(57)【要約】【課題】  排気装置として吸着排気物質を利用し、本用途において十分な排気能力を持たせるように冷却手段を併せ持った、小型軽量であって、しかも高出力なレーザが得られる、特に、移動体搭載用の化学レーザ用吸着排気装置及び吸着排気・再生方法を提供する。【解決手段】  化学酸素ヨウ素レーザ（COIL：Chemical Oxygen Iodine Laser）発生装置の少なくとも発振器23内の圧力を低下させるべく該発振器23からのガスを排気する化学レーザ用吸着排気装置であって、発振器23からのガスを吸着排気する吸着排気装置1と、該吸着排気装置1を冷却する冷却装置11aとを備え、発振器23と吸着排気装置1との間に介在する排気ガス通路25を通流する排気ガスに含まれた凝集性の腐食性ガスを凝集除去する構成とし、吸着排気装置1の吸着パネル10の再生には、これに掛かる時間を短縮すべく、ヒータ12と粗引きポンプ13とを備える構成とした。【選択図】      図３ 
2005074251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学レーザ発生装置の少なくとも発振器内の圧力を低下させるべく該発振器からのガスを排気する化学レーザ用吸着排気装置であって、
前記発振器からのガスを吸着排気する吸着排気手段と、
該吸着排気手段を冷却する第１冷却手段と
を備えることを特徴とする化学レーザ用吸着排気装置。
【請求項２】
前記発振器と前記吸着排気手段との間に介在する所定のガス通路を通流するガスから、前記第１冷却手段による冷却熱を前記吸着排気手段を介して前記所定のガス通路に伝えることによって、前記ガスに含まれた凝集性のある種類のガスを凝集除去すべくなしてあることを特徴とする請求項１記載の化学レーザ用吸着排気装置。
【請求項３】
前記発振器と前記吸着排気手段との間に介在する所定のガス通路を通流するガスに含まれた凝集性のある種類のガスを凝集除去する凝集除去手段を更に備えることを特徴とする請求項１又は２記載の化学レーザ用吸着排気装置。
【請求項４】
化学レーザ発生装置の少なくとも発振器内の圧力を低下させるべく該発振器からのガスを排気する化学レーザ用吸着排気装置であって、
前記発振器からのガスに含まれた凝集性のある種類のガスを凝集除去する凝集除去手段と、
該凝集除去手段による凝集除去後のガスを吸着排気する吸着排気手段と
を備えることを特徴とする化学レーザ用吸着排気装置。
【請求項５】
前記凝集除去手段は、前記発振器と前記吸着排気手段との間に介在する所定のガス通路を通流するガスを冷却することによって、前記ガスに含まれた凝集性のある種類のガスを凝集除去すべくなしてあることを特徴とする請求項３又は４記載の化学レーザ用吸着排気装置。
【請求項６】
前記凝集除去手段は、前記化学レーザ発生装置の燃料ガス発生装置と前記発振器との間に介在する所定のガス通路を通流するガスを冷却することによって、前記ガスに含まれた凝集性のある種類のガスを凝集除去すべくなしてあることを特徴とする請求項３乃至５の何れかに記載の化学レーザ用吸着排気装置。
【請求項７】
前記凝集除去手段は、第２冷却手段を具備することを特徴とする請求項３乃至６の何れかに記載の化学レーザ用吸着排気装置。
【請求項８】
前記凝集除去手段は、Cl2及びH2Oの何れか一方又は両方を凝集除去すべくなしてあることを特徴とする請求項３乃至７の何れかに記載の化学レーザ用吸着排気装置。
【請求項９】
前記第１及び／又は第２冷却手段は、冷凍機を具備し、該冷凍機からの伝熱により冷却すべくなしてあることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の化学レーザ用吸着排気装置。
【請求項１０】
前記第１及び／又は第２冷却手段は、液体又は気体を冷媒として冷却すべくなしてあることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の化学レーザ用吸着排気装置。
【請求項１１】
前記第２冷却手段は、前記所定のガス通路を横断して設けられた熱交換バッフルを具備することを特徴とする請求項７記載の化学レーザ用吸着排気装置。
【請求項１２】
前記熱交換バッフルは、冷媒を内部に通流すべくなしてあることを特徴とする請求項１１記載の化学レーザ用吸着排気装置。
【請求項１３】
前記熱交換バッフルは、前記所定のガス通路内のガス流れに対して所定の角度をもって配設された一又は複数の板状部材を具備することを特徴とする請求項１１又は１２記載の化学レーザ用吸着排気装置。
【請求項１４】
前記熱交換バッフルは、前記所定のガス通路内のガス流れに沿って配設された一又は複数の板状部材を具備し、該板状部材には、厚み方向に貫通する一又は複数の開孔が設けられていることを特徴とする請求項１１又は１２記載の化学レーザ用吸着排気装置。
【請求項１５】
前記熱交換バッフルは、前記所定のガス通路内のガス流れに対して所定の角度をもって配設された一又は複数の管状部材を具備することを特徴とする請求項１１又は１２記載の化学レーザ用吸着排気装置。
【請求項１６】
前記一又は複数の管状部材は、その長手方向を、前記ガス流れに対して実質的に直交する面に沿って全体として環状に湾曲されていることを特徴とする請求項１５記載の化学レーザ用吸着排気装置。
【請求項１７】
前記吸着排気手段は、多孔質材からなることを特徴とする請求項１乃至１６の何れかに記載の化学レーザ用吸着排気装置。
【請求項１８】
前記吸着排気手段は、排気ガスのガス流れに略直交して配設された一又は複数の吸着パネルからなることを特徴とする請求項１乃至１７の何れかに記載の化学レーザ用吸着排気装置。
【請求項１９】
前記吸着パネルは、金属材料からなる孔開き板と、該孔開き板に化学的又は機械的にコーティングした吸着剤とを具備することを特徴とする請求項１８記載の化学レーザ用吸着排気装置。
【請求項２０】
前記孔開き板は、板面に配設された補強リブを具備することを特徴とする請求項１９記載の化学レーザ用吸着排気装置。
【請求項２１】
前記吸着排気手段が具備する吸着剤を再生する吸着剤再生手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至２０の何れかに記載の化学レーザ用吸着排気装置。
【請求項２２】
前記吸着剤再生手段は、前記吸着剤を加熱するヒータを具備することを特徴とする請求項２０記載の化学レーザ用吸着排気装置。
【請求項２３】
前記吸着剤再生手段は、前記吸着剤の加熱時に発生する圧力を低減する粗引きポンプを具備することを特徴とする請求項２２記載の化学レーザ用吸着排気装置。
【請求項２４】
前記化学レーザ発生装置の燃料ガス発生装置のバッファガスは、N2、CO、Ar、NO、N2O、CO2、及びNH3の何れか１つのガス又は複数の混合ガスであることを特徴とする請求項１乃至２３の何れかに記載の化学レーザ用吸着排気装置。
【請求項２５】
前記化学レーザ発生装置は、酸素ヨウ素レーザ発生装置であることを特徴とする請求項１乃至２４の何れかに記載の化学レーザ用吸着排気装置。
【請求項２６】
化学レーザ発生装置の少なくとも発振器内の圧力を低下させるべく該発振器からのガスを排気する化学レーザ用吸着排気装置の吸着排気・再生方法であって、
常温又は可及的に昇温した前記吸着排気装置の吸着剤を収容するチャンバ内の圧力を粗引きポンプで所定の到達圧力まで減圧する粗引きステップと、
前記所定の到達圧力に達したときに、前記粗引きポンプを前記チャンバから遮断し、前記吸着剤を液体窒素温度又はそれ以下の温度に冷却する冷却ステップと、
前記液体窒素温度又はそれ以下の温度に達したときに、前記チャンバと前記発振器とを連通するガス通路に設けられたバルブを開き、前記発振器からのガスを吸着排気する排気ステップと、
所定の上限圧力で前記吸着剤が飽和吸着量に達したときに、前記バルブを閉じ、前記冷却を止め、前記吸着剤を昇温して吸着質を脱着し、さらに、前記チャンバ内の圧力を大気圧まで昇圧し、大気圧に達したときに、前記チャンバ内の脱着物質を外部へ排出する再生ステップと
を有することを特徴とする化学レーザ用吸着排気装置の吸着排気・再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、数msec〜十数secの広範囲なパルスレーザ幅出力が可能な化学レーザ発生装置の少なくとも発振器内の圧力を低下させるべく該発振器からのガスを排気する化学レーザ発生装置用の吸着排気装置及びその吸着剤の再生方法に関し、特に、移動体等への搭載に適したヨウ素レーザ発生装置用の小型な吸着排気装置及びその吸着剤の再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学レーザは、燃料となる化学物質を励起して活性化し、それをレーザ媒体として光学系（共振器）により光増幅することにより強力なエネルギ束を得るものであり、この高密度のエネルギ束を目標物に照射する。
【０００３】
化学レーザは、その燃料となる化学物質の量、特に励起物質の量に応じた出力を得られることから、瞬発的なパルス状のレーザの照射で足りる場合には、比較的小規模のシステムで済ますことができる。
【０００４】
また、化学レーザは、電源を特に必要としないことから小型化の期待が大きく、米国を中心とする各国においては、ヨウ素レーザ，フッ化水素レーザ，及びフッ化重水素（DF）レーザ等を利用した、移動体への搭載可能なものを開発し、一部実用段階にまで至っているようである。
【０００５】
移動体への搭載に適した小型の高出力レーザとしては、所謂、化学酸素ヨウ素レーザ（COIL：Chemical Oxygen Iodine Laser）が主流であり、該COILは、励起酸素（一重項励起酸素：Singlet Oxygen）のエネルギを用いてヨウ素分子の解離とヨウ素原子の反転分布を起こさせることにより発振する波長1.315μmの赤外線レーザである。
【０００６】
COILは、発振器内の圧力を低くすることで均一な安定したレーザの発振ができるのであるが、混合ガスを大気圧まで圧縮してシステム外へ排出するためには、使用する発振器の要求圧力が低ければ低い程、大容量の真空ポンプを必要とすることになる。例えば、発振器の要求圧力が数Torr以下の真空である場合には、数千L/minの排気能力を備えた排気装置が必要である。
【０００７】
図１９に示すように、COIL発生装置2は、まず、塩素ガスCl2と窒素ガスN2との混合ガスである反応ガスを、燃料ガス発生装置としての励起酸素発生装置（SOG：Singlet Oxygen Generator）21内にて、アルカリ性にした過酸化水素・水酸化カリウム混合液（BHP：Basic Hydrogen Peroxide）と混合し、次の式（１）に示す化学反応を生じさせ、一重項励起状態の酸素（以下、励起酸素O2*（1Δ）という）を生成する。
【０００８】
H2O2＋2KOH＋Cl2→O2*（1Δ）＋2KCl＋2H2O  …（１）
続いて、混合ノズル22内にて、この励起酸素O2*（1Δ）を含むガス流の中にヨウ素ガスI2を混合し、次の式（２）に示す化学反応を生じさせた後で、超音速発振器23により、次の式（３）及び（４）に示す化学反応を生じさせ、励起酸素O2*（1Δ）からの近共鳴的なエネルギ移乗によって反転分布状態となったレーザ媒体としての励起ヨウ素原子I*（2P1/2）により光を発生させる。
【０００９】
I2＋2O2*（1Δ）→2I＋2O2（3Σ）  …（２）
I（2P3/2）＋O2*（1Δ）→I*（2P1/2）＋O2（3Σ）  …（３）
I*（2P1/2）→I（2P3/2）＋hν（1.315μm）  …（４）
さらに、共振器24により、発振器23で発生させた波長1.315μmの光子を誘導放出で増幅し、この波長を持ったレーザ光Lを取り出すようになっている。
【００１０】
レーザ光Lを取り出した後の発振器23を通過した排気ガスは、所定の排気ガス通路25を通じて排気装置としての真空ポンプ3により大気圧程度まで圧縮された後で大気へ放出される（例えば、特許文献１乃至３参照）。
【特許文献１】特開平11-118396号公報
【特許文献２】特開平11-40872号公報
【特許文献３】特開平11-74590号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、一般的な化学レーザ発生装置用の排気装置としては、上記した真空ポンプのようなメカニカルポンプのほか、ルーツブロア，及び蒸気エジェクタ等（研究室レベルでは、ドライポンプ，及びターボ分子ポンプ等の使用実績もある）があり、これらを単体で又は組み合わせて利用しているが、これらの種類の排気装置で数kWのレーザを出力させるだけでも数百Pa・m3/secの排気量を備えた排気装置が必要となる。この排気量を仮に機械式の真空排気装置で実現しようとすれば、現状では、重量が数tonもあるプラント規模の蒸気エジェクタ，蒸気ボイラ，冷却塔，及び循環ポンプといった大型の装置となってしまい、このような大規模な排気装置では、移動体に搭載することは不可能である。
【００１２】
本願発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、排気装置として吸着排気物質を利用し、本用途において十分な排気能力を持たせるように冷却手段を併せ持った、小型軽量であって、しかも高出力なレーザが得られる、特に、移動体に搭載可能な化学レーザ用吸着排気装置及び吸着排気・再生方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願発明に係る化学レーザ用吸着排気装置は、化学レーザ発生装置の少なくとも発振器内の圧力を低下させるべく該発振器からのガスを排気する化学レーザ用吸着排気装置であって、前記発振器からのガスを吸着排気する吸着排気手段と、該吸着排気手段を冷却する第１冷却手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
上記発明によれば、排気装置として吸着排気物質（吸着剤）を利用し、本用途において十分な排気能力を持たせるように冷却手段を併せ持っているので、高出力なレーザを得るために従来のような大規模な排気装置を必要とせず、システム全体を小型軽量化（従来の容積の約数百分の一）することが可能である。特に、この小型軽量化により移動体に搭載することも可能となる。
【００１５】
上記吸着剤としては、ゼオライト，活性炭（粒状活性炭，繊維状活性炭等），アルミナ，及びシリカゲル等、極低温に冷却することにより、大容積（吸着剤の自重以上）のガスを吸着し、排気ガスの圧力を極低圧（好ましくは、真空）に維持する多孔質材が選択される。
【００１６】
但し、一般に、これらの吸着剤は、ヘリウムを吸着することができない。ヘリウムは、従来から、化学レーザ発生装置において、燃料ガス発生装置（励起酸素発生装置）のバッファガス，混合ノズルで混合される例えばヨウ素ガスに含まれるキャリアガス，及び共振器が具備する共振器ミラーの汚れを防止するために流されるミラーパージガスに使用されていた。このため、特に、化学ヨウ素レーザにおいては、これらのガス（バッファガス，キャリアガス，及びミラーパージガス）の少なくとも何れかとして、ヘリウム以外であって、且つ、ヘリウムよりも蒸気圧の低い、例えば、窒素N2，一酸化炭素CO，アルゴンAr，一酸化窒素NO，二酸化窒素N2O，及び二酸化炭素CO2の何れか１つのガス又は複数の混合ガスを採用することが望ましい（図１８に、各種ガスの温度と蒸気圧との関係を示してある）。
【００１７】
また、上記発明において、上記第１冷却手段による冷却熱を、吸着排気手段を介して、発振器と吸着排気手段との間に介在する所定のガス通路に伝えることによって、このガス通路を通流するガスに含まれた凝集性のある種類のガスを凝集除去することが可能である。凝集は、特定のガスを、それよりも低い温度に晒すことによって液化又は固化させることである。
【００１８】
なお、この凝集除去する手段は、上記吸着排気手段を冷却するための第１冷却手段なしに、単に、この吸着排気手段と組み合わせて利用されることも可能である。従って、この場合には、第１冷却手段とは別の冷却手段（第２冷却手段）を具備させる。
【００１９】
化学ヨウ素レーザの場合、排気ガスには、塩素ガスCl2，ヨウ素ガスI2，及び水蒸気H2O等のほか、上記のバッファガス，キャリアガス，及びミラーパージガス等が含まれている。これらのガス、特に、塩素ガス，ヨウ素ガス，及び水蒸気は、排気ガスが接触するガス通路及び吸着排気手段を腐食させるほか、ゼオライト等の吸着剤の劣化を促進して吸着能力を低下させる。これらのガスを除去（吸着排気）して、所定の信頼性を獲得するためには、これらのガスを各化学種の分圧よりもその蒸気圧が低くなる温度まで冷却する必要がある。
【００２０】
上記凝集のための冷却手段としては、機械式等の冷凍機を採用することが可能であるほか、ヘリウムHe、水素H2，ネオンNe，窒素N2，アルゴンAr，及びアンモニアNH3等の液体又は気体を冷媒として採用することも可能であり、さらには、これらの組み合わせであってもよい。
【００２１】
上記凝集のための冷却手段が具備する熱交換器として、熱交換バッフルを採用し、この熱交換バッフルを、ガス通路を横断して配設することも可能である。熱交換バッフルは、内部に冷媒を通流させる通路（冷媒ジャケット）をその一部又は全部に有し、冷媒としては、上記したような機械式の冷凍機で採用される各種の冷媒を通流させることが可能である。
【００２２】
また、上記熱交換バッフルに、排気ガスとの熱交換を効率良く行なうために、一又は複数の板状部材を具備させることも可能である。この板状部材は、さらに熱交換効率を向上させるために、排気ガス通路内におけるガス流れに対して所定の角度をもって配設されることが望ましい。このように配設することにより、比較的高速で流れる排気ガスと板状部材とをより長い時間接触させることができ、熱交換効率が向上される。
【００２３】
また、熱交換バッフルは、上記のような一又は複数の板状部材を排気ガス通路内におけるガス流れに沿って配設する。このように配設することにより、上記板状部材のときとは逆に熱交換効率は低下するが、比較的高速で流れる排気ガスの通流を阻害し難い構成となる。ここで、熱交換効率を向上させる目的から、この板状部材の厚み方向に貫通する一又は複数の開孔を形成する。これにより、排気ガス通路内におけるガス流れに対して所定の角度をもって配設された板状部材と同様に、排気ガスに乱流が発生し、熱交換効率が向上される。
【００２４】
さらに、熱交換バッフルは、例えば、一又は複数の管状部材から構成することも可能である。ここで、この管状部材は、上記フィン及び板状部材のときと同様、排気ガスの乱流を促進するために、ガス通路に沿って配設されるのではなく、排気ガス通路内におけるガス流れに対して所定の角度をもって配設される。より熱交換効率を向上させる目的から、この管状部材は、その長手方向を、排気ガス通路内におけるガス流れに対して実質的に直交する面に沿って全体として環状に湾曲して配設することにより、排気ガス通路の横断面に沿った全体に亘って効率良く熱交換を行なうことが可能である。
【００２５】
一方、吸着剤のための冷却手段としては、例えば、吸着剤としてゼオライトを採用した場合であって、燃料ガス発生装置（励起酸素発生装置）のバッファガスが窒素である場合には、液体窒素温度（約77K）以下まで冷却することが望ましい。このため、この冷却手段としても、上記凝集のための冷却手段と同様の冷却手段を採用することが可能である。
【００２６】
また、上記吸着排気手段を一又は複数の吸着パネルから構成し、この吸着パネルを、排気ガス通路からそれへ流入する排気ガスの流れに略直交して配設することが可能である。上記したような吸着剤は、吸着面への排気ガスの衝突圧力が高ければ高いほど吸着効率が向上されるため、排気ガス通路の終端部に配設され得る吸着排気手段の吸着パネルは、該排気ガス通路から流入してくる排気ガスの流れに略直交してその大なる吸着面を向けていることが望ましい。また、吸着面の表面積を可及的に増大させ、排気ガスが吸着面で圧力回復するように、吸着面に吸着剤からなる種々の凹凸を設けることも有効である。この凹凸としては、板状をなす吸着パネルの排気ガスに抗した構造的強度を向上させる目的から、排気ガスによる応力発生方向に応じた補強リブを形成することも可能である。
【００２７】
通常は、吸着パネルの主たる部分は、上記のように排気ガスの衝突圧力を高くするために、排気ガス通路から流入してくる排気ガスの流れに略直交してその大なる面（即ち、板面）を向けている金属材料からなる孔開き板として形成されることが望ましく、吸着剤は、この孔開き板の表面に化学的又は機械的にコーティングされる。このとき、補強リブが形成される場合には、この補強リブも孔開き板と同様の金属材料から形成しておき、補強リブも含めて吸着パネル全体を吸着剤でコーティングすることが望ましい。
【００２８】
上記吸着剤は、排気ガスを吸着しても、その温度を上げられることで吸着した排気ガスを放出（脱着）する。この後、再び上記のように冷却することにより同様の吸着能力を回復することができる。従って、レーザ出力に応じて必要となる所定時間単位の排気能力を達成するために、望ましい１回の排気能力、及び排気サイクル周期を設定する。特に、パルス状にレーザを発生させることができればよい用途にあっては、このような断続的な排気能力で十分である。
【００２９】
このように吸着剤を再生する手段としては、まず、温度を上昇させることが必要なことから、大気に晒して周囲温度まで自然昇温することも可能であるが、より再生を高速化するためには、吸着剤を加熱するヒータを具備することが望ましい。さらに、加熱による吸着剤の再生工程は、粗引きポンプ（例えば、真空ポンプ）により吸着剤の加熱時に発生する圧力を引きながら実施する方が、短時間で、しかもより元の吸着能力を回復し易くすることができる。
【００３０】
粗引き用に使用される真空ポンプは、発振器内を低圧に維持するために従来から採用されていた大型の真空ポンプである必要はなく、もっと小型のもので十分である。加えて、パルス状にレーザを発生させることができればよい場合には、その排気サイクルに応じて適切な容量のものが選択される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本願発明に係る化学レーザ用吸着排気装置及び吸着排気・再生方法について、移動体に搭載可能な化学酸素ヨウ素レーザ（COIL）発生装置を例として添付の図面を参照しながら具体的に説明する。
【００３２】
図１は、本願発明の実施の形態に係るパルスレーザ照射システムの全体構成を示す斜視図であり、図２は、当該パルスレーザ照射システムが具備するCOIL発生装置と吸着排気装置との概略構成を示す斜視図である。なお、図２においては、COIL発生装置と吸着排気装置とを接続する所定の排気ガス通路25は、簡略化して示してある。
【００３３】
図１，図２に斜視図を示すように、本実施の形態のパルスレーザ照射システム5は、コンテナサイズの矩形ベースプレート50の上に、小型の吸着排気装置1，COIL発生装置2，及び照射光学系4を据え付けてある。このパルスレーザ照射システム5は、全体として上記サイズのコンテナに収納できるように構成されているため、可搬性が高く、航空機，車両，又は船舶等の移動体に搭載し易く、また、搭載したまま使用（約5〜10秒間のレーザ照射を約4〜6発。約40秒間の排気を伴う）することも可能となっている。
【００３４】
COIL発生装置2は、既に説明した従来の構成と略同様である。このCOIL発生装置2は、BHP溶液を蓄えたBHP溶液タンク20を備え、該BHP溶液タンク20からは、BHP溶液が励起酸素発生装置21に上方から供給されている。該励起酸素発生装置21へは、ガス供給装置27により発生された塩素ガスCl2と窒素ガスN2との混合ガスも供給される。
【００３５】
これらのガスの供給により、励起酸素発生装置21は、励起酸素O2*（1Δ）を生成し、励起酸素O2*（1Δ）を生成した反応後のBHP溶液（主として、塩及び水）は、励起酸素発生装置21の下側に設けられた貯液タンク21aに一時溜められ、図示しない循環経路を通じてパルスレーザ照射システム5内でリサイクルされる。
【００３６】
生成された励起酸素O2*（1Δ）は、混合ノズル22に送られ、そこで、ヨウ素供給装置26から供給されるヨウ素ガスI2と混合され、励起ヨウ素原子I*（2P1/2）を発生させる。その後、励起ヨウ素原子I*（2P1/2）は、共振器24により、発振器23で発生させた波長1.315μmの光子を誘導放出で増幅し、この波長を持ったレーザ光Lを取り出すようになっている。
【００３７】
取り出されたレーザ光Lは、所定の光路40により、照射光学系4に送られ、該照射光学系4は、このレーザ光Lを、数km先の目標物上に集光させるようになっている。照射光学系4は、ベースプレート50上にて旋回自在とされたターンテーブル41と、該ターンテーブル41上にてピッチ方向への回動自在に取り付けられた筒状のホルダ42と、該ホルダ42内に挿通固定された光学ユニット43とを備えている。これにより、光路40から送られてきたレーザ光Lは、光学ユニット43を通じて照射され、ターンテーブル41とホルダ42との動作により、目標物に対してLOS（Line-of-Sight）を合わせることができるようになっている。
【００３８】
レーザ光Lを取り出した後の発振器23を通過した排気ガスは、図１において破線矢印で示すように、排気ガス通路25を通じて吸着排気装置1により大気圧程度まで圧縮された後で大気へ放出される。
【００３９】
図３は、図２に示したCOIL発生装置と吸着排気装置との概略構成を模式化して示す図である。図３に示すように、吸着排気装置1は、排気ガス通路25の終端部を塞ぐように配設されたチャンバ1aと、該チャンバ1aの内部に設置された一又は複数の吸着パネル10，10…（本実施の形態においては複数）とを備えている。
【００４０】
チャンバ1aは、排気ガス通路25からの排気ガスの流入方向に沿った中心軸を有する有底円筒状をなし、その内部の吸着パネル10，10…は、それぞれ、概略円板状をなし、その板面を上記排気ガスの流入方向（図３において白抜矢符で示す）に直交する面に沿って向け、該流入方向に沿って等間隔で配されている。
【００４１】
図５（ａ）乃至（ｃ）に図３のV-V矢視図を示すように、各吸着パネル10は、本実施の形態においては全体として概略円板状をなしているが、様々な形状とすることが可能である。例えば、図５（ａ）に示すように、排気ガス通路25からの排気ガスの流入を阻害しないように、この排気ガス通路25の径と略同一の孔10aを中心部に形成して全体として環状にしてもよいし、また、図５（ｂ）に示すように、吸着パネル10の板面の全体に亘って多数の小径の孔10b，10b…を形成してもよい。さらには、図５（ｃ）に示すように、吸着パネル10の板面の中央部の大部分に亘ってメッシュ状の部分10cを形成してもよい。
【００４２】
何れの例にあっても、吸着パネル10は、排気ガス通路25からの排気ガスの流入を可及的に阻害せず、全ての吸着パネル10，10…に排気ガスが一様に到達するように、内部で乱流又は渦流を生じさせるような比較的複雑な形状とするのが望ましい。但し、単一の吸着パネル10に関して言えば、可及的に高い圧力で排気ガスが接触（又は衝突）する方が排気ガスの吸着量が向上する。
【００４３】
吸着パネル10は、粒状活性炭，繊維状活性炭，シリカゲル，ゼオライト，及びアルミナAl2O3等の排気ガスを吸着する吸着剤から形成され、これらの中でもゼオライトが最も吸着能力が高い。また、吸着パネル10は、上記のような材料単体から形成した場合には、排気ガス通路25からの排気ガスの流入圧力に耐え難いので、図６（ａ）に示すように、熱伝導性の良い無機パネル10dに化学的又は機械的に吸着剤10eをコーティングして形成することが望ましい。無機パネル10dには、金，銀，銅，アルミニウム，及びシリコン等の材料を採用することが可能であるが、中でも銅は、加工性が良く、しかも低価格であるので望ましい。さらに、耐食性を高めるために、金属メッキ又は有機コーティングを施すことも可能である。
【００４４】
また、図６（ｂ）に示すように、環状に形成した吸着剤10f（図５（ａ）の吸着パネル10と同様の形状）を、中央部がメッシュ状に形成された（図５（ｃ）の吸着パネル10のような形状）一対の無機パネル10g，10gで挟んで保持する構成とすることによっても、上記のような流入圧力に耐え得る構成とすることができる。
【００４５】
上記したように、吸着パネル10全体の形状としては、排気ガス通路25からの排気ガスの流入を阻害せず、且つ、全ての吸着パネル10，10…に排気ガスが一様に到達するように、内部で乱流又は渦流を生じさせるような比較的複雑な形状とするのが望ましいのであるから、吸着パネル10（又はそのコアとなる無機パネル）の形状は、例えば、図７（ａ）及び（ｂ）並びに図８（ａ）及び（ｂ）のようなものとすることが可能である。
【００４６】
図７（ａ）及びそのVIIb-VIIb断面図である図７（ｂ）においては、吸着パネル10は、その板面に放射状に設けられた複数のアングル部材10h，10h…を備えている。これらアングル部材10h，10h…は、吸着パネル10の両側の板面上に円周方向等間隔に同数それぞれ配設され、一方の板面上のアングル部材10h，10h…と、他方の板面上のアングル部材10h，10h…とは、円周方向に交互に配設されている。
【００４７】
また、図８（ａ）及びそのVIIIb-VIIIb断面図である図８（ｂ）においては、吸着パネル10は、その板面に同心円上に設けられた径の異なる複数の環状のアングル部材10i，10i…を備えている。これらアングル部材10i，10i…は、吸着パネル10の両側の板面上に径方向に等間隔に同数配設され、一方の板面上のアングル部材10i，10i…と、他方の板面上のアングル部材10i，10i…とは、径方向に交互に配設されている。
【００４８】
図７（ａ）及び（ｂ）並びに図８（ａ）及び（ｂ）に示したアングル部材10h，10iは、それぞれ、吸着パネル10と同一の材料として吸着剤から形成することも可能であるし、また、上記の無機パネルと同一の材料にして、吸着パネル10の残りの部分と一緒に吸着剤でコーティングしてもよい。勿論、アングル部材10h，10iに対しても、耐食性を高めるために、金属メッキ又は有機コーティングを施すことが可能である。
【００４９】
以上のように、吸着パネル10がアングル部材10h，10iを備えることにより、吸着パネル10全体の強度が向上し、排気ガスによる撓み，歪み，及び振動（共振）等が生じ難くなり、結果として吸着パネル10の板厚を大きくする必要がなくなり、吸着排気装置1の、ひいてはシステム5全体の軽量化及び小型化に寄与する。
【００５０】
また、上記のようなアングル部材10h，10iを備える以外にも、例えば、吸着パネル10全体を椀状に形成することにより、上記と同様に強度の向上が図れると共に、吸着パネル10の板面外周端部における排気ガスの衝突圧力が高くなり、上記と同様に吸着量の向上が図れる。
【００５１】
図９（ａ）及び（ｂ）に複数の吸着パネル10，10…のチャンバ1a内における支持構造を示すように、これら吸着パネル10，10…には、円周方向に沿って等間隔に複数の孔（図示せず）が形成され、これらの孔には、排気ガスの流れを阻害しないように細いロッド101，101…が連続的に挿通され、吸着パネル10，10…を等間隔に支持している。一方の端部の吸着パネル10から突出するロッド101，101…の端部は、吸着パネル10，10…の径よりも若干大きく、吸着パネル10，10…と同心に配置された円板状の端部プレート102に固定されている。さらに、この端部プレート102の周面に沿って、吸着パネル10，10…の支持された側に、これら吸着パネル10，10…から適長離隔して周囲を覆う態様に円筒状の輻射シールド103が設けられている。
【００５２】
輻射シールド103は、チャンバ1aの外側の大気温度による熱輻射を避け、内部を低温に保つために、その外側の周面を鏡面に仕上げられ、且つ、内側の周面を黒色（アルマイト処理）に仕上げられている。
【００５３】
端部プレート102の中心部は、吸着パネル10，10…の支持側とは逆側に延設され、該延設部分は、この側のチャンバ1aの端面を貫通し、該チャンバ1aの端面には、機械式の冷凍機からなる冷却装置11aが設けられている。この冷却装置11aは、前記延設部分に熱接触しており、この部分から、冷却装置11aの第１ステージとして作用する端部プレート102と、ロッド101，101とを通じて各吸着パネル10を例えば液体窒素温度（77K）以下にまで冷却する。吸着パネル10，10…の吸着剤は、吸着の際に吸着熱を発生してこの熱のために早期に吸着飽和状態に達してしまうので、低温にすればするほど排気ガスの吸着量を増加することができる。
【００５４】
図９（ａ）及び（ｂ）に示した吸着排気装置1は以上のように構成されており、排気ガス通路25から流入する排気ガスは、図９（ａ）において白抜矢符で示すように、チャンバ1aの入口側から、吸着パネル10，10…の孔10a，10a…を順次通過し、そのときに各吸着パネル10の背後に回り込みながらその外周にある輻射シールド103の内面に衝突する。吸着パネル10，10…の孔10a，10a…をすべて通過して端部プレート102に到達した排気ガスも、端部プレート102で跳ね返され、この側の吸着パネル10の背後に回り込みながらその外周にある輻射シールド103の内面に衝突し、チャンバ1aの入口方向へ戻される。
【００５５】
このように、排気ガスの流れが生成され、すべての吸着パネル10，10…に亘って排気ガスが一様に行き渡り、効率良く排気ガスが吸着除去されていく。なお、チャンバ1a内において、排気ガスの入口から遠ざかるほど排気ガスによる圧力は高くなり、前述したように排気ガスによる吸着パネル10への衝突圧力が高くなればなるほど吸着効率が高くなる。このため、ここで示したような構成の吸着排気装置1を排気ガスの流入方向へ延長することにより吸着効率を大幅に向上させることができるが、吸着排気装置1の大型化は本願発明の目的に反することになるため、必要な吸着能力，吸着排気装置1のサイズ及び重量等に鑑みて適切に設計する。
【００５６】
また、ここでは、吸着パネル10，10…の冷却を機械式の冷凍機からなる冷却装置11aで冷却するように説明したが、例えば、液体窒素（77K），冷却ヘリウムガスを所定の配管を通じて吸着パネル10，10…の表面に熱接触させて（又は吸着パネル10，10…と共にフィン・チューブを形成して）冷却を実現することも可能である。しかしながら、図９（ａ）及び（ｂ）に示したような構成にあっては、より低温を発生することができ、しかも配管が不要であるため、機械式の冷凍機の方が吸着排気装置1の小型軽量化を図ることができる。
【００５７】
また、吸着排気装置1は、上記のような冷凍機，液体窒素等による冷却装置11aに加えて、後で詳述する吸着パネル10，10…の再生工程において、再生時間を短縮化するために吸着剤を強制加熱するヒータ12を備えることが可能である。このヒータ12は、例えば、図１０に示すようなガス加熱器12aである。該ガス加熱器12aは、チャンバ1aの内部と所定の耐熱配管でバルブ121を介して連通しており、発生した熱風をチャンバ1a内に送り込み、内部の吸着パネル10，10…を加熱することができる。
【００５８】
ヒータ12の別の例は、図１０に示すような電熱線12bである。該電熱線12bは、所定の電力供給装置（図示せず）に接続され、それからの電力供給に応じて加熱される。電熱線12bは、例えば、チャンバ1aの端面を貫通し、吸着パネル10，10…のうちの１つに熱接触している。これにより、電熱線12bが発生したジュール熱を１つの吸着パネル10に伝え、チャンバ1a内のすべての吸着パネル10，10…を加熱することができる。
【００５９】
ヒータ12のさらに別の例は、チャンバ1aの外周面に配された図１０に示すようなヒータ12cであり、このヒータ12cには任意の種類のものを採用することが可能である。この構成のヒータ12cは、チャンバ1aの外部からその内部の吸着パネル10，10…を加熱するため、図９（ａ）及び（ｂ）に示したような輻射シールド103は設けない方がよい。
【００６０】
ヒータ12のさらに別の例は、チャンバ1a内部の吸着パネル10，10…の外周部に配設された図１０に示すようなマイクロ波照射装置12dである。該マイクロ波照射装置12dは、特に、排気ガスに含まれ、吸着パネル10，10…に吸着されている水分（水和水）を加熱し、脱着する。
【００６１】
ところで、図３に示したように、励起酸素発生装置21には、塩素ガスCl2と共に、バッファガスとして窒素ガスN2が供給される。また、混合ノズル22にて供給されるヨウ素ガスI2には、キャリアガスが含まれている。さらに、共振器24内には、共振器ミラー24a，24bの汚れを防止するためにミラーパージガスが流されている。
【００６２】
従って、発振器23を通過し、その後に続く排気ガス通路25を通る排気ガスには、酸素ガスO2，塩素ガスCl2，ヨウ素ガスI2，及び水蒸気H2O、これらに加えて、バッファガス，キャリアガス，及びミラーパージガスが含まれている。これらのガス、特に、塩素ガス，ヨウ素ガス，及び水蒸気は、排気ガスが接触する排気ガス通路25及びその後にさらに続く吸着排気装置1を低蒸気圧で腐食させるほか、ゼオライト等の吸着剤の劣化を促進して吸着排気装置1の吸着能力を低下させる。
【００６３】
そこで、本実施の形態に係る吸着排気装置1は、排気ガスに含まれた腐食性のガスを凝集除去する手段を備えている。この凝集除去手段としては、排気ガスを冷却する手段、即ち、ここでは冷却装置である。つまり、排気ガスを冷却することによって、排気ガスに含まれた凝集性のある種類のガスを凝集除去し、下流の吸着剤に対して冷たく乾燥した非腐食性のガスだけを流すことができるようになっている。
【００６４】
冷却による凝集は、吸着排気装置1に排気ガスが到達する以前にすることが望ましく、そこで、例えば、図３に示すように、前述した吸着パネル10，10…を冷却するための冷却装置11aを使用し、該冷却装置11aによりチャンバ1aを冷却する。チャンバ1aが冷却されると、やがて、これに連続する排気ガス通路25までも冷却され、その内部を通流する排気ガスも冷却される。
【００６５】
また、図３に示すように、排気ガス通路25を直接冷却するように構成してもよい。この場合には、吸着パネル10，10…を冷却するための冷却装置11aから冷却熱をもらってもよいし、また、別個の冷却装置11bを備えて、これにより冷却するように構成してもよい。
【００６６】
さらに、図３に示すように、励起酸素発生装置21と発振器23との間のガス通路を冷却するように構成してもよい。この場合には、上述した何れかの冷却装置11a，11bから冷却熱をもらってもよいし、また、別個の冷却装置11cを備えて、これにより冷却するように構成してもよい。
【００６７】
基本的に、冷却装置11a，11b，及び11cのガス通路（励起酸素発生装置21と発振器23との間のガス通路、又は排気ガス通路25）に形成される被冷却凝集構造は同様であり、そのバリエーションについて、排気ガス通路25に設けられた被冷却凝集構造を例にして図１１乃至図１４を参照しながら次に説明する。
【００６８】
例えば、図１１に示すように、排気ガス通路25の中途に金属製のハウジング14が設けられている。該ハウジング14の内部には、排気ガス通路25からこれに流入する排気ガスの流れに横断するように気体冷却パネル140が設けられている。該気体冷却パネル140は、一又は複数のバッフル板（図１１においては２枚のみを示してある）を備え、各バッフル板は、金，銀，銅，及びアルミニウム等の熱伝導性の良い材料から形成され、金及び銀以外の材料から形成される場合には、その表面を、好ましくは、金，銀，及びニッケル等の耐食性材料でコーティングしておく。
【００６９】
気体冷却パネル140は、冷却装置11bに熱的に接続され、冷却されるが、前述したように様々な構成により冷却熱を受けることが可能である。また、ハウジング14の上流側及び下流側の排気ガス通路25には、それぞれ、バルブ141，142が設けられている。さらに、ハウジング14とその下流側のバルブ142との間の排気ガス通路には、気体冷却パネル140により凝集された排気ガス中の特定のガスをシステム5外部へ排出する排出通路144が接続され、その中途には、バルブ143が設けられている。このような構成により、バルブ142，143を交互に開閉することで、ハウジング14の下流側にある吸着排気装置1に、液化又は気化した凝集性のあるガス種が流れ込むのを防止しつつ、システム5外部へ排出することができるようになっている。
【００７０】
例えば、各バルブ141，142，143の開閉動作は、次のように行なわれる。
（１）まず、吸着排気装置1を冷却するときに、バルブ141，143を閉じると共に、バルブ142を開き、同時に、気体冷却パネル140の冷却を行なう。
（２）次に、吸着排気装置1により吸着排気するときに、バルブ141を開き、気体冷却パネル140中に排気ガスを通流させる（このとき、凝集性のあるガスが気体冷却パネル140によりトラップされる）。
（３）次いで、吸着排気装置1による吸着排気が終了した時点で、バルブ141を閉じる。
（４）そして、設計上の排気サイクルに応じた回数だけ上記（２）及び（３）の工程を繰り返す。
（５）続いて、吸着排気装置1の再生を開始する（詳しくは後述）。このとき、凝集したガスが液化又は気化するが、このうち、液体は、溜り部145に溜り、気体は、吸着排気装置1に流れるので、吸着剤等が腐食することはない。
（６）吸着排気装置1の再生中において気体冷却パネル140内の圧力が大気圧に達した時点で、バルブ143を開き、気体冷却パネル140内の腐食性ガスをシステム5外部へ放出する（排ガス洗浄塔で有害ガスを分離してもよい）。
（７）吸着排気装置1の再生中において気体冷却パネル140及び吸着排気装置1の昇温が終了した時点で、バルブ142を開き、吸着排気装置1全体をパージする（詳しくは後述）。
（８）パージが終了した時点で、バルブ143を閉じ、上記（１）からの工程を繰り返す。
【００７１】
さて、気体冷却パネル140は、排気ガス中に含まれ、吸着排気装置1を低蒸気圧で腐食させるほか、ゼオライト等の吸着剤の劣化を促進して吸着排気装置1の吸着能力を低下させる虞のある塩素ガスCl2，ヨウ素ガスI2，及び水蒸気H2Oを、冷却することによって凝集し、凝集して滴下する凝集物を、ハウジング14内部の気体冷却パネル140の下方に形成された溜り部145に蓄積する。なお、図１１には図示していないが、溜り部145に蓄積された凝集物は、溜り部145の下部に設けられたドレインから適宜に排出される。
【００７２】
また、気体冷却パネル140は、下流の吸着排気装置1が発振器23からの熱輻射に直接暴露されないようにすると共に、排気ガス通路25からハウジング14内に流入してくる排気ガスを一様に受けることができるようになっていることが望ましいが、前述したように、下流の吸着排気装置1の吸着パネル10，10…も排気ガスの流入圧力が高い方が吸着効率が高くなるため、この気体冷却パネル140にあっては、可及的に排気ガスの圧力損失を起こさないように設計しておくことが肝要である。
【００７３】
このような観点から、気体冷却パネル140は、例えば、図１２（ａ）に示すような一又は複数のバッフル板140a（図１２（ａ）においては２枚）を備えている。各バッフル板140aは、排気ガスの流入方向に直交してその中央部に配された板状部分と、その上下方向に相互に適長離隔して配された複数のＶ字状部分とからなっている。
【００７４】
また、気体冷却パネル140は、例えば、図１２（ｂ）に示すような一又は複数のバッフル板140b（図１２（ｂ）においては２枚）を備えている。各バッフル板140bは、上下方向に相互に適長離隔して配された複数のＶ字状部分からなっている。
【００７５】
また、気体冷却パネル140は、例えば、図１２（ｃ）に示すような一又は複数のバッフル板140c（図１２（ｃ）においては２枚）を備えている。各バッフル板140cは、上下方向に相互に適長離隔し、且つ、排気ガスの流入方向に対して所定角度傾斜して配された複数の板状部分からなっている。
【００７６】
さらに、気体冷却パネル140は、例えば、図１３（ａ）に示すような一又は複数のバッフル板140d，140b（図１３（ａ）においてはそれぞれ１枚ずつ）を備えている。下流側に配設されたバッフル板140bは、図１２（ｂ）に示したものと同様のものである。このバッフル板140bに配設されたバッフル板140dは、上下方向に相互に適長離隔し、且つ、排気ガスの流入方向に沿って配された複数の板状部分からなっている。各バッフル板140dは、図１３（ｂ）に平面図を示すように、その前面に亘って多数の孔146，146…が形成されている。ここでは、各孔146は、三角形をなしている。
【００７７】
孔146，146…は、三角形以外の形状（例えば、円形）であってよいが、これによって、図１２（ａ）乃至（ｃ）にそれぞれ示したように、排気ガスの流れに所定の角度をもって傾斜させたときと同様に、バッフル板140dに沿って流れる排気ガスに乱流が発生し、熱交換効率が向上される。
【００７８】
また、気体冷却パネル140は、図１４（ａ）及びそのXIVb-XIVb矢視図である図１４（ｂ）に示すように、一又は複数のバッフル管140e，140fを備える構成とすることも可能である。ここで、バッフル管140e，140fは、全体として環状に湾曲され、その環状中心軸を排気ガスの流入方向に沿って配置されている。また、バッフル管140e，140fの両端部は、ハウジング14から突出して設けられ、図１４（ｂ）に白抜矢符で示すように、液体又は気体の冷媒（例えば、通常の冷媒（220K），冷却窒素ガス（110K），液体窒素（77K），冷却ヘリウムガス（15〜40K），液体ヘリウム（4K））を一方の端部から圧送し、他方の端部から回収するように構成されている。ここでは、図１４（ｂ）でより判るように、２種類のサイズのバッフル管140e，140fが設けられており、一方のバッフル管140eは、他方のバッフル管140fよりも大きい曲率を有し、このバッフル管140fを外囲するように配置されている。
【００７９】
さらに、図１４（ａ）でより判るように、各バッフル管140e，140fは、排気ガスの流入方向に沿って、それぞれ、相互に適長離隔して配され、且つ、２種類のバッフル管140e，140fは、排気ガスの流入方向に沿って交互に配されている。これにより、上記のバッフル板を排気ガスの流れに所定の角度をもって傾斜させたときと同様に、バッフル管140e，140fに沿って流れる排気ガスに乱流が発生し、熱交換効率が向上される。
【００８０】
なお、このバッフル管140e，140fは、上記のバッフル板に代えて設けてもよいし、また、バッフル板と併用してもよい。併用する場合には、バッフル管140e，140fを排気ガスの流れの上流側に配置する方が、排気ガスの流れを阻害し難い、つまり、排気ガスの圧力損失を起こし難い。また、ここでは、管状のものを示したが、代わりに、フィン・チューブのように形成してもよいし、さらには、中実棒状の部材を採用し、これを冷凍機からの伝熱により冷却してもよい。
【００８１】
さて、前述した吸着パネル10，10…に含まれる吸着剤の吸着は、非定常の現象であり、吸着平衡によって決まる或る関係に達すると、吸着剤はもはや吸着能力を失う。このような失活した吸着剤は、再生して繰り返し使用される。
【００８２】
この再生方法としては、吸着平衡関係が温度によって大きく変化することを利用する加熱再生、即ち吸着剤を加熱して吸着質を脱着する（つまり、吸着剤に吸着している吸着分子の運動量を大きくして脱着する）方法、及び減圧真空にして吸着質を吸着剤表面から脱着する（つまり、分圧を下げて吸着平衡関係を脱着優位にする）方法等がある。前者は、例えば、前述したようなヒータ加熱，ジュール熱加熱，及びマイクロ波加熱等であり、後者は、例えば、ガスパージ及び粗引き等である。ここでは、前者及び後者の両方の方法を使用し、そのため、本願発明の実施の形態に係る吸着排気装置1は、前述したようなヒータ12に加えて、図３に示すように、チャンバ1a内の圧力を低減する小型の真空ポンプからなる粗引きポンプ13を備えている。
【００８３】
次に、本願発明の実施の形態に係る吸着排気・再生サイクルについて、図３及び図４のブロック図、図１５及び図１６のフローチャート、並びに図１７のグラフを参照しながら説明する。
【００８４】
図４に示すように、本実施の形態に係る吸着排気装置1は、図３を参照しながら説明した冷却装置11a，ヒータ12，及び粗引きポンプ13に加えて、制御装置100，バルブ142，パージ装置16，ディスパージ装置17，圧力センサ18，及び温度センサ19を備えている。
【００８５】
制御装置100は、吸着排気装置1の各部を後述するように制御する。バルブ142は、チャンバ1aの入口に設けられ、排気ガス通路25からの排気ガスの流入を許容／遮断する（図１１に示したハウジング14の下流側の排気ガス通路25に設けられたバルブと共通）。パージ装置16は、高温の不活性ガス（パージガス）をチャンバ1a内に圧送し、ディスパージ装置17は、チャンバ1a内のパージガスを排出する。圧力センサ18は、チャンバ1a内の圧力を検出し、検出結果を制御装置100に与える。温度センサ19は、チャンバ1a内の温度を検出し、検出結果を制御装置100に与える。
【００８６】
まず、制御装置100は、吸着剤の温度を常温又は可及的に温度を上げるためにヒータ12をONにする（ステップS1）。
【００８７】
＜粗引き工程＞  続いて、制御装置100は、吸着剤の温度を常温又は可及的に温度を上げた後で、粗引きポンプ13をONにする（ステップS2）。そして、制御装置100は、圧力センサ18により検出されたチャンバ1a内の圧力が所定の到達圧力（例えば、分子流／粘性流境界圧力）に達したか否かを判断し（ステップS3）、到達圧力に達していない場合（ステップS3で“NO”）には、このステップS3を繰り返す。一方、到達圧力に達した場合（ステップS3で“YES”）には、制御装置100は、粗引きポンプ13をOFFにし（ステップS4）、続いて、ヒータ12もOFFにする（ステップS5）。
【００８８】
＜冷却工程＞  そして、制御装置100は、冷却装置11aをONにし（ステップS6）、温度センサ19により検出されたチャンバ1a内の温度が所定の到達温度（例えば、冷却装置11aの冷却能力により温度低下が略無くなる温度）に達したか否かを判断し（ステップS7）、到達温度に達していない場合（ステップS7で“NO”）には、このステップS7を繰り返す。
【００８９】
＜吸着排気工程＞  一方、到達温度に達した場合（ステップS7で“YES”）には、制御装置100は、チャンバ1a入口に設けられたバルブ142を開き、排気ガスの吸着排気を実行する（ステップS8）。そして、制御装置100は、圧力センサ18により検出されたチャンバ1a内の圧力が所定の最大動作圧力（例えば、吸着排気装置1の排気能力により圧力低下が略無くなる圧力）に達したか否かを判断し（ステップS9）、最大動作圧力に達していない場合（ステップS9で“NO”）には、ステップS8からの処理を繰り返す。
【００９０】
＜再生工程＞  一方、最大動作圧力に達した場合（ステップS9で“YES”）には、制御装置100は、チャンバ1a入口に設けられたバルブ142を閉じた後で、冷却装置11aをOFFにし（ステップS10）、続いて、今度は、最も時間の掛かるこの再生工程を短縮して吸着排気装置1の、ひいてはシステム5全体の大幅な性能向上を図るべく、ヒータ12を再びONにし（ステップS11）、さらに、パージ装置16をONにして、熱伝達を向上するためにパージガスをチャンバ1a内に送り込む（ステップS12）。そして、制御装置100は、圧力センサ18により検出されたチャンバ1a内の圧力が大気圧力（例えば、1.0×105 Pa）に達したか否かを判断し（ステップS13）、大気圧力に達していない場合（ステップS13で“NO”）には、このステップS13を繰り返す。一方、大気圧力に達した場合（ステップS13で“YES”）には、制御装置100は、ディスパージ装置17をONにして脱着したガスを含んだパージガスをチャンバ1aから排出し（ステップS14）、続いて、パージ装置16をOFFにする（ステップS15）。さらに、制御装置100は、温度センサ19により検出されたチャンバ1a内の温度が常温（例えば、293K（20°C））に達したか否かを判断し（ステップS16）、常温に達していない場合（ステップS16で“NO”）には、このステップS16を繰り返す。一方、常温に達した場合（ステップS16で“YES”）には、制御装置100は、チャンバ1a入口に設けられたバルブ142を閉じ、ディスパージ装置17をOFFにし（ステップS17）、ステップS2からの処理を繰り返す。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
以上のように、本願発明に係る化学レーザ用吸着排気装置及び吸着排気・再生方法によれば、排気装置として吸着排気物質を利用し、特に、移動体搭載用として十分な排気能力を持つように冷却手段を併せ持つので、小型軽量であって、しかも高出力なレーザが得られる等、本願発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本願発明の実施の形態に係るパルスレーザ照射システムの全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示したパルスレーザ照射システムが具備するCOIL発生装置と吸着排気装置との概略構成を示す斜視図である。
【図３】図２に示したCOIL発生装置と吸着排気装置との概略構成を模式化して示す縦断面図である。
【図４】図３に示した吸着排気装置の制御系の構成を示すフローチャートである。
【図５】（ａ）乃至（ｃ）は、図３に示した吸着パネルの形状を例示する平面図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、図３に示した吸着パネルの構成を例示する断面図である。
【図７】図３に示した吸着パネルにアングル部材を設けた例を示す図であり、（ａ）は一部平面図、（ｂ）は（ａ）のVIIb-VIIb断面図である。
【図８】図３に示した吸着パネルにアングル部材を設けた別の例を示す図であり、（ａ）は一部平面図、（ｂ）は（ａ）のVIIIb-VIIIb断面図である。
【図９】（ａ）は図３に示した吸着排気装置の詳細な内部構成を示す図であり、（ｂ）はそのIXb-IXb断面図である。
【図１０】図３に示したヒータの種類を例示する図であり、（ａ）はガス加熱器、（ｂ）は電熱線、（ｃ）は任意の種類のヒータ、（ｄ）はマイクロ波照射装置である。
【図１１】排気ガスに含まれる腐食性のガス種を凝集除去する本願発明の実施の形態に係る被冷却凝集構造を示す模式図である。
【図１２】（ａ）乃至（ｃ）は図１１に示した被冷却凝集構造の気体冷却パネルの形状及び構成を例示する模式図である。
【図１３】（ａ）は図１１に示した被冷却凝集構造の気体冷却パネルの別の形状及び構成を示す模式図であり、（ｂ）は（ａ）のうちの１つの気体冷却パネルの平面図である。
【図１４】（ａ）は図１１に示した被冷却凝集構造の気体冷却パネルの別の形状及びを構成示す模式図であり、（ｂ）はそのXIVb-XIVb矢視図である。
【図１５】本願発明の実施の形態に係る吸着排気・再生サイクルを示すフローチャートである。
【図１６】本願発明の実施の形態に係る吸着排気・再生サイクルを示すフローチャートである。
【図１７】本願発明の実施の形態に係る吸着排気・再生サイクルを説明するための圧力と吸着量との関係を示すグラフである。
【図１８】各種ガスの温度と蒸気圧との関係を示すグラフである。
【図１９】COIL発生装置と従来の排気装置（真空ポンプ）との概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００９３】
1  吸着排気装置
1a  チャンバ
2  COIL発生装置
3  真空ポンプ
4  照射光学系
5  パルスレーザ照射システム
10  吸着パネル
10a，10b  孔
10c  メッシュ状の部分
10d，10g  無機パネル
10e，10f  吸着剤
10h，10i  アングル部材
11a，11b，11c  冷却装置
12  ヒータ
12a  ガス加熱器
12b  電熱線
12c  ヒータ
12d  マイクロ波照射装置
13  ポンプ
14  ハウジング
16  パージ装置
17  ディスパージ装置
18  圧力センサ
19  温度センサ
20  BHP溶液タンク
21  励起酸素発生装置
21a  貯液タンク
22  混合ノズル
23  発振器
24  共振器
24a，24b  共振器ミラー
25  排気ガス通路
26  ヨウ素供給装置
27  ガス供給装置
40  光路
41  ターンテーブル
42  ホルダ
43  光学ユニット
50  ベースプレート
100  制御装置
101  ロッド
102  端部プレート
103  輻射シールド
121  バルブ
140  気体冷却パネル
140a，140b，140c，140d  バッフル板
140e，140f  バッフル管
141，142，143  バルブ
144  排出通路
145  溜り部
146  孔
【図１】
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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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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