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JPH053153B2 - - Google Patents
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JPH053153B2 - - Google Patents

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JPH053153B2
JPH053153B2 JP18861987A JP18861987A JPH053153B2 JP H053153 B2 JPH053153 B2 JP H053153B2 JP 18861987 A JP18861987 A JP 18861987A JP 18861987 A JP18861987 A JP 18861987A JP H053153 B2 JPH053153 B2 JP H053153B2
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    • 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

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、紫外域で高効率高出力発振の可能な
パルスレーザ、さらに詳しく言えばレーザ発振時
付随して放射される高周波雑音の発生を抑圧する
ことができる構造のパルスレーザ管に関する。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention is directed to a pulsed laser capable of highly efficient and high output oscillation in the ultraviolet region, and more specifically, to a pulsed laser capable of generating high frequency noise incidentally during laser oscillation. The present invention relates to a pulsed laser tube having a structure that can be suppressed.

(従来の技術) エキシマレーザは紫外域で高効率高出力発振の
可能なパルスレーザとして知られている。
(Prior Art) Excimer lasers are known as pulsed lasers that can oscillate with high efficiency and high power in the ultraviolet region.

このエキシマレーザは、少量のハロゲンガスと
希ガス、バツフアガスの混合体をレーザ物質とし
て使用する。
This excimer laser uses a mixture of a small amount of halogen gas, rare gas, and buffer gas as the laser material.

例えば波長308nmの出力を得るXeClを用いる
エキシマレーザの場合には、圧力比0.1%位の
HCl,1%位のXeをHeのバツフアガスに混合し
て全圧3気圧位の混合ガスで使用する。
For example, in the case of an excimer laser using XeCl that produces output at a wavelength of 308 nm, the pressure ratio is about 0.1%.
HCl and about 1% Xe are mixed with He buffer gas to create a mixed gas with a total pressure of 3 atmospheres.

エキシマレーザ光を得るには、このガス体の励
起方法として、 ○特に高出力光が要求されるときには高エネルギ
ー電子ビームを入力エネルギー源とする電子ビー
ム励起方式と、 ○通常もつぱら使われる高繰り返し励起の可能な
放電励起によるものがある。
To obtain excimer laser light, there are two ways to excite this gas: ○When particularly high-output light is required, the electron beam excitation method uses a high-energy electron beam as the input energy source, and ○The high repetition rate method, which is usually used exclusively. There is one that can be excited by discharge excitation.

後者の放電励起のエキシマレーザは、キヤパシ
タに高エネルギーで充電された電荷をスイツチを
通してレーザ管内のアノード(陽極)、カソード
(陰極)間のガス体に急速に注入して、エキシマ
分子生成に必要な条件を成立させて、放電させ
る。
The latter type of discharge-excited excimer laser rapidly injects a high-energy charge into a capacitor through a switch into the gas between the anode and cathode in the laser tube, generating the energy needed to generate excimer molecules. Satisfy the conditions and discharge.

この放電は立上がりの速いパルス放電であるた
めに高周波(100MHz位)成分を持つ電磁波が発
生し、かつ放電エネルギーも大きいので、発生す
る電磁波も必然的に高エネルギーのものとなる。
この高周波成分を持つ電磁波の放射の機構を従来
の放電励起によるエキシマレーザ装置の動作とと
もに説明する。
Since this discharge is a pulse discharge that rises quickly, an electromagnetic wave with a high frequency (about 100 MHz) component is generated, and since the discharge energy is also large, the generated electromagnetic wave is inevitably of high energy.
The mechanism of radiation of electromagnetic waves having high frequency components will be explained together with the operation of a conventional excimer laser device using discharge excitation.

第5図は従来の放電励起によるエキシマレーザ
装置の動作を説明するための略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the operation of a conventional excimer laser device using discharge excitation.

エキシマレーザ管内には、圧力比0.1%位の
HCl,1%位のXeをHeのバツフアガスに混合し
て全圧3気圧程度の混合ガスが封入されている。
Inside the excimer laser tube, the pressure ratio is about 0.1%.
A mixed gas containing HCl and about 1% Xe mixed with He buffer gas is sealed at a total pressure of about 3 atmospheres.

棒状のアノード(A)12、カソード(K)1
3はそれぞれ紙面に垂直方向の管軸に沿つて配置
されている。
Rod-shaped anode (A) 12, cathode (K) 1
3 are arranged along the tube axis in the direction perpendicular to the plane of the paper.

キヤパシタ(C1)3は、直流電源(Vo)1か
ら抵抗(R)2、充電コイル(L)8を介して供
給される電流により充電される。
The capacitor (C 1 ) 3 is charged by a current supplied from the DC power source (Vo) 1 via the resistor (R) 2 and the charging coil (L) 8.

キヤパシタ(C1)3の抵抗側の極は正に、充
電コイル(L)8側の極は負に充電される。サイ
ラトロンスイツチ4のカソード7に約−1KVの
パルスが印加されると、サイラトロンスイツチ4
は通電するが、常時は非導通状態に保たれる。
The resistance side pole of the capacitor (C 1 ) 3 is charged positively, and the pole on the charging coil (L) 8 side is charged negatively. When a pulse of approximately -1KV is applied to the cathode 7 of the thyratron switch 4, the thyratron switch 4
is energized, but is normally kept in a non-conducting state.

サイラトロンスイツチ4のカソード7に−
1KVのパルスが印加されると、キヤパシタ(C1
3の正電荷はの経路の様にサイラトロンスイツ
チ4のグリツド6を通してレーザ管9内のスパー
クギヤツプ11を通過してレーザ管9内に配置し
たキヤパシタ10の一方の電極を充電する。
To cathode 7 of thyratron switch 4 -
When a 1KV pulse is applied, the capacitor (C 1 )
The positive charge 3 passes through the grid 6 of the thyratron switch 4 and through the spark gap 11 in the laser tube 9 to charge one electrode of a capacitor 10 disposed in the laser tube 9.

レーザ管9はガラスのような絶縁体か、外部回
路から通電する部分以外は、少なくとも絶縁体で
作られている。
The laser tube 9 is made of an insulating material such as glass, or at least an insulating material except for the portion that is energized from an external circuit.

一方キヤパシタ3の負電荷は′の経路をたど
りキヤパシタ(C2)10の他方の電極を充電す
る。キヤパシタ(C2)10の充電による両極間
の電圧がある値[スパークギヤツプ11とアノー
ド(A)12、カソード(K)13間の放電ギヤ
ツプで決まる放電開始電圧]になると、,′
の経路を通してアノード(A)12、カソード
(K)13間で放電される。スパークギヤツプ1
1とキヤパシタ(C2)10は管軸方向に棒状に
伸びたアノード(A)12、カソード(K)13
に沿つて複数個配置されており、正電荷が11を
通過する時にガス体を放電させ、予備電離放電を
させる。この予備電離放電時に紫外線が発生し、
これはアノード(A)12とカソード(K)13
間のガスをイオン化する。
On the other hand, the negative charge of the capacitor 3 follows the path '' and charges the other electrode of the capacitor (C 2 ) 10. When the voltage between the two poles due to charging of the capacitor (C 2 ) 10 reaches a certain value [discharge starting voltage determined by the discharge gap between the spark gap 11, the anode (A) 12, and the cathode (K) 13],
is discharged between the anode (A) 12 and cathode (K) 13 through the path. spark gap 1
1 and the capacitor (C 2 ) 10 are an anode (A) 12 and a cathode (K) 13 that extend in a rod shape in the tube axis direction.
A plurality of them are arranged along 11, and when a positive charge passes through 11, the gas body is discharged, causing a pre-ionization discharge. During this pre-ionization discharge, ultraviolet light is generated,
This is anode (A) 12 and cathode (K) 13
ionizes the gas in between.

経路,′によつてアノードとカソード間で
主放電が開始させられる前に、ガス体はイオン化
されているために主放電は空間的に一様なグロー
放電となり、その結果出力の大きなエキシマレー
ザ光が得られる。
Before the main discharge is started between the anode and the cathode by path is obtained.

大きなノイズは,の経路でスパークギヤツ
プ11を電荷が通過して予備電離放電する時に発
生する。
A large noise occurs when the charge passes through the spark gap 11 and pre-ionizes.

スパークギヤツプ11は、管軸に沿つて複数個
配置され、ここでの放電は本質的にアーク放電と
なるので、電流が大きくなり、大きなノイズ発生
となる。
A plurality of spark gaps 11 are arranged along the tube axis, and the discharge here essentially becomes an arc discharge, so the current becomes large and a large amount of noise is generated.

(発明が解決しようとする問題点) 前述したように、従来のエキシマレーザ装置で
は、エキシマレーザの発振時に、高エネルギーの
レーザ光が得られるのと同時に、高エネルギーの
電磁波が発生し、これはノイズとなる。
(Problems to be Solved by the Invention) As mentioned above, in the conventional excimer laser device, when the excimer laser oscillates, high-energy laser light is obtained and at the same time, high-energy electromagnetic waves are generated. It becomes noise.

このノイズは無視できず、エキシマレーザ装置
の制御系の電子回路を乱したり、ひどい時にはレ
ーザ周辺のコンピユータの記憶内容を壊すことす
らあり、問題となつている。
This noise cannot be ignored and has become a problem, as it can disturb the electronic circuitry of the excimer laser device's control system, or in severe cases, even destroy the memory contents of the computer surrounding the laser.

本発明の目的は、前述したようなパルスレーザ
管において、放電励起に発生する不要な電磁波ノ
イズの発生を極力少なくすることができるパルス
レーザ管を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a pulsed laser tube as described above, which can minimize unnecessary electromagnetic noise generated during discharge excitation.

(問題点を解決するための手段) 前記目的を達成するために、本発明による、パ
ルスレーザ管は、キヤパシタに充電された電荷を
スイツチ素子を介してレーザ管内のスパークギヤ
ツプを通して放電励起用の他のキヤパシタを充電
し、その電荷を前記スパークギヤツプ通してアノ
ード、カソード間で放電させることによりレーザ
発振を行うパルスレーザにおいて、アノード、カ
ソード、スパークギヤツプ、他のキヤパシタから
なる第1および第2の放電組立を所持し、少なく
とも、前記第1の組立のアノード、カソードの放
電方向と第2の組立のアノード、カソードの放電
方向が反対方向になるかまたは前記第1の組立の
スパークギヤツプの放電方向と前記第2の組立の
スパークギヤツプの放電方向が反対になり、各組
立は同時に動作させられるように構成されてい
る。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the pulsed laser tube according to the present invention transfers the electric charge charged in the capacitor through a spark gap in the laser tube via a switch element to another for discharge excitation. A pulsed laser that performs laser oscillation by charging a capacitor and discharging the charge between an anode and a cathode through the spark gap, the pulse laser having first and second discharge assemblies consisting of an anode, a cathode, a spark gap, and another capacitor. and at least the discharge direction of the anode, cathode of the first assembly and the anode, cathode of the second assembly are opposite, or the discharge direction of the spark gap of the first assembly and the discharge direction of the spark gap of the second assembly are opposite. The discharge directions of the spark gaps of the assemblies are reversed and each assembly is configured to operate simultaneously.

前記スイツチ素子としてサイラトロンが適して
いる。
A thyratron is suitable as the switch element.

前記各組の他のキヤパシタは、管内外のいずれ
に配置しても良い。
The other capacitors in each set may be placed either inside or outside the tube.

前記各組立のアノード、カソードの放電方向は
反対でありかつスパークギヤツプの方向も反対と
するとアノード、カソードの放電による電磁波の
発生はそれぞれ相互に、スパークギヤツプ間の放
電による電磁波の発生はそれぞれ相互に相殺され
る。
If the discharge directions of the anode and cathode of each of the above assemblies are opposite, and the direction of the spark gap is also opposite, the generation of electromagnetic waves due to the discharge of the anode and cathode will cancel each other out, and the generation of electromagnetic waves due to the discharge between the spark gaps will cancel each other out. Ru.

(実施例) 以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく
説明する。
(Example) Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings and the like.

第1図は、本発明によるパルスレーザ管の実施
例を原理的に示した断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing the principle of an embodiment of a pulsed laser tube according to the present invention.

電源(Vo)21、サイラトロンスイツチ24、
キヤパシタ(C1)23の充電用抵抗22、コイ
ル28等の基本的な機能は、従来例で説明したと
おりである。
Power supply (Vo) 21, Thyratron switch 24,
The basic functions of the charging resistor 22, coil 28, etc. of the capacitor (C 1 ) 23 are as described in the conventional example.

レーザ管29の内部には第1の主放電間隙を形
成するアノード(A)32、カソード(K)3
3、キヤパシタ(C2)30、スパークギヤツプ
31からなる第1の放電組立()と、第2の主
放電間隙を形成するアノード(A)37、カソー
ド(K)38、キヤパシタ(C2)35、スパー
クギヤツプ36からなる第2の放電組立()が
設けられている。
Inside the laser tube 29, there are an anode (A) 32 and a cathode (K) 3 that form a first main discharge gap.
3. A first discharge assembly () consisting of a capacitor (C 2 ) 30 and a spark gap 31, an anode (A) 37 forming a second main discharge gap, a cathode (K) 38, and a capacitor (C 2 ) 35; A second discharge assembly () consisting of a spark gap 36 is provided.

サイラトロンスイツチ24をONした時、キヤ
パシタ(C1)23に充電されている正電荷は
の示す経路でキヤパシタ(C2)30および35
の一方の極を充電する。負の電荷は′の示す経
路でスパークギヤツプ31,36を通つてガス体
を予備電離放電しながらキヤパシタ(C2)30,
35の他の極を充電する。
When the thyratron switch 24 is turned on, the positive charge charged in the capacitor (C 1 ) 23 is transferred to the capacitors (C 2 ) 30 and 35 along the path indicated by
Charge one pole of the The negative charges pass through the spark gaps 31, 36 along the path indicated by ', and pre-ionize the gas while discharging the capacitor (C 2 ) 30,
Charge the other pole of 35.

キヤパシタ(C2)30および35の充電が進
みそれぞれのキヤパシタの両極間の電圧がある値
(スパークギヤツプ及びアノード−カソード間の
放電ギヤツプで決まる放電開始電圧)になると、
今度はキヤパシタ(C2)30,35に蓄えられ
た電荷は,′の経路で移動し、結局第1およ
び第2の放電組立のアノード、カソード間で主放
電が得られ、この時レーザ光が発生する。
When the charging of the capacitors (C 2 ) 30 and 35 progresses and the voltage between the two poles of each capacitor reaches a certain value (discharge starting voltage determined by the spark gap and the discharge gap between the anode and cathode),
This time, the charges stored in the capacitors (C 2 ) 30 and 35 move along the path ', and eventually a main discharge is obtained between the anode and cathode of the first and second discharge assemblies, and at this time the laser beam is emitted. Occur.

ここでスパークギヤツプ31,36を通過する
電荷の流れ′,′は31と36では逆方向とな
るので、大電流でアーク放電しても発生する電磁
波は両者で打ち消され、ノイズは発生しない。
Here, the electric charge flows ', ' passing through the spark gaps 31 and 36 are in opposite directions, so that even if an arc is discharged with a large current, the electromagnetic waves generated are canceled by both, and no noise is generated.

同様に第1および第2の放電組立の主放電にお
いても,′の方向は各組立では互いに逆方向
となるので主放電によつて発生する電磁波も打ち
消される。
Similarly, in the main discharges of the first and second discharge assemblies, the directions '' are opposite to each other in each assembly, so the electromagnetic waves generated by the main discharges are also canceled out.

結局本発明によれば従来大きなノイズ発生を伴
なつていたエキシマレーザのノイズが低減される
ことになる。
As a result, according to the present invention, the noise of the excimer laser, which has conventionally been accompanied by large noise generation, can be reduced.

実際にはレーザ管29の外部の回路から発生す
るノイズも存するので皆無とはならないが、本発
明により従来悩まされていた大きなノイズの発生
は押さえられる。
In reality, there is noise generated from circuits outside the laser tube 29, so it cannot be completely eliminated, but the present invention can suppress the generation of large noise, which has been a problem in the past.

なお、第1図に示した例では第1の組立と第2
の組立のキヤパシタ(C2)30,35とスパー
クギヤツプ31,36は図において上下関係が互
い違いになつているが、同じ配置、すなわちキヤ
パシタ(C2)30,35を下に、スパークギヤ
ツプ31,36を上にしても動作原理に変化は無
い。
In addition, in the example shown in Fig. 1, the first assembly and the second
The capacitors (C 2 ) 30, 35 and spark gaps 31, 36 in the assembly are shown in a staggered vertical relationship in the figure, but they are arranged in the same way, with the capacitors (C 2 ) 30, 35 on the bottom and the spark gaps 31, 36 on the bottom. There is no change in the operating principle even if it is moved upward.

同様にスパークギヤツプ31,36を下にして
キヤパシタ30,35を上に配置しても第1およ
び第2の放電組立で発生する電磁波は打ち消され
るので低ノイズとなることには変わりはない。
Similarly, even if the spark gaps 31 and 36 are placed at the bottom and the capacitors 30 and 35 are placed at the top, the electromagnetic waves generated by the first and second discharge assemblies are canceled out, resulting in low noise.

第2図、第3図は、本発明によるパルスレーザ
管のより詳細な実施例を示す断面図である。
2 and 3 are cross-sectional views showing more detailed embodiments of the pulsed laser tube according to the present invention.

第2図は光軸に直交する平面で、第3図は光軸
を含む平面(第2図のA,A′面)で切断して示
した図である。
2 is a plane perpendicular to the optical axis, and FIG. 3 is a diagram cut along a plane including the optical axis (planes A and A' in FIG. 2).

レーザ管(レーザガス容器)29は、金属ある
いは絶縁体の枠51の上下に絶縁体の板39,4
0で蓋をした形状としている。
The laser tube (laser gas container) 29 has insulator plates 39 and 4 above and below a metal or insulator frame 51.
It has a shape with a lid at 0.

板39はゴムのパツキング45A,45Bを介
して、適当個数のねじ59,60により枠51
に、同様に板40は、ゴムのパツキング46A,
46Bを介して、ねじ61,62により枠51に
固定されている。
The plate 39 is attached to the frame 51 by an appropriate number of screws 59, 60 via rubber packings 45A, 45B.
Similarly, the plate 40 has rubber packing 46A,
It is fixed to the frame 51 with screws 61 and 62 via 46B.

第2図および第3図に示されているように、第
1の放電組立()を形成するアノード32,カ
ソード33はレーザガス容器29の第1の光軸に
平行に設けられている。第2の放電組立()を
形成するアノード37,カソード38はレーザガ
ス容器29の第2の光軸に平行に設けられてい
る。第1の放電組立を形成するアノード32に沿
つて板40の周辺部には、第3図に示すように、
適当個数(複数個)のキヤパシタ30が設けられ
ている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the anode 32 and cathode 33 forming the first discharge assembly ( ) are arranged parallel to the first optical axis of the laser gas container 29 . An anode 37 and a cathode 38 forming the second discharge assembly ( ) are provided parallel to the second optical axis of the laser gas container 29 . At the periphery of the plate 40 along the anode 32 forming the first discharge assembly, as shown in FIG.
An appropriate number (plurality) of capacitors 30 are provided.

キヤパシタ30はねじ68で金属板57に取り
付けられている(第2図参照)。第1の放電組立
()のアノード(A)32も、複数個のねじ6
5で取り付けられている。
Capacitor 30 is attached to metal plate 57 with screws 68 (see FIG. 2). The anode (A) 32 of the first discharge assembly () also has a plurality of screws 6
It is installed in 5.

金属板55には、光軸方向に長く伸びた棒状の
カソード(K)33が複数個のねじ63で取り付
けられており、このカソード(K)33に沿つ
て、棒54が複数個配列される。
A rod-shaped cathode (K) 33 extending in the optical axis direction is attached to the metal plate 55 with a plurality of screws 63, and a plurality of rods 54 are arranged along this cathode (K) 33. .

金属板55,57は複数個の導電体のフイード
スルー41、複数個の導電体のフイードスルー4
3をネジ込んで絶縁板39,40に取り付けら
れ、カソード(K)33とアノード(A)32が
対向し、棒54の先端とキヤパシタ30に固定さ
れた金属頭部70が対向するように支持してい
る。
The metal plates 55 and 57 are feedthroughs 41 for a plurality of conductors and feedthroughs 4 for a plurality of conductors.
3 is screwed into the insulating plates 39 and 40, and supported so that the cathode (K) 33 and the anode (A) 32 face each other, and the tip of the rod 54 and the metal head 70 fixed to the capacitor 30 face each other. are doing.

Oリング材47によりそれぞれのフイードスル
ー41と板39、Oリング材49によりフイード
スルー43と板40の間の気密性が保たれてい
る。
The O-ring material 47 maintains airtightness between each feed through 41 and the plate 39, and the O-ring material 49 maintains airtightness between the feed through 43 and the plate 40.

第2の放電組立()のアノード37に沿つて
板39の周辺部には、第2図に示すように、適当
個数(複数個)のキヤパシタ35が設けられてい
る。
As shown in FIG. 2, an appropriate number (plurality) of capacitors 35 are provided around the plate 39 along the anode 37 of the second discharge assembly (2).

キヤパシタ35はねじ67で金属板56に取り
付けられる。第2の放電組立()のアノード
(A)37も、複数個のねじ64で同様に金属板
56に取り付けられている。
Capacitor 35 is attached to metal plate 56 with screws 67. The anode (A) 37 of the second discharge assembly ( ) is similarly attached to the metal plate 56 with a plurality of screws 64 .

金属板58には、光軸方向に長く伸びた棒状の
カソード(K)38が複数個のねじ66で取り付
けられており、このカソード(K)38に沿つ
て、棒54Bが複数個配列されている。
A rod-shaped cathode (K) 38 extending in the optical axis direction is attached to the metal plate 58 with a plurality of screws 66, and a plurality of rods 54B are arranged along this cathode (K) 38. There is.

また金属板58は複数個のフイードスルー44
により絶縁板40にカソード(K)38とアノー
ド(A)37が対向し、棒54Bの先端とキヤパ
シタ35に固定された金属頭部69に対向するよ
うに支持している。
Further, the metal plate 58 has a plurality of feed throughs 44.
Thus, the cathode (K) 38 and the anode (A) 37 are opposed to the insulating plate 40 and are supported so as to face the metal head 69 fixed to the tip of the rod 54B and the capacitor 35.

Oリング材48によりそれぞれのフイードスル
ー42と板39,Oリング材50によりフイード
スルー44と板40の間の気密性が保たれてい
る。枠51にあけられた長方形の孔52、および
枠51にあけられた長方形の孔53はレーザガス
をレーザ管内に流通させるときのガス入口と出口
である。
The O-ring material 48 maintains airtightness between the feed through 42 and the plate 39, and the O-ring material 50 maintains airtightness between the feed through 44 and the plate 40. A rectangular hole 52 made in the frame 51 and a rectangular hole 53 made in the frame 51 are a gas inlet and an outlet when the laser gas is caused to flow into the laser tube.

図には示してないが、外部のガス循環器、ガス
冷却器等と接続して、光パルス繰り返し発生時の
レーザ発振特性を低下させないように内部のガス
の状態を最適に保つている。
Although not shown in the figure, it is connected to an external gas circulator, gas cooler, etc. to keep the internal gas condition optimal so as not to degrade the laser oscillation characteristics when light pulses are repeatedly generated.

次に第3図を参照して光路を説明する。 Next, the optical path will be explained with reference to FIG.

第3図に現れている30……30は第1の放電
組立()のキヤパシタ、32は第1の放電組立
()のアノード(A)で前述したように板57
に固定されている。70……70は第1の放電組
立()のスパークギヤツプ31……31の一方
を形成する導体である。
30 appearing in FIG. 3 is the capacitor of the first discharge assembly (), 32 is the anode (A) of the first discharge assembly (), and as mentioned above, the plate 57
Fixed. 70...70 are conductors forming one of the spark gaps 31...31 of the first discharge assembly ().

同様に54B……54Bは第2の放電組立
()のスパークギヤツプ36……36の一方を
形成する導体であり、カソード(K)38ととも
に金属板58に固定されている。
Similarly, 54B...54B is a conductor forming one of the spark gaps 36...36 of the second discharge assembly (), and is fixed to the metal plate 58 together with the cathode (K) 38.

枠51のレーザ光通路となる部分に4個の孔8
0,81,82,83が設けられており、孔80
に対応して全反射鏡84が取り付けられ、他の孔
81,82,83には石英の窓板85,86,8
7が取り付けられる。
Four holes 8 are formed in the part of the frame 51 that becomes the laser beam path.
0, 81, 82, 83 are provided, and the hole 80
A total reflection mirror 84 is installed corresponding to the hole, and quartz window plates 85, 86, 8 are installed in the other holes 81, 82, 83.
7 is attached.

全反射鏡84は反射鏡を収容するケース88に
気密性を保つためのゴムのOリング93を介し
て、石英の窓板85,86,87は、窓板を収容
するケース89,90,91に気密性を保つため
のゴムのOリング95,97,99を介してそれ
ぞれ支持されている。
The total reflection mirror 84 is connected to a case 88 that houses the reflection mirror via a rubber O-ring 93 to maintain airtightness, and the quartz window plates 85, 86, and 87 are connected to cases 89, 90, and 91 that house the window plates. They are each supported through rubber O-rings 95, 97, and 99 to maintain airtightness.

100,101,102,103は反射鏡、窓
板をケース88,89,90,91に固定するた
めのリングである。
Reference numerals 100, 101, 102, and 103 are rings for fixing the reflecting mirror and the window plate to the cases 88, 89, 90, and 91.

各ケース88,89,90,91はそれぞれ気
密性を保つためのゴムのOリング92,94,9
6,98を介して、ボルト104,105,10
6,107を用いて枠51に固定されている。
Each case 88, 89, 90, 91 has rubber O-rings 92, 94, 9 to maintain airtightness, respectively.
6, 98, bolts 104, 105, 10
6,107 to be fixed to the frame 51.

全反射鏡108,109は、反射鏡84と窓板
87で共振器を形成し、内部でレーザ発振させ、
窓板87を通して外部にレーザ光として放出させ
る。この第3図に示した実施例では、2組のアノ
ード−カソード間の放電によつて発生する光が1
本のレーザ光ビームとして取り出される。
The total reflection mirrors 108 and 109 form a resonator with the reflection mirror 84 and the window plate 87, and cause laser oscillation inside.
The laser light is emitted to the outside through the window plate 87. In the embodiment shown in FIG. 3, the light generated by the discharge between the two sets of anodes and cathodes is 1
It is extracted as a laser beam from the book.

なお、全反射鏡108,109を取り外して、
86,87のどちらか一方を全反射鏡に、他方を
石英板にすれば、2本の平行なレーザ光を同一方
向に、あるいは反対方向に取り出すことができ
る。
In addition, by removing the total reflection mirrors 108 and 109,
By using one of 86 and 87 as a total reflection mirror and the other as a quartz plate, two parallel laser beams can be extracted in the same direction or in opposite directions.

なお、実際のレーザ管の使用(運転動作)には
第1図に示した結線法に従つて外部回路と内部構
造をフイードスルー41,42,43,44をつ
ないで動作させる。
In actual use (operation) of the laser tube, the external circuit and internal structure are connected to the feedthroughs 41, 42, 43, and 44 according to the wiring method shown in FIG.

第4図は本発明によるパルスレーザ管のさらに
他の実施例を示す接続図である。
FIG. 4 is a connection diagram showing still another embodiment of the pulsed laser tube according to the present invention.

電源(Vo)21,サイラトロンスイツチ24、
キヤパシタ(C1)23の充電用抵抗22、コイ
ル28等の基本的な機能は、先に第1図を参照し
て説明した実施例と同じである。
Power supply (Vo) 21, Thyratron switch 24,
The basic functions of the charging resistor 22, coil 28, etc. of the capacitor (C 1 ) 23 are the same as in the embodiment described above with reference to FIG.

レーザ管29の内部には第1の主放電間隙を形
成するアノード(A)32、カソード(K)3
3、スパークギヤツプ31からなる第1の放電組
立()と、第2の主放電間隙を形成するアノー
ド(A)37、カソード(K)38スパークギヤ
ツプ39からなる第2の放電組立()が設けら
れている点および動作原理等も先に第1図を参照
して説明した実施例と同じである。
Inside the laser tube 29, there are an anode (A) 32 and a cathode (K) 3 that form a first main discharge gap.
3. A first discharge assembly () consisting of a spark gap 31 and a second discharge assembly () consisting of an anode (A) 37, a cathode (K) 38 and a spark gap 39 forming a second main discharge gap are provided. The structure and operating principle are also the same as in the embodiment described above with reference to FIG.

ただし、前記実施例と、第1の放電組立()
のキヤパシタ(C2)30と第2の放電組立()
のキヤパシタ(C2)35をレーザ管29の外部
に配置している点のみが異なる。
However, the above embodiment and the first discharge assembly ()
capacitor (C 2 ) 30 and second discharge assembly ()
The only difference is that the capacitor (C 2 ) 35 is disposed outside the laser tube 29.

キヤパシタ(C2)30,35を管外に配置す
ることによりアノード、カソード、スパークギヤ
ツプ、キヤパシタによつて作られる主放電の放電
回路長が大となつて放電の立上がり時間が長くな
り、レーザ発振効率が悪くなるという問題があ
る。
By arranging the capacitors (C 2 ) 30 and 35 outside the tube, the length of the discharge circuit of the main discharge created by the anode, cathode, spark gap, and capacitor increases, the rise time of the discharge becomes longer, and the laser oscillation efficiency increases. The problem is that it gets worse.

しかし、レーザガスの汚れを低減したり、キヤ
パシタによるガス流のさえぎりが無くなるのでガ
ス流速が大となり、レーザパルス発光の繰り返し
特性を向上させることができる。
However, since the contamination of the laser gas is reduced and the gas flow is no longer obstructed by the capacitor, the gas flow rate increases and the repetition characteristics of laser pulse emission can be improved.

(変形例) 以上本発明をエキシマレーザを実施例として詳
細に説明した。
(Modification) The present invention has been described above in detail using an excimer laser as an example.

エキシマレーザと同様の放電型式をとるもの、
すなわち予備電離が必要な大気圧放電を利用する
炭素ガスレーザ、窒素レーザ等にも有効である。
A discharge type similar to an excimer laser,
That is, it is also effective for carbon gas lasers, nitrogen lasers, etc. that utilize atmospheric pressure discharge that requires preliminary ionization.

(発明の効果) 以上詳しく説明したように、本発明によるパル
スレーザは、励起放電形のパルスレーザにおい
て、アノード、カソード、スパークギヤツプ、他
のキヤパシタからなる第1および第2の放電組立
(),()を、少なくとも、前記第1の組立の
アノード、カソードの放電方向と第2の組立のア
ノード、カソードの放電方向が反対方向になるか
または前記第1の組立のスパークギヤツプの放電
方向と前記第2の組立のスパークギヤツプの放電
方向が反対になり、各組立は同時に動作させられ
るように構成してある。
(Effects of the Invention) As explained above in detail, the pulsed laser according to the present invention is an excited discharge type pulsed laser, and has first and second discharge assemblies (), ( ), at least the discharge direction of the anode, cathode of the first assembly and the anode of the second assembly, the discharge direction of the cathode being opposite, or the discharge direction of the spark gap of the first assembly and the anode of the second assembly. The discharge directions of the spark gaps of the assemblies are reversed, and each assembly is configured to operate simultaneously.

したがつて、各組立のアノード、カソード間の
放電により発生する電磁波は相互に、また各スパ
ークギヤツプ間の放電により発生する電磁波も相
互に相殺される。
Therefore, the electromagnetic waves generated by the discharge between the anode and cathode of each assembly cancel each other out, and the electromagnetic waves generated by the discharge between the spark gaps also cancel each other out.

前記各組立のアノード、カソードの放電方向は
反対でありかつスパークギヤツプの方向も反対と
すれば、両方の電磁波が相殺される。
If the discharge directions of the anode and cathode of each assembly are opposite and the direction of the spark gap is also opposite, both electromagnetic waves are canceled out.

本発明によれば、低ノイズのエキシマパルスレ
ーザを実現できる。
According to the present invention, a low-noise excimer pulse laser can be realized.

このレーザは低ノイズを必要とするエキシマレ
ーザ利用分野、例えば、微弱信号を生体に応用す
ることの多い医療現場、コンピユータ制御の機械
が運転されている生産現場等、で広く利用でき
る。
This laser can be widely used in fields where excimer lasers are used that require low noise, such as medical sites where weak signals are often applied to living organisms, and production sites where computer-controlled machines are operated.

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

第1図は、本発明によるパルスレーザ管の原理
を説明するための略図である。第2図は、本発明
によるパルスレーザ管のより詳細な実施例を示す
断面図であつて、光軸に直交する平面で切断して
示されている。第3図は、本発明によるパルスレ
ーザ管のより詳細な実施例を示す断面図であつ
て、第2図のA,A′面で切断して示した図であ
る。第4図は、本発明によるさらに他のパルスレ
ーザ管の実施例を説明するための略図である。第
5図は、従来の放電励起によるエキシマレーザ装
置の動作を説明するための略図である。 21……電源(Vo)、22……充電用抵抗、2
3……キヤパシタ(C1)、24……サイラトロン
スイツチ、28……充電用コイル(L)、29…
…レーザ管、32……第1の放電組立のアノード
(A)、33……第1の放電組立のカソード(K)、
30……30……第1の放電組立の他のキヤパシ
タ(C2)、31……第1の放電組立のスパークギ
ヤツプ、37……第2の放電組立のアノード
(A)、38……第2の放電組立のカソード(K)、
35……35……第2の放電組立の他のキヤパシ
タ(C2)、36……第2の放電組立のスパークギ
ヤツプ、39,40……絶縁体の板、41,4
2,43,44……フイードスルー、45A,4
5B,46A,46B……パツキング、47,4
8,49,50……Oリング、51……枠、5
2,53……枠に設けられたガス孔、55,5
6,57,58……金属板、54A,54B……
金属棒(スパークギヤツプ)、59,60,61,
62……ねじ、69,70……導体(スパークギ
ヤツプ)、80,81,82,83……レーザ光
通路孔、84……全反射鏡、85,86,87…
…石英の窓板、88……反射鏡を収容するケー
ス、89,90,91……石英の窓板を収容する
ケース、92,〜99……ゴムのOリング、10
0,101,102,103……固定リング、1
08,109……全反射鏡。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the principle of a pulsed laser tube according to the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing a more detailed embodiment of the pulsed laser tube according to the present invention, taken along a plane perpendicular to the optical axis. FIG. 3 is a sectional view showing a more detailed embodiment of the pulsed laser tube according to the present invention, taken along planes A and A' in FIG. 2. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining another embodiment of a pulsed laser tube according to the present invention. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the operation of a conventional excimer laser device using discharge excitation. 21... Power supply (Vo), 22... Charging resistor, 2
3... Capacitor (C 1 ), 24... Thyratron switch, 28... Charging coil (L), 29...
... Laser tube, 32 ... Anode (A) of the first discharge assembly, 33 ... Cathode (K) of the first discharge assembly,
30... 30... Other capacitor (C 2 ) of the first discharge assembly, 31... Spark gap of the first discharge assembly, 37... Anode (A) of the second discharge assembly, 38... Second cathode (K) of the discharge assembly,
35... 35... Other capacitor (C 2 ) of the second discharge assembly, 36... Spark gap of the second discharge assembly, 39, 40... Insulator plate, 41, 4
2, 43, 44...Feed through, 45A, 4
5B, 46A, 46B... Packing, 47, 4
8,49,50...O-ring, 51...frame, 5
2, 53... Gas hole provided in the frame, 55, 5
6, 57, 58...metal plate, 54A, 54B...
Metal rod (spark gap), 59, 60, 61,
62... Screw, 69, 70... Conductor (spark gap), 80, 81, 82, 83... Laser light passage hole, 84... Total reflection mirror, 85, 86, 87...
...Quartz window plate, 88...Case for housing the reflector, 89,90,91...Case for housing the quartz window plate, 92,~99...Rubber O-ring, 10
0,101,102,103... Fixed ring, 1
08,109... Total reflection mirror.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 キヤパシタに充電された電荷をスイツチ素子
を介してレーザ管内のスパークギヤツプを通して
放電励起用の他のキヤパシタを充電し、その電荷
を前記スパークギヤツプを通してアノード、カソ
ード間で放電させることによりレーザ発振を行う
パルスレーザにおいて、アノード、カソード、ス
パークギヤツプ、他のキヤパシタからなる第1お
よび第2の放電組立を、少なくとも、前記第1の
組立のアノード、カソードの放電方向と第2の組
立のアノード、カソードの放電方向が反対方向に
なるかまたは前記第1の組立のスパークギヤツプ
の放電方向と前記第2の組立のスパークギヤツプ
の放電方向が反対になり、各組立は同時に動作さ
せられるように構成したことを特徴とするパルス
レーザ管。 2 前記スイツチ素子はサイラトロンである特許
請求の範囲第1項記載のパルスレーザ管。 3 前記各組のキヤパシタとスパークギヤツプは
前記放電管内で直列に接続されている特許請求の
範囲第1項記載のパルスレーザ管。 4 前記各組のキヤパシタは前記放電管外に配置
され、それぞれ前記放電管内に配置されているス
パークギヤツプと直列に接続されている特許請求
の範囲第1項記載のパルスレーザ管。 5 前記各組立のアノード、カソードの放電方向
は反対でありかつスパークギヤツプの放電方向も
反対である特許請求の範囲第1項記載のパルスレ
ーザ管。
[Scope of Claims] 1. By charging the charge charged in the capacitor through a switch element and through a spark gap in the laser tube to another capacitor for discharge excitation, and discharging the charge between the anode and the cathode through the spark gap. In a pulsed laser that performs laser oscillation, first and second discharge assemblies consisting of an anode, a cathode, a spark gap, and another capacitor are arranged at least in the direction of discharge of the anode and cathode of the first assembly and the anode of the second assembly. , the discharge direction of the cathode is opposite, or the discharge direction of the spark gap of the first assembly and the discharge direction of the spark gap of the second assembly are opposite, and each assembly is configured to be operated simultaneously. A pulsed laser tube featuring: 2. The pulsed laser tube according to claim 1, wherein the switch element is a thyratron. 3. The pulsed laser tube according to claim 1, wherein each set of capacitor and spark gap is connected in series within the discharge tube. 4. The pulsed laser tube according to claim 1, wherein each set of capacitors is arranged outside the discharge tube and connected in series with a spark gap arranged inside the discharge tube. 5. The pulsed laser tube according to claim 1, wherein the anode and cathode discharge directions of each assembly are opposite, and the spark gap discharge direction is also opposite.
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