
イッチＳＳＷの回路を通り反転する（ＬＣ反転）。これ
でキャパシター３．４は同じ向きに充電され、その合計
した電圧がインダクタンスＬ３を介して主放電電極１ａ
、１ｂ間に印加され、且つ、キャパシター３の電荷はギ
ャップ２ａ、２ｂ間を通る際に、１ａ、１ｂ間のレーザ
ーガスを予備電離する。これ以降の動作は実施例１と同
じである。
例である。動作は以下の通りである。まずし、とＬ２を
介してキャパシタ３．４を充電する。次に、ＳＳＷを閉
じると、キャパシター３の＝４− 電荷は、ギャップ２ｂ、２ａ、インダクタンスＬ１、ス
イッチＳＳＷの回路を通り反転する（ＬＣ反転）。これ
でキャパシター３．４は同じ向きに充電され、その合計
した電圧がインダクタンスＬ３を介して主放電電極１ａ
、１ｂ間に印加され、且つ、キャパシター３の電荷はギ
ャップ２ａ、２ｂ間を通る際に、１ａ、１ｂ間のレーザ
ーガスを予備電離する。これ以降の動作は実施例１と同
じである。
〔実施例３〕
第３図は本発明の第３の実施例であって、コロナ予備電
離方式を用いている。まず、インダクタンスＬ、を介し
てキャパシター３を充電する。次に、半導体スイッチン
グ素子ＳＳＷを閉じると、キャパシター３の電荷は、キ
ャパシター４に移行する。このとき、誘電体１ｄに囲ま
れている補助電極１ｃも高電位になるので、補助電極Ｉ
Ｃとメツシュ電極１ｂとの間でコロナ放電が生じ、ここ
で発生した紫外線により、主放電電極１ａ、１ｂの間の
レーザーガスが予備電離される。以下の動作は、実施例
１と同じである。
離方式を用いている。まず、インダクタンスＬ、を介し
てキャパシター３を充電する。次に、半導体スイッチン
グ素子ＳＳＷを閉じると、キャパシター３の電荷は、キ
ャパシター４に移行する。このとき、誘電体１ｄに囲ま
れている補助電極１ｃも高電位になるので、補助電極Ｉ
Ｃとメツシュ電極１ｂとの間でコロナ放電が生じ、ここ
で発生した紫外線により、主放電電極１ａ、１ｂの間の
レーザーガスが予備電離される。以下の動作は、実施例
１と同じである。
なお、以上の実施例１〜３にあっては、サステイナ−電
源Ｐ２を直接主放電電極に接続しているが、Ｐ２とスパ
イカー回路動作後のレーザーガスとのインピーダンス整
合を崩さない範囲で、Ｐ２と１ａとの間にインダクタン
スを入れて、主放電の電流が急激に１ａ、ｌｂ間に流れ
、主放電のグロー放電がアーク放電に移行することを防
ぐことも可能である。
源Ｐ２を直接主放電電極に接続しているが、Ｐ２とスパ
イカー回路動作後のレーザーガスとのインピーダンス整
合を崩さない範囲で、Ｐ２と１ａとの間にインダクタン
スを入れて、主放電の電流が急激に１ａ、ｌｂ間に流れ
、主放電のグロー放電がアーク放電に移行することを防
ぐことも可能である。
また、スパイカー回路の半導体スイッチング素子ＳＳＷ
は、上記実施例中では象徴的にサイリスタ１個の記号で
表したが、これを第４図（Ａ）のように直列または（Ｂ
）のように並列または（Ｃ）のようにマトリックス状に
接続することにより、個々の素子にかかる電圧・電流値
を軽減することも可能である。
は、上記実施例中では象徴的にサイリスタ１個の記号で
表したが、これを第４図（Ａ）のように直列または（Ｂ
）のように並列または（Ｃ）のようにマトリックス状に
接続することにより、個々の素子にかかる電圧・電流値
を軽減することも可能である。
以上のように、本発明によれば、予備電離回路をスパイ
カー回路に内蔵しているので、別の予備電離装置（Ｘ線
源又は別のレーザー装置等）を用意し、また同期をとる
必要がないので、システム（レーザー装置）の小型化が
図れる効果がある。
カー回路に内蔵しているので、別の予備電離装置（Ｘ線
源又は別のレーザー装置等）を用意し、また同期をとる
必要がないので、システム（レーザー装置）の小型化が
図れる効果がある。
第１〜３図は本発明の第１〜第３の実施例の回路図であ
る。 第４図は半導体スイッチング素子の組合せ例を示す概念
図である。 第５図は従来例の回路図である。 〔主要部分の符号の説明〕 １ａ、１ｂ・・・主放電電極； １ｃ・・・補助電極；
ｌｄ・・・誘電体層
る。 第４図は半導体スイッチング素子の組合せ例を示す概念
図である。 第５図は従来例の回路図である。 〔主要部分の符号の説明〕 １ａ、１ｂ・・・主放電電極； １ｃ・・・補助電極；
ｌｄ・・・誘電体層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 放電開始回路と放電維持回路を備えた放電型エキシマレ
ーザー装置に於いて、 前記放電開始回路に自動予備電離回路を設けたことを特
徴とする装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62139585A JPS63304683A (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | エキシマレ−ザ−装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62139585A JPS63304683A (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | エキシマレ−ザ−装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63304683A true JPS63304683A (ja) | 1988-12-12 |
Family
ID=15248691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62139585A Pending JPS63304683A (ja) | 1987-06-03 | 1987-06-03 | エキシマレ−ザ−装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63304683A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0467693A (ja) * | 1990-07-09 | 1992-03-03 | Mitsubishi Electric Corp | 放電励起レーザ装置 |
| JPH0468584A (ja) * | 1990-07-09 | 1992-03-04 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ発振装置 |
| JPH04133379A (ja) * | 1990-09-25 | 1992-05-07 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ用スイッチ |
| JPH04177776A (ja) * | 1990-11-09 | 1992-06-24 | Mitsubishi Electric Corp | 繰返し発振エキシマレーザ装置 |
-
1987
- 1987-06-03 JP JP62139585A patent/JPS63304683A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0467693A (ja) * | 1990-07-09 | 1992-03-03 | Mitsubishi Electric Corp | 放電励起レーザ装置 |
| JPH0468584A (ja) * | 1990-07-09 | 1992-03-04 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ発振装置 |
| JPH04133379A (ja) * | 1990-09-25 | 1992-05-07 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ用スイッチ |
| JPH04177776A (ja) * | 1990-11-09 | 1992-06-24 | Mitsubishi Electric Corp | 繰返し発振エキシマレーザ装置 |
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