汚染物質捕集装置
【課題】 パルスレーザ装置において発生する汚染物質（コンタミ）を簡単な構成で確実に捕集する。
【解決手段】 パルスレーザ装置は、内部空間が規定されたチャンバ１１と、内部空間に配置され内部空間においてガスを予め定められた循環方向に循環させる循環装置２３及びガスに応じて放電を発生させてレーザ発振を行う放電部２１及び２２とを有しており、レーザ発振の際不可避的にコンタミが発生する。このコンタミを捕集するため、チャンバの外壁内面に、循環方向の上流に向かってコンタミの捕集口が形成された捕集器２４を取り付けて、遠心力によって、チャンバの外壁内面に沿って流れるコンタミを捕集する。
【解決手段】 パルスレーザ装置は、内部空間が規定されたチャンバ１１と、内部空間に配置され内部空間においてガスを予め定められた循環方向に循環させる循環装置２３及びガスに応じて放電を発生させてレーザ発振を行う放電部２１及び２２とを有しており、レーザ発振の際不可避的にコンタミが発生する。このコンタミを捕集するため、チャンバの外壁内面に、循環方向の上流に向かってコンタミの捕集口が形成された捕集器２４を取り付けて、遠心力によって、チャンバの外壁内面に沿って流れるコンタミを捕集する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パルスガスレーザー装置で発生する汚染物質（コンタミナント）を捕集するための捕集装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、パルスガスレーザー装置においては、放電スパッタ等の影響によって、汚染物質（コンタミナント、以下コンタミと略称する）が不可避的に発生する。このようなコンタミは、レーザーの放電を妨げる作用があり、その結果、レーザー出力が不安定となってしまうばかりでなく、チャンバー内のガス（雰囲気ガス）に接触する光学部品にコンタミが付着して、光学部品自体が劣化し、レーザー出力そのものが低下してしまうことがある。
【０００３】従来、パルスガスレーザー装置において、コンタミを除去する際には、チャンバ内のガスの一部を循環経路を介してチャンバ外に設けられたフィルタ装置へ強制的に導入して、ここでコンタミを除去した後、ガスをチャンバ内に戻す手法が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のように、フィルタ装置を用いて、コンタミを除去しようとする際には、少なくとも、循環経路（配管、高圧循環ポンプ）及びフィルタ装置が必要となり、コンタミ除去（捕集）のための装置が高価となってしまう。
【０００５】加えて、フィルタ装置及び高圧循環ポンプの設置スペースの確保、配管施工等を考慮すると、パルスレーザー装置自体が複雑になってしまうという問題点がある。
【０００６】本発明の目的は、上記の問題点を解決することのできる汚染物質補集装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、内部空間が規定されたチャンバ内に配置され前記内部空間においてガスを予め定められた循環方向に循環させる循環手段を有するレーザ装置に用いられる汚染物質捕集装置であって、前記チャンバの外壁内面側で前記循環方向の上流に向かって前記汚染物質の捕集口が形成された捕集器が取り付けられていることを特徴とする汚染物質捕集装置が提供される。
【０００８】前記捕集器は、前記捕集口を規定する第１の部材と該捕集口に連続する捕集空間を規定する第２の部材とを有している。
【０００９】前記捕集器は断面が鉤型形状であることが好ましい。
【００１０】前記チャンバはレーザ光の光軸方向に延びる円筒形状のチャンバであり、前記循環方向は前記光軸まわりの方向であり、前記捕集器は前記レーザ光軸方向に延びている。
【００１１】前記捕集器は前記外壁内面に沿って所定の間隔をおいて複数個取り付けられていることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下本発明について図面を参照して説明する。
【００１３】図１を参照して、図示のパルスレーザ装置は、円筒形状のチャンバ１１を備えており、チャンバ１１には一対の共振器ポート１２及び１３が取り付けられている。つまり、チャンバ１１には光軸方向に延びる共振器が規定されており、共振器においてレーザ光が強められると共に出射方向が規定され、一方の共振器ポート１２からレーザ光が出射される。
【００１４】図２を参照して、図２は図１のＡ−Ａ線断面図であり、チャンバ１１は外壁部１１ａと内壁部１１ｂとを備えており、これら外壁部１１ａと内壁部１１ｂとによってチャンバ空間（内部空間）が規定されている。チャンバ空間には、共振器を構成する一対の放電板（放電部）２１及び２２が配置されるとともに、ガス循環装置２３が配置されている。放電板２１及び２２は、予め定められた間隔をもって互いに対向しており、また、各放電板２１及び２２は、図２において紙面の表から裏に延びている（図１において光軸方向に延在している）。さらに、外壁部１１ａの内面には後述する汚染物質捕集器（コンタミ捕集器）２４が取り付けられている。
【００１５】図示のパルスレーザ装置では、ガス循環装置２３を用いてガスを実線矢印で示す方向（循環方向）に循環させつつ、放電板２１及び２２にパルス電圧を与えて、パルス放電を行って、ガスに応じたレーザ発振を行う。
【００１６】上述のようにして、パルス放電を行うと、不可避的に放電板２１及び２２上でスパッタが生じて、コンタミが発生する。このコンタミはガス循環によって放電板２１及び２２で規定される空間から放出されることになる。つまり、実線矢印で示す方向にガスとともに運ばれることになる。この際、コンタミは遠心力によって径方向外側に移動させられ、ガスの流れによって外壁部１１ａの内面に沿って流れることになる（特に、大きなコンタミ程、外壁部１１ａの内面に集まって流れる）。
【００１７】図３も参照して、コンタミ捕集器２４は、例えば、ガス循環装置２３の吸い込み口と放電板２１及び２２の間において、ガス循環装置２３の吸い込み口の手前に複数個配置される。コンタミ捕集器２４はその断面が鉤型形状であり、複数のコンタミ捕集器２４が外壁部１１ａの内面に沿って所定の間隔をおいて配置される。
【００１８】図４に示すように、コンタミ捕集器２４は、チャンバ１１の光軸方向に延びる部材であり、例えば、チャンバ１１の内部空間に納まる最大限までの光軸方向寸法を有している。コンタミ捕集器２４は、取り付け板部２４ａ及び捕集部２４ｂを有しており、捕集部２４ｂは取り付け板部２４ａの一端部から径方向内側に延びる第１の板部２５と第１の板部２５に一体的に成形された鉤部２６とを有している。つまり、鉤部２６は取り付け板部２４ａと平行に延びる第２の板部２７と径方向外側に延びる先端部２８とを有している。そして、先端部２８によって捕集口が規定され、第１及び第２の板部２５及び２６によって捕集空間が規定される。
【００１９】なお、数ｍｍ程度の大きさのコンタミが発生する場合もあるため、捕集器の径方向寸法は、それらのコンタミが捕集できる大きさでかつガス循環を妨げない大きさにする。
【００２０】図３に示すように、上述のコンタミ捕集器２４は、チャンバ１１の軸方向に延びかつ前述の捕集口がガスの流れに向かうように、取り付け部２４ａによって外壁部１１ａの内面に取り付けられる。
【００２１】前述のように、コンタミ捕集器２４は、ガス循環装置２３の吸い込み口の手前で外壁部１１ａの内面に取り付けられているから、放電によって放電板２１及び２２で発生したコンタミが、ガスの流れによって外壁部１１ａの内面に沿って流れると、コンタミ捕集器２４の捕集口からコンタミが捕集空間に取り込まれることになる。つまり、コンタミは、コンタミ捕集器２４によって捕集されることになる。
【００２２】また、コンタミはガス循環装置２３の軸受け等からも微量ながら発生するが、このようなコンタミもコンタミ捕集器２４で確実に捕集することができる。
【００２３】図２及び図３に示す例では、３個のコンタミ捕集器２４が所定の間隔をおいて配置されており、一段目（先頭）のコンタミ捕集器２４で捕集されなかったコンタミは２段目又は３段目のコンタミ捕集器２４で捕集されることのなる。一つのコンタミ捕集器２４でもコンタミを捕集することはできるが、十分にコンタミを捕集するためには、複数のコンタミ捕集器２４を外壁部１１ａに取り付けることが望ましい。
【００２４】なお、捕集空間がコンタミで一杯になる前に、チャンバ１１を開いてコンタミ捕集器２４を清掃する必要があるが、この清掃は、パルスレーザ装置の駆動時間に応じて予め定められた時間毎に行うことが望ましい。
【００２５】このように、チャンバ１１の外壁部１１ａの内面にコンタミ捕集器２４を設けるようにしたから、パルスレーザ装置自体が複雑となることなく、確実にコンタミを捕集することができる。
【００２６】なお、パルスレーザ装置の複雑化を考慮しなければ、従来のコンタミ捕集にフィルタ装置を用いる場合において、捕集効果を高めるためにチャンバ内のフィルタ装置へのガス排出口に本発明のコンタミ捕集器を設けることもできる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、チャンバの外壁部の内面にコンタミ捕集器を取り付け、遠心力によって外壁部の内面に沿って流れるコンタミを捕集するようにしたから、簡単な構成でコンタミを確実に捕集することのできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による汚染物質捕集装置が用いられるパルスレーザ装置の外観を示す図である。
【図２】図１に示すパルスレーザ装置のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２に示す汚染物質捕集器を拡大して示す図である。
【図４】本発明による汚染物質捕集器の断面及び外観を示す図である。
【符号の説明】
１１ チャンバ
１１ａ 外壁部
１１ｂ 内壁部
１２，１３ 共振器ポート
２１，２２ 放電板
２３ ガス循環装置
２４ 汚染物質捕集器（コンタミ捕集器）
２４ａ 取り付け板部
２４ｂ 捕集部
２５，２７ 板部
２６ 鉤部
２８ 先端部
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パルスガスレーザー装置で発生する汚染物質（コンタミナント）を捕集するための捕集装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、パルスガスレーザー装置においては、放電スパッタ等の影響によって、汚染物質（コンタミナント、以下コンタミと略称する）が不可避的に発生する。このようなコンタミは、レーザーの放電を妨げる作用があり、その結果、レーザー出力が不安定となってしまうばかりでなく、チャンバー内のガス（雰囲気ガス）に接触する光学部品にコンタミが付着して、光学部品自体が劣化し、レーザー出力そのものが低下してしまうことがある。
【０００３】従来、パルスガスレーザー装置において、コンタミを除去する際には、チャンバ内のガスの一部を循環経路を介してチャンバ外に設けられたフィルタ装置へ強制的に導入して、ここでコンタミを除去した後、ガスをチャンバ内に戻す手法が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のように、フィルタ装置を用いて、コンタミを除去しようとする際には、少なくとも、循環経路（配管、高圧循環ポンプ）及びフィルタ装置が必要となり、コンタミ除去（捕集）のための装置が高価となってしまう。
【０００５】加えて、フィルタ装置及び高圧循環ポンプの設置スペースの確保、配管施工等を考慮すると、パルスレーザー装置自体が複雑になってしまうという問題点がある。
【０００６】本発明の目的は、上記の問題点を解決することのできる汚染物質補集装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、内部空間が規定されたチャンバ内に配置され前記内部空間においてガスを予め定められた循環方向に循環させる循環手段を有するレーザ装置に用いられる汚染物質捕集装置であって、前記チャンバの外壁内面側で前記循環方向の上流に向かって前記汚染物質の捕集口が形成された捕集器が取り付けられていることを特徴とする汚染物質捕集装置が提供される。
【０００８】前記捕集器は、前記捕集口を規定する第１の部材と該捕集口に連続する捕集空間を規定する第２の部材とを有している。
【０００９】前記捕集器は断面が鉤型形状であることが好ましい。
【００１０】前記チャンバはレーザ光の光軸方向に延びる円筒形状のチャンバであり、前記循環方向は前記光軸まわりの方向であり、前記捕集器は前記レーザ光軸方向に延びている。
【００１１】前記捕集器は前記外壁内面に沿って所定の間隔をおいて複数個取り付けられていることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下本発明について図面を参照して説明する。
【００１３】図１を参照して、図示のパルスレーザ装置は、円筒形状のチャンバ１１を備えており、チャンバ１１には一対の共振器ポート１２及び１３が取り付けられている。つまり、チャンバ１１には光軸方向に延びる共振器が規定されており、共振器においてレーザ光が強められると共に出射方向が規定され、一方の共振器ポート１２からレーザ光が出射される。
【００１４】図２を参照して、図２は図１のＡ−Ａ線断面図であり、チャンバ１１は外壁部１１ａと内壁部１１ｂとを備えており、これら外壁部１１ａと内壁部１１ｂとによってチャンバ空間（内部空間）が規定されている。チャンバ空間には、共振器を構成する一対の放電板（放電部）２１及び２２が配置されるとともに、ガス循環装置２３が配置されている。放電板２１及び２２は、予め定められた間隔をもって互いに対向しており、また、各放電板２１及び２２は、図２において紙面の表から裏に延びている（図１において光軸方向に延在している）。さらに、外壁部１１ａの内面には後述する汚染物質捕集器（コンタミ捕集器）２４が取り付けられている。
【００１５】図示のパルスレーザ装置では、ガス循環装置２３を用いてガスを実線矢印で示す方向（循環方向）に循環させつつ、放電板２１及び２２にパルス電圧を与えて、パルス放電を行って、ガスに応じたレーザ発振を行う。
【００１６】上述のようにして、パルス放電を行うと、不可避的に放電板２１及び２２上でスパッタが生じて、コンタミが発生する。このコンタミはガス循環によって放電板２１及び２２で規定される空間から放出されることになる。つまり、実線矢印で示す方向にガスとともに運ばれることになる。この際、コンタミは遠心力によって径方向外側に移動させられ、ガスの流れによって外壁部１１ａの内面に沿って流れることになる（特に、大きなコンタミ程、外壁部１１ａの内面に集まって流れる）。
【００１７】図３も参照して、コンタミ捕集器２４は、例えば、ガス循環装置２３の吸い込み口と放電板２１及び２２の間において、ガス循環装置２３の吸い込み口の手前に複数個配置される。コンタミ捕集器２４はその断面が鉤型形状であり、複数のコンタミ捕集器２４が外壁部１１ａの内面に沿って所定の間隔をおいて配置される。
【００１８】図４に示すように、コンタミ捕集器２４は、チャンバ１１の光軸方向に延びる部材であり、例えば、チャンバ１１の内部空間に納まる最大限までの光軸方向寸法を有している。コンタミ捕集器２４は、取り付け板部２４ａ及び捕集部２４ｂを有しており、捕集部２４ｂは取り付け板部２４ａの一端部から径方向内側に延びる第１の板部２５と第１の板部２５に一体的に成形された鉤部２６とを有している。つまり、鉤部２６は取り付け板部２４ａと平行に延びる第２の板部２７と径方向外側に延びる先端部２８とを有している。そして、先端部２８によって捕集口が規定され、第１及び第２の板部２５及び２６によって捕集空間が規定される。
【００１９】なお、数ｍｍ程度の大きさのコンタミが発生する場合もあるため、捕集器の径方向寸法は、それらのコンタミが捕集できる大きさでかつガス循環を妨げない大きさにする。
【００２０】図３に示すように、上述のコンタミ捕集器２４は、チャンバ１１の軸方向に延びかつ前述の捕集口がガスの流れに向かうように、取り付け部２４ａによって外壁部１１ａの内面に取り付けられる。
【００２１】前述のように、コンタミ捕集器２４は、ガス循環装置２３の吸い込み口の手前で外壁部１１ａの内面に取り付けられているから、放電によって放電板２１及び２２で発生したコンタミが、ガスの流れによって外壁部１１ａの内面に沿って流れると、コンタミ捕集器２４の捕集口からコンタミが捕集空間に取り込まれることになる。つまり、コンタミは、コンタミ捕集器２４によって捕集されることになる。
【００２２】また、コンタミはガス循環装置２３の軸受け等からも微量ながら発生するが、このようなコンタミもコンタミ捕集器２４で確実に捕集することができる。
【００２３】図２及び図３に示す例では、３個のコンタミ捕集器２４が所定の間隔をおいて配置されており、一段目（先頭）のコンタミ捕集器２４で捕集されなかったコンタミは２段目又は３段目のコンタミ捕集器２４で捕集されることのなる。一つのコンタミ捕集器２４でもコンタミを捕集することはできるが、十分にコンタミを捕集するためには、複数のコンタミ捕集器２４を外壁部１１ａに取り付けることが望ましい。
【００２４】なお、捕集空間がコンタミで一杯になる前に、チャンバ１１を開いてコンタミ捕集器２４を清掃する必要があるが、この清掃は、パルスレーザ装置の駆動時間に応じて予め定められた時間毎に行うことが望ましい。
【００２５】このように、チャンバ１１の外壁部１１ａの内面にコンタミ捕集器２４を設けるようにしたから、パルスレーザ装置自体が複雑となることなく、確実にコンタミを捕集することができる。
【００２６】なお、パルスレーザ装置の複雑化を考慮しなければ、従来のコンタミ捕集にフィルタ装置を用いる場合において、捕集効果を高めるためにチャンバ内のフィルタ装置へのガス排出口に本発明のコンタミ捕集器を設けることもできる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、チャンバの外壁部の内面にコンタミ捕集器を取り付け、遠心力によって外壁部の内面に沿って流れるコンタミを捕集するようにしたから、簡単な構成でコンタミを確実に捕集することのできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による汚染物質捕集装置が用いられるパルスレーザ装置の外観を示す図である。
【図２】図１に示すパルスレーザ装置のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２に示す汚染物質捕集器を拡大して示す図である。
【図４】本発明による汚染物質捕集器の断面及び外観を示す図である。
【符号の説明】
１１ チャンバ
１１ａ 外壁部
１１ｂ 内壁部
１２，１３ 共振器ポート
２１，２２ 放電板
２３ ガス循環装置
２４ 汚染物質捕集器（コンタミ捕集器）
２４ａ 取り付け板部
２４ｂ 捕集部
２５，２７ 板部
２６ 鉤部
２８ 先端部
【特許請求の範囲】
【請求項１】 内部空間が規定されたチャンバ内に配置され前記内部空間においてガスを予め定められた循環方向に循環させる循環手段を有するレーザ装置に用いられる汚染物質捕集装置であって、前記チャンバの外壁内面側で前記循環方向の上流に向かって前記汚染物質の捕集口が形成された捕集器が取り付けられていることを特徴とする汚染物質捕集装置。
【請求項２】 前記捕集器は、前記捕集口を規定する第１の部材と該捕集口に連続する捕集空間を規定する第２の部材とを有していることを特徴とする請求項１に記載の汚染物質捕集装置。
【請求項３】 前記捕集器は断面が鉤型形状であることを特徴とする請求項２に記載の汚染物質捕集装置。
【請求項４】 前記チャンバはレーザ光の光軸方向に延びる円筒形状のチャンバであり、前記循環方向は前記光軸まわりの方向であり、前記捕集器は前記レーザ光軸方向に延びていることを特徴とする請求項１乃至３に記載の汚染物質捕集装置。
【請求項５】 前記捕集器は前記外壁内面に沿って所定の間隔をおいて複数個取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至４に記載の汚染物質捕集装置。
【請求項１】 内部空間が規定されたチャンバ内に配置され前記内部空間においてガスを予め定められた循環方向に循環させる循環手段を有するレーザ装置に用いられる汚染物質捕集装置であって、前記チャンバの外壁内面側で前記循環方向の上流に向かって前記汚染物質の捕集口が形成された捕集器が取り付けられていることを特徴とする汚染物質捕集装置。
【請求項２】 前記捕集器は、前記捕集口を規定する第１の部材と該捕集口に連続する捕集空間を規定する第２の部材とを有していることを特徴とする請求項１に記載の汚染物質捕集装置。
【請求項３】 前記捕集器は断面が鉤型形状であることを特徴とする請求項２に記載の汚染物質捕集装置。
【請求項４】 前記チャンバはレーザ光の光軸方向に延びる円筒形状のチャンバであり、前記循環方向は前記光軸まわりの方向であり、前記捕集器は前記レーザ光軸方向に延びていることを特徴とする請求項１乃至３に記載の汚染物質捕集装置。
【請求項５】 前記捕集器は前記外壁内面に沿って所定の間隔をおいて複数個取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至４に記載の汚染物質捕集装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００２−１１９８１６（Ｐ２００２−１１９８１６Ａ）
【公開日】平成１４年４月２３日（２００２．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０００−３１５３４９（Ｐ２０００−３１５３４９）
【出願日】平成１２年１０月１６日（２０００．１０．１６）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１４年４月２３日（２００２．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１２年１０月１６日（２０００．１０．１６）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
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