新しい縦型放電励起方式を用いた高速紫外パルスレ-ザの研究

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63420036
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 後藤 俊夫 名古屋大学, 工学部, 教授 (50023255)
• 研究分担者: 平松 美根男 名城大学, 理工学部, 講師 (50199098) ; 岸本 茂 名古屋大学, 工学部, 教務員 (10186215) ; 河野 明広 名古屋大学, 工学部, 助教授 (40093025)
• キーワード: 自動予備電離 / 縦型放電励起 / 高速紫外パルスレ-ザ / 窒素レ-ザ / XeClエキシマレ-ザ / 矩形断面レ-ザ管 / レ-ザ吸収分光測定 / 準安定原子

研究概要

研究目的
高速紫外パルスレ-ザの励起法として縦型放電励起は装置が小型になり、良質なビ-ムが得られるが、有効な予備電離方式がなく、十分研究されてこなかった。しかし我々は新しい予備電離方式及び放電管形状を考案し、実用的に魅力のある小型縦型放電励起の窒素及びエキシマレ-ザの発振に成功した。本研究の目的はこの縦型放電励起窒素及びXeClレ-ザの装置的・物性的研究を系統的に行い、実用化の基礎を確立することである。
研究成果
昭和63年度及び平成元年度は円形及び矩形断面を持つ窒素及びXeClエキシマレ-ザの設計・製作、それらの出力特性の測定と最適化、サイラトロンを用いた高繰り返し化、XeClエキシマレ-ザ放電中のXe、Ne等の準安定原子密度を測定するためのCW色素リングレ-ザ吸収測定系を設計・製作した。平成2年度はその結果を発展させて、次の成果を得た。
1.レ-ザ出力特性、電圧電流特性等の測定結果と、シミュレ-ション解析とを組み合わせて、縦型放電励起窒素レ-ザ及びXeClレ-ザの動作解析を行った。
2.CWリング色素レ-ザ吸収測定系を用いて、縦型放電励起XeClレ-ザ放電中の準安定原子等の計測を行い、現在までにHe準安定原子密度の時間依存性を得ている。
3.過去3年間の研究によって、予備電離方式縦型放電励起紫外パルスレ-ザの実用性を検討する基礎デ-タが蓄積され、窒素レ-ザに関しては実用的な装置となる可能性が示された。XeClレ-ザに関しては、出力及び効率がさらに改善されれば、小型の紫外レ-ザ装置として有用になる可能性がある。

研究成果

• [文献書誌] H.Furuhashi: "Longitudinal discharge XeCl excimer laser with automatic UV preionization" Applied Physics Letters. 50. 883-885 (1987)
• [文献書誌] T.Goto: "Longitudinally excited N_2 laser (337nm) with automatic spark preionization" 87 International Conference on Lasers (Xiamen,China). 16. (1987)
• [文献書誌] 古橋 秀夫: "LC反転容量移行回路を用いた自動予備電離縦型放電励起N_2レ-ザ" 電気学会プラズマ研究会資料. EP-88-14 (1988)
• [文献書誌] H.Furuhashi: "Longitudinal discharge N_2 laser with automatic preionization using LC inversion circuit" Review of Scientific Instrument. 59. 2552-2556 (1988)
• [文献書誌] 古橋 秀夫: "矩形断面を持った縦型放電励起N_2レ-ザ" 電気学会プラズマ・放電合同研究会資料. EP-90-75 (1990)
• [文献書誌] H.Furuhashi: "Longitudinal discharge N_2 laser with rectangular cross section" Measurement of Science & Technology. 1. 401-405 (1990)
• [文献書誌] H.Furuhashi: "Longitudinally excited UV lasers with preionization" Memoirs of Faculty of Engineering,Nagoya Univ.42. NO.2 (1991)
• [文献書誌] 市川 勝: "色素レ-ザを用いた縦型放電励起エキシマレ-ザ放電中の原子吸収測定" 第38回応用物理学関係連合講演会. (1991)