KR20010012603A - 일체식 전치 전리장치를 갖는 소형의 엑시머 레이저 절연체 - Google Patents

일체식 전치 전리장치를 갖는 소형의 엑시머 레이저 절연체 Download PDF

Info

Publication number
KR20010012603A
KR20010012603A KR1019997010562A KR19997010562A KR20010012603A KR 20010012603 A KR20010012603 A KR 20010012603A KR 1019997010562 A KR1019997010562 A KR 1019997010562A KR 19997010562 A KR19997010562 A KR 19997010562A KR 20010012603 A KR20010012603 A KR 20010012603A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cathode
insulating plate
capacitor
plate
laser
Prior art date
Application number
KR1019997010562A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100545484B1 (ko
Inventor
왓손톰아서
파틀로윌리암노만
Original Assignee
아킨스 로버트 피.
사이머 인코포레이티드
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 아킨스 로버트 피., 사이머 인코포레이티드 filed Critical 아킨스 로버트 피.
Publication of KR20010012603A publication Critical patent/KR20010012603A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100545484B1 publication Critical patent/KR100545484B1/ko

Links

Classifications

    • 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
    • H01S3/0979Gas dynamic lasers, i.e. with expansion of the laser gas medium to supersonic flow speeds
    • 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
    • H01S3/09713Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited with auxiliary ionisation, e.g. double discharge excitation
    • H01S3/09716Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser transversely excited with auxiliary ionisation, e.g. double discharge excitation by ionising radiation
    • 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
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/03Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H01S3/038Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
    • 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
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/03Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H01S3/038Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
    • H01S3/0385Shape
    • 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
    • H01S3/14Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/22Gases
    • H01S3/223Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms
    • H01S3/225Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms comprising an excimer or exciplex
    • 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
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/03Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H01S3/038Electrodes, e.g. special shape, configuration or composition
    • H01S3/0384Auxiliary electrodes, e.g. for pre-ionisation or triggering, or particular adaptations therefor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

전치전리장치가 캐소드 절연플레이트(501)와 일체식으로 되어 있는 전치전리시스템이 제공된다. 캐소드 절연플레이트(501)는 캐소드(106)와 꼭 맞추어져 있는 앞면에 머신닝이 되고 절연체 앞면과 실질적으로 동일평면에 있게 된다. 절연플레이트(501)의 뒷면은 캐소드(106)의 장축과 평행하게 구동하는 한 쌍의 슬롯을 포함한다. 전치전리 로드(305)는 이들 슬롯내에 위치되고, 슬롯은 캐소드(106)와 거의 인접한 로드(305)에 위치하기에 충분한 깊이를 갖는다. 로드를 접지로 유지함으로써, 커패시터는 로드(305)와 캐소드(106) 사이의 절연플레이트(501)가 커패시터의 절연물질로서 작용하도록 형성되어 있다. 전압 펄스가 인가될 때, 용량성 코로나 방전은 전극근처 영역에서 가스를 전치전리시키도록 형성된다.

Description

일체식 전치전리장치를 갖는 소형의 엑시머 레이저 절연체{COMPACT EXCIMER LASER INSULATOR WITH INTEGRAL PRE-IONIZER}
레이저는 넓리 사용되고 있으며 다양한 응용으로 확장되고 있다. 예를 들면, 레이저는 동맥에서 플라크를 제거하는, 또는 눈에서 떼어지거나 찢겨진 망막을 치료하는 등의 다양한 의학적 응용에 사용된다. 레이저는 또한 전기회로의 패턴을 반도체층 표면위에 만들고 반도체의 소정 위치에 구멍을 뚫는 반도체 제조에 사용된다. 레이저는 파장의 좁은 대역에서 높은 세기의 결맞음 방사선을 생성하기 때문에 위의 응용 및 다른 응용에서 유용하다.
레이저에서 캐소드와 애노드 사이에 방전이 생성될 때, 레이저 시스템은 공동에서 가스의 화학작용 및 전리화를 용이하게 하도록 레이저에서의 가스를 전치전리시키는 서브시스템을 일반적으로 포함한다. 전치전리는 코로나 방전이 공동에서의 가스로 나아가게 되는 적어도 하나의 튜브를 포함한다. 코로나 방전은 튜브외측의 적어도 하나의 도체와 튜브 내측의 도체사이에 전압펄스가 바람직하게 인가될 때 일어난다. 부싱은 절연된 관계에서 튜브를 지지하기 위해 튜브의 단부 근처에 배치된다. 부재는 레이저에서의 특정위치에 튜브를 위치시키기 위해 튜브와 결합되어 있다.
현재 유용한 전치전리장치는 약간의 고유 단점을 가진다. 많은 시스템에서 부싱은 튜브와 동질이 아니기 때문에 접착제로 튜브에 부싱을 부착하는 것이 요구된다. 접착제가 코로나 환경의 영향아래에서 열화되는 경향이 있기 때문에, 이것은 특히 시간의 확대된 주기이상에서 전치전리장치의 사용을 제한하게 한다. 이러한 접착제 열화는 레이저 가스를 유독하게 만들기 때문에 더 잦은 가스의 교체가 요구된다. 접착제는 또한 커패시터 플레이트 사이의 유전체와 같은 튜브를 포함한 커패시터의 플레이트 사이에 인가될 수 있는 전압을 제한한다.
미특허번호 5337330의 "레이저용 전치전리장치"에 진보된 전치전리화 튜브가 개시되어 있다. 개시된 튜브는 어느 한쪽 단부에 부싱을 포함하며 부싱은 튜브와 동질이다. 동질의 튜브는 접착제 열화를 피하게 한다. 그러나 이러한 시스템은 이전 시스템과 같이, 여전히 부싱 어셈블리와 튜브에 대한 충분한 공간을 제공해야 하므로 과다한 길이의 공동을 요구한다. 추가로 요구되는 길이는 전체 효율을 낮춰서 출력전력을 낮춘다.
앞서 말한 것으로부터, 레이저 전극 어셈블리를 넘어서 확장되지 않은 전치전리장치가 바람직함이 명백해 진다.
본 발명은 일반적으로 레이저에 관한 것이고, 특별하게는 엑시머 레이저 시스템에서 가스를 전치전리시키는 장치에 관한 것이다.
도 1 은 종래기술에 따른 전치전리장치를 포함한 엑시머 레이저의 단부구조도,
도 2는 레이저 공동에서 분리된 특정 캐소드/전치전리 어셈블리의 투시도,
도 3은 도 2에 도시된 캐소드/전치전리 어셈블리의 단면도,
도 4는 종래기술에 따른 전체 캐소드/전치전리 어셈블리의 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 주 절연체플레이트의 설명도,
도 6은 바람직한 실시예의 절연체플레이트의 상세단면도,
도 7은 본 발명의 특정실시예의 설명도,
도 8은 도 5에 도시된 절연플레이트의 투시도.
(발명의 개요)
본 발명은 전치전리장치 구성요소가 캐소드 절연플레이트와 일체식으로 되어 있는 전치전리시스템을 제공한다. 캐소드 절연플레이트는 앞면에 머신닝된 오목 영역을 포함한다. 캐소드는 오목 영역과 끼워맞춤되어 있고 실질적으로 절연체 앞면과 동일평면에 있다. 캐소드의 오목진 장착으로 인하여, 전위구조를 거의 접지시키기 위해 트래킹하거나 아크되는 것을 막는 충분한 전기절연을 유지시키면서, 절연플레이트의 간격이 축소될 수 있다.
절연플레이트의 뒷면은 캐소드의 장축과 평행하게 구동하는 한 쌍의 슬롯을 포함한다. 전치전리로드(rod)는 이들 슬롯내에 끼워맞춤되어 있고 슬롯은 로드가 캐소드의 단부와 거의 인접해 위치되도록 충분한 깊이를 갖는다. 접지 전위에서 로드를 유지함으로써, 로드와 캐소드 사이의 절연플레이트물질이 커패시터의 절연물질역활을 하도록 커패시터가 형성된다. 따라서 절연물질은 용량성 코로나 방전을 지원할 수 있는 특성을 가져야 한다.
바람직한 실시예에서, 전치전리 로드는 뒷면을 따라 접지되도록 전기적으로 결합되어 있다. 로드는 캐소드와 거의 동일한 길이이고 절연플레이트를 넘어 확장하지 않는다. 이러한 배치가 주어지면, 레이저 공동은 실질적으로 길이가 축소되어, 출력 전력 및 작동효율을 향상시킨다.
제 2 의 바람직한 실시예에서, 절연플레이트의 뒷면은 스탠드-오프를 사용하지 않고도 공동 하우징에 직접 장착될 수 있다. 이것은 부가 와이어를 사용하지 않고도 접지 전위로 유지되는 공동 하우징과, 전치전리 로드가 직접 접촉할 수 있게 한다.
본 발명의 이점 및 성질의 추가 이해는 남아있는 부분의 명세서와 도면을 참조로 현실화될 것이다.
종래기술의 일실시예에서, 일반적으로 100에 도시된 레이저는 도 1에 파선으로 표시된 공동내에 배치되어 있다. 이 레이저의 일반적인 구성은 미특허 4959840(레이저의 벽과 절연관계로 장착되어 있는 전극을 포함하는 콤팩트 엑시머 레이저), 미특허5033055(콤팩트 엑시머 레이저), 및 미특허5377330(레이저용 전치전리장치)에 개시되어 있는 것과 대응될 수 있고, 모두가 임의 또는 전반적인 목적을 참조로 구현되고, 이러한 응용의 양수인에게 일반적으로 양도되어있다.
레이저(100)는 공동(104)에 배치되어 있고, 제 1 방향으로 서로로부터 분리되어 있는 애노드(104) 및 캐소드(106)를 포함한다. 애노드(104)는 전기적으로 접지될 수 있다. 전기전도성 부재(108)는 캐소드(106)에서 전기전도성 블록(110)으로 전기적인 연속성을 제공한다. 가스는 공동안에 배치되어 있다. 시스템의 한 형태에서, 가스는 크립톤(Kr) 및 불소(F2)일 수 있다. 대안적으로, 다른 가스가 사용될 수 있다. 가스는 공동(102)내에서 위치(112)에 점으로 구조적으로 표시되었다. 가스(112)는 재순환될 수 있고 재순환동안 정제될 수 있다.
전압 펄스가 애노드(104) 및 캐소드(106) 사이의 전압원(114)으로부터 인가될 때(캐소드가 전압이 높은 것이 바람직하다), 방전이 캐소드와 애노드 사이에 만들어진다. 이러한 방전은 가스(112)를 전리화시키고 화학작용이 가스들간에 만들어지게 한다. 예를 들면, 공동(102)내에 Kr 및 F2는 화학적으로 반응하여 크립톤 불소화물(KrF)을 만든다. 이러한 화학반응이 발생할 때, 광형태의 에너지가 공동(102)에서 특정파장으로 생성된다. 결맞음 에너지가 높은 세기 및 좁은 빔으로 만들어진다. 이것은 공동에서 윈도를 통과하여 나아간다(도시 생략).
116으로 일반적으로 표시된 전치전리장치는 자외선을 도입함으로써 가스( 112)의 전리화를 용이하게 하도록 공동(102)내에 배치된다. 각각의 전압펄스가 애노드(104) 및 캐소드(106) 사이에 인가되기 전에 자외선은 가스로 코로나 방전에 의해서 만들어진다. 코로나 방전으로 방사된 방사선의 방향은 방사방향을 가르키도록 선 단부에 화살표를 가진 웨이브선(118)에 의해 도 1 에 도시적으로 나타나 있다.
전치전리장치(116)는 전극(104,106)사이에 배치될 수 있고, 제 1 방향에 바람직하게 수직인 제 2 횡방향에서 서로로부터 분리될 수 있다. 전치전리장치 (116)는 제 1 및 제 2 방향에 바람직하게 수직인 제 3 횡방향으로 공동(102)까지 확장된다. 전극(104,106)은 또한 제 3 방향에서 공동(102)으로 확장한다. 제 3 방향은 도 1의 지면속으로 들어가는 방향이다.
도 2는 레이저 공동에서 분리된 특정 캐소드/전치전리장치 어셈블리의 투시도이다. 전치전리장치(116)는 캐소드(106)의 어느 한쪽에서와 캐소드(106)와 동일한 방향으로 구동한다. 각각의 전치전리장치는 고유전상수 및 고절연강도를 제공하는 적절한 물질로 만들어진 중공 튜브(201)를 포함한다. 튜브(201)는 다결정 투과성 알루미늄 산화물과 같은 세라믹 물질이 바람직하다.
부싱(203)은 튜브(201)의 어느 한 쪽에 배치된다. 부싱(203)물질은 튜브 (201)물질과 동질인 것이 바람직하다. 튜브(201)물질과 부싱(203)물질이 동일한 것이 더욱 바람직하다. 튜브(201)와 부싱(203)은 한 덩어리의 물질로 제조되기 때문에, 동일한 고절연특성을 이룰 수 있고, 튜브(201)와 부싱(203)사이에 임의의 접착제가 필요없게 된다.
전기전도체(205)는 튜브(201)내에 배치된다. 전도체(205)는 접지로 유지된 레이저 하우징과 전기적으로 결합된 것이 바람직하다. 전기전도체(207)는 튜브 (201)의 표면위에 배치되고, 부싱(203)사이와 전극(106)의 거의 전체길이로 나아간다.
전도체(207)는 적당한 힘으로 결합튜브(201)의 면에 대항하도록 배치되어 구속되어 있는 탄성 스프링의 형태일 수 있다. 전도체(207)는 캐소드(106)의 전위로 유지된다. 부싱(203)은 전도체(207)에서 레이저 하우징으로 튜브(201)를 따라서 방전 및 아크하는 것을 막는다.
튜브(201)는 수개의 위치부재(209)에의해 전도체(207)의 반대편 적절한 위치에 놓여진다. 도 3은 위치(AA)에서 캐소드/전치전리장치 어셈블리의 단면도이다. 위치부재(209)는 전도체(207)의 반대편 튜브(201)를 갖는다. 위치부재(209)는 절연물질로 제조된다. 부재(209)는 또한 도전성물질로 이루어질 수 있으나, 이러한 배치는 다운스트림 아크를 일으킬 수 있다. 전도성 위치부재는 또한 부재를 직접 둘러싼 영역에서 코로나 방전의 형성과 인터페이스될 수 있다.
전기전도체(205,207)는 커패시터의 제 1 및 제 2 플레이트를 정의한다. 튜브(201)는 커패시터의 플레이트사이에 절연물질을 공급한다. 캐소드 전위와 같은 전기전도체 (207)에 높은 전압을 인가하고, 전기전도체(205)는 접지된 것이 바람직하다. 튜브(201)의 절연물질은 유전파괴없이 용량성 코로나 방전을 유지시키는 특성을 갖는다.
전압원(114)으로부터 전압 펄스가 전기전도체(205,207)사이에 인가될 때, 전기적인 충전은 코로나 방전(도 1에 웨이브선(118)에 의해 표시됨)이 튜브(201)의 면에서부터 만들어지도록 한다. 이들 코로나 방전은 가스(112)가 위치되어 있는 공간으로 나아가는 방사선을 방출한다. 전압 펄스가 애노드(104)와 캐소드(106)사이에 만들어질 때, 가스의 전리화가 용이해지도록 방사선은 가스(112)를 전치전리시킨다.
도 3에 도시된 특정 캐소드 어셈블리에서, 캐소드(106)는 스페이서(301)에 장착된다. 스페이서(301)는 캐소드(106)와 주 절연체 플레이트(303) 사이로 확장한다. 주 절연체 플레이트(303)는 알루미늄 산화물과 같은 세라믹으로 만들어지는 것이 바람직하다. 스페이서(301)는 금속 로드(305)로부터 캐소드(106)에 전기적 접속을 제공한다. 각각의 금속로드(305)는 세라믹과 같은 물질로 만드는 것이 바람직한 절연 부싱(307)을 둘러싼다. 주 절연체 플레이트(303)는 캐소드(106)를 접지 전위로 유지되는 것이 바람직한 레이저 하우징(102)의 벽과 전기적으로 절연시킨다. 절연체 플레이트(303)는 적절한 방전을 캐소드(106)와 애노드(104) 사이에 발생시키는 것을 보장한다.
높은 전압이 로드(305)에 접속된 높은 전압을 통해서 캐소드(106)에 인가될 때, 주 절연체 플레이트(303)의 표면위에서 하우징(102)의 접지된 벽으로 원하지 않는 전류가 흐르는 경향이 있다. 절연체(303)가 이들 전류흐름에 얼마나 잘 저항하는가는 부분에서의 거리(멀수록 더 좋은)에 달려있으며, 접지된 하우징 웰(102)에 주 절연체의 면이 얼마나 가까운가(역시 멀수록 더 좋은)에 달려있다.
바람직하게 하우징(102)의 벽은 아래방향으로 확장한 부분을 포함하여, 주절연체(303)가 하우징 웰로부터 스탠드 오프되거나 또는 상대적으로 플로트되게 한다.
주어진 절연체 크기에 대해, 하우징(102)에 대해서 플로팅 절연체(303)는 최대화하고, 거리 기생전류는 접지 전위에서 유지된 하우징(102)에 이르도록 흘러야 한다. 부가적으로 접지된 하우징(102) 과 주 절연체 플레이트(303) 면이 일정간격을 두고 떨어진 것은 기생표면전류와 접지 사이의 용량결합을 감소시킨다. 매우 단기간동안 여기가 적용되는 단펄스 레이저에서, 표면전류와 접지 사이의 용량결합은 전류의 흐름을 강화시킨다. 주절연체(303)를 하우징(102)에서 간격을 두고 떨어트림으로써, 용량결합 및 기생전류흐름을 감소시킨다.
도 4는 종래기술에 따른 전체 캐소드/전치전리장치 어셈블리의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 다일 캐소드(106)가 3 세트의 5개 전도성 로드(305)에 결합된다. 각각의 세트의 전도성 로드(305)는 단일 전도성 스페이서(301)를 통해 결합되어 있다. 3개의 주 절연체 플레이트(303)가 도시되어 있지만, 더 큰 단일 절연플레이트가 대신 사용될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 주 절연체 플레이트(501)의 설명도이다. 종래기술에서와 같이, 플레이트(501)가 알루미늄과 같은 세라믹으로 제조되는 것이 바람직하다. 캐소드(106)는 플레이트(501)의 오목 영역내에 꼭 맞추어 있다. 일련의 홈(503)이 플레이트(501)로 머신닝된다.
도 6은 바람직한 실시예의 절연체 플레이트(501) 상세단면도이다. 도 3에 도시된, 전도성 스패이서를 가진 위의 절연체 플레이트(303)에 캐소드가 장착되어 있는 종래기술과 비교했을 때, 본 발명의 캐소드는 절연 플레이트(501)의 오목 영역(601)내에 거의 완벽하게 파묻힌다. 이러한 배치는 캐소드를 전기적으로 절연시키게 하므로, 캐소드는 레이저 하우징과 같은 접지 전위에 있는 면에 더 근접해서 배치될 수 있게 한다. 홈)은 절연체 플레이트(501)의 전기절연 능력을 추가로 강화시는데 사용된다. 제조시간 및 비용을 최소화시키기 위해서는 홈이 없는 것이 바람직하다. 복수의 홈(503)이 만일 요구된다면, 레이저의 특정 디자인으로 구동될 수 있다. 접지 전위로 유지되는 임의의 부재, 및/또는 전류를 운반하는 임의의 부재와 캐소드와의 근접성이 주요 인자이므로 레이저 시스템의 전체크기에 영향을 준다. 추가로, 캐소드에 영향을 주는 높은 전압 펄스의 양은 홈(503)의 설계에 인자가 된다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 종래기술의 도 3에 도시된 스페이서 (301)와 같은 전도성 스페이서가 필요없다. 대신, 캐소드(106)는 전기적 로드(307)에 집적 결합된다. 전과 같이, 로드(305)는 절연체(307)로 절연되어 있다.
전치전리 와이어(603)는 절연플레이트(501)의 뒷면에 형성된 홈(605)내에 유지되어 있다. 종래기술에서와 같이, 와이어(603)는 접지 전위로 유지되는 것이 바람직하다. 도 7은 본 발명의 제 2 실시예이다. 이 실시예에 있어서, 절연 플레이트(501)는 공동 하우징(701)의 영역에 집적 결합되어 있다. 전치전리 부재(703)는 홈(605)내에 있다. 이 실시예에서, 전치전리 부재(703)는 하우징과 접촉하고 있어서, 접지 전위로 유지된다. 따라서 이 실시예는 전치전리 로드를 접지 전위로 유지되는 다른 부재나 하우징중 어느 하나에 결합하는 와이어가 필요없으므로, 레이저 시스템의 요구크기를 추가로 줄일 수 있다.
절연플레이트(501)의 뒷면에 전치전리 와이어의 일체식 구성으로 인하여, 레이저의 전반적인 길이가 상당히 짧아질 수 있다. 길이 감소의 결과로, 레이저 작동 효율과 출력전력은 향상된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 종래기술접근은 튜브(201)의 양쪽 단부가 부싱(203)에 결합되는 것이 필요했다. 부싱(203)은 전치전리 와이어(205)와 절연될 필요가 있기 때문에, 와이어(205)에서 전기적 전도체(207) 또는 어는 한쪽 전극(106)으로 방전되는 것을 막았다. 부싱(203)의 추가는 레이저 공동을 상당히 길게 하기 때문에, 레이저 효율 및 출력전력을 감소시킨다.
도 7에 도시된 실시예의 전치전리 와이어(603) 또는 전치전리 로드(703)는 캐소드(106)의 장축에 대응하는 방향으로 절연 플레이트(501)를 넘어 확장하지 않기 때문에, 본 발명은 부싱(203)과 동일한 구성요소를 요구하지 않는다. 이것은 더 콤팩트하므로, 더 효율적인 레이저 시스템이 된다.
향상된 작동효율의 이점외에도, 본 발명은 또한 더욱 단순하기 때문에 설계비용을 줄인다. 예를 들면, 도 7에 도시된 실시예는 전치전리 튜브(201), 부싱(203), 전도성 부재(207), 전치전리 튜브 서포트(209), 또는 전도성 스페이서(301)가 분리될 필요가 없다. 추가로, 본 발명의 오목진 캐소드 설계로 인하여, 절연 플레이트(501)는 종래기술의 절연플레이트 만큼 폭넓을 필요가 없기 때문에, 플레이트 제조에 필요한 세라믹 물질의 크기를 감소시킨다.
도 8은 절연 플레이트(501)의 투시도이다. 본 특정실시예에서, 플레이트의 어느 한쪽 단부에 플레이트(501)로 작은 채널(801)이 끼어들기 때문에, 절연 플레이트가 레이저 광공진기과 간섭하지 않도록 한다. 캐소드(106) 바깥면이 주변의 절연플레이트보다 약간 낮기 때문에 채널(801)은 예방조치가 단순하다. 더우기, 광학 클리핑은 캐소드(106)가 다소 부식되는 바와 같이 되고, 바깥쪽 캐소드면은 더욱 오목지게 된다.
기술과 친숙한 이들에 의해서 이해될 바와 같이, 본 발명은 이들의 중요한 특성 및 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로도 구현될 수 있다. 따라서, 여기의 개시 및 설명은 예시적인 것이며, 다음 청구항에서 진술되어질 본 발명의 범주에만 제한되지 않는다.

Claims (18)

  1. 레이저용 전치전리장치에 있어서,
    제 1 표면과 제 2 표면을 구비하고, 유전파괴없이 용량성 코로나 방전을 지원하는 특성을 가진 유전체 물질로 구성된 부재;
    상기 부재의 상기 제 1 표면의 오목 영역;
    상기 제 1 표면의 상기 오목 영역내에 존재하고, 제 1 커패시터 플레이트를 정의하는 제 1 전극;
    상기 부재의 상기 제 2 표면내의 적어도 하나의 오목 영역;
    상기 제 2 표면의 상기 오목 영역내에 존재하고, 제 2 커패시터 플레이트를 정의하는 제 2 전극; 및
    커패시터를 충전하고 상기 부재로부터 코로나 방전을 형성하기 위해 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극사이에 전압을 인가하는 전압원;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전치전리장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전극은 상기 레이저용 캐소드인 것을 특징으로 하는 전치전리장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 캐소드는 제 1 표면과 제 2 표면을 구비하고, 상기 캐소드의 상기 제 1 표면은 상기 부재와 접촉하고, 상기 캐소드의 상기 제 2 표면은 상기 부재의 상기 제 1 표면과 실질적으로 평행한 것을 특징으로 하는 전치전리장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 부재의 상기 제 2 표면내의 상기 오목 영역은 상기 부재의 상기 제 1 표면내의 상기 오목 영역의 길이와 실질적으로 동일한 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 전치전리장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전극은 상기 제 2 전극의 길이와 실질적으로 동일한 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 전치전리장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 부재는 상기 부재의 상기 제 1 표면에 적어도 하나의 연속 홈을 가지며, 상기 홈은 상기 제 1 표면상에서 상기 오목 영역을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 전치전리장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저에서 애노드;
    상기 애노드와 상기 캐소드를 포함한 공동; 및
    상기 공동내의 레이저가능 가스 매체;를 더 포함하며,
    상기 제 1 전극은 상기 레이저에서의 캐소드이고,
    상기 코로나 방전에 의해 방사되는 방사선은, 상기 캐소드와 상기 애노드사이에서 전기적인 방전이 발생할 때, 상기 가스의 전리화를 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 전치전리장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 공동은 상기 부재의 길이와 실질적으로 동일한 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 전치전리장치.
  9. 하우징;
    상기 하우징의 내부 표면에 결합된 절연플레이트;
    상기 절연부재의 제 2 표면에 결합된 캐소드;
    애노드;
    상기 절연플레이트의 상기 제 1 표면내에 형성된 슬롯에 배치되고, 커패시터의 제 1 플레이트를 정의하는 전치전리 구성요소;
    상기 하우징내의 레이저가능 가스 매체; 및
    커패시터를 충전하고 코로나 방전을 형성하기 위해, 상기 캐소드와 상기 전치전리 구성요소사이에 전압을 인가하는 전압원;을 포함하며,
    상기 절연 플레이트의 제 1 표면은 상기 하우징 내부 표면에 결합되고,
    상기 캐소드는 상기 커패시터의 제 2 플레이트를 정의하고, 상기 절연플레이트는 유전체 방전없이 용량성 코로나 방전을 지원하는 특성을 가진 유전체 물질로 구성되고,
    상기 코로나 방전은 상기 레이저가능 가스 매체의 전리화를 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 레이저.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 하우징은 접지전위에 있고, 상기 전치전리 구성요소는 상기 하우징과 전기적으로 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 레이저.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 절연플레이트의 상기 제 2 표면은 오목 형태인 것을 특징으로 하는 레이저.
  12. 제 9 항에 있어서, 적어도 하나의 연속 홈은 상기 절연플레이트내에 형성되고, 상기 캐소드를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 레이저.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 절연플레이트는 제 1 및 제 2 단부를 구비하고, 제 1 채널과 제 2 채널이 상기 절연플레이트내에 형성되고, 상기 제 1 채널은 상기 제 1 단부에서 오목한 상기 제 2 표면으로 뻗어 있고, 상기 제 2 채널은 상기 제 2 단부에서 오목한 상기 제 2 표면으로 뻗어 있고, 상기 제 1 및 제 2 채널은 상기 절연플레이트에 의한 광학 클리핑을 최소화하는 것을 특징으로 하는 레이저.
  14. 레이저용 전치전리장치에 있어서,
    폭, 길이, 제 1 표면, 및 제 2 표면을 가지며, 용량성 코로나 방전을 지원하는 특성을 가진 유전체 물질로 구성된 절연플레이트;
    상기 절연플레이트의 상기 제 1 표면내에 형성되고, 상기 절연플레이트의 길이보다 적은 길이와, 상기 절연플레이트의 폭보다 적은 폭을 가진 오목부;
    상기 오목부내에 존재하고, 제 1 커패시터의 제 1 커패시터 플레이터와 제 2 커패시터의 제 1 커패시터 플레이트를 정의하고, 상기 오목부와 관련된 깊이와 실질적으로 같은 두께를 가진 캐소드;
    상기 절연플레이트의 상기 제 2 표면내에 형성되고, 상기 오목부의 길이와 실질적으로 동일한 길이를 가진 제 1 슬롯;
    상기 절연플레이트의 상기 제 2 표면내에 형성되고, 싱기 오목부의 길이와 실질적으로 동일한 길이를 가진 제 2 슬롯;
    상기 제 1 슬롯내에 끼워맞춤되고, 상기 제 1 커패시터의 제 2 커패시터 플레이트를 정의하고, 접지되어 있는 제 1 전치전리 구성요소;
    상기 제 2 슬롯내에 끼워맞춤되고, 상기 제 2 커패시터의 제 2 커패시터 플레이트를 정의하고, 접지되어 있는 제 2 전치전리 구성요소; 및
    상기 캐소드와 상기 제 1 전치전리 구성요소사이에, 그리고 상기 캐소드와 상기 제 2 전치전리 구성요소사이에 전압을 인가하는 전압원;을 포함하며,
    상기 제 1 슬롯과 상기 제 2 슬롯은 실질적으로 평행하며,
    상기 전압 인가는 상기 캐소드에 근접한 제 1 및 제 2 코로나 방전을 야기하는 것을 특징으로 하는 전치전리장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 절연플레이트의 제 1 표면내에 형성되고, 상기 오목부를 둘러싸는 적어도 하나의 홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전치전리장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 레이저내의 애노드;
    상기 애노드와 상기 캐소드를 포함한 공동; 및
    상기 공동내의 레이저가능 가스 매체;를 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 코로나 방전에 의해 방사된 방사선은, 상기 캐소드와 상기 애노드사이에서 전기적인 방전이 일어날 때, 상기 가스의 전리화를 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 전치전리장치.
  17. 제 14 항에 있어서, 상기 절연플레이트는 제 1 및 제 2 단부를 구비하고, 제 1 채널과 제 2 채널은 상기 절연플레이트내에 형성되고, 상기 제 1 채널은 상기 제 1 단부에서 상기 오목부로 뻗어 있고, 상기 제 2 채널은 상기 제 2 단부에서 상기 오목부로 뻗어 있고, 상기 제 1 및 제 2 채널은 상기 절연플레이트에 의한 광학적 클리핑을 최소화하는 것을 특징으로 하는 전치전리장치.
  18. 제 14 항에 있어서, 상기 절연플레이트는 알루미늄 산화물로 구성된 것을 특징으로 하는 전치전리장치.
KR1019997010562A 1997-05-16 1998-04-03 일체식 예비전리장치를 갖는 소형의 엑시머 레이저 절연체 KR100545484B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/857,395 1997-05-16
US08/857,395 US5818865A (en) 1997-05-16 1997-05-16 Compact excimer laser insulator with integral pre-ionizer
US8/857,395 1997-05-16
PCT/US1998/006688 WO1998052259A1 (en) 1997-05-16 1998-04-03 Compact excimer laser insulator with integral pre-ionizer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010012603A true KR20010012603A (ko) 2001-02-15
KR100545484B1 KR100545484B1 (ko) 2006-01-24

Family

ID=25325904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019997010562A KR100545484B1 (ko) 1997-05-16 1998-04-03 일체식 예비전리장치를 갖는 소형의 엑시머 레이저 절연체

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5818865A (ko)
EP (1) EP0981845A4 (ko)
JP (1) JP3055891B2 (ko)
KR (1) KR100545484B1 (ko)
AU (1) AU6883698A (ko)
TW (1) TW391075B (ko)
WO (1) WO1998052259A1 (ko)

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3796038B2 (ja) * 1997-11-18 2006-07-12 株式会社小松製作所 ガスレーザ発振装置
US6381256B1 (en) 1999-02-10 2002-04-30 Lambda Physik Ag Molecular fluorine laser with spectral linewidth of less than 1 pm
US6650679B1 (en) 1999-02-10 2003-11-18 Lambda Physik Ag Preionization arrangement for gas laser
US6490307B1 (en) 1999-03-17 2002-12-03 Lambda Physik Ag Method and procedure to automatically stabilize excimer laser output parameters
US6424666B1 (en) 1999-06-23 2002-07-23 Lambda Physik Ag Line-narrowing module for high power laser
US6456643B1 (en) 1999-03-31 2002-09-24 Lambda Physik Ag Surface preionization for gas lasers
US6208674B1 (en) * 1998-09-18 2001-03-27 Cymer, Inc. Laser chamber with fully integrated electrode feedthrough main insulator
US6757315B1 (en) 1999-02-10 2004-06-29 Lambda Physik Ag Corona preionization assembly for a gas laser
US6421365B1 (en) 1999-11-18 2002-07-16 Lambda Physik Ag Narrow band excimer or molecular fluorine laser having an output coupling interferometer
US6965624B2 (en) 1999-03-17 2005-11-15 Lambda Physik Ag Laser gas replenishment method
US6389052B2 (en) 1999-03-17 2002-05-14 Lambda Physik Ag Laser gas replenishment method
US6546037B2 (en) 1999-02-10 2003-04-08 Lambda Physik Ag Molecular fluorine laser with spectral linewidth of less than 1 pm
US6463086B1 (en) 1999-02-10 2002-10-08 Lambda Physik Ag Molecular fluorine laser with spectral linewidth of less than 1 pm
US6700915B2 (en) 1999-03-12 2004-03-02 Lambda Physik Ag Narrow band excimer laser with a resonator containing an optical element for making wavefront corrections
US6727731B1 (en) 1999-03-12 2004-04-27 Lambda Physik Ag Energy control for an excimer or molecular fluorine laser
DE29907349U1 (de) 1999-04-26 2000-07-06 Lambda Physik Gmbh Laser zur Erzeugung schmalbandiger Strahlung
US6700908B1 (en) 1999-06-21 2004-03-02 Tui Laser Ag Device for avoiding sliding discharges in pre-ionization in a gas laser with corona discharge
DE19934013C1 (de) * 1999-06-21 2000-08-10 Tui Laser Ag Vorrichtung zur Vermeidung von Gleitentladungen bei der Vorionisierung in einem Gaslaser mit Coronaentladung
JP3428632B2 (ja) * 1999-08-04 2003-07-22 ウシオ電機株式会社 ガスレーザ装置用コロナ予備電離電極
US6785316B1 (en) 1999-08-17 2004-08-31 Lambda Physik Ag Excimer or molecular laser with optimized spectral purity
US6553050B1 (en) 1999-11-18 2003-04-22 Lambda Physik Ag Narrow band excimer or molecular fluorine laser having an output coupling interferometer
US6603788B1 (en) 1999-11-23 2003-08-05 Lambda Physik Ag Resonator for single line selection
DE10190427T1 (de) 2000-01-25 2002-06-06 Lambda Physik Ag Energieüberwachungsvorrichtung für einen Fluormolekül-Laser
US7075963B2 (en) 2000-01-27 2006-07-11 Lambda Physik Ag Tunable laser with stabilized grating
US6735232B2 (en) 2000-01-27 2004-05-11 Lambda Physik Ag Laser with versatile output energy
US6941259B2 (en) * 2000-03-01 2005-09-06 Lamda Physik Ag Laser software control system
US20010049618A1 (en) * 2000-03-23 2001-12-06 Rainer Patzel Method for allocating predictable costs for consumable items
WO2001084678A2 (en) 2000-04-18 2001-11-08 Lambda Physik Ag Stabilization technique for high repetition rate gas discharge lasers
US6862307B2 (en) * 2000-05-15 2005-03-01 Lambda Physik Ag Electrical excitation circuit for a pulsed gas laser
US6690706B2 (en) * 2000-06-09 2004-02-10 Cymer, Inc. High rep-rate laser with improved electrodes
US6577663B2 (en) 2000-06-19 2003-06-10 Lambda Physik Ag Narrow bandwidth oscillator-amplifier system
US6603789B1 (en) 2000-07-05 2003-08-05 Lambda Physik Ag Narrow band excimer or molecular fluorine laser with improved beam parameters
US6721345B2 (en) 2000-07-14 2004-04-13 Lambda Physik Ag Electrostatic precipitator corona discharge ignition voltage probe for gas status detection and control system for gas discharge lasers
US6807205B1 (en) 2000-07-14 2004-10-19 Lambda Physik Ag Precise monitor etalon calibration technique
US6671302B2 (en) 2000-08-11 2003-12-30 Lambda Physik Ag Device for self-initiated UV pre-ionization of a repetitively pulsed gas laser
US6801561B2 (en) 2000-09-25 2004-10-05 Lambda Physik Ag Laser system and method for spectral narrowing through wavefront correction
US6747741B1 (en) 2000-10-12 2004-06-08 Lambda Physik Ag Multiple-pass interferometric device
JP2003060270A (ja) * 2001-08-10 2003-02-28 Gigaphoton Inc パルス発振ガスレーザ装置
US6998620B2 (en) 2001-08-13 2006-02-14 Lambda Physik Ag Stable energy detector for extreme ultraviolet radiation detection
JP3971382B2 (ja) * 2001-09-13 2007-09-05 サイマー インコーポレイテッド 改良された電極を備える高繰返率のレーザ
US7095774B2 (en) 2001-09-13 2006-08-22 Cymer, Inc. Cathodes for fluorine gas discharge lasers
US7301980B2 (en) * 2002-03-22 2007-11-27 Cymer, Inc. Halogen gas discharge laser electrodes
US7633989B2 (en) 2005-06-27 2009-12-15 Cymer, Inc. High pulse repetition rate gas discharge laser
US7542502B2 (en) * 2005-09-27 2009-06-02 Cymer, Inc. Thermal-expansion tolerant, preionizer electrode for a gas discharge laser
US7706424B2 (en) * 2005-09-29 2010-04-27 Cymer, Inc. Gas discharge laser system electrodes and power supply for delivering electrical energy to same
US20070071047A1 (en) * 2005-09-29 2007-03-29 Cymer, Inc. 6K pulse repetition rate and above gas discharge laser system solid state pulse power system improvements

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5033055A (en) * 1988-01-15 1991-07-16 Cymer Laser Technologies Compact excimer laser
US4959840A (en) * 1988-01-15 1990-09-25 Cymer Laser Technologies Compact excimer laser including an electrode mounted in insulating relationship to wall of the laser
US5347531A (en) * 1991-02-08 1994-09-13 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Transverse discharging excitation pulse laser oscillator apparatus
CA2066875C (en) * 1991-04-23 1996-05-21 Takuhiro Ono Discharge-pumped gas laser with baffle partition for controlled laser gas flow at preionizers
DE4113241C2 (de) * 1991-04-23 1994-08-11 Lambda Physik Forschung Gepulster Gasentladungslaser
JP2758730B2 (ja) * 1991-04-25 1998-05-28 三菱電機株式会社 放電励起パルスレーザ発振装置
US5337330A (en) * 1992-10-09 1994-08-09 Cymer Laser Technologies Pre-ionizer for a laser
US5377215A (en) * 1992-11-13 1994-12-27 Cymer Laser Technologies Excimer laser
DE4426723A1 (de) * 1994-07-22 1996-01-25 Atl Lasertechnik & Accessoires Gleitentladungsvorionisation für Gaslaser
US5719896A (en) * 1996-03-29 1998-02-17 Cymer Inc. Low cost corona pre-ionizer for a laser

Also Published As

Publication number Publication date
EP0981845A4 (en) 2006-08-30
AU6883698A (en) 1998-12-08
EP0981845A1 (en) 2000-03-01
TW391075B (en) 2000-05-21
JPH10326929A (ja) 1998-12-08
KR100545484B1 (ko) 2006-01-24
JP3055891B2 (ja) 2000-06-26
US5818865A (en) 1998-10-06
WO1998052259A1 (en) 1998-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100545484B1 (ko) 일체식 예비전리장치를 갖는 소형의 엑시머 레이저 절연체
JP2980985B2 (ja) レーザー用のプレ・イオン化装置
US5953360A (en) All metal electrode sealed gas laser
US4953174A (en) Preionization electrode for pulsed gas laser
EP0627131B1 (en) Slab laser with enhanced lifetime
US6466599B1 (en) Discharge unit for a high repetition rate excimer or molecular fluorine laser
US5875207A (en) Discharge arrangement for pulsed gas lasers
US4207541A (en) Cooling jacket for laser flash lamps
JP3359838B2 (ja) コロナ発生装置
US5434881A (en) Diffusion-cooled CO2 stripline laser having reduced ignition voltage
US4555787A (en) Gas laser preionization device
US4703489A (en) Waveguide laser
EP1929595B1 (en) Thermal-expansion tolerant, preionizer electrode for a gas discharge laser
US4677637A (en) TE laser amplifier
US4381564A (en) Waveguide laser having a capacitively coupled discharge
JPH0329316B2 (ko)
US5426660A (en) Stripline laser having HF voltage distribution optimized by grounding springs
JP4049347B2 (ja) 放電励起式レーザ装置
RU2329578C1 (ru) Газовый лазер с высокочастотным возбуждением
JP3159528B2 (ja) 放電励起エキシマレーザ装置
JPS63228682A (ja) ガスレ−ザ発振装置
JPH08153922A (ja) レーザーのコロナ予備電離装置
JPS6364065B2 (ko)
JPS63227069A (ja) 高繰返しパルスレ−ザ電極
JPS62241385A (ja) 放電励起短パルスレ−ザ装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130108

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140107

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150109

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160108

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170106

Year of fee payment: 12

LAPS Lapse due to unpaid annual fee