(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的放電レーザの密封されたチャンバ壁を貫通して、チャンバ内に延び、電極長を備えた電極へ高電力を導電するための装置において、
前記電極長より長い長さの電気的絶縁材料からなる単一部品主絶縁体を備えており、
前記主絶縁体は、
第１の研磨された実質的平面部と、前記第１の研磨された実質的平面部と実質的に平行な、第２の研磨された実質的平面部と；
前記単一部品主絶縁体と一体であり、前記第１の研磨された実質的平面部から延びる複数の実質的に円筒形の貫通絶縁体部と；
を備え、
実質的に円筒形のホールが、前記円筒形の貫通絶縁体部を貫通し、前記第１および前記第２の研磨された実質的平面部を貫通し、実質的に同軸に延び、
前記第１と前記第２の研磨された実質的平面部に対して圧縮された面シールをそれぞれ備え、前記各面シールが前記実質的に円筒形のホールを実質的に同軸状に取り囲み、
前記面シールが前記第１の研磨された実質的平面部と前記チャンバ壁とを摺動自在に摺り合わせ、
前記面シールの構成物が、基板上の錫めっきである、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
さらに、前記貫通絶縁体部が実質的に同軸の外側溝を備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１と前記第２の研磨された実質的平面部が、約１６マイクロインチ（０．４ミクロン）の表面仕上げであることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記電気的絶縁材料が、約９９．５％以上の純度のアルミナセラミックであることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記面シールの構成物が、ニッケル−銅合金基板上の錫めっきであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項６】
前記面シールが、略Ｃ字状の断面形状の実質的にドーナツ形のリングとして構成され、前記断面形状の開放部が前記リングの外径方向に向いていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項７】
前記実質的に円筒形のホールを貫通して実質的に同軸状に配置される少なくとも１つの貫通導電体と；
前記第２の研磨された実質的平面部に隣接して配置され、前記貫通導電体に接続される電極と；
を備えることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記電極が陰極であることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記電気的放電レーザが、アルゴンフッ素化物レーザ、クリプトンフッ素化物エキシマレーザ、フッ素（Ｆ2）分子レーザから成るグループから選択されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
電気放電レーザの密封ガスエンクロージャ壁を貫通し、前記エンクロージャで実質的に取り囲まれている電極に高電力を作動温度範囲で導電する方法であって、
複数の貫通導電体を利用して前記壁を貫通して前記電力を導電し、
前記各々の貫通導電体は、電気的絶縁材料からなる単一部品主絶縁体の第１の研磨された実質的平面部と一体であり、かつ実質的に管状の貫通絶縁体部によって実質的に円筒状に取り囲まれており、
さらに、第１の研磨された実質的平面部と実質的に平行である第２の研磨された実質的平面部を含む前記単一部品主絶縁体を利用し、
前記第１と前記第２の研磨された実質的平面部に対して圧縮された面シールをそれぞれ備え、前記各面シールが前記実質的に円筒形のホールを実質的に同軸状に取り囲み、
前記面シールが前記第１の研磨された実質的平面部と前記エンクロージャ壁とを摺動自在に摺り合わせ、
前記面シールの構成物が、基板上の錫めっきである、
ことを特徴とする方法。
【請求項１１】
さらに、前記貫通絶縁体部が、実質的に同軸の外側溝を備えていることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１と前記第２の研磨された実質的平面部が、約１６ミクロインチ（０．４ミクロン）の表面仕上げであることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記電気的絶縁材料が、約９９．５％以上の純度のアルミナセラミックであることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記面シールの構成物が、ニッケル−銅合金基板上の錫めっきであることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記面シールが、前記範囲に亘る前記作動温度の変動に対応して、前記第１と前記第２の研磨された実質的平面部の全域で迎合的な方法で摺動することを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記面シールが、略Ｃ字状の断面形状の実質的にドーナツ形のリングとして構成され、前記断面形状の開放部が前記リングの外径方向に向いていることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記作動温度範囲が、周囲温度から該周囲温度より１００℃高い温度に達することを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１８】
前記電極が陰極であることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１９】
前記電気的放電レーザが、アルゴンフッ素化物レーザ、クリプトンフッ素化物エキシマレーザ、フッ素（Ｆ2）分子レーザから成るグループから選択されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本出願は、１９９８年９月１８日出願の、出願番号０９/１５７，０６７「高信頼性・モジュラ製造高品質狭帯域高繰り返しレートエキシマレ―ザ」の一部継続出願である。本発明は、全体として、エキシマレーザおよび他の電気的放電レーザ用のレーザチャンバに関し、更に詳細には、このようなチャンバ用のパルス高電圧貫通構造に関する。
【０００２】
【従来技術】
図１Ａと１Ｂは、従来の横方向励起（ＴＥ）エキシマレーザ（本明細書に参考文献として組み込まれている、１９９０年９月２５日発行のＡｋｉｎｓ他に付与された米国特許第４，９５９，８４０号を参照）におけるレーザチャンバ１０の内部構造を示す断面図である。  図１Ａと１Ｂは、前記８４０特許からの抜粋である。図１Ｃは、図１Ｂと類似の断面図であるが、従来技術のレーザチャンバの全長を示す。レーザエンクロージャ１０は、レーザチャンバの内部と外部との間の隔壁を提供する。典型的には、エンクロージャ１００は、上側および下側エンクロージャ部材１２、１４により形成され、相互に連結されており、エンクロージャの周縁に延びる０リングシール１６を用いて密封されている。レーザチャンバ内部は、有害なガスフッ素Ｆを含む所定圧力のレーザガス混合物で満たされている。電気的放電パルスは、陰極アッセンブリ１８と陽極アッセンブリ２０との間に与えられる高電圧パルスにより、放電領域２２のレーザガス混合物中に発生する。一般的に陽極アッセンブリ２０はレーザエンクロージャ１０に電気的に接地されるので、全ての高電圧パルスは、陰極アッセンブリ１８と上側エンクロージャ部材１２との間に供給される。ガス放電パルスは、典型的に励起したフッ素、アルゴンフッ化物あるいはクリプトンフッ化物分子を生成し、それがレーザパルス出力エネルギーを発生する。パルス出力エネルギーは、放電領域２２から最適な出力ウインドウアッセンブリ（図１Ａには示されていない）を通って伝播する。放電領域２２を画定する陰極アッセンブリ１８と陽極アッセンブリ２０とは、図１Ａの平面に垂直なレーザチャンバ１０のほぼ全長に亘って、実質的に互いに平行に約２８インチ延びている。
【０００３】
レーザガス混合の再循環は、横流ファン４６によりもたらされる。図１Ａの矢印により示されるように、レーザガス混合の流れは、接線ファン４６を通って上向きであり、羽根部材５２で指向されて放電領域２２を横方向に横切る。放電領域２２を通って流れるレーザガス混合は、ガス放電パルスにより十分に解離され加熱される。図１Ａの平面に垂直なレーザチャンバ１０の全長に亘って実質的に延びる気液熱交換５８は、加熱ガスを冷却するガス再循環路に配置されている。再循環はレーザガス混合を冷却し再結合するので、レーザガス混合を置換することなくパルスレーザ作動を繰り返して行うことができる。
【０００４】
この従来技術のチャンバにおいて、約１６ｋｖから３０ｋｖの範囲の高電圧パルスは、１秒間に約１０００パルスの反復率で図１Ｃに示されるチャンバ１０の上部に取付けられた高電圧バス７０から陽極アッセンブリ２０に加えられる。バス７０は、厚さ１/２のアルミニウム板に取り付けられた丸みのある表面を備えた銅薄板からなる（このアルミニウム板は、その目的が高電圧バスからのコロナ放電を減少または最小化することにあるので、「コロナ板」と呼ぶ）。バスは、該バス７０と、接地として機能する金属エンクロージャ１０との間に電気的に接続され、並列に取り付けられた一般的に２８個の個々のコンデンサ（図示せず）から構成されるピークコンデンサのバンクによって電圧が印加される。高電圧パルスは、主として図１Ａ，Ｂ、Ｃに示される１５個の貫通導体アッセンブリ７２から主としてなる貫通構造を通って陰極１８に伝播される。
【０００５】
陰極１８と、１６ｋｖから３０ｋｖの範囲のピーク電圧をもつ１５個の各貫通導体とは、接地電位にあるエンクロージャ１０の金属表面から絶縁される必要がある。チャンバ内は腐食性Ｆ2環境にあるので、高純度ＡｌＯ2等の特定の高純度セラミック絶縁体のみがガスに曝される貫通アッセンブリ部に使用できる。
【０００６】
図１Ａ、Ｂ、Ｃに示された形式の設計にあっては、セラミック部２８は、真鍮部３２とアルミニウム部１２との間にサンドイッチされる。レーザチャンバは、約２３℃の標準周囲温度と約１２０℃の温度との間の温度変動の影響を受ける。アルミニウム、真鍮およびＡｌＯ2の熱膨張係数は、各々２３ｘ１０-6／℃、２０ｘ１０-6／℃、８ｘ１０-6／℃である。両貫通端部の間の長さは、約２２インチである。従って、この長さで温度が１００℃上昇すると、アルミニウムで０．０５２インチ、真鍮で０．０４５インチ、ＡｌＯ2で０．０１７インチの自然膨張が生じる。これにより、セラミックと金属部分と間で約１/３２インチの差異が生じる。
【０００７】
有害なフッ素が作業環境に漏れ出ることを防ぐために、貫通アッセンブリに対して良質のシールを行うことが重要である。
前述の問題は、図１Ａ、Ｂ、Ｃのレーザ設計で扱われている。本レーザは、チャンバ部材１２から陰極１８を絶縁するために、３つの主絶縁体２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃを使用する。図１Ｃに示されている従来技術の設計では、１５個の貫通コネクタが３つの別個のグループへ分割されているので、金属−セラミック−金属サンドイッチのシール領域の有効長は、わずか約６インチである。これにより、全電極長さを覆う単一の絶縁体に比べて、約３.５だけ差異膨張が減少する。貫通部でのシールは、図１Ａと１Ｂに示されるように錫板の、ニッケル−銅合金「Ｃ」シール３２および３４によりもたらされる。シール３２は、絶縁体２８と陰極サポート２６との境界面で、１５個の貫通部の各々の周りを密封する環状シールである。３つの各シール３４は、上側チャンバ１２の底面と３つの絶縁板２８のうちの１つの上面を密封し、シール３４の各々は、５個の貫通部の周りに単一シールを行う。
【０００８】
この従来技術の設計において、陰極サポートロッド２６は、陰極１８にボルト締めされている。ねじ付き貫通ロッド３６は、陰極サポートロッド２６にねじ込まれている。貫通絶縁体４１は、ロッド３６を絶縁し、貫通ナット（図１Ａ、１Ｂには示されていない）は、貫通ロッド３６へねじ込まれており、絶縁体４１を所定位置に保持する。皿ワッシャ付き止めボルトは、「バターカップ」と呼ばれる絶縁キャップを貫通して、電極サポートをチャンバの上部内壁へ、その間にサンドイッチされた絶縁板２８とシール３４、３２と共にクランプする圧縮力を与えるよう貫通ナットへねじ止めされる。
【０００９】
図１Ａ、Ｂ、Ｃに示される従来技術の貫通部の設計は商業的に成功しており、世界中で現在稼働している何百台ものエキシマレーザに使用されている。この設計は、厳しいＦ2作業環境にもかかわらず漏れや電気故障について僅かな問題があるだけで、基本的には故障の心配がなく、大抵の場合何週間、時には何ヶ月間も連続して１日２４時間作動する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の従来技術の設計では多数の部品によって製造コストが高くなる。また、貫通部の設計に関連して電気インダクタンスを小さくする必要がある。従って、電気放電レーザのためのより良い電気的貫通システムが必要である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
ガス放電レーザチャンバの貫通構造は、密封されたガスエンクロージャ壁を貫通して、エンクロージャ内の単一部品の細長い電極へ電力を導電する。貫通構造は、電極より大きな単一部品一体式主絶縁体を含む。主絶縁体は、電極とエンクロージャ壁との間で圧縮される。電極と単独絶縁体との間で境界面を形成する表面は絶縁体と壁とであって、この表面はチャンバ温度が変化すると膨張し収縮できるよう両者とも非常に滑らかである。さらに、貫通構造は、電極の機械的支持と位置合わせとをもたらし、貫通構造周りのガス漏れ防止用のシールを含んでいる。
【００１２】
一体式主絶縁体と一体であり、複数の中空の実質的に円筒形の貫通絶縁体は、典型的には均等に離間した一列の一体式主絶縁体の上面から延びている。各々の一体貫通絶縁体は、一体式主絶縁体の下面へ貫通して延びる実質的に同軸のホールを含み、貫通導電体と一致している。好ましい実施の形態において、各々の実質的に円筒形の貫通絶縁体は、外径周りの同軸溝を含む。１つの実施の形態において、一体式主絶縁体は、典型的には９９．５％純度のアルミニウムであるセラミック材料で作られている。
【００１３】
一体式主絶縁体は、下側電極と、密封エンクロージャの上側内壁との間にクランプされ、一体式貫通絶縁体が、エンクロージャ壁の位置合わせされたクリアランスホールを貫通して延びる。典型的に、クランプは貫通導電体の下端を電極に通し、密封されたエンクロージャの上側外壁の絶縁「バターカップ」構造に対して上端を引張ることでもたらされる。相対的に一定のクランプ力を皿ワッシャを使用して与えることが好ましい。エンクロージャと単一主絶縁体との間の相対熱膨張を制限するために、絶縁体は中央位置でのみしっかりと拘束されており、その中央部からのみ相対的な膨張および収縮ができる。
【００１４】
面シールは、研磨された一体式主絶縁体の表面と、それぞれ対向する電極面および密封エンクロージャの内部壁との間の境界面にもたらされる。この面シールは、一体式貫通絶縁体を通るホールの周りに実質的に同軸状に配置され、ガス漏れに対し密封する。面シールは、錫板、銅ニッケル基板「Ｃ」シールであることが好ましい。この面シールは、研磨された一体式主絶縁体の表面を滑らかに摺動し、完全に損失なく周囲温度から該周囲温度より１００℃高い温度範囲に亘って差異熱膨張に適応する利点がある。
【００１５】
好ましい実施の形態において、電極は陰極であり、詳細にはアルゴンフッ素化物またはキプロンフッ素化物エキシマレーザ、あるいはフッ素分子レーザ等の電気放電レーザの陰極である。
本発明は、添付の図面と関連して下記の詳細な説明を考慮することで十分に理解できる。
本発明は、添付の図面を参照することにより十分に理解でき、当業者には、多くの目的、特徴および利点が明らかになる。単純化して理解を容易にするために、別の図面で同じ要素には共通の符号が付与されている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の例示的な実施の形態を詳細に説明する。本発明の実施の形態は、添付の図面を参照して説明されており、説明された方法または特定の装置について種々の変更や追加が行えることは明らかである。明細書および図面は限定的な意味に考慮されるものではなく、本発明は、例示された実施の形態により限定されないことが理解される。
【００１７】
図２は本発明による、改良された貫通構造２８０を含む、陰極アッセンブリ２１８に取り付けられた上側エンクロージャ部材２１２の断面を示す断面図である。図３は、貫通構造２８０と上側エンクロージャ２１２の構成部品を示す分解透視図である。特に、貫通構造は、自給式一体貫通絶縁体２８８と研磨されたシール面とを含む単一部品主絶縁体２７６を特徴とする。上側エンクロージャ部材２１２は、構造的な配列が熱膨張を拘束することなく維持されるよう、１５個のクリアランスホール２３２を含む。スライド端面シール１８４、１８５は、上側エンクロージャ２１２内面（図２と図５を参照）の適切な大きさの溝２３４と、電極２１８の上端の溝１７４（図２参照）内に配置されている。これらのシールは、主絶縁体２７６の研磨面を摺動するので、貫通構造２８０内でトルクを伝達することなくガス気密完全性をもたらす。
【００１８】
真鍮製の陰極２１８は、該陰極２１８が放電領域２２２の全域で陽極アッセンブリ２２０（図４に示す）と長手方向に平行に位置合わせされ、その上方に配置されるように、貫通構造２８０を用いて上側エンクロージャ２１２に固定されている。図３に示される１５個の実質的に均等に離間するブラインドタップホール１７３は、陰極２１８の上面の中心線に沿っている。環状溝１７４は、各タップホール１７３と同軸である。
【００１９】
貫通構造２８０は、電気的貫通部周りのガス漏れを密封すると共に、機械的支持、電気的高電圧パルス接触および陰極２０８のための電気的絶縁をもたらす。貫通構造２８０は、一般にアルミ製の成形品であり、長手方向に延びる単一部品主絶縁体２７６を備え、該単一部品主絶縁体２７６の上面から垂直に延びる円筒型の自給式一体貫通絶縁体２８８と同軸であり陰極１７０のブラインドタップホール１７３に位置合わせされる、一列の複数の実質的に均等に離間された垂直ホールを有している。単一部品主絶縁体２７６は、例えば「グリーン」のセラミック材料を鋳造、機械加工し、高温焼成し、その後焼成セラミックの機械加工を終了する等の従来から知られている方法で製造される。単一部品主絶縁体２７６の上下面共に、一般的に１６ミクロインチ（０．４１ミクロン）の表面仕上げで研磨されているので、陰極２１８と上側エンクロージャ部材２１２に対し改良された密封をもたらす。各々の自給式一体貫通絶縁体２８８は、図２で示されるように２つの外側同軸溝２８９を有する。貫通構造２８０はさらに、複数（陰極２８の各ブラインドタップホール１７３あたり１つ）のねじ付き貫通ボルト２９６と、それぞれ錫板の「Ｃ」シールを備える大径および小径シール１８４、１８５を含む。貫通構造２８０はさらに、複数のシリコンゴムガスケット１９４と、適切な大きさの皿ワッシャ２９５および絶縁セラミック「バターカップ」２９８とを含む。貫通構造２８０はさらに、陰極２１８の１５個のブラインドタップホール１７３に位置合わせされた、一列のクリアランスホールを備える平坦なポリイミドまたは同様の絶縁ストリップからなるガスパージシールド２６６を含んでいる。
【００２０】
図２に示されるように、小径の端面シール１８５が、陰極１８５の各々の同軸環状溝１７４に挿入されている。単一部品主絶縁体２７６は、ブラインドタップホール１７３に位置合わせされ、陰極２１８に挿入された端面シール１８５にぴったり合うようになっている。
【００２１】
上側エンクロージャ部材２１２は、アルミニウム製であることが好ましく、実質的に陰極２１８のブラインドタップホール１７３に位置合わせされて、その上端壁を貫通する一列の１５個のクリアランスホール２３２を有する。上側エンクロージャ部材２１２の内面には、各クリアランスホールと同軸の環状溝２３４（図２に示される）がある。上側エンクロージャ部材２１２の各環状溝２３４には大径の端面シール１８４が挿入されている。上側エンクロージャ部材２１２は、自給式一体貫通絶縁体２８８に位置合わせされ、ぴったり合わされている。ガスパージシールド２６６は、図３に示されるように、上側エンクロージャ部材２１２の外面で自給式一体貫通絶縁体２８８に位置合わせされ、ぴったり合わされている。シリコンゴムガスケット１９４は、各々の自給式一体貫通絶縁体２８８の上端部に同軸状に配置される。「バターカップ」２９８は、各々の自給式一体貫通絶縁体２８８上に摺動可能に取り付けられており、スチール皿ワッシャ２９５を備える真鍮製貫通ボルト２９６は、「バターカップ」２９８の各々のクリアランスホールを貫通し、さらに自給式一体貫通絶縁体２８８を貫通してブラインドタップホール１７３へ挿入される。貫通ボルト２９６は、約２００ｉｎｃｈ−ｌｂｓ（２．３ｋｇ−ｍ）の締め付けトルクで陰極１７４のブラインドタップホール１７３にかみ合い締め付けられる。このトルクは、１本のボルト当たり約２，４００ポンドの力を発生するよう皿ワッシャを充分圧縮するのに十分である。つまり、エンクロージャ、主絶縁体および陰極のサンドイッチの総圧縮力は約３６，０００ポンドである。貫通ボルト２９６の外側フランジは、高電圧パルスコンデンサのバンク２３０の高電圧側に電気的に接続され、陰極２１８に対する電気的貫通コンデンサとして機能する。
【００２２】
プレイオン化装置チューブ１２４が陰極２１８に隣接して設けられており、レーザエンクロージャ１０２のほぼ全長に亘って陰極２１８と実質的に平行に延びており、瞬間高電界を生成することにより、電気的放電パルスを初期化するようアシストする。プリイオン化装置ロッドは、一般的に真鍮である導電性材料で作られ、電気的絶縁材料で作られたチューブ長手方向に挿入される。瞬間高電界は、プレイオン化装置チューブ１２４と、一般的に真鍮薄板製で、陰極１２８と電気的に接触して横方向に延びる導電性シム１２８とにより生成される。長く薄いシム１２８の先端は、各パルスの間のピーク電圧の寸前でプリイオン化装置の周りに非常に高い電界とコロナ放電とを生成するようプリイオン化装置ロッドの側面を押圧する。
【００２３】
図５は、端面シール１８４に対する上側エンクロージャ部材２１２の環状溝２３４の適切な大きさを説明する分割断面図である。図５の左側部分は、取り去られた単一部品主絶縁体２７６に対向する上側面にある、環状溝２３４内の端面シール１８４の断面を示す。図５に示される境界面Ａとは異なり、端面シール１８４と環状溝２３４の各内径の間には隙間Ｃがあることに注意されたい。図５の右側部分は、端面シール１８４が、環状溝２３４と、単一部品主絶縁体２７６の対向する上側面の間で圧縮されて示されている。圧縮拘束は、端面シール１８４の内径の歪みを引き起こすことはなく、完全な密封を維持し、材料疲労破壊から「Ｃ」リング１８４を保護する。
【００２４】
本発明は、従来技術の貫通設計に対して重要な改良をもたらす。個々の部品数は減少する。組み立てと処理時間および労力が低減される。このことは前述のボルトトルク処置により容易になる。相互に連結する部品の積上は減少する。蓄積した垂直公差積上が蓄積した最悪の場合でも、自給式一体貫通絶縁体２８８と「バターカップ」２９８との間の垂直隙間は、僅か０．０１２インチ（０．３０ｍｍ）である。
【００２５】
単一部品主絶縁体２７６は、自給式一体貫通絶縁体２８８を含み、図１Ａに示される絶縁体４１のような複雑な個々の貫通絶縁体に取って代わる。これにより、図１Ａに示されるような絶縁体４１と２８との間の不確かな類似材料の摺動境界面を除去できる。一体式絶縁体はさらに、境界面でのアンチ・コロナガスケットの必要性を除去する。
【００２６】
長手方向の公差の蓄積と、全体的な長手方向の差異熱膨張を最小限にしながら、長手方向の中心基準が確立される。上側エンクロージャ部材２１２における中央のクリアランスホール２３２Ｃはさらに、物理的位置ロケータをもたらし、そこから全ての部品が必要な大きさにされ、寸法公差が決められる。中央ホール２３２での最悪の場合の隙間は、０．００２０インチ（０．０５１ｍｍ）である。これにより、貫通構造２８０の別の特徴である正確な公差と位置決めが可能になる。上側エンクロージャ部材２１２の端部クリアランスホール２３２Ｅで、最悪の場合に要求とされる長手方向の隙間は、０．０１３０インチ（０．３３ｍｍ）であり、「バターカップ」２９８と自給式一体貫通絶縁体２８８との間は、０．０１３５インチ（０．３４３ｍｍ）である。上側エンクロージャ部材２１２の端部クリアランスホール２３２Ｅは、全体的に長手方向に延びているので、長手方向の差異膨張を可能にする一方で、横方向の構造的な位置合わせをもたらす。上側エンクロージャ部材２１２の中央と端部との間に長手方向に配置されるクリアランスホール２３２は、対称的に放射線状に広がるので、過拘束なしに縦横の相対移動に適応する。圧縮皿ワッシャ２９５によりもたらされる約３６，０００ポンドの圧縮力により、主絶縁体２７６が熱応力に応じて、エンクロージャ２１２および電極２１８に対して相対的に摺動する。エンクロージャ２１２と同様に絶縁体２７６を貫通する１２個のボルト穴の径は、干渉を受けることなく絶縁体の熱膨張と収縮を許容できるように、十分に大きな径が選択される。図６に示されるように、中央ホールは、レーザの軸方向のボルトに対してぴったり合っている（エンクロージャ２１２と同様に）が、このホールは、直交方向に幾分移動できるよう、軸に直角な方向に広がっている。各端部の２つのホールは、直交方向にぴったり合っているが、軸方向に広がっている。この配置により、絶縁体は、電極と絶縁体の軸中心から陰極２１８とエンクロージャ２１２に対して膨張し収縮できる。各端部の２つのホールは、絶縁体の陰極に対する直交方向の位置合わせをする。つまり、主絶縁体２７６は、１点においてのみ、例えば、エンクロージャ２１２の中央ホール２３２Ｃにおいてエンクロージャ２１２と電極２１８との間で有効かつ完全に拘束される。
【００２７】
上側エンクロージャ部材２１２にアルミニウムを使用すると、真鍮製陰極１７４に適合する、殆ど同じ熱膨張が得られる。極く僅かな貫通ボルト２９６の撓みが異なる熱膨張の下で起こるが、この撓みは自給式一体貫通絶縁体２８８を貫通する拡大クリアランスホールで調節される。錫板の「Ｃ」シールである端面シール１８４、１８５は摩擦係数が低く、対向する各々の単一部品主絶縁体２７６の研磨されたアルミ表面の全域で、破損やシール損失を生じることなく容易に摺動する。本出願人は、予想寿命サイクルにわたる熱サイクルを通じて設計が完全であることを確認した。
【００２８】
前述の好都合な貫通装置および方法は、１００℃までの温度範囲の環境で熱膨張し収縮を繰り返す。それゆえ、前述の実施の形態は、機械的に支持し、高電圧パルス電力を伝播し、電気的絶縁性で、隣接したチャンバに実質的に取り囲まれる構造、特に電極を含む構造をガス漏れから密封する、改良された装置と方法とを提供する。このような電極は、電気放電レーザ、詳細にはクリプトンフッ素化物またはアルゴンフッ素化物エキシマレーザ、フッ素（Ｆ2）分子ガスレーザの陰極になりうる。
【００２９】
本発明の実施の形態が示され説明されている、広い見地で本発明から逸脱することなく例示的な実施の形態に対して変更および修正を行うことができる。つまり、本明細書には明白に記載されていないが、本発明の範疇であれば、本発明の他の実施の形態が存在することは明らかである。従って、請求項は必然的に、説明された本発明の真の範囲内で全ての変更および修正を包含することが理解されよう。さらに、この範囲は、単にその範囲を示すために提供された例示的な実施の形態により限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】従来のＴＥエキシマレーザにおける、レーザチャンバ１００の内部構造を示す断面端図であり‘８４０特許の図１である。
【図１Ｂ】チャンバ断面図であり‘８４０特許の図２である。
【図１Ｃ】図１Ｂと同様の拡大図であるが、全チャンバの断面図を示す。
【図２】本発明による、改良された貫通構造を含む陰極アッセンブリに取り付けられた上側エンクロージャ部材の断面を示す断面図である。
【図３】図２の改良された陰極アッセンブリの構成部品を示す分解透視図である。
【図４】改良された貫通構造を使用するレーザチャンバの断面図である。
【図５】端面シールの機能を示す断面図である。
【図６】単体絶縁体における貫通ホールの一般的な形状を示す図面である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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