【事件の表示】
　特許第３０４１５４０号「パルス電力生成回路およびパルス電力を生成する方法」の請求項１ないし１２に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３０４１５４０号の請求項１ないし３、５ないし６に係る特許を取り消す。
　同請求項４に係る特許を維持する。
【理　由】
　１．手続の経緯
　特許第３０４１５４０号の請求項１ないし１２に係る発明についての出願は、１９９６年１月２６日（パリ条約による優先権主張１９９５年２月１７日、米国）を国際出願日とする出願であって、平成１２年３月１０日にその発明についての設定の登録がなされ、その後、田中昭子より特許異議の申し立てがなされ、取消理由が通知され、その指定期間内である平成１３年９月２７日に訂正請求がなされたものである。
　
　２．訂正の適否について
　２．−［１］訂正の内容
　訂正事項ａ (旧)請求項１を下記の通り訂正する。
すなわち、
　［イ］(旧)請求項１中の「パルス状放電を時間的に圧縮してパルス電力とする」を、「パルス状放電を時間的に圧縮してエキシマ・レーザへのパルス電力とする」と訂正する。
　［ロ］(旧)請求項１中の「回路段が、少なくとも１つ具備されており」を、「回路段が、２つ以上直列に接続されて具備されており」と訂正する。
　［ハ］　(旧)請求項１中の「具備されており、前記圧縮回路キャパシタ」を、「具備されており、各回路段において、前記圧縮回路キャパシタ」と訂正する。
　［ニ］　(旧)請求項１中の「前記飽和可能なインダクタ……前記正方向とは反対の負方向」を、「各回路段の前記飽和可能なインダクタ……前記正方向とは反対の負方向」と訂正する。
　［ホ］　(旧)請求項１中の「前記スイッチ(Ｓ)が閉じられると、前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)は放電されて前記圧縮回路キャパシタ」を、「前記スイッチ(Ｓ)が閉じられると、前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)は放電され、前記圧縮回路(１６)の各回路段において、前記圧縮回路キャパシタ」と訂正する。
　［へ］　(旧)請求項１中の「前記正方向の電流を供給できる向きに配設され、それによって、前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)の電荷の放電の後で、前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)は」を、「前記正方向の電流を供給できる向きに配設され、前記圧縮回路(１６)の各回路段において、前記圧縮回路キャパシタの電荷の放電の後でも正方向に流れる電流は前記飽和可能なインダクタを正方向の飽和に維持させ、それによって、前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)の電荷の放電の後で、各回路段の前記飽和可能なインダクタおよび前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)は」と訂正する。
　［ト］　(旧)請求項１中の「飽和可能なインダクタ(Ｌ１)」(１０箇所)を、「飽和可能なインダクタ」と訂正する。
　［チ］　(旧)請求項１中の「圧縮回路キャパシタ(Ｃ１)」(５箇所)を、「圧縮回路キャパシタ」と訂正する。
　訂正事項ｂ　(旧)請求項４を削除する。
　訂正事項ｃ　(旧)請求項５を削除する。
　訂正事項ｄ　(旧)請求項６を削除する。
　訂正事項ｅ　(旧)請求項７を、請求項４に繰り上げて、下記の通り訂正する。すなわち、
　［リ］　(旧)請求項７中「前記圧縮回路(１６)は２以上の回路段で構成され、」を削除する。
　［ヌ］　(旧)請求項７中「負荷(１８)」を、「前記エキシマ・レーザ」と訂正する。
　訂正事項ｆ　(旧)請求項８を削除する。
　訂正事項ｇ　(旧)請求項９を、請求項５に繰り上げて、下記の通り訂正する。すなわち、
　［ル］　(旧)請求項９中「回路段が、少なくとも１つ具備されており」を、「回路段が、２つ以上直列に接続されて具備されており」と訂正する。
　［ヲ］　(旧)請求項９中「具備されており、前記圧縮回路キャパシタ」を、「具備されており、各回路段において、前記圧縮回路キャパシタ」と訂正する。
　［ワ］　(旧)請求項９中「(ｂ)　前記飽和可能なインダクタ」を、「(ｂ)各回路段の前記飽和可能なインダクタ」と訂正する。
　［力］　(旧)請求項９中「所定の電流を流し続けるステップ」を、「所定の電流を供給し続けるステップ」と訂正する。
　［ヨ］　(旧)請求項９中「放電されて前記圧縮回路キャパシタ」を、「放電され、各回路段において、前記圧縮回路キャパシタ」と訂正する。
　［タ］　(旧)請求項９中「パルス状の放電を行い」を、「パルス状の放電を行い、最後の回路段からはエキシマ・レーザへとパルス状の放電が行われ」と訂正する。
　［レ］　(旧)請求項９中「前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)の電荷の放電の後でも、」を、「前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)の電荷の放電の後、前記エキシマ・レーザから戻されてくるエネルギーの回収動作中は、」と訂正する。
　［ソ］　(旧)請求項９中「放電の後で、前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)は」を、「放電の後で、各回路段の前記飽和可能なインダクタおよび前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)は」と訂正する。
　［ツ］　(旧)請求項９中の「飽和可能なインダクタ(Ｌ１)」(１０箇所)を、「飽和可能なインダクタ」と訂正する。
　［ネ］　(旧)請求項９中の「圧縮回路キャパシタ(Ｃ１)」(５箇所)を、「圧縮回路キャパシタ」と訂正する。
　訂正事項ｈ　(旧)請求項１０を削除する。
　訂正事項ｉ　(旧)請求項１１を削除する。
　訂正事項ｊ　(旧)請求項１２を、請求項６に繰り上げて、請求項５に従属するよう訂正する。
　２．−［２］訂正の目的の適否・新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　訂正事項ａについて
　・アイテム［イ］は、実施例の通り(特許公報６欄３６,３７行参照)、負荷がエキシマ・レーザであることを限定しようとするものであり、特許請求の範囲の減縮を目的とするものと認める。
　・アイテム［ロ］は、飽和可能なインダクタと圧縮回路キャパシタとを含む回路段が、１つだけではなく、２つ以上直列に接続されていること(図面第１図,第２図を参照)を限定しようとするものであり、特許請求の範囲の滅縮を目的とするものと認める。
　・アイテム［ハ，ニ，ホ］は、アイテム［ロ］の限定に伴って生じる不明瞭さを回避しようとするものであり、特許請求の範囲の減縮ないし明瞭でない記載の釈明を目的とするものと認める。
　・アイテム［へ］は、アイテム［ロ］の限定に伴って生じる不明瞭さを回避するために、「各回路段において、圧縮回路キャパシタの電荷の放電の後でも正方向に流れる電流は飽和可能なインダクタを正方向の飽和に維持させること」(特許公報１１欄の２０〜２４行および２９〜３１行を参照)、および、「蓄積キャパシタ(Ｃ。)の電荷の放電の後で、各回路段の飽和可能なインダクタも、蓄積キャパシタ(Ｃ。)とともに、直流電源、(１２)からの電荷とは逆向きに一時的に充電されること」(各回路段の飽和可能なインダクタが一時的に、直流電源(１２)からの電荷とは逆向きに、すなわち負に、充電されることは、特許公報１１欄３１〜３７行の記載から明かである。)を明確にしようとするものであり、特許請求の範囲の減縮ないし明瞭でない記載の釈明を目的とするものと認める。
　・アイテム［ト，チ］は、アイテム［ロ］の限定に伴って生じる不明瞭さを回避しようとするものと認める。　
　すなわち、訂正前の(Ｌ１),(Ｃ１)を、(Ｌ１,Ｌ２),(Ｃ１,Ｃ２)のように訂正すると、単一の回路段に２つの飽和可能なインダクタおよび２つの圧縮回路キャパシタが存在すると解される可能性もありかえって不明瞭となるので削除をしたものである。従って、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
　訂正事項ａは、以上から明かなように、圧縮回路(１６)を構成する回路段が少なくとも２つあることを明確にするとともに、蓄積キャパシタの(Ｃ。)の放電の後で、エネルギーの回収動作のために回路段それぞれにおいて飽和可能なインダクタに正方向の電流を供給し、回路段それぞれの飽和可能なインダクタおよび蓄積キャパシタ(Ｃ。)が直流電源(１２)からの電荷とは逆向きに一時的に充電されることを明確にするものである。
　従って、訂正事項ａは、特許請求の範囲の滅縮を目的とするものおよび明瞭でない記載の釈明を目的とするものに該当し、願書に添付した明細書または図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
　
　訂正事項ｂ,ｃ,ｄについて
　これらの訂正事項は、訂正事項ａに伴って、請求項４,５,６の削除を行うものである。
　
　訂正事項ｅについて
　・アイテム［リ］は、訂正事項ａ、特にアイテム［ロ］に伴うもので、明瞭でない記載の釈明を目的とするものと認める。
　・アイテム［ヌ］は、訂正事項ａのアイテム［イ］に伴うもので、明瞭でない記載の釈明を目的とするものと認める。
　訂正事項ｆについて　
　訂正事項ａのアイテム［イ］に伴って、(旧)請求項８の削除を行うものである。
　ここで、訂正事項ｂ〜ｆは、明瞭でない記載の釈明を目的とするものに該当し、願書に添付した明細書または図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
　
　訂正事項ｇについて
　・アイテム［ル］は.飽和可能なインダクタと圧縮回路キャパシタとを含む回路段が、１つだけではなく、２つ以上直列に接続されていること(第１図,第２図を参照)を限定しようとするものであり、特許請求の範囲の減縮を目的とするものと認める。
　・アイテム［ヲ，ワ］は、アイテム［ル］の限定に伴って生じる不明瞭さを回避しようとするものであり、特許請求の範囲の減縮ないし明瞭でない記載の釈明を目的とするものと認める。
　・アイテム［力］は、(負方向に)所定の電流を「流し」続けるとの表現は誤解を招く虞があるので、明瞭でない記載の釈明ないし誤記又は誤訳の訂正を目的として、(負方向に)所定の電流を「供給し」続けるとの表現に訂正しようとするものと認める。
　すなわち、(負方向に)所定の電流を「流し」続けるとの表現では、蓄積キャパシタ(Ｃ０)からの放電に由来して電流が飽和可能なインダクタを正方向に流れることと、相容れない関係に立つとの誤解を招く可能性がある。
　それで、明瞭でない記載の釈明ないし誤記又は誤訳の訂正を目的として、(負方向に)所定の電流を「供給し」続けるとの表現に訂正しようとするものである。
　明細書中には「バイアス電流は、比較的高いインダクタンスのインダクタを通じて供給され」との記述が存在する(特許公報８欄６〜７行)。従って、願書に添付した明細書または図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、且つ、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
　・アイテム［ヨ］は、アイテム［ル］の限定に伴って生じる不明瞭さを回避しようとするものであり、特許請求の範囲の減縮ないし明瞭でない記載の釈明を目的とするものと認める。
　・アイテム［タ］は、負荷がエキシマ・レーザであることを限定しようとするものであり、特許請求の範囲の減縮を目的とするものと認める。
　・アイテム［レ］は、エネルギーの回収動作中は、飽和可能なインダクタ(Ｌ１,Ｌ２,・・・,Ｌ。)が正方向に伝導していなけばならないこと(特許公報１１欄３５〜３７行を参照)を明確にしようとするもので、明瞭でない記載の釈明を目的とするものと認める。
　・アイテム［ソ］は、「蓄積キャパシタ(Ｃ。)の電荷の放電の後で、各回路段の飽和可能なインダクタも、蓄積キャパシタ(Ｃ０)とともに、直流電源(１２)からの電荷とは逆向きに一時的に充電されること」(各回路段の飽和可能なインダクタが一時的に、直流電源(１２)からの電荷とは逆向きに、すなわち負に、充電されることは、特許公報１１欄３１〜３７行の記載から明かである。)を明確にしようとするものであり、特許請求の範囲の減縮ないし明瞭でない記載の釈明を目的とするものと認める。
　・アイテム［ツ，ネ］は、アイテム［ル］の限定に伴って生じる不明瞭さを回避しようとするものと認める。
　すなわち、訂正前の(Ｌ１),(Ｃ２)を、(Ｌ１,Ｌ２),(Ｃ１,Ｃ２)のように訂正すると、単一の回路段に２つの飽和可能なインダクタおよび２つの圧縮回路キャパシタが存在すると解される可能性もありかえって不明瞭となるので、元来(Ｌ１),(Ｃ１)の表記は理解容易のためのもであることを考慮し、明瞭でない記載の釈明を目的として削除をしたものと認める。従って、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
　訂正事項ｇは、以上から明かなように、圧縮回路(１６)を構成する回路段が少なくとも２つあることを明確にするとともに、蓄積キャパシタの(Ｃ０)の放電の後で、エネルギーの回収動作のために回路段それぞれにおいて飽和可能なインダクタに正方向の電流を供給し、回路段それぞれの飽和可能なインダクタおよび蓄積キャパシタ(Ｃ。)が直流電源(１２)からの電荷とは逆向きに一時的に充電されることを明確にするものである。
　従って、訂正事項ｇは、特許請求の範囲の滅縮を目的とするものおよび明瞭でない記載の釈明を目的とするものに該当し、新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもない。　
　訂正事項ｈ,ｉについて　
　訂正事項ｇのアイテム［ル］に伴って、(旧)請求項１０,１１の削除を行うものである。
　訂正事項ｊについて
　訂正事項ｈ,ｉに伴って、(旧)請求項１２を繰り上げるものである。
　ここで、訂正事項ｈ〜ｊは、明瞭でない記載の釈明を目的とするものに該当し、願書に添付した明細書または図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものではない。
　
　２．−［３］むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項および同条第３項において準用する第１２６条第２，３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
　３．特許異議申立てについて
　３．−［１］申立ての理由の概要
　特許異議申立人は、本件特許の請求項１ないし１２に記載の各発明は、それぞれ甲第１号証ないし第４号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない旨、主張している。
３．−［２］本件発明
　上記訂正により本件発明は、訂正明細書の特許請求の範囲に記載された以下のとおりのもの（以下、「本件発明１ないし６」という。）である。
　１.　直流電源(１２)からの電荷を蓄積する蓄積キャパシタ(Ｃ。)を備え、
　この蓄積キャパシタ(Ｃ。)からの電荷の放電を制御するスイッチ(Ｓ)を備え、
　各回路段の前記飽和可能なインダクタに、前記正方向とは反対の負方向に所定の電流を生じさせることによって、前記飽和可能なインダクタを負方向において飽和をさせるバイアス回路を備え、
　前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)に並列に設けられて、ダイオード(ＤＥＲ)およびインダクタ(ＬＥＲ)の直列回路を含む反転回路(１４)を備え、
　前記反転回路の前記ダイオードは、前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)の電荷の放電の後で、閉じている前記スイッチ(Ｓ)を通して前記飽和可能なインダクタに前記正方向の電流を供給できる向きに配設され、前記圧縮回路(１６)の各回路段において、前記圧縮回路キャパシタの電荷の放電の後でも正方向に流れる電流は前記飽和可能なインダクタを正方向の飽和に維持させ、それによって、前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)の電荷の放電の後で、各回路段の前記飽和可能なインダクタおよび前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)は、直流電源(１２)からの電荷とは逆向きに一時的に充電され、その後で、前記スイッチ(Ｓ)が開き、前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)は、前記反転回路から、直流電源(１２)からの電荷と同じ向きの充電を受けることを特徴とする、パルス電力生成回路。
　２.請求項１記載のパルス電力生成回路であって、前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)と前記圧縮回路(１６)との間において、前記スイッチ(Ｓ)に直列に接続されたインダクタ(Ｌ０)をさらに備えていることを特徴とする、パルス電力生成回路。
　３.　請求項１または２に記載のパルス電力生成回路であって、前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)と前記圧縮回路(１６)との間において、前記スイッチ(Ｓ)に直列に接続されたダイオード(Ｄｓ)をさらに備えていることを特徴とする、パルス電力生成回路。
　４.　請求項１,２または３に記載のパルス電力生成回路であって、最後の回路段の飽和可能なインダクタの前記他端に変圧器(２０)が接続され、この変圧器(２０)に前記エキシマ・レーザが接続されていることを特徴とする、パルス電力生成回路。
　５.　蓄積キャパシタ(Ｃ。)と、この蓄積キャパシタ(Ｃ。)からの電荷の放電を制御するスイッチ(Ｓ)と、パルス持続時間の圧縮回路(１６)と、ダイオード(ＤＥＲ)およびインダクタ(ＬＥＲ)の直列回路を含む反転回路(１４)とを使用して、パルス電力を生成する方法であって、
(ｅ)ステップ(ｃ)および(ｄ)を周期的に繰り返すステップをと備える、パルス電力生成方法。
　６.請求項５記載の方法において、前記スイッチ(Ｓ)が閉じられると、前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)の電荷は、他のインダクタ(Ｌｏ)を介して前記圧縮回路(１６)にその入力として与えられることを特徴とする、パルス電力生成方法。
３．−［３］引用刊行物
　取消理由で通知した引用刊行物は以下のとおりである。
［ア］引用刊行物１（甲第１号証）：ダニエルバクス「インダクションＬＩＮＩＣ駆動ＦＥＬの特性を向上させるためのフェライトの研究」（１９９２．１０．１５）９．１頁〜９．１３頁，APPENDIX 7-1頁〜7-12頁
［イ］引用刊行物２（甲第２号証）：米国特許第５，３１３，４８１号明細書（１９９４.５．１７）
［ウ］引用刊行物（甲第３号証）：特開平６−６１８０２号公報（平成６年３月４日公開）
［エ］引用刊行物（甲第４号証）：米国特許第５，３１８，６２２号明細書（１９９２，８．１１．）
　
　４．当審の判断
　４．−［１］引用刊行物に記載の発明
［ア］引用刊行物１
　引用刊行物１には、以下の事項が認められる。
 ［ａ］　第９章第９．１図には、「全−固体−状態電磁気ショックラインシステム（All-Solid-State、Electromagnetic　ShockLine　System）」というパルス電力生成回路について記載されている。この回路は、ＤＣサプライ、ＣＲＣモジュール、中間蓄積部及び負荷のShock　Line　Systemに出力する非線形磁気的パルスコンプレッサ（パルス圧縮回路）等で構成されている。
　このパルス電力生成回路の図には細かい部品について符号が付されていないので本件特許との対応部分にダッシュ（’）を付した対応符号を付けて検討する。
　中間蓄積部は、ＤＣサプライ（直流電源１２’）からＣＲＣモジュールを介して充電される蓄積キャパシタ（Ｃ０’）とこの蓄積キャパシタ（Ｃ０’）の電荷を圧縮回路（１６’）に放電させる半導体スイッチ（Ｓ’）で構成されている。
　この圧縮回路（１６’）は、半導体スイッチ（Ｓ’）と直列に接続された飽和可能なインダクタ（Ｌ０’）（Ｌ１’）（Ｌ２’）とこのインダクタの一端と接地間に接続された圧縮回路キャパシタ（Ｃ１’）（Ｃ２’）からなる第１の回路と、この第１の回路に変圧器（２０’）を介して直列に接続された飽和可能なインダクタ（Ｌ３’）（Ｌ４’）とこのインダクタの一端と接地間に接続されたキャパシタ（Ｃ３’）（Ｃ４’）からなる第２の回路と、この第２の回路に変圧器（２０’）を介して直列に接続された飽和可能なインダクタ（Ｌ５’）（Ｌ６’）とこのインダクタの一端と接地間に接続された圧縮回路キャパシタ（Ｃ５’）（Ｃ６’）からなる第３の回路で構成され、キャパシタ（Ｌ６’）に負荷の電磁ショックラインが接続されている。
　また、ＣＲＣモジュールは、直流電源（１２’）で充電されるキャパシタ（Ｃ０’）を充電する電源スイッチ（ＳＥ）とインダクタ（ＬＥ）の直列回路と、蓄積キャパシタ（Ｃ０’）と並列に接続された逆方向のダイオード（ＤＥＲ’）とインダクタ（ＬＥＲ’）の直列回路からなるエネルギー回収回路（１４’）で構成されている。
　
　［ｂ］引用刊行物１の付録（ＡＰＰＥＮＤＩＸ）第７．７図及び７−９頁には、引用刊行物１のパルス電力生成回路の（ＤＥＲ’）とインダクタ（ＬＥＲ’）の直列回路からなるエネルギー回収回路（１４’）について、「スイッチ（Ｓ’）は、主放電させたときの導通状態のままなので、回生電荷はそれによってＣ０に再転送されるＬ２（ＬＥＲ’）とＣ０は、共振回路を構成する。Ｃ０の極性は近似的にｔ＝π√Ｌ２Ｃ０なる時間で反転する。このエネルギーはＣ０への再充電に必要なエネルギーを自動的に減少させる。」旨の記載がある。
　また、引用刊行物１第９章第９．１図の電圧波形図には、第９．１図のスイッチ（ＳＣＲ）やエネルギー回収のタイミング等が記載されている。これらの記載から、この蓄積キャパシタ（Ｃ０’）の放電後、エネルギー回収回路（１４’）の逆方向のダイオード（ＤＥＲ’）と閉じているスイッチ（Ｓ’）を通して飽和可能なインダクタ（Ｌ０’）に正方向の電流が供給され、蓄積キャパシタ（Ｃ０’）には、逆向きに一時的に充電されスイッチ（Ｓ’）が開くと蓄積キャパシタ（Ｃ０’）は、エネルギー回収回路（１４’）により充電されるように動作することは、明かである。
　
　［ｃ］引用刊行物１第９章第９．２図には、上記第９．１図と同等の回路のパルス電力生成回路が記載されている。このパルス電力生成回路の圧縮回路（１６’）の飽和可能なインダクタ（Ｌ１’）（Ｌ２’）および一端（Ｌ４’）は、インダクタ（Ｌａ）（Ｌｂ）および（Ｌｃ）を介して直流電源（ＥＢ１）および（ＥＢ２）のそれぞれ負側に接続され、直流電源（ＥＢ１）正側は接地され、直流電源（ＥＢ２）の正側はインダクタ（Ｌｄ）を介して負荷（１８’）に接続され、飽和可能なインダクタ（Ｌ１’）、（Ｌ２’、Ｌ３’）および（Ｌ４’）にそれぞれの負方向の電流を流して負方向に飽和させるバイアス回路が記載されている。
　なお、過飽和リアクトルとコンデンサを用いた磁気パルス圧縮に関する作用は、例えば、正規の圧縮に用いる場合の電流の方向を正方向とすれば、「圧縮回路キャパシタは、前記飽和可能なインダクタを介して前記飽和可能なインダクタのインダクタンスによって制御される正方向の電流でもって放電できるよう構成すること」及び「スイッチ(Ｓ’)が閉じられると、前記蓄積キャパシタ(Ｃ。’)は放電され、前記圧縮回路(１６)の各回路段において、前記圧縮回路キャパシタが充電され、前記飽和可能なインダクタには前記正方向の低電流が流れ、それにより前記飽和可能なインダクタは正方向において飽和をさせられ、その飽和の後では前記圧縮回路キャパシタは前記飽和をさせられた前記飽和可能なインダクタを通してパルス状の放電を行うこと」は、周知のことと認められる。
　そして、これらパルス状の放電は、各構成部品が周期的にその機能を発揮することによって、行われることも当然のことにすぎない。
　
　以上の記載から、第９．１図に基づいた発明として、
　「直流電源（１２’）からの電荷を蓄積する蓄積キャパシタ（Ｃ０’）と備え、
この蓄積キャパシタ（Ｃ０’）からの電荷を制御するスイッチを備え、
　前記蓄積キャパシタからスイッチ（Ｓ’）を介して受けるパルス状放電を時間的に圧縮して電磁ショックラインへのパルス電力とするパルス持続時間の圧縮回路を備え、
　圧縮回路には、圧縮回路キャパシタと一端および他端をもつ飽和可能なインダクタを有していて、この飽和可能なインダクタの前記一端に前記圧縮回路キャパシタが接続されている回路段が、２，３段目間および４，５段目間に変圧器を挿入して直列に接続されて具備されており、各回路段において、圧縮回路キャパシタは、前記飽和可能なインダクタを介して前記飽和可能なインダクタのインダクタンスによって制御される正方向の電流でもって放電できるよう構成されており、
　前記スイッチ(Ｓ)が閉じられると、前記蓄積キャパシタ（Ｃ０’）は放電され、前記圧縮回路(１６)の各回路段において、前記圧縮回路キャパシタが充電され、前記飽和可能なインダクタには前記正方向の低電流が流れ、それにより前記飽和可能なインダクタは正方向において飽和をさせられ、その飽和の後では前記圧縮回路キャパシタは前記飽和をさせられた前記飽和可能なインダクタを通してパルス状の放電を行い；
　前記蓄積キャパシタ（Ｃ０’）に並列に設けられて、ダイオード及びインダクタの直列回路を含む反転回路を備え、
　前記反転回路の前記ダイオードは、前記蓄積キャパシタ（Ｃ０’）の電荷の放電の後で、閉じている前記スイッチ（Ｓ’）を通して前記飽和可能なインダクタに前記正方向の電流を供給できる向きに配設され、それによって圧縮回路キャパシタの電荷の放電の後でも正方向に流れる電流は前記飽和可能なインダクタを正方向の飽和を維持させ、それによって、前記蓄積キャパシタの電荷の放電の後で、蓄積キャパシタは、直流電源からの電荷とは逆向きに一時的に充電され、その後で、前記スイッチ（Ｓ’）が開き、前記蓄積キャパシタは、前記反転回路から、直流電源からの電荷と同じ向きの充電を受けることを特徴とするパルス電力生成回路。」との装置の発明（以下、「引用発明１Ａ」という。）および、
(ｅ)ステップ(ｃ)および(ｄ)を周期的に繰り返すステップとを備える、パルス電力生成方法。」との方法の発明（以下、「引用発明１ａ」という。）が認められる。
　また、第９．２図に基づいた発明として、
「直流電源からの電荷を蓄積する蓄積キャパシタ（Ｃ０’）と備え、
　この蓄積キャパシタ（Ｃ０’）からの電荷を制御するスイッチ（Ｓ’）を備え、
　前記蓄積キャパシタ（Ｃ０’）からスイッチ（Ｓ’）を介して受けるパルス状放電を時間的に圧縮して電磁ショックラインへのパルス電力とするパルス持続時間の圧縮回路を備え、
　前記圧縮回路には、圧縮回路キャパシタと一端および他端をもつ飽和可能なインダクタを有していて、この飽和可能なインダクタの前記一端に前記圧縮回路キャパシタが接続されている回路段が、最大２段が直列に接続されて具備されている」パルス電力生成方法またはパルス電力生成回路において、
　「前記回路段の飽和可能なインダクタに、圧縮回路キャパシタの電荷の放電の時流れる正方向の電流とは反対の負方向に所定の電流を生じさせることによって、前記飽和可能なインダクタを負方向において飽和させる」パルス電力生成方法、またはバイアス回路を備えたパルス電力生成回路の発明（以下、「引用発明１Ｂ」という。）が認められる。
　
　［イ］引用刊行物２
　引用刊行物２のＦｉｇ．１には、充電器５０によりサイリスタ５２と充電インダクタ５８を経由して４台の並列の各低電圧入力モジュール１４内の、充電されるキャパシタ２４（蓄積キャパシタＣ０’：引用刊行物１における対応部分、以下のカッコ内も同様）と、このキャパシタ２４の電荷を放電させるサイリスタ２６（スイッチＳ’）と、磁気アシストスイッチ２８（飽和可能なインダクタＬ０’）の直列回路と、磁気アシストスイッチ３０ａ（飽和可能なインダクタＬ１’）とこの磁気アシストスイッチ３０ａの一端と接地間に接続された第１段キャパシタ３２（圧縮回路キャパシタＣ１’）からなる第１段の圧縮回路２０と、この圧縮回路２０にバイポーラ変圧器３６を介して接続された磁気アシストスイッチ３０ｂ（飽和可能なインダクタＬ２’）と第２段キャパシタ６４（圧縮回路キャパシタＣ２’）からなる第２段の圧縮回路４２と、この圧縮回路４２に接続された磁気アシストスイッチ３０ｃ（飽和可能なインダクタＬ３’）と第３段圧縮回路キャパシタ８０（圧縮回路キャパシタＣ３’）からなる第３段圧縮回路８２，および充電インダクタ５８とダイオード２２を介して第１段キャパシタ２４と並列にインダクタ５４（ＬＥＲ’）とダイオード５６（ＤＥＲ’）の直列回路からなるエネルギー回収回路（１４’）を有するパルス電力生成回路が記載されている。
　また、この回路は、金属蒸気レーザ等の非常に高いパルス電圧を必要とするレーザの変調器に用いる旨記載されている。（第３欄参照）
　さらに、充電インダクタ５８は、ＳＣＲ５２のｄｉ／ｄｔを制限する旨も記載されている（４欄参照）。
［ウ］引用刊行物３
　引用刊行物３の図１には、レーザ用の電気的パルス列を発生するための磁気圧縮回路が記載され、また、以下の記載も認められる。
　Ａ）段落０００９には、「図１は、３段磁気圧縮回路（”磁気変調器”）の概略図である。メインスイッチ１０が閉じられると回路を作動させる。この典型例は、サイラトロンまたは積層型ＳＣＲ（シリコン制御整流器）デバイスなどである。マグネチックアシスト装置(Magnetic　Assist　Appratus）２０（すなわち、電流を遅延させるインダクタ）は、つぎのように動作する。メインスイッチ１０が閉じられる前にコンデンサ（Ｃ０）３０は、電源電圧になるまでに充電される。メインスイッチ１０が閉じられると電流がマグネチックアシスト２０とメインスイッチ１０を通って流れはじめ、第１段の磁気圧縮回路中のコンデンサ（Ｃ１）６０が充電されはじめる。・・・」と記載されている。
　Ｂ）段落１３には、図１に示されている（ＣＰＫ）２１５は、負荷（好ましくは銅蒸気レーザ）（図示されていない）と並列に配置されているピーキングコンデンサ（peaking capacitor）である。・・」と記載されている。
　Ｃ）段落００５８には、「・・・運転時には、サイラトロンの電圧は、トリガされた状態で低下するが、電流はマグネチックアシストによって遅延しそれによってターンオン損失を減少させる。・・・」と記載されている。
　すなわち、メインスイッチがターンオンしてから電流が流れるようにするためにマグネチックアシストのインダクタンスにより電流を遅延させることが記載されているものと認められる。
　Ｄ）段落００６０には、「レーザは、変調器において、非常に誘導性のある非線形の負荷となる。レーザに効果的にエネルギーを結合させると同時に最大の光出力を得ることは可能でない。この結合の非効率性の結果として、実質的なエネルギーの反射が負荷から変調器入力に向かって反射されるためメインスイッチは、第２電流パルスを伝導する。・・・第２の電導はＣ０に反射されたエネルギーを蓄積しておりＣ０では、このエネルギーは次の充電パルスの前に散逸する。Ｃ０（図示されていない）を横断して配置されたダイオードクリップ回路はエネルギーを散逸させる。」と記載されており、この記載から、レーザを負荷としたとき、負荷からの反射により、本件発明の蓄積コンデンサに相当するＣ０に逆方向に充電されることが明かである。
　
　Ｅ）段落００６４には、「磁気変調器におけるパルス間のジッタの主な原因には２つある。すなわち、コンデンサへの初期電圧の相違と圧縮段のいずれかの段に生じるΔＢｓの変化である。これらの問題を制御または補償するいくつかの方法の内どれでも使用されることができ、以下に述べる。」と記載されている。
　Ｆ）段落００６５には、「リセットおよびバイアス回路　　放電パルスののちそれぞれの磁心は次のパルスの前にＢＨ曲線の同じ点に正確に戻される。ΔＢｓを最大にし必要とされるマグネチックボリューム（magnetic volume）を最小にするために、磁心は負の飽和にセットされる。変調器は電流源（大きな誘導子で絶縁された電圧源）からなる直流リセット回路を用いており、電流源は磁心を介して１本の非接触の巻線と各磁心と結合している。リセット回路によって磁心を介して誘導される電圧は磁心を負の飽和にせしめ、そしてひとたび飽和状態になると磁心は直流電源によって発生されるＨフィールドによりこの点がバイアスされる。すべての段は低いジッタが達成されるようにそれらのバイアス点上に保持される。リップル電流はΔＢ０の微少な変化の原因となるが、必要に応じて磁心をさらに飽和にバイアスするために電流振幅を増加させることにより減少させることができる。」と、すなわち、前記Ｅ）も含めて変調器を負の方向にバイアスさせておくことが記載されている。
　［エ］引用刊行物４
　引用刊行物４には、コンデンサと飽和可能なマグネチックスイッチによりパルス電圧を発生させエキシマレーザを励起する旨、記載されている。
　
４．−［２］対比・判断
４．−［２］−ア．本件発明１（請求項１に係る発明）について　
　本件発明１と引用発明１Ａを対比すると、引用発明１Ａの「この飽和可能なインダクタの前記一端に前記圧縮回路キャパシタが接続されている回路段が、２，３段目間および４，５段目に変圧器を挿入して直列に接続されて具備されており」と本件発明１の「この飽和可能なインダクタの前記一端に前記圧縮回路キャパシタが接続されている回路段が、２つ以上直列に接続されて具備されており」とは、回路段が「２つ直列」で一致し、また、引用発明１Ａの「電磁ショックライン」と本件発明１の「エキシマレーザ」は、パルス電力生成回路の負荷として共通するから、両者は、
「直流電源(１２)からの電荷を蓄積する蓄積キャパシタ(Ｃ。)を備え、
　この蓄積キャパシタ(Ｃ。)からの電荷の放電を制御するスイッチ(Ｓ)を備え、
　前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)に並列に設けられて、ダイオード(ＤＥＲ)およびインダクタ(ＬＥＲ)の直列回路を含む反転回路(１４)を備え、
　前記反転回路の前記ダイオードは、前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)の電荷の放電の後で、閉じている前記スイッチ(Ｓ)を通して前記飽和可能なインダクタに前記正方向の電流を供給できる向きに配設され、
　前記飽和可能なインダクタおよび前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)は、直流電源(１２)からの電荷とは逆向きに一時的に充電され、その後で、前記スイッチ(Ｓ)が開き、前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)は、前記反転回路から、直流電源(１２)からの電荷と同じ向きの充電を受けることていることを特徴とする、パルス電力生成回路。」で一致し、以下の点で相違するものと認められる。
　（相違点１）
　本件発明１は、パルス持続時間の圧縮回路(１６)が「エキシマ・レーザ」へパルス電力を供給するためのものであるのに対し、引用発明１Ａでは、電磁ショックライン用である点。
　（相違点２）
　本件発明１が、「各回路段の飽和可能なインダクタに、正方向とは反対の負方向に所定の電流を生じさせることによって、飽和可能なインダクタを負方向において飽和をさせるバイアス回路」を備えているのに対し、引用発明１Ａでは、この様なバイアス回路を備えていない点。
　（相違点３）
　本件発明１が、「圧縮回路(１６)の各回路段において、前記圧縮回路キャパシタの電荷の放電の後でも正方向に流れる電流は前記飽和可能なインダクタを正方向の飽和に維持させ、それによって、前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)の電荷の放電の後で、各回路段の前記飽和可能なインダクタおよび前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)は、直流電源(１２)からの電荷とは逆向きに一時的に充電され」る点について記載されているのに対し、引用発明１Ａでは、蓄積キャパシタは逆向きに一時的に充電される点は認められるものの、具体的な作用については明記されていない点。
　上記相違点について検討する。
　（相違点１について）
　引用発明１Ａのパルス電力生成回路は、きわめて大きなパルスを発生させて、負荷としての「電磁ショックラインシステム」のアンテナに接続しているが、このように大きな電磁パルスを必要とするものとして「パルス発振のレーザを励起するための変調器」が存在することは、引用刊行物２ないし４に記載のように周知のことであり、かつ、電磁パルスにより励起するレーザとしてエキシマレーザは周知のものである（引用刊行物４参照）ので、引用発明１Ａに記載のパルス電力生成回路をエキシマレーザに適用することに格別の困難性が認められない。
　（相違点２について）
　磁気パルス圧縮を行うための飽和可能なインダクタは、一回の飽和の後、飽和状態から戻しておかなければ、再び磁気圧縮作用が行えないために、バイアスを与えて、飽和の前の状態（負方向での飽和状態）に戻すようにすることは周知の事項である（例えば、引用刊行物３のＥ），Ｆ）参照のこと）ので、磁気圧縮回路の具体的バイアス回路として、飽和可能なインダクタに飽和時の電流（正方向）とは逆方向（負方向）の電流を流す引１Ｂ発明に記載の構成を、引用発明１Ａに記載のパルス電力生成回路のバイアス回路として用いることは、容易に考えられるものと認められる。
　
　（相違点３について）
　磁気パルス圧縮を用いたレーザ用電源、特に容量移行型のパルス充電回路においては、比較的簡単な回路によって、高速パルス電圧が得られる特徴を持っているが、以下の欠点があることが知られている。
１）負荷からの反射エネルギーの処理という点において充分でないところがあった。すなわち、放電インピーダンスＺＤと充電回路インピーダンスＺＣの整合が充分とれない場合がほとんどである。
２）この場合、ピーキングコンデンサＣＰの電圧は放電により反転する。
３）また、この逆極性に充電されたピーキングコンデンサの電荷は、磁気パルス圧縮時に飽和した可飽和リアクトルを含む閉会路に同じ方向の電流を流すことになり、その結果、負荷より遠ざかる位置のコンデンサを充電することになる。同様に直列に接続された回路により、電荷は電源側に順次戻される。
　以上の現象は、特開平４−１９３０７３号公報の従来例に記載されている（１頁右欄１１行〜２頁左下欄２０行参照）ように周知のことにすぎないと認められるので、エネルギー回収回路を備えた引用発明１Ａにおいても、負荷の部分で反射されたエネルギーを回収するように、圧縮回路の各段においても、上記の様に「圧縮回路キャパシタの電荷の放電の後でも正方向に流れる電流は前記飽和可能なインダクタを正方向の飽和に維持させ、それによって、前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)の電荷の放電の後で、各回路段の前記飽和可能なインダクタおよび前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)は、直流電源(１２)からの電荷とは逆向きに一時的に充電され」る構成とすることに、格別の困難性が認められない。
　
　以上のとおり、本件発明１と引用発明１Ａとの相違点は格別のものではなく、本件発明１は、引用刊行物１ないし４に記載の発明及び周知技術に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものと認められる。
　なお、特許権者は、特許異議意見書において、引用刊行物１には、負荷部で反射する電力を利用する点について記載されておらず、また、圧縮回路段間に挿入された変圧器部分でエネルギーが反射してしまう旨主張しているが、レーザ用パルス電源において負荷部分から反射して蓄積コンデンサに到達する電力を再利用しようとすることが上記のように周知である以上、該周知技術と引用発明１Ａを組み合わせることにより、権利者の主張する本件発明１による上記の様な作用・効果は予測しうる範囲のものにすぎないと認められる。
　４．−［２］−イ．本件発明２について
　本件発明２と引用発明１Ａを対比すると、前記本件発明１との相違点の他に、本件発明２が「蓄積キャパシタ(Ｃ。)と前記圧縮回路(１６)との間において、前記スイッチ(Ｓ)に直列に接続されたインダクタ(Ｌｏ)をさらに備えている」のに対し、引用発明１Ａでは、飽和可能なインダクタを用いている点で相違する。
　しかしながら、磁気パルス圧縮回路において、コンデンサの充電時に、スイッチに通じる電流のｄｉ／ｄｔを制限するためにインダクタンスを挿入することは引用刊行物２に記載のように周知の事項であり、さらに、
蓄積コンデンサの電荷をスイッチを介して圧縮コンデンサに充電する際、前記スイッチの保護のために、前記スイッチが充分閉じてから電流が通じるようにインダクタンスを有する素子を直列に接続して電流を遅らせることも周知のことすぎない（例えば、上記引用刊行物３のＡ），Ｃ），Ｅ）の記載参照）ので、引用発明１Ａにおいても、蓄積コンデンサの電荷を圧縮コンデンサに放電するためのスイッチに直列に接続されている飽和可能なインダクタンス（Ｌ０’）を用いて電流を遅延させることは適宜実施しうる程度のことにすぎないと認められ、かつ所望のインダクタンスの値を得るために、飽和可能にするか否かも必要に応じて適宜選択しうる程度のことにすぎないと認められる。
　したがって、本件発明２は、本件発明１と同様に引用刊行物１ないし４証に記載の発明及び周知技術に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであり、かつ、得られる効果もこれらの発明から予測しうる範囲のものにすぎない。
　
４．−［２］−ウ．本件発明３について
　本件発明３と引用発明１Ａを対比すると、本件発明１または２における相違点の他に、さらに、本件発明３が「蓄積キャパシタ(Ｃ。)と前記圧縮回路(１６)との間において、前記スイッチ(Ｓ)に直列に接続されたダイオード(Ｄｓ)をさらに備えている」のに対し、引用発明１Ａでは、この様なダイオードを備えていない点で相違する。
　しかしながら、一般に、サイリスタ等の一方向性のスイッチにおいて、逆電圧に対する保護のために、直列にダイオードを接続することは、慣用手段にすぎないので、引用発明１Ａにおいても、スイッチに直列にダイオードを接続することは適宜実施しうる程度のことにすぎないと認められる。
　したがって、本件発明３は、本件発明１，２と同様に引用刊行物１ないし４に記載の発明及び周知技術に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであり、かつ、得られる効果もこれらの発明から予測しうる範囲のものにすぎない。
　
４．−［２］−エ．本件発明４について
　本件発明４と引用発明１Ａを対比すると、本件発明１，２または３との相違点の他に、さらに、「最後の回路段の飽和可能なインダクタの前記他端に変圧器(２０)が接続され、この変圧器(２０)に負荷が接続されている」のに対し、引用発明１Ａでは変圧器は、最後の回路段ではなく、途中の回路段間に配置されている点で相違する。
　この点について検討すると、磁気パルス圧縮回路において、昇圧のために変圧器を用いることは周知のことであるが、変圧器によるエネルギーの反射を考慮しつつ、圧縮回路と負荷（レーザ）とのインピーダンスの不整合に基づく反射エネルギーを電源側に戻すための構成として最終段に設ける点は、引用発明１Ａにおいて、その圧縮回路段の途中にある変圧器を圧縮回路段と負荷との間に変更して挿入することは想起し得ず、また、圧縮回路段の途中に変圧器を設けている引用刊行物２，３に記載の発明を参照しても、同じく想起し得ないものと認められる。
　したがって、本件発明４は、引用刊行物１ないし４に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　
４−［２］−オ．本件発明５について
　本件発明５と引用発明１ａを対比すると、引用発明１ａの「この飽和可能なインダクタの前記一端に前記圧縮回路キャパシタが接続されている回路段が、２，３段目間および４，５段目間に変圧器を挿入して直列に接続されて具備されており」と、本件発明５の「この飽和可能なインダクタの前記一端に前記圧縮回路キャパシタが接続されている回路段が、２つ以上直列に接続されて具備されており」とは、回路段が「２つ直列」で一致し、また、引用発明１Ａの「電磁ショックライン」と本件発明１の「エキシマレーザ」は、パルス電力を生成する方法の負荷として共通するから、両者は
(ｅ)ステップ(ｃ)および(ｄ)を周期的に繰り返すステップをと備える、パルス電力を生成する方法。」で一致し、以下の点で相違するものと認められる。
（相違点１）
　パルス電力を生成する方法の負荷として、本件発明５が「エキシマレーザ」であるのに対し、引用発明１ａが「電磁ショックライン」である点。
（相違点２）本件発明５が「(ｂ)各回路段の前記飽和可能なインダクタに、前記正方向の電流とは反対の負方向に、すなわち、前記飽和可能なインダクタを負方向において飽和をさせる向きに、所定の電流を供給し続けるステップを備え」の構成を有しているのに対し、引用発明１ａがこの構成を備えていない点。
　（相違点３）
　本件発明５が、「前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)の電荷の放電の後、前記負荷から戻されてくるエネルギーの回収動作中は、各回路段において前記飽和可能なインダクタに前記正方向の電流を供給し、それによって前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)の電荷の放電の後で、各回路段の前記飽和可能なインダクタおよび前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)は、直流電源(１２)からの電荷とは逆向きに一時的に充電され、」の構成を有しているのに対し、
　引用発明１ａでは、「蓄積キャパシタは直流電源からの電荷とは逆向きの充電を受けるようにされている」ものの、具体的な作用については明記されていない点。
　上記相違点について検討すると、上記相違点１ないし３は、本件発明１と引用発明１Ａの対比における（上記４．−［２］−ア．参照）相違点１ないし３と実質的に同じであると認められる。
　したがって、本件発明５は、上記「４．−［２］−ア．本件発明１について」で検討したように引用刊行物１ないし４に記載の発明及び上記周知技術に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであり、かつ得られる効果もこれらの発明から予測しうる範囲のものにすぎないと認められる。　
　４．−［２］−カ．本件発明６について
　本件発明６と引用発明１ａを対比すると、本件発明５における相違点の他に、本件発明６が「スイッチ(Ｓ)が閉じられると、前記蓄積キャパシタ(Ｃ。)の電荷は、他のインダクタ(Ｌｏ)を介して前記圧縮回路(１６)にその入力として与えられること」との構成を備えているのに対し、引用発明１ａでは、蓄積コンデンサの電荷は過飽和インダクタを介して圧縮回路のコンデンサに入力として与えられている点で相違する。
　この相違点は、上記４．−［２］−イ．における相違点と実質的に同じであるので、本件発明６は、上記「４．−［２］−イ．本件発明２について」に記載のように、本件発明１と同様に引用刊行物１ないし４に記載の発明及び周知技術に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであり、かつ、得られる効果もこれらの発明から予測しうる範囲のものにすぎない。
　
　５．むすび
　以上のとおりであるから、本件発明１，２，３，５，６の特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであるから、同法第１１３条第２号の規定に該当し、取り消されるべきものである。
　また、本件発明４の特許については、取消理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。　
【異議決定日】
平成１３年１１月２７日（２００１．１１．２７）
【訂正の要旨】
　訂正の要旨
　訂正事項ａ（旧）請求項１を下記の通り訂正する。
すなわち、
　［イ］（旧）請求項１中の「パルス状放電を時間的に圧縮してパルス電力とする」を、「パルス状放電を時間的に圧縮してエキシマ・レーザへのパルス電力とする」と訂正する。
　［ロ］（旧）請求項１中の「回路段が、少なくとも１つ具備されており」を、「回路段が、２つ以上直列に接続されて具備されており」と訂正する。
　［ハ］　（旧）請求項１中の「具備されており、前記圧縮回路キャパシタ」を、「具備されており、各回路段において、前記圧縮回路キャパシタ」と訂正する。
　［ニ］　（旧）請求項１中の「前記飽和可能なインダクタ……前記正方向とは反対の負方向」を、「各回路段の前記飽和可能なインダクタ……前記正方向とは反対の負方向」と訂正する。
　［ホ］　（旧）請求項１中の「前記スイッチ（Ｓ）が閉じられると、前記蓄積キャパシタ（Ｃ０）は放電されて前記圧縮回路キャパシタ」を、「前記スイッチ（Ｓ）が閉じられると、前記蓄積キャパシタ（Ｃ０）は放電され、前記圧縮回路（１６）の各回路段において、前記圧縮回路キャパシタ」と訂正する。
　［ヘ］　（旧）請求項１中の「前記正方向の電流を供給できる向きに配設され、それによって、前記蓄積キャパシタ（Ｃ０）の電荷の放電の後で、前記蓄積キャパシタ（Ｃ０）は」を、「前記正方向の電流を供給できる向きに配設され、前記圧縮回路（１６）の各回路段において、前記圧縮回路キャパシタの電荷の放電の後でも正方向に流れる電流は前記飽和可能なインダクタを正方向の飽和に維持させ、それによって、前記蓄積キャパシタ（Ｃ０）の電荷の放電の後で、各回路段の前記飽和可能なインダクタおよび前記蓄積キャパシタ（Ｃ０）は」と訂正する。
　［ト］　（旧）請求項１中の「飽和可能なインダクタ（Ｌ１）」（１０箇所）を、「飽和可能なインダクタ」と訂正する。
　［チ］　（旧）請求項１中の「圧縮回路キャパシタ（Ｃ１）」（５箇所）を、「圧縮回路キャパシタ」と訂正する。
　訂正事項ｂ　（旧）請求項４を削除する。
　訂正事項ｃ　（旧）請求項５を削除する。
　訂正事項ｄ　（旧）請求項６を削除する。
　訂正事項ｅ　（旧）請求項７を、請求項４に繰り上げて、下記の通り訂正する。すなわち、
　［リ］　（旧）請求項７中「前記圧縮回路（１６）は２以上の回路段で構成され、」を削除する。
　［ヌ］　（旧）請求項７中「負荷（１８）」を、「前記エキシマ・レーザ」と訂正する。
　訂正事項ｆ　（旧）請求項８を削除する。
　訂正事項ｇ　（旧）請求項９を、請求項５に繰り上げて、下記の通り訂正する。すなわち、
　［ル］　（旧）請求項９中「回路段が、少なくとも１つ具備されており」を、「回路段が、２つ以上直列に接続されて具備されており」と訂正する。
　［ヲ］　（旧）請求項９中「具備されており、前記圧縮回路キャパシタ」を、「具備されており、各回路段において、前記圧縮回路キャパシタ」と訂正する。
　［ワ］　（旧）請求項９中「（ｂ）　前記飽和可能なインダクタ」を、「（ｂ）各回路段の前記飽和可能なインダクタ」と訂正する。
　［力］　（旧）請求項９中「所定の電流を流し続けるステップ」を、「所定の電流を供給し続けるステップ」と訂正する。
　［ヨ］　（旧）請求項９中「放電されて前記圧縮回路キャパシタ」を、「放電され、各回路段において、前記圧縮回路キャパシタ」と訂正する。
　［タ］　（旧）請求項９中「パルス状の放電を行い」を、「パルス状の放電を行い、最後の回路段からはエキシマ・レーザへとパルス状の放電が行われ」と訂正する。
　［レ］　（旧）請求項９中「前記蓄積キャパシタ（Ｃ０）の電荷の放電の後でも、」を、「前記蓄積キャパシタ（Ｃ０）の電荷の放電の後、前記エキシマ・レーザから戻されてくるエネルギーの回収動作中は、」と訂正する。
　［ソ］　（旧）請求項９中「放電の後で、前記蓄積キャパシタ（Ｃ０）は」を、「放電の後で、各回路段の前記飽和可能なインダクタおよび前記蓄積キャパシタ（Ｃ０）は」と訂正する。
　［ツ］　（旧）請求項９中の「飽和可能なインダクタ（Ｌ１）」（１０箇所）を、「飽和可能なインダクタ」と訂正する。
　［ネ］　（旧）請求項９中の「圧縮回路キャパシタ（Ｃ１）」（５箇所）を、「圧縮回路キャパシタ」と訂正する。
　訂正事項ｈ　（旧）請求項１０を削除する。
　訂正事項ｉ　（旧）請求項１１を削除する。
　訂正事項ｊ　（旧）請求項１２を、請求項６に繰り上げて、請求項５に従属するよう訂正する。
（５４）【発明の名称】
パルス電力生成回路およびパルス電力を生成する方法
【発明の詳細な説明】
　
発明の背景
１．
発明の分野
　本発明は全般的には、パルス電力源に関し、詳細には、エキシマ・レーザおよびその他のパルス・レーザで使用すべき、高電圧パルス電力およびエネルギーを取り戻す装置および方法に関する。
２．
従来技術の説明
　パルス・レーザを長期間にわたって使用する適用例では、エネルギー効率および長期的な信頼性を高め、構成要素の寿命を長くする必要がある。磁気圧縮回路および半導体スイッチは信頼性が高く有効寿命が長いので、このような適用例では最近、磁気圧縮回路を半導体スイッチと共に使用してパルス電力を供給している。
　そのような磁気圧縮回路は一般に、多段ＬＣ回路網を使用して電力圧縮を行う。米国特許第５１３８６２２号に記載されたような複雑なパルス生成回路網を使用することや、多段磁気変調器を使用してパッキング・ファクタを高めることを含め、そのような装置の電力出力を増大させる様々な技法が存在する。しかし、これらの技法は、実施するには複雑でコストがかかり、これらの技法を使用した場合、長期的な信頼性が失われる。具体的には、これらの技術では、エネルギー効率が低く、レーザ構成要素の寿命が短くなる。たとえば、レーザが放電した後、回路に残ったエネルギーがレーザ内で散逸し、それによって電極の寿命が短くなる。
　また、従来型のサイラトロン・ベースのパルス電力レーザのコストは高く、それに対してサイラトロンの寿命は陰極および陽極の腐食によって制限される。陰極の腐食の最も重大な影響は、サイラトロンのスイッチング効率が低下することである。使用時間が長くなると、サイラトロンを駆動するために高い動作電圧が必要となり、それによってサイラトロンはさらに応力を受け、最終的に交換が必要になる。
　さらに、従来型のサイラトロン・ベースのパルス電力レーザにおける陽極の腐食によって、サイラトロンの高電圧ホールドオフ能力が大幅に低下する。このため、サイラトロンは、ときどき早期放電を行うようになり、そのため、レーザは不完全な弱いものになる。シリコン・ウェハの製造など、高い精度が必要とされる応用例では、早期放電のために、シリコン・ウェハが完全に不合格になり、廃棄されることがあり、そのような場合、コストが高くなる。
　したがって、容易に実施でき、早期放電動作をせず、電極の腐食も最小限に抑える、磁気圧縮回路のエネルギー効率を高める装置および方法を提供する技術が必要である。
　
発明の概要
　エネルギーを取り戻すことができる高電圧パルス電力生成回路を開示する。エネルギー効率パルス電力生成回路は、定期的に圧縮回路に放電する高電圧電荷蓄積素子を備える。圧縮回路に結合されたエネルギー取戻回路は、パルス電力生成回路によってレーザから戻されたエネルギーの極性を反転し、普通なら廃棄エネルギーとされるものを電源に送り返す。好ましい実施態様では、本発明のパルス電力生成回路は、ＳＣＲスイッチを使用して電荷蓄積素子を定期的に放電させる。本発明のこの実施態様は、パルスを確実に提供し、１度もミスパルスを犯すことがない。
　
図面の簡単な説明
　第１図は、本発明のパルス電力生成回路の好ましい実施形態の概略図である。
　第２図は、本発明のパルス電力生成回路の代替実施形態の概略図である。
　第３図は、通常のコア・インダクタにおける磁束密度と磁界強度との間の関係を表すグラフである。
　第４Ａ図ないし第４Ｅ図は、本発明のパルス電力生成回路中のエネルギー伝達サイクルおよびエネルギー取り戻しサイクルを示すタイミング図である。
　第５図は、本発明のパルス電力生成回路を使用するレーザ・システムの斜視図である。
　
発明の詳細な説明
　本発明は、散逸したエネルギーをシステムの電源に送り返すことによって、普通ならシステム内で廃棄されるエネルギーを取り戻すことができるパルス電力生成回路に関する。
　第１図は、本発明のパルス電力生成回路１０の好ましい実施形態の概略図である。パルス電力生成回路１０は、高電圧ＤＣ電源１２と、エネルギー蓄積キャパシタＣ０と、反転回路１４と、半導体スイッチＳと、持続時間を圧縮し、印加されるパルスの電圧を増大させるパルス・圧縮回路１６とを備える。パルス電源は、負荷１８、通常はエキシマ・レーザなどのパルス放電負荷に結合される。
　第２図は、第１図に示したパルス電力生成回路１０の代替実施形態の概略図である。この代替実施形態では、昇圧変圧器２０は圧縮回路１６の出力に結合される。別法として、設計要件に応じて、パルス・圧縮回路１６のいくつかのノード（たとえば、ノード１，２，．．．ｎ）のうちの１つにある電力生成回路に変圧器２０を結合することができる。電源１２のより近くに配置されたノードにある回路１０に変圧器２０を結合した場合、パルス・圧縮回路１６の下流側構成要素に第２図の実施形態よりも高い電圧およびより低い電流が与えられ、もちろん、そのような構成要素が受けるそれぞれの異なるインピーダンスおよびその他の動作条件のためにそのような構成要素の設計が影響を受ける。逆に、負荷１８のより近くに配置されたノードにある回路１０に変圧器２０を結合した場合、低電圧だが高電流の構成要素を使用して変圧器に電力を供給することができる。さらに、最後のパルス・圧縮の前に電圧を所望のハイ・レベルに昇圧させると、変圧器の必要なピーク電流機能が低下するので、変圧器自体が、その配置に応じてある程度異なるものとなることがある。
　好ましい実施形態では、電源１２は０−１ＫＶのＤ．Ｃ．電源であり、このパルス電源は、約１Ｋｈｚパルス・レートでパルス幅が１００ナノ秒のパルス当たり２ジュールのエネルギーを与える。Ｄ．Ｃ．電源１２は、単一のキャパシタとして示されたキャパシタＣ０を充電するために使用される。ただし、キャパシタＣ０は通常、並列接続されたキャパシタのバンクを備える。たとえば、キャパシタＣ０に１６マイクロファラドの容量を得るためには０．１マイクロファラド、１０００Ｖのキャパシタを１６０個並列に接続することができる。
　スイッチＳは、シリコン制御式整流器（ＳＣＲ）でも、あるいは絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ（ＩＧＢＴ）でも、あるいはＭＯＳＦＥＴでも、あるいはＭＯＳＦＥＴ制御式サイリスタ（ＭＣＴ）でも、当技術分野で知られている他の適当なスイッチング素子でもよい。パルス電力生成回路１０は好ましくは、スイッチＳに直列接続されたダイオードＤｓを備える。下記の節で詳しく説明するように、回路１０にＤｓを含めることによって、回路１０は逆電流に対して非導電状態になる。好ましい他の実施形態では、パルス電源１０はさらに、スイッチＳ自体に高電流が流れる前にスイッチＳを完全に閉鎖することができるように、スイッチＳ内の電流の流れの増大をわずかに減速させるＬＣ組合せの時定数を与えるために選択されたＣ１とインダクタＬ０を備える。これによって、スイッチ中の電力散逸が大幅に低減され、エネルギーが節約され、スイッチ中の加熱およびスイッチのピーク電流伝導要件が合理的に管理できるレベルに低減される。しかし、これによってスイッチ内に電流パルスがもたらされるが、この電流パルスは、電流が低すぎ、持続時間が長すぎるので、回路の残りの部分によって与えられるパルス・圧縮回路なしでパルス電源用の所望の出力を提供することはできない。
　好ましい実施形態では、スイッチＳはＳＣＲスイッチなどの半導体スイッチである。レーザにおける本発明のパルス電力生成回路１０でＳＣＲスイッチを使用すると、異なる利益がもたらされる。具体的には、ＳＣＲスイッチを含むパルス電力生成回路１０を使用するレーザ・システムは確実にパルスを生成することが判明した。実際、ＳＣＲスイッチを使用するパルス電力生成回路１０は、レーザの寿命全体にわたって１度もミスパルスをもたらすことがない。これは、下記の節で詳しく論じるように、ＳＣＲスイッチが次第に劣化することも、あるいは早期放電動作をすることもないからである。
　パルス電源１０は、バイアス・インダクタＬＢ１およびＬＢ２も含む。これらのインダクタはそれぞれ、一端で電流源ＩＢＩＡＳ−およびＩＢＩＡＳ＋に接続され、他端で圧縮回路に接続される。第１図に示したように、下記で詳しく論じるように、所望の出力パルスに対して負方向の電流を使用して圧縮回路１６がバイアスされる。バイアス電流は、比較的高いインダクタンスのインダクタを通じて供給され、パルス電源のパルス・レートと比べて比較的高い時定数がバイアス回路に与えられ、バイアス電流源がパルス電源自体から絶縁される。エネルギーの取り戻しは、１つには、インダクタＬＥＲとエネルギー戻しダイオードＤＥＲとを備える反転回路１４によって促進される。
　圧縮回路１６は、キャパシタ・バンクＣ１，Ｃ２，．．．Ｃｎ−１と、ラダー・ネットワークとして接続された１つまたは複数の飽和可能なコア・インダクタＬ１，Ｌ２，．．．Ｌｎ−１とを備える。第１図に示したように、飽和可能な第１のコア・インダクタＬ１はＣ１とＣ２との間に接続され、飽和可能な第２のコア・インダクタＬ２はＣ２とＣ３との間に直列接続することができ、飽和可能なコア・インダクタＬｎ−１はＣｎ−１とＣｎとの間に直列接続することができる。
　パルス電源の出力と負荷１８、好ましい実施形態ではエキシマ・レーザとの間に昇圧変圧器２０が追加されていることを除いて、第２図の回路は第１図の回路と同じである。ただし、昇圧変圧器は、Ｃ１にある回路に挿入することも、あるいはＣ１ないしＣｎの任意のキャパシタに挿入することもできる。変圧器の存在および位置によってパルス電源の他の構成要素の機能が影響を受けることはない。ただし、通常、第１図の実施形態とほぼ同じ時定数を有するように同じ構成要素が選択されるが、（電圧および電流を変換する）インピーダンス変換装置であるので、変圧器の一次回路の電源１２を含む構成要素の値、電流機能、電圧機能は、第１図の対応する構成要素とはかなり異なる。
　次に、本発明の動作方法を論じる。第３図は、飽和可能なコア・インダクタの主ヒステリシス・ループの単位長さＮｉ／ｌ当たりの磁束密度Ｂと磁力との関係をグラフに表したものである。この場合、Ｎはコア上のインダクタ・コイル巻きの数であり、ｌはコアの長さであり、ｉはインダクタ中の電流である。
　また、飽和可能なコア中の総磁束Φは下記の数式によって与えられる。
　　　　Φ＝ＢＡ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１）
　上式でＢは磁束密度であり、Ａはコアの断面積である。
　やはり当技術分野で知られているように、Ｎ巻のコイルで誘導される起電力（ｅｍｆ）と、コイルが巻かれるコア中の磁束の変化率と、コイル中の電流の変化率との間の関係は次式のとおりである。
　上式で、Ｌはインダクタのインダクタンスである。
　数式（１）を数式（２）に代入すると、次式が得られる。
　したがって、次式が成立する。
　したがって、コイルのインダクタンスＬは、ｉに対するＢの変化率に正比例する。
　したがって、第３図を参照すると分かるように、曲線の勾配がわずかであるため、ｄＢ／ｄｉの値、したがってインダクタが曲線の線ａ−ｂ、線ｃ−ｄ、線ｃ−ｅに沿った任意の位置で動作しているときのインダクタンスは小さい。しかし、ｄＢ／ｄｉの値は、曲線の勾配が険しい線ｂ−ｃおよび線ｄ−ａに沿った位置では大きい。したがって、Ｌは、点ａ（この点は負方向のバイアス電流ＩＢＩＡＳによって設定される。第１図および第２図を参照されたい）から始まり、線ａ−ｂに沿って比較的小さい。しかし、十分な電流がインダクタ・コイル内を正の方向へ流れ、コアの磁化が大幅に変化し始めた後、点ｂのｄＢ／ｄｉの変化で示したように、インダクタのインダクタンスＬは急激に大幅に増加する。インダクタンスは、点ｃに到達するまで大きなままであり、その時点で低い値に戻る。そのため、インダクタ中の電流は点ｅに上昇し、点ｅを越え、その後で点ｄに戻る。これらはすべて、インダクタを横切る電圧に応じて行われる。点ｅと点ａとの間で、インダクタンスは再びかなり高くなる。
　本発明の方法は、バイアス電流をＩＢＩＡＳ−およびＩＢＩＡＳ＋からＬＢ１およびＬＢ２を通じて圧縮回路１６に与え、第３図に示したように、飽和インダクタＬ１，Ｌ２，．．．Ｌｎ−１がバイアスされ曲線線ｃ−ｅに沿って動作するようにする。これによって、飽和可能なインダクタＬ１，Ｌ２，．．．Ｌｎ−１を通過する電流は、エネルギーを取り戻す一方向へ伝導する。また、あるキャパシタ（たとえば、Ｃ１）からインダクタ（たとえば、Ｌ１）を通じて他のキャパシタ（たとえば、Ｃ２）に十分なエネルギーを伝達するのに十分な時間が与えられるように圧縮回路１６の各ＬＣ段ごとに大きな時定数が確保される。伝達サイクルの終わりに、インダクタＬ１，Ｌ２，．．．Ｌｎ−１がバイアスされ、それに対応するインダクタンスが第３図の点ａに減少し、そのため、次のパルス・サイクル中にインダクタＬ１，Ｌ２，．．．Ｌｎ−１を適切にバイアスすることができる。具体的には、下記で詳しく論じるように、インダクタＬ１，Ｌ２，．．．Ｌｎ−１のインダクタンスは、インダクタ中の正の電流または一方向の電流が増加するのと共に増加しなければならない。
　パルス電力生成回路１０の動作を第３図と、第４Ａ図ないし第４Ｅ図に示したタイミング図に関連して説明する。時間ｔ０（スイッチＳが開放される）よりも前にＤ．Ｃ．電源１２をオンにした場合、キャパシタＣ０は、Ｄ．Ｃ．電源１２から供給される電流によって充電される。キャパシタが完全に充電されると、キャパシタＣ０を横切る電圧はＶＣ０になる（第４Ａ図参照）。ｔ０で、スイッチＳが閉鎖され、時定数が約｛Ｌ０Ｃ０Ｃ１／（Ｃ０＋Ｃ１）｝１／２であるＬ０、Ｃ０、Ｃ１を備えるＬＣ回路の動作によってキャパシタＣ０に蓄積されているエネルギーがＣ１（第４Ｂ図参照）に伝達される。Ｃ１がほぼ完全に充電され、時間ｔ１でインダクタＬ０中の電流が大幅に減少するが、依然として正のままである。インダクタＬ０は、高電流に出会う前にＳが完全に切り替えられるようにするのに十分な時定数をこのエネルギー伝達時に故意に与え、伝達時間を延ばすことによって、所与のエネルギー伝達に関するスイッチ内の最大電流を半導体スイッチによって管理できる値に制限するために、回路に含められる。この伝達時に、キャパシタＣ０がスイッチＳを通じて放電を開始し、キャパシタＣ１が充電を開始すると、飽和可能なインダクタＬ１のコイル中の電流が急激に点ａの負方向のバイアス電流から第３図の点ｂの正方向の低電流に変化する。この時点で、インダクタンスは比較的高い値にジャンプし、Ｌ１中の電流がさらに増加する率を制限する。
　時間ｔ１で、インダクタＬ０中の電流は低いが依然として正方向であり、インダクタＬ１の飽和可能なコアは飽和をする。この時点で、インダクタＬ１のインダクタンスが低い値にジャンプし、そのため、インダクタＬ１中のエネルギーが非常に高い値に上昇し、エネルギーがキャパシタＣ１からキャパシタＣ２に伝達される。この場合、時間定数は約｛Ｌ１ＳＣ１Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ２）｝１／２に等しく、Ｌ１Ｓは、飽和した（第３図の線ｃ−ｅ）コアを有するインダクタＬ１のインダクタンスである。Ｌ１ＳがＬ０よりもずっと少なくなっているので、この時定数が（Ｌ０Ｃ０Ｃ１／Ｃ０＋Ｃ１）１／２よりもかなり短いことに留意されたい。
　前述のように、複数の段を使用して、必要に応じて１つまたは複数の段でパルス時間を圧縮し、最初は低電圧から始めて、必要に応じて昇圧する場合、エネルギーはコンプレッサ回路１６の各段を通じて伝達される。Ｃｎ−１がほぼ完全に充電され、インダクタＬｎ−１のコアが飽和すると、エネルギーが短時間パルスにおいて、飽和インダクタを通じてＣｎ−１からＣｎに結合され、Ｃｎの電圧がレーザ１８に印加される。
　時間ｔＬで、Ｃｎの電圧が、レーザの放電を開始するのに必要なレベルに達し、レーザ１８が放電する。Ｃｎに蓄積されている（および依然としてインダクタを通じてＣｎに供給されている）エネルギーは、圧縮された時間中でのレーザ放電のために送られる（第４Ｅ図参照）。放電の後では、Ｃｎは負方向にドライブされる。このとき、Ｌｎ−１はすでに、Ｃｎ−１からＣｎへの電流に対しては飽和している。したがって、レーザ１８でエネルギー・リンギングが生じて電極に腐食が生じる代わりに、第４Ｄ図に示したように、Ｌｎ−１の飽和状態のために、Ｃｎの逆電荷（すなわち負方向の電荷）が共振現象的にＣｎ−１に送られることになる。これは、電流がＬｎ−１内を連続的に正方向に流れることによって行われる。
　エネルギーがＣｎ−１に送り返されると、Ｃｎ−１はＣｎ−２に対して負にドライブされる。このプロセスは、普通なら負荷１８において破壊的に散逸しているエネルギーがＣｎ−１からＣｎ−２へ送られるまで、パルス・コンプレッサ回路のＬ−Ｃラダー・ネットワークに沿って繰り返される。第４Ａ図に示すように、Ｃｎ中のエネルギーがＣ０に渡されるまで、この転送プロセスが続行される。Ｃｎ−１に対するＣｎの電圧（同様に、Ｃｎ−２に対するＣｎ−１以下同様である）が、行うべきエネルギー伝搬に対して負でなければならないので、そのような逆向きのエネルギーの伝導が可能なのは、すべての飽和可能なインダクタＬｎ，．．．Ｌｎ−１が依然として順方向に伝導しており第３図の曲線ｃ−ｅに沿って動作している場合だけである。したがって、パルス電力生成回路１０の設計の重要な因子は、むだなエネルギーが完全に取り戻されるまで、すべての飽和可能なインダクタＬ１，Ｌ２，．．．Ｌｎ−１のすべてのコイルが順方向に伝導し一方向電流伝導に対して適切な状態で動作しなければならないことである。
　むだなエネルギーがＣ０に逆向きに伝搬すると、Ｃ０が、最初に蓄積された電荷に対して負にドライブされ、スイッチＳが開放される。反転回路１４は、インダクタＬＥＲと、グラウンドに結合された半導体ダイオードＤＥＲとを備え、共振フリー・ホィーリング（すなわちダイオードＤＥＲによって、インダクタＬＥＲ中の電流の反転がクランプされた、ＬＥＲ−Ｃ０回路のリンギングの半サイクル）を介して、極性を反転させ、その正味結果として、キャパシタＣ０の部分再充電によって、エネルギー（普通ならレーザ電極の腐食に寄与するエネルギー）が取り戻され、Ｄ．Ｃ．電源からの供給必要量が低減される。
　本発明のパルス電力生成回路は、横放電（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ　ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）の原則に従って動作するレーザで使用することができる。このようなレーザには、ＣＯ２レーザ、銅蒸気レーザ、Ｋｒｆエキシマ・レーザを含むエキシマ・レーザなど、高圧で放電するシステムが含まれる。第５図は、本発明のパルス電力生成回路１０（架台２２に入っている）を電源として使用することができるレーザ・モジュール２０を示す。そのようなレーザの通常の例には、Ｃｙｍｅｒ　Ｌａｓｅｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、すなわち本発明の出願人によって製造され販売されているＨＰＬ−１００レーザ・モジュールが含まれる。
　本発明のパルス電力生成回路を応用することによっていくつかの利点がもたらされる。第１に、普通ならレーザ１８においてリンギング状態のままにされるむだなエネルギーがレーザ１８から効果的に除去されるので、パルス電力生成回路を使用することによって、レーザ・システムのエネルギー効率が高まり、それに対して放電リンギング後の電極腐食が最小限に抑えられる。インピーダンスの不整合のためにレーザ・チャンバによって反射されるエネルギーは、本発明のパルス電力生成回路によって取り戻されるのでもはや、パルス電力生成回路とレーザ・チャンバとの間でリングすることはない。前述のように、パルス電力生成回路は、この反射エネルギーをパルス形成回路網を通じてＣ０に伝達するように設計される。このエネルギーがＣ０上に戻されると、スイッチがオフになり、そのため、捕捉されたこのエネルギーはＣ０に残る。したがって、動作電圧にも、あるいはガス混合条件にも、あるいはチャンバ条件にもかかわらずに、レーザ電極間の電圧波形は、十分に訓練されたシステムの動作を示す。この性能は、すべてのレーザ動作条件にわたって維持される。
　前述のように、アフタリンギングはレーザ・チャンバの電極寿命に悪影響を及ぼすことが判明している。主レーザ放電の後、チャンバ電極間の電流は、非一様になり、ストリーマと呼ばれる高電流密度の局所領域に分割される。半導体パルス電力生成回路によってアフタリンギングがなくなるので、エネルギーのストリーマがなくなり、このようなストリーマによってもたらされる電極損失の量が低減される。
　第２に、本発明のパルス電力生成回路の好ましい実施形態にＳＣＲスイッチを組み込むことによって、レーザ・システムの早期放電をなくすることができ、同時にレーザ・システムの予測可能性および信頼性を向上させることができる。これは、ＳＣＲスイッチが、従来型のサイラトロン・スイッチとは異なり、次第に劣化することも、あるいは早期放電動作をすることもないからである。具体的には、パルス電力生成回路でＳＣＲスイッチを使用した場合、１度のミスパルスも、あるいはパルス電力生成回路の故障もなしに、通常の動作条件の下で３００億パルスを超える時間にわたって使用できることが実証されている。本発明のパルス電力生成回路のプロトタイプでの実験結果も、１度の故障も、あるいはミスパルスもなしに６０億パルスを超える時間にわたって累積されている。実験から、本発明のパルス電力生成回路が、６０億パルス目で、３億パルス目のときと同じ効率を示すことも判定されている。
　第３に、本発明の半導体パルス電力生成回路をレーザで使用することによって、性能が低下することなしに、有効チャンバ寿命が３０億パルスから６０億パルスへ１００％増加した。
　最後に、サイラトロン・ベースのパルス電力システムではなく半導体パルス電力生成回路を使用する際に稼働コストを削減するうえで他の３つの因子が重要である。最も重要なコスト削減は、本発明のパルス電力生成回路を使用するレーザ・システムの有効寿命が１０倍長くなることである。有効寿命の延長は、サイラトロン・パルス電力レーザ・システムの３０億パルスから半導体パルス電力レーザ・システムの３００億パルスまでである。全体的なシステム・コストの削減の第２の因子は、レーザのミスパルスが完全になくなり、したがってウェハ・レベルの再加工が低減されることである。第３の因子は、レーザ補修手順に関するダウンタイムの短縮である。通常のレーザ・システム上で使用されるサイラトロン・ベースのパルス電力回路には、適切なサイラトロン温度を達成するために１０分間のウォームアップ時間が必要である。本発明の半導体パルス電力生成回路はウォームアップ時間を必要とせず、したがって、レーザ補修手順を約１０分だけ短縮することができる。
　本発明をある好ましい実施形態に関して説明したが、当業者に明らかな他の実施形態も本発明の範囲内である。したがって、本発明の範囲は、下記の請求の範囲によってのみ定義されるものである。
（５７）【特許請求の範囲】
　１．　直流電源（１２）からの電荷を蓄積する蓄積キャパシタ（Ｃ０）を備え、
　この蓄積キャパシタ（Ｃ０）からの電荷の放電を制御するスイッチ（Ｓ）を備え、
　前記蓄積キャパシタ（Ｃ０）から前記スイッチ（Ｓ）を介して受けるパルス状放電を時間的に圧縮してエキシマ・レーザへのパルス電力とするパルス持続時間の圧縮回路（１６）を備え、圧縮回路（１６）には、圧縮回路キャパシタと一端および他端を持つ飽和可能なインダクタとを有していて、この飽和可能なインダクタの前記一端に前記圧縮回路キャパシタが接続されている回路段が、２つ以上直列に接続されて具備されており、各回路段において、前記圧縮回路キャパシタは、前記飽和可能なインダクタを介して前記飽和可能なインダクタのインダクタンスによって制御される正方向の電流でもって放電できるよう構成されており；
　各回路段の前記飽和可能なインダクタに、前記正方向とは反対の負方向に所定の電流を生じさせることによって、前記飽和可能なインダクタを負方向において飽和をさせるバイアス回路を備え、
　前記スイッチ（Ｓ）が閉じられると、前記蓄積キャパシタ（Ｃ０）は放電され、前記圧縮回路（１６）の各回路段において、前記圧縮回路キャパシタが充電され、前記飽和可能なインダクタには前記正方向の低電流が流れ、それにより前記飽和可能なインダクタは正方向において飽和をさせられ、その飽和の後では前記圧縮回路キャパシタは前記飽和をさせられた前記飽和可能なインダクタを通してパルス状の放電を行い；
　前記蓄積キャパシタ（Ｃ０）に並列に設けられて、ダイオード（ＤＥＲ）およびインダクタ（ＬＥＲ）の直列回路を含む反転回路（１４）を備え、
　前記反転回路の前記ダイオードは、前記蓄積キャパシタ（Ｃ０）の電荷の放電の後で、閉じている前記スイッチ（Ｓ）を通して前記飽和可能なインダクタに前記正方向の電流を供給できる向きに配設され、前記圧縮回路（１６）の各回路段において、前記圧縮回路キャパシタの電荷の放電の後でも正方向に流れる電流は前記飽和可能なインダクタを正方向の飽和に維持させ、それによって、前記蓄積キャパシタ（Ｃ０）の電荷の放電の後で、各回路段の前記飽和可能なインダクタおよび前記蓄積キャパシタ（Ｃ０）は、直流電源（１２）からの電荷とは逆向きに一時的に充電され、その後で、前記スイッチ（Ｓ）が開き、前記蓄積キャパシタ（Ｃ０）は、前記反転回路から、直流電源（１２）からの電荷と同じ向きの充電を受ける
ことを特徴とする、パルス電力生成回路。
　２．　請求項１記載のパルス電力生成回路であって、前記蓄積キャパシタ（Ｃ０）と前記圧縮回路（１６）との間において、前記スイッチ（Ｓ）に直列に接続されたインダクタ（Ｌ０）をさらに備えていることを特徴とする、パルス電力生成回路。
　３．　請求項１または２に記載のパルス電力生成回路であって、前記蓄積キャパシタ（Ｃ０）と前記圧縮回路（１６）との間において、前記スイッチ（Ｓ）に直列に接続されたダイオード（ＤＳ）をさらに備えていることを特徴とする、パルス電力生成回路。
　４．　請求項１，２または３に記載のパルス電力生成回路であって、最後の回路段の飽和可能なインダクタの前記他端に変圧器（２０）が接続され、この変圧器（２０）に前記エキシマ・レーザが接続されていることを特徴とする、パルス電力生成回路。
　５．　蓄積キャパシタ（Ｃ０）と、この蓄積キャパシタ（Ｃ０）からの電荷の放電を制御するスイッチ（Ｓ）と、パルス持続時間の圧縮回路（１６）と、ダイオード（ＤＥＲ）およびインダクタ（ＬＥＲ）の直列回路を含む反転回路（１４）とを使用して、パルス電力を生成する方法であって、
　パルス持続時間の前記圧縮回路（１６）には、圧縮回路キャパシタと一端および他端を持つ飽和可能なインダクタとを有していて、この飽和可能なインダクタの前記一端に前記圧縮回路キャパシタが接続されている回路段が、２つ以上直列に接続されて具備されており、各回路段において、前記圧縮回路キャパシタは、前記飽和可能なインダクタを介して前記飽和可能なインダクタのインダクタンスによって制御される正方向の電流でもって放電できるよう構成されており；
　（ａ）　前記蓄積キャパシタ（Ｃ０）を充電するステップを備え；
　（ｂ）　各回路段の前記飽和可能なインダクタに、前記正方向の電流とは反対の負方向に、すなわち、前記飽和可能なインダクタを負方向において飽和をさせる向きに、所定の電流を供給し続けるステップを備え；
　（ｃ）　前記スイッチ（Ｓ）を閉じるステップを備え、これにより前記蓄積キャパシタ（Ｃ０）は放電され、各回路段において、前記圧縮回路キャパシタが充電され、前記飽和可能なインダクタには前記正方向の低電流が流れ、それにより前記飽和可能なインダクタは正方向において飽和をさせられ、その飽和の後では前記圧縮回路キャパシタは前記飽和をさせられた前記飽和可能なインダクタを通してパルス状の放電を行い、最後の回路段からはエキシマ・レーザへとパルス状の放電が行われ；
　（ｄ）　ダイオード（ＤＥＲ）およびインダクタ（ＬＥＲ）の直列回路を含む前記反転回路（１４）を用いて、前記蓄積キャパシタ（Ｃ０）の電荷の放電の後、前記エキシマ・レーザから戻されてくるエネルギーの回収動作中は、各回路段において前記飽和可能なインダクタに前記正方向の電流を供給し、それによって前記蓄積キャパシタ（Ｃ０）の電荷の放電の後で、各回路段の前記飽和可能なインダクタおよび前記蓄積キャパシタ（Ｃ０）は、直流電源（１２）からの電荷とは逆向きに一時的に充電され、その後で、前記スイッチ（Ｓ）が開き、前記蓄積キャパシタ（Ｃ０）が、前記反転回路から、直流電源（１２）からの電荷と同じ向きの充電を受けるようにするステップを備え；
　（ｅ）　ステップ（ｃ）および（ｄ）を周期的に繰り返すステップ
をと備える、パルス電力生成方法。
　６．　請求項５記載の方法において、前記スイッチ（Ｓ）が閉じられると、前記蓄積キャパシタ（Ｃ０）の電荷は、他のインダクタ（Ｌ０）を介して前記圧縮回路（１６）にその入力として与えられることを特徴とする、パルス電力生成方法。