Output Ccharacteristics of XeCl Excimer Laser Excited by Transeverse-Electron-Beam

횡방향 전자빔여기 XeCl 엑시머 레이저의 출력특성

We have investigated output characteristics of XeCI excimer laser excited by transeverse electronbeam. We used e-beam output of 880 kV, 21 kA (70 ns, FWHM) and controlled current density of e-beam by pulsed magnetic coil (4.7 kG) which was fabricated around an e-beam diode (A-K gap is 21 mm) and laser chamber. We have obtained 35 J (4 atm) of e-beam deposition energy injected into laser media. The deposition energy was converted from an exposure area of Radcolor film and rising pressure of gas media which is measured by pressure jump method. The excited volume of $320cm^{3}$ was calculated. The maximum efficiency of 1.7% was obtained with the mixing ratio of HCllXe/Ar==0.2/ 6.3/93.5% and total pressure of 3 atm. Also laser output energy and specific energy were obtained 0.52 J and 1.7 J/I, respectively. For the analysis of experimental results we have developed computer simulation code. From the good agreements with the results of experiment and simulation we could theoretically explain the XeCI* formation channel. relaxation channel, and absorption channel of 308 nm.308 nm.

XeCl 엑시머 레이저를 횡방향의 전자빔으로 여기하여 이의 출력특성을 조사하였다. 전자빔의 출력은 880kV, 21kA(70ns, FWHM)이며 전자빔의 전류밀도는 다이오드(A-K) 간격과 공진기 외부에 설치한 펄스자계코일(4.7kG)로 제어하였다. 레이저 매질에 주입되는 전자빔의 축적에너지는 35J(4기압)이다. 축적에너지는 Radcolor film의 감광면적과 압력상승법에 의해 측정한 가스매질의 상승압력으로부터 환산된 수치이며, 이 때의 여기체적은 $320cm^{3}$이었다. 레이저 가스의 혼합비율은 HCl/Xe/Ar=0.2/6.3/93.5%이고 총압력이 3기압일 때, 최대효율 1.7%를 얻었다. 이 때의 출력에너지, 특성에너지는 각각 0.52J, 1.7J/l이었다. 실험결과의 분석을 위해 컴퓨터 시뮬레이션코드를 완성하였다. 시뮬레이션 결과는 실험결과와 잘 부합하고 있음을 확인하였고 그 결과를 이용하여 XeCl의 형성채널, 완화채널, 308nm의 흡수채널을 이론적으로 설명하였다.