本發(fā)明涉及放電激勵式氣體激光裝置。

背景技術(shù)：

伴隨著半導(dǎo)體集成電路的細微化、高集成化，在半導(dǎo)體曝光裝置中要求提高分辨率。以下將半導(dǎo)體曝光裝置簡稱為“曝光裝置”。因此，從曝光用光源輸出的光的波長在變短。在曝光用光源中代替現(xiàn)有的水銀燈而使用了氣體激光裝置。當(dāng)前，使用輸出波長248nm的紫外線的krf準(zhǔn)分子激光裝置以及輸出波長193nm的紫外線的arf準(zhǔn)分子激光裝置，作為曝光用的氣體激光裝置。

作為當(dāng)前的曝光技術(shù)，如下的液浸曝光已經(jīng)實用化：利用液體填滿曝光裝置側(cè)的投影透鏡與晶片間的間隙，通過改變該間隙的折射率而使曝光用光源的表觀的波長變短。在使用arf準(zhǔn)分子激光裝置作為曝光用光源進行液浸曝光的情況下，向晶片照射水中的波長134nm的紫外光。將該技術(shù)稱作arf液浸曝光。arf液浸曝光也被稱作arf液浸光刻(lithography)。

krf、arf準(zhǔn)分子激光裝置的自然振蕩中的光譜線寬度寬至大約350～400pm，因而產(chǎn)生由于曝光裝置側(cè)的投影透鏡而在晶片上縮小投影的激光(紫外線光)的色像差，分辨率降低。因此，需要使從氣體激光裝置輸出的激光的光譜線寬度窄帶化，直到能夠無視色像差的程度。光譜線寬度也被稱作光譜寬度。因此，在氣體激光裝置的激光諧振器內(nèi)設(shè)置有具有窄帶化元件的窄帶化模塊(linenarrowmodule：lnm)，通過該窄帶化模塊而實現(xiàn)了光譜寬度的窄帶化。另外，窄帶化元件可以是標(biāo)準(zhǔn)具(etalon)或光柵等。將這樣使光譜寬度窄帶化的激光裝置稱作窄帶化激光裝置。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利3766230號

專利文獻2：日本專利申請公開2014-82243號

專利文獻3：日本專利申請公開平成11-87810號

專利文獻4：日本專利申請公開2008-82546號

專利文獻5：日本專利4003338號

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個觀點的放電激勵式氣體激光裝置可以具備：激光腔，在該激光腔中封入了含有鹵素氣體的激光氣體；一對放電電極，它們在所述激光腔內(nèi)相互對置配置；風(fēng)扇，其配置在所述激光腔內(nèi)，使所述激光氣體在所述一對放電電極之間流動；電機，其使所述風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)；電機電源，其對所述電機提供電力；磁軸承，其使所述風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)軸磁懸浮；位移傳感器，其隔著殼壁檢測所述旋轉(zhuǎn)軸的位置；以及控制部，其根據(jù)所述位移傳感器的檢測信號計測所述風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，并且控制所述電機電源使得所述轉(zhuǎn)速的計測值達到目標(biāo)轉(zhuǎn)速。

附圖說明

下面參照附圖，作為單純的例子對本發(fā)明的幾個實施方式進行說明。

圖1示出用于說明具備磁軸承系統(tǒng)的氣體激光裝置的圖。

圖2示出用于說明圖1所示的磁軸承系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。

圖3示出用于說明圖1所示的磁軸承系統(tǒng)的電氣結(jié)構(gòu)的圖。

圖4示出用于說明第1實施方式的磁軸承系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。

圖5示出用于說明第1實施方式的磁軸承系統(tǒng)的電氣結(jié)構(gòu)的圖。

圖6示出沿著圖4所示的a-a線的剖視圖。

圖7示出用于說明構(gòu)成圖5所示的旋轉(zhuǎn)檢測電路的比較器和第1徑向位移傳感器的連接例的圖。

圖8示出用于說明第1徑向位移傳感器的檢測信號和構(gòu)成旋轉(zhuǎn)檢測電路的比較器的輸出信號的關(guān)系的圖。

圖9示出用于說明第1實施方式的磁軸承控制部進行的處理的概要的流程圖。

圖10示出用于說明圖9的步驟s6的轉(zhuǎn)速計測處理的流程圖。

圖11示出用于說明第1實施方式的變形例1的磁軸承控制部進行的轉(zhuǎn)速計測處理的流程圖。

圖12示出在第1實施方式的變形例2的磁軸承系統(tǒng)中沿著圖4所示的a-a線的剖視圖。

圖13示出用于說明第1實施方式的變形例2的第1徑向位移傳感器的檢測信號和構(gòu)成旋轉(zhuǎn)檢測電路的比較器的輸出信號的關(guān)系的圖。

圖14示出用于說明第1實施方式的變形例2的磁軸承控制部進行的轉(zhuǎn)速計測處理的流程圖。

圖15示出用于說明第2實施方式的磁軸承系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。

圖16示出用于說明第2實施方式的磁軸承系統(tǒng)的電氣結(jié)構(gòu)的圖。

圖17示出用于說明第2實施方式的徑向位移傳感器的檢測信號與構(gòu)成旋轉(zhuǎn)檢測電路95的比較器的輸出信號之間的關(guān)系的圖。

圖18示出用于說明第3實施方式的磁軸承系統(tǒng)的電氣結(jié)構(gòu)的圖。

圖19示出用于說明第3實施方式的磁軸承控制部進行的處理的概要的流程圖。

圖20示出用于說明圖19的步驟s26的位移傳感器選定處理的流程圖。

圖21示出用于說明圖19的步驟s27的轉(zhuǎn)速計測處理的流程圖。

圖22示出用于說明第4實施方式的磁軸承系統(tǒng)的圖。

圖23示出將圖22所示的旋轉(zhuǎn)檢測部540放大的圖。

圖24示出用于說明第4實施方式的變形例1的磁軸承系統(tǒng)的圖。

圖25示出從圖24所示的b-b線的方向觀察盤(disk)時的圖。

圖26示出用于說明第4實施方式的變形例1的軸向位移傳感器的檢測信號與構(gòu)成旋轉(zhuǎn)檢測電路的比較器的輸出信號的關(guān)系的圖。

圖27示出用于說明渦流式位移傳感器的結(jié)構(gòu)的圖。

圖28示出用于說明各控制部的硬件環(huán)境的框圖。

具體實施方式

～內(nèi)容～

1.概要

2.用語的說明

3.具備磁軸承系統(tǒng)的氣體激光裝置

3.1結(jié)構(gòu)

3.2動作

4.課題

5.第1實施方式的氣體激光裝置具備的磁軸承系統(tǒng)

5.1結(jié)構(gòu)

5.2動作

5.3作用

5.4第1實施方式的變形例1

5.5第1實施方式的變形例2

6.第2實施方式的氣體激光裝置具備的磁軸承系統(tǒng)

7.第3實施方式的氣體激光裝置具備的磁軸承系統(tǒng)

8.第4實施方式的氣體激光裝置具備的磁軸承系統(tǒng)

8.1第4實施方式的變形例1

9.其它

9.1位移傳感器的具體例

9.2各控制部的硬件環(huán)境

9.3其它變形例等

以下，參照附圖詳細對本發(fā)明的實施方式進行說明。以下說明的實施方式示出本發(fā)明的幾個例子，不限定本發(fā)明的內(nèi)容。此外，在各實施方式中說明的結(jié)構(gòu)和動作并不一定全都是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和動作所必須的。另外，對同一構(gòu)成要素標(biāo)注同一參照標(biāo)號，省略重復(fù)的說明。

[1.概要]

本發(fā)明至少能夠?qū)⒁韵碌膶嵤┓绞阶鳛閱渭兊睦舆M行公開。

本發(fā)明的氣體激光裝置1可以具備：激光腔(laserchamber)10，在該激光腔10中封入了含有鹵素氣體的激光氣體；一對放電電極11，它們在激光腔10內(nèi)相互對置配置；風(fēng)扇40，其配置在激光腔10內(nèi)，使激光氣體在一對放電電極11之間流動；電機70，其使風(fēng)扇40旋轉(zhuǎn)；電機電源80，其對電機70提供電力；磁軸承50，其使風(fēng)扇40的旋轉(zhuǎn)軸41磁懸?。晃灰苽鞲衅?0，其隔著殼壁(can)561、571～574檢測旋轉(zhuǎn)軸41的位置；以及控制部9，其根據(jù)位移傳感器60的檢測信號計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速，并且控制電機電源80使得轉(zhuǎn)速的計測值r達到目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt。

根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，氣體激光裝置1即使是簡易的結(jié)構(gòu)，也能夠適當(dāng)計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速，因而能夠低成本化。

[2.用語的說明]

[光路軸]是指沿著激光的行進方向通過激光的光束截面的中心的軸。

[光路]是指激光通過的路徑。光路也可以包含光路軸。

[徑向方向]是指旋轉(zhuǎn)軸的徑向。

[軸向方向]是指旋轉(zhuǎn)軸的軸向。

[風(fēng)扇繞慣性中心進行旋轉(zhuǎn)]是指磁懸浮的風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)軸繞通過該風(fēng)扇的重心的軸為中心進行旋轉(zhuǎn)。

[風(fēng)扇繞幾何中心進行旋轉(zhuǎn)]是指磁懸浮的風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)軸繞通過該風(fēng)扇的幾何學(xué)中心的軸為中心進行旋轉(zhuǎn)。

[慣性中心控制]是指控制該風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)軸的位置使得風(fēng)扇繞慣性中心進行旋轉(zhuǎn)。

[幾何中心控制]是指控制該風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)軸的位置使得風(fēng)扇繞幾何中心進行旋轉(zhuǎn)。

[殼壁(can)]是指將激光氣體和大氣隔離的薄壁的隔離壁。

[殼壁的內(nèi)側(cè)]是指殼壁的激光氣體側(cè)。

[殼壁的外側(cè)]是指殼壁的大氣側(cè)。

[3.具備磁軸承系統(tǒng)的氣體激光裝置]

使用圖1～圖3對具備磁軸承系統(tǒng)5的氣體激光裝置1進行說明。

氣體激光裝置1可以是放電激勵式的氣體激光裝置。氣體激光裝置1可以是準(zhǔn)分子激光裝置。作為激光介質(zhì)的激光氣體可以使用作為稀有氣體的氬氣或者氪氣或者氙氣、作為鹵素氣體的氟氣或者氯氣、作為緩沖氣體的氖氣或者氦氣、或者這些氣體的混合氣體構(gòu)成。

[3.1結(jié)構(gòu)]

圖1示出用于說明具備磁軸承系統(tǒng)5的氣體激光裝置1的圖。

圖1的氣體激光裝置1可以具備激光腔10、充電器16、脈沖功率模塊(pulsepowermodule：ppm)17、激光振蕩器、脈沖能量計測器20、壓力傳感器21、氣體給排氣裝置22、激光控制部30、磁軸承系統(tǒng)5。

磁軸承系統(tǒng)5可以是使風(fēng)扇40的旋轉(zhuǎn)軸41磁懸浮、并且控制風(fēng)扇40的旋轉(zhuǎn)的系統(tǒng)。

激光腔10可以在其內(nèi)部封入激光氣體。

形成激光腔10的內(nèi)部空間的壁10a例如可以由鋁金屬等金屬材料形成。在該金屬材料的表面可以實施例如鍍鎳。

激光腔10可以包括一對放電電極11、電流導(dǎo)入端子12、絕緣支架13、導(dǎo)電支架14、風(fēng)扇40。

一對放電電極11可以包括第1放電電極11a和第2放電電極11b。

第1及第2放電電極11a及11b可以是通過主放電來激勵激光氣體的電極。主放電可以是輝光放電。

第1及第2放電電極11a及11b在鹵素氣體包含氟的情況下，可以分別由含有銅的金屬材料形成，在鹵素氣體包含氯的情況下，可以分別由含有鎳的金屬材料形成。

第1及第2放電電極11a及11b可以配置成相互隔開規(guī)定的距離、而且彼此的長度方向大致平行地對置。

可以將第1放電電極11a的與第2放電電極11b對置的面、以及第2放電電極11b的與第1放電電極11a對置的面分別稱作“放電面”。

將第1放電電極11a的放電面與第2放電電極11b的放電面之間的空間也稱作“放電空間”。

電流導(dǎo)入端子12的一個端部可以與和第1放電電極11a的放電面相反側(cè)的底面連接。

電流導(dǎo)入端子12的另一個端部可以與脈沖功率模塊17電連接。

絕緣支架13可以以包圍第1放電電極11a及電流導(dǎo)入端子12的方式保持第1放電電極11a及電流導(dǎo)入端子12。

絕緣支架13可以由與激光氣體的反應(yīng)性較低的絕緣材料形成。在鹵素氣體包含氟或者氯的情況下，絕緣支架13例如可以由高純度的氧化鋁陶瓷形成。

絕緣支架13可以穿通激光腔10的壁10a而固定于該壁10a。

絕緣支架13可以將第1放電電極11a及電流導(dǎo)入端子12、與激光腔10的壁10a電氣絕緣。

導(dǎo)電支架14可以與第2放電電極11b的放電面的相反側(cè)的面連接，并支撐該第2放電電極11b。

導(dǎo)電支架14可以由包含鋁或銅的金屬材料形成，并對其表面實施鍍鎳。

導(dǎo)電支架14可以固定于激光腔10的壁10a。

導(dǎo)電支架14可以通過未圖示的配線與激光腔10的壁10a電連接。

風(fēng)扇40可以使激光氣體在激光腔10內(nèi)循環(huán)。

風(fēng)扇40可以是橫流式風(fēng)扇。

風(fēng)扇40可以配置成使第1及第2放電電極11a及11b的長度方向與風(fēng)扇40的長度方向大致平行。

風(fēng)扇40的旋轉(zhuǎn)軸41可以由磁軸承50支撐。

風(fēng)扇40的旋轉(zhuǎn)軸41可以與電機70連接。

關(guān)于包括磁軸承50和電機70的磁軸承系統(tǒng)5的具體結(jié)構(gòu)，在后面使用圖2進行說明。

充電器16可以是以規(guī)定電壓對脈沖功率模塊17中包含的未圖示的充電電容器進行充電的直流電源裝置。

充電器16的動作可以由激光控制部30控制。

脈沖功率模塊17可以向第1及第2放電電極11a及11b之間施加脈沖狀的高電壓。

脈沖功率模塊17可以包括由激光控制部30控制的開關(guān)17a。

在開關(guān)17a從斷開變?yōu)榻油〞r，脈沖功率模塊17可以使通過充電器16而充電的充電電容器放電，通過與該充電電容器連接的磁壓縮電路生成脈沖狀的高電壓。并且，脈沖功率模塊17可以將所生成的脈沖狀的高電壓施加在第1及第2放電電極11a及11b之間。

激光振蕩器可以由窄帶化模塊(linenarrowingmodule：lnm)18及輸出耦合鏡(outputcoupler：oc)19構(gòu)成。

窄帶化模塊18可以包括棱鏡18a和光柵18b。

棱鏡18a可以將從激光腔10經(jīng)由窗10b出射的光的光束寬度放大。棱鏡18a可以使被放大的光向光柵18b側(cè)透射。

光柵18b可以是在表面以規(guī)定的間隔形成有多個槽的波長分散元件。

光柵18b可以配置成使入射角度和衍射角度成為相同角度的利特羅(littrow)配置。

光柵18b可以按照衍射角度有選擇地取出在棱鏡18a透射的光中特定的波長附近的光，使返回到激光腔10內(nèi)。由此，能夠使從光柵18b返回到激光腔10的光的光譜寬度窄帶化。

輸出耦合鏡19可以使經(jīng)由窗10c從激光腔10出射的光的一部分透射，使其它部分反射而返回到激光腔10。

可以在輸出耦合鏡19的表面涂覆部分反射膜。

脈沖能量計測器20可以計測在輸出耦合鏡19透射的脈沖激光的脈沖能量。

脈沖能量計測器20可以包括光束分離器20a、會聚透鏡20b、光傳感器20c。

光束分離器20a可以配置在脈沖激光的光路上。光束分離器20a可以使在輸出耦合鏡19透射的脈沖激光以高透射率朝向曝光裝置110透射。光束分離器20a可以使在輸出耦合鏡19透射的脈沖激光的一部分朝向會聚透鏡20b反射。

會聚透鏡20b可以使通過光束分離器20a而反射的脈沖激光會聚于光傳感器20c的受光面上。

光傳感器20c可以檢測在受光面會聚的脈沖激光。光傳感器20c可以計測所檢測出的脈沖激光的脈沖能量。光傳感器20c可以將表示所計測的脈沖能量的信號輸出給激光控制部30。

壓力傳感器21可以檢測激光腔10內(nèi)的氣體壓力。

壓力傳感器21可以將所檢測出的氣體壓力的檢測信號輸出給激光控制部30。

氣體給排氣裝置22可以向激光腔10內(nèi)提供激光氣體。

氣體給排氣裝置22可以將激光腔10內(nèi)的激光氣體向激光腔10外部排出。

氣體給排氣裝置22的動作可以由激光控制部30控制。

激光控制部30可以與設(shè)于曝光裝置110的曝光裝置控制部111之間發(fā)送及接收各種信號。

例如，可以從曝光裝置控制部111向激光控制部30發(fā)送用于指示激光振蕩準(zhǔn)備的信號?？梢詮钠毓庋b置控制部111向激光控制部30發(fā)送與輸出給曝光裝置110的脈沖激光的目標(biāo)脈沖能量或目標(biāo)振蕩定時有關(guān)的信號。

激光控制部30可以根據(jù)從曝光裝置控制部111發(fā)送的各種信號統(tǒng)一控制氣體激光裝置1的各構(gòu)成要素的動作。

另外，關(guān)于激光控制部30及曝光裝置控制部111的硬件結(jié)構(gòu)，在后面使用圖28進行說明。

圖2示出用于說明圖1所示的磁軸承系統(tǒng)5的結(jié)構(gòu)的圖。

磁軸承系統(tǒng)5如上所述可以是使風(fēng)扇40的旋轉(zhuǎn)軸41磁懸浮、并且控制風(fēng)扇40的旋轉(zhuǎn)的系統(tǒng)。

磁軸承系統(tǒng)5可以包括磁軸承50、位移傳感器60、電機70、電機電源80、磁軸承控制部90、放大器91。

另外，關(guān)于電機電源80、磁軸承控制部90及放大器91，在后面使用圖3進行說明。

磁軸承50可以使風(fēng)扇40的旋轉(zhuǎn)軸41磁懸浮。磁軸承50可以在使旋轉(zhuǎn)軸41磁懸浮的非接觸的狀態(tài)下支撐旋轉(zhuǎn)軸40自由旋轉(zhuǎn)。

磁軸承50可以包括第1徑向磁軸承部510、第2徑向磁軸承部520、軸向磁軸承部530、旋轉(zhuǎn)檢測部540、殼體(case)560及殼體570。

殼體560及殼體570可以形成為一方的底面敞開的中空的大致圓筒形狀。

殼體560及殼體570可以分別配置于激光腔10的相互對置的壁10a上。

殼體560的內(nèi)部空間的中央部分可以與激光腔10內(nèi)連通。該殼體560的內(nèi)部空間的周緣部分可以通過與殼體560的內(nèi)周面氣密接合的殼壁561而與連通激光腔10內(nèi)部的該中央部分隔絕。

殼體570的內(nèi)部空間的中央部分可以與激光腔10內(nèi)連通。該殼體570的內(nèi)部空間的周緣部分可以通過與殼體570的內(nèi)周面氣密接合的殼壁571及572、與連通激光腔10內(nèi)部的該中央部分隔絕。該殼體570的內(nèi)部空間的底面部分可以通過與殼體570的內(nèi)底面氣密接合的殼壁573、與連通激光腔10內(nèi)部的該中央部分隔絕。

即，殼壁561、571～573各自的外側(cè)可以與被封入了激光氣體的激光腔10內(nèi)部隔絕。

殼壁561、571～573分別可以由難以與激光氣體反應(yīng)的金屬材料形成。殼壁561、571～573分別可以由例如不銹鋼形成。

殼體560及570可以在該殼體560及570的內(nèi)部空間的中央部分收納旋轉(zhuǎn)軸41的兩端部，旋轉(zhuǎn)軸41被配置成分別貫通激光腔10的相互對置的壁10a。

殼體560可以收納第1徑向磁軸承部510及電機70。

殼體570可以收納第2徑向磁軸承部520、軸向磁軸承部530及旋轉(zhuǎn)檢測部540。

第1及第2徑向磁軸承部510及520可以在旋轉(zhuǎn)軸41的徑向方向使該旋轉(zhuǎn)軸41磁懸浮。

第1徑向磁軸承部510可以包括第1徑向電磁鐵511、第1電磁鐵靶標(biāo)512、第1傳感器靶標(biāo)513。

第2徑向磁軸承部520可以包括第2徑向電磁鐵521、第2電磁鐵靶標(biāo)522、第2傳感器靶標(biāo)523。

第1電磁鐵靶標(biāo)512可以由難以與激光氣體反應(yīng)的磁性材料形成。第1電磁鐵靶標(biāo)512可以由例如坡莫合金形成。

第1電磁鐵靶標(biāo)512可以形成為大致圓筒形狀。

第1電磁鐵靶標(biāo)512可以固定于被收納在殼體560中的旋轉(zhuǎn)軸41的周圍。

第1徑向電磁鐵511可以沿徑向方向與被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的第1電磁鐵靶標(biāo)512隔開規(guī)定的距離配置。

第1徑向電磁鐵511可以配置在殼體560的殼壁561的外側(cè)。

第1徑向電磁鐵511可以配置在被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的第1電磁鐵靶標(biāo)512的周圍。

第1徑向電磁鐵511可以隔著殼壁561與被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的第1電磁鐵靶標(biāo)512對置配置。

第1徑向電磁鐵511可以由多個電磁鐵構(gòu)成。第1徑向電磁鐵511可以由例如4個電磁鐵構(gòu)成。構(gòu)成第1徑向電磁鐵511的多個電磁鐵可以沿著旋轉(zhuǎn)軸41的周向以彼此大致相等的間隔配置。

第1徑向電磁鐵511的動作由磁軸承控制部90控制。

第1傳感器靶標(biāo)513可以由難以與激光氣體反應(yīng)的金屬材料形成。第1傳感器靶標(biāo)513可以由例如銅、鎳、金、鋁及坡莫合金中至少一種材料形成，并在其表面實施鍍鎳。

第1傳感器靶標(biāo)513可以形成為大致圓筒形狀。

第1傳感器靶標(biāo)513可以固定于被收納在殼體560中的旋轉(zhuǎn)軸41的周圍。旋轉(zhuǎn)軸41上的固定第1傳感器靶標(biāo)513的位置可以比第1電磁鐵靶標(biāo)512更靠激光腔10的壁10a側(cè)。

第2電磁鐵靶標(biāo)522可以由與第1電磁鐵靶標(biāo)512大致相同的材料形成為與第1電磁鐵靶標(biāo)512大致相同的形狀。

第2電磁鐵靶標(biāo)522可以固定于被收納在殼體570中的旋轉(zhuǎn)軸41的周圍。

第2徑向電磁鐵521可以與第1徑向電磁鐵511一樣沿徑向方向與被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的第2電磁鐵靶標(biāo)522隔開規(guī)定的距離配置。

第2徑向電磁鐵521可以配置在殼體570的殼壁571的外側(cè)。

第2徑向電磁鐵521可以與第1徑向電磁鐵511一樣配置在被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的第2電磁鐵靶標(biāo)522的周圍。

第2徑向電磁鐵521可以與第1徑向電磁鐵511一樣隔著殼壁571與被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的第2電磁鐵靶標(biāo)522對置配置。

第2徑向電磁鐵521可以與第1徑向電磁鐵511一樣由多個電磁鐵構(gòu)成。第2徑向電磁鐵521可以由例如4個電磁鐵構(gòu)成。構(gòu)成第2徑向電磁鐵521的多個電磁鐵可以沿著旋轉(zhuǎn)軸41的周向以彼此大致相等的間隔配置。

第2徑向電磁鐵521的動作由磁軸承控制部90控制。

第2傳感器靶標(biāo)523可以由與第1傳感器靶標(biāo)513大致相同材料形成為與第1傳感器靶標(biāo)513大致相同的形狀。

第2傳感器靶標(biāo)523可以固定于被收納在殼體570中的旋轉(zhuǎn)軸41的周圍。旋轉(zhuǎn)軸41上的固定第2傳感器靶標(biāo)523的位置可以比第2電磁鐵靶標(biāo)522更靠激光腔10的壁10a側(cè)。

軸向磁軸承部530可以在旋轉(zhuǎn)軸41的軸向方向使該旋轉(zhuǎn)軸41磁懸浮。

軸向磁軸承部530可以包括軸向電磁鐵531和盤532。

盤532可以是軸向電磁鐵531的靶標(biāo)。

盤532可以由難以與激光氣體反應(yīng)的磁性材料形成。盤532可以由例如坡莫合金形成。

盤532可以形成為大致圓盤形狀。

盤532可以固定于被收納在殼體570中的旋轉(zhuǎn)軸41的周圍。旋轉(zhuǎn)軸41上的固定盤532的位置可以比第2電磁鐵靶標(biāo)522更靠激光腔10的壁10a的相反側(cè)。

軸向電磁鐵531可以沿軸向方向與被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的盤532隔開規(guī)定的距離配置。

軸向電磁鐵531可以配置在殼體570的殼壁571及572的外側(cè)。

軸向電磁鐵531可以配置成從軸向方向隔著殼壁571及572夾持被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的盤532。

軸向電磁鐵531可以隔著殼壁571及572與被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的盤532對置配置。

軸向電磁鐵531可以由多個電磁鐵構(gòu)成。軸向電磁鐵531可以由例如4個電磁鐵構(gòu)成。構(gòu)成軸向電磁鐵531的多個電磁鐵可以沿著旋轉(zhuǎn)軸41的周向以彼此大致相等的間隔配置。

軸向電磁鐵531的動作由磁軸承控制部90控制。

旋轉(zhuǎn)檢測部540可以檢測風(fēng)扇40的旋轉(zhuǎn)。

旋轉(zhuǎn)檢測部540可以具備與現(xiàn)有技術(shù)文獻“日本專利4003338號”所記載的轉(zhuǎn)速檢測單元相同的結(jié)構(gòu)。

旋轉(zhuǎn)檢測部540可以包括盤541和旋轉(zhuǎn)傳感器542。

盤541可以是旋轉(zhuǎn)傳感器542及后述的軸向位移傳感器63的靶標(biāo)。

盤541可以由難以與激光氣體反應(yīng)的磁性材料形成。盤541可以由例如坡莫合金形成。

盤541可以形成為大致圓盤形狀。

在盤541可以如現(xiàn)有技術(shù)文獻“日本專利4003338號”所記載的帶槽圓板那樣形成至少一個切槽(slit)。

盤541可以固定于被收納在殼體570中的旋轉(zhuǎn)軸41的周圍。旋轉(zhuǎn)軸41上的固定盤541的位置可以是該旋轉(zhuǎn)軸41的端部。

旋轉(zhuǎn)傳感器542可以在磁性體的周圍卷繞線圈而構(gòu)成。

通過形成有切槽的盤541的旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)傳感器542的該線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，并能夠流過與其對應(yīng)的脈沖狀的感應(yīng)電流。在形成于盤541的切槽是1個的情況下，每當(dāng)風(fēng)扇40旋轉(zhuǎn)一圈時，能夠在該線圈流過一個脈沖狀的感應(yīng)電流。這樣，旋轉(zhuǎn)傳感器542能夠檢測風(fēng)扇40的旋轉(zhuǎn)。

旋轉(zhuǎn)傳感器542可以每當(dāng)風(fēng)扇40旋轉(zhuǎn)一圈時向磁軸承控制部90輸出檢測信號。

旋轉(zhuǎn)傳感器542可以沿軸向方向與被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的盤541隔開規(guī)定的距離配置。

旋轉(zhuǎn)傳感器542可以配置在殼體570的殼壁573的外側(cè)。

旋轉(zhuǎn)傳感器542可以隔著殼壁573與被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的盤541對置配置。

旋轉(zhuǎn)傳感器542可以在比被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的盤541的中央更靠徑向方向外側(cè)與該盤541對置配置。旋轉(zhuǎn)傳感器542可以隔著殼壁574與形成于該盤541的切槽對置配置。

位移傳感器60可以檢測由磁軸承50支撐的旋轉(zhuǎn)軸41的位置。

位移傳感器60可以包括第1徑向位移傳感器61、第2徑向位移傳感器62、軸向位移傳感器63。

第1徑向位移傳感器61可以檢測徑向方向的第1傳感器靶標(biāo)513的位置。

第1徑向位移傳感器61可以將與所檢測出的第1傳感器靶標(biāo)513的位置有關(guān)的檢測信號輸出給磁軸承控制部90。

第1徑向位移傳感器61可以沿徑向方向與被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的第1傳感器靶標(biāo)513隔開規(guī)定的距離配置。

第1徑向位移傳感器61可以配置在殼體560的殼壁561的外側(cè)。

第1徑向位移傳感器61可以配置在被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的第1傳感器靶標(biāo)513的周圍。

第1徑向位移傳感器61可以隔著殼壁561與被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的第1傳感器靶標(biāo)513對置配置。

第1徑向位移傳感器61可以由多個位移傳感器構(gòu)成。第1徑向位移傳感器61可以由例如4個位移傳感器構(gòu)成。構(gòu)成第1徑向位移傳感器61的多個位移傳感器可以沿著旋轉(zhuǎn)軸41的周向以彼此大致相等的間隔配置。

第2徑向位移傳感器62可以檢測徑向方向的第2傳感器靶標(biāo)523的位置。

第2徑向位移傳感器62可以將與所檢測出的第2傳感器靶標(biāo)523的位置有關(guān)的檢測信號輸出給磁軸承控制部90。

第2徑向位移傳感器62可以與第1徑向位移傳感器61一樣沿徑向方向與被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的第2傳感器靶標(biāo)523隔開規(guī)定的距離配置。

第2徑向位移傳感器62可以配置在殼體570的殼壁571的外側(cè)。

第2徑向位移傳感器62可以與第1徑向位移傳感器61一樣配置在被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的第2傳感器靶標(biāo)523的周圍。

第2徑向位移傳感器62可以與第1徑向位移傳感器61一樣隔著殼壁571與被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的第2傳感器靶標(biāo)523對置配置。

第2徑向位移傳感器62可以與第1徑向位移傳感器61一樣由多個位移傳感器構(gòu)成。第2徑向位移傳感器62可以由例如4個位移傳感器構(gòu)成。構(gòu)成第2徑向位移傳感器62的多個位移傳感器可以沿著旋轉(zhuǎn)軸41的周向以彼此大致相等的間隔配置。

軸向位移傳感器63可以檢測軸向方向的盤541的位置。

軸向位移傳感器63可以將與所檢測出的盤541的位置有關(guān)的檢測信號輸出給磁軸承控制部90。

軸向位移傳感器63可以沿軸向方向與被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的盤541隔開規(guī)定的距離配置。

軸向位移傳感器63可以配置在殼體570的殼壁573的外側(cè)。

軸向位移傳感器63可以隔著殼壁573與被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的盤541對置配置。

軸向位移傳感器63可以隔著殼壁574在被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的盤541的大致中央與該盤541對置配置。軸向位移傳感器63可以不與在該盤541形成的切槽對置配置。軸向位移傳感器63可以配置在旋轉(zhuǎn)軸41的大致延長線上。

電機70可以使風(fēng)扇40旋轉(zhuǎn)。

電機70可以是感應(yīng)電機。

電機70可以包括轉(zhuǎn)子71和定子72。

轉(zhuǎn)子71可以是籠形轉(zhuǎn)子。

構(gòu)成轉(zhuǎn)子71的鐵芯可以由難以與激光氣體反應(yīng)的磁性材料形成。構(gòu)成轉(zhuǎn)子71的鐵芯可以由例如坡莫合金形成。

構(gòu)成轉(zhuǎn)子71的轉(zhuǎn)子條(rotorbar)及端環(huán)可以由具有較高的電氣傳導(dǎo)性的金屬材料形成。構(gòu)成轉(zhuǎn)子71的轉(zhuǎn)子條及端環(huán)可以由例如鋁或銅形成。

轉(zhuǎn)子71可以用不銹鋼管覆蓋包圍鐵芯的轉(zhuǎn)子條及端環(huán)。

轉(zhuǎn)子71可以固定于被收納在殼體560中的旋轉(zhuǎn)軸41的周圍。旋轉(zhuǎn)軸41上的固定轉(zhuǎn)子71的位置可以是該旋轉(zhuǎn)軸41的端部。

定子72可以是流過交流并生成旋轉(zhuǎn)磁場的電磁鐵。

定子72可以沿徑向方向與被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的轉(zhuǎn)子71隔開規(guī)定的距離配置。

定子72可以配置在殼體560的殼壁561的外側(cè)。

定子72可以隔著殼壁561與被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的轉(zhuǎn)子71對置配置。

圖3示出用于說明圖1所示的磁軸承系統(tǒng)5的電氣結(jié)構(gòu)的圖。

磁軸承系統(tǒng)5中包含的電機電源80可以是對電機70提供電力的電源。

電機電源80可以包括逆變器81。

逆變器81可以將從未圖示的直流電源或變流器等提供的直流轉(zhuǎn)換成具有期望的輸出頻率及輸出電壓的交流，并提供給電機70。

包括逆變器81的電機電源80的動作可以由磁軸承控制部90控制。

可以將從激光控制部30輸出的各種信號輸入磁軸承控制部90。

例如，可以從激光控制部30向磁軸承控制部90輸入用于指示旋轉(zhuǎn)軸41的磁懸浮及風(fēng)扇40的旋轉(zhuǎn)的信號。可以向磁軸承控制部90輸入用于指定風(fēng)扇40的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的信號。

可以將從旋轉(zhuǎn)傳感器542、第1徑向位移傳感器61、第2徑向位移傳感器62及軸向位移傳感器63分別輸出的檢測信號輸入磁軸承控制部90。

磁軸承控制部90可以根據(jù)所輸入的各種信號控制磁軸承系統(tǒng)5的各構(gòu)成要素。

具體地，磁軸承控制部90可以使用未圖示的電源使用于驅(qū)動各個第1徑向電磁鐵511、第2徑向電磁鐵521及軸向電磁鐵531的偏置電流流過。由此，包括這些電磁鐵的磁軸承50能夠使旋轉(zhuǎn)軸41磁懸浮。

并且，磁軸承控制部90可以包括定時器901、a/d轉(zhuǎn)換電路902、d/a轉(zhuǎn)換電路903。

定時器901可以與旋轉(zhuǎn)傳感器542電連接。

a/d轉(zhuǎn)換電路902可以與第1徑向位移傳感器61、第2徑向位移傳感器62及軸向位移傳感器63分別電連接。

d/a轉(zhuǎn)換電路903可以經(jīng)由放大器91與第1徑向電磁鐵511、第2徑向電磁鐵521及軸向電磁鐵531分別電連接。

磁軸承控制部90可以使用a/d轉(zhuǎn)換電路902將從第1徑向位移傳感器61、第2徑向位移傳感器62及軸向位移傳感器63分別輸出的模擬的檢測信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。

磁軸承控制部90可以根據(jù)轉(zhuǎn)換后的該數(shù)字信號生成用于控制已磁懸浮的旋轉(zhuǎn)軸40的位置的數(shù)字控制信號。磁軸承控制部90可以使用d/a轉(zhuǎn)換電路903將該數(shù)字控制信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，并輸出給放大器91。

放大器91可以將所輸出的該模擬信號放大，并生成用于控制旋轉(zhuǎn)軸41的位置的控制電流。放大器91可以使該控制電流在第1徑向電磁鐵511、第2徑向電磁鐵521及軸向電磁鐵531分別流過。由此，包括這些電磁鐵的磁軸承50能夠根據(jù)由磁軸承控制部90生成的上述數(shù)字控制信號，使已磁懸浮的旋轉(zhuǎn)軸40的位置變化。

磁軸承控制部90可以多次計測從旋轉(zhuǎn)傳感器542輸出的檢測信號，并且使用定時器901計測該檢測信號的周期，由此計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速。

并且，磁軸承控制部90可以控制包括逆變器81的電機電源80，使得風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速的計測值接近由激光控制部30指定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。具體地，磁軸承控制部90例如可以使用v/f控制等控制方法控制逆變器81的輸出頻率及輸出電壓，作為對包括逆變器81的電機電源80的控制。由此，能夠控制電機70的旋轉(zhuǎn)速度及驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。其結(jié)果是，能夠控制風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速，并且能夠控制對電機70的供給電力(投入電力)。

另外，關(guān)于磁軸承控制部90的硬件結(jié)構(gòu)，在后面使用圖28進行說明。

[3.2動作]

對具備圖1～圖3所示的磁軸承系統(tǒng)5的氣體激光裝置1的動作進行說明。

激光控制部30可以接收從曝光裝置控制部111發(fā)送的指示激光振蕩準(zhǔn)備的信號。

激光控制部30可以控制氣體給排氣裝置22，使得激光腔10內(nèi)的激光氣體達到規(guī)定的成分及規(guī)定的氣體壓力。

激光控制部30可以將指示旋轉(zhuǎn)軸41的磁懸浮及風(fēng)扇40的旋轉(zhuǎn)的信號輸出給磁軸承控制部90。激光控制部30可以將指示風(fēng)扇40的目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt的信號輸出給磁軸承控制部90。

磁軸承控制部90可以控制磁軸承50使得風(fēng)扇40的旋轉(zhuǎn)軸41磁懸浮。

磁軸承控制部90可以根據(jù)第1徑向位移傳感器61、第2徑向位移傳感器62及軸向位移傳感器63的各個檢測信號控制磁軸承50，使得已磁懸浮的旋轉(zhuǎn)軸41的位置成為期望的位置。

磁軸承控制部90可以控制逆變器81的輸出頻率及輸出電壓，并控制電機70的旋轉(zhuǎn)速度及驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，使得風(fēng)扇40以目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt旋轉(zhuǎn)。

磁軸承控制部90可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)傳感器542的檢測信號計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速。

磁軸承控制部90可以計算風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速的計測值r與由激光控制部30指定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt之差分δr。

磁軸承控制部90可以控制逆變器81的輸出頻率及輸出電壓，并控制電機70的旋轉(zhuǎn)速度及驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，使得該差分δr成為0。磁軸承控制部90可以控制風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速，并且控制對電機70的供給電力，使得該差分δr成為0。

磁軸承控制部90可以在該差分δr成為0時，將風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速的計測值r達到目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt的情況通知激光控制部30。

激光控制部30可以接收從曝光裝置控制部111發(fā)送的與目標(biāo)脈沖能量et及目標(biāo)振蕩定時有關(guān)的信號。

激光控制部30可以對充電器16設(shè)定與目標(biāo)脈沖能量et對應(yīng)的充電電壓vhv。激光控制部30可以存儲對充電器16設(shè)定的充電電壓vhv的值。

激光控制部30可以使脈沖功率模塊17的開關(guān)17a與目標(biāo)振蕩定時同步地進行動作。由此，能夠向一對放電電極11之間施加脈沖狀的高電壓，并產(chǎn)生主放電。在產(chǎn)生主放電時，一對放電電極11之間的激光氣體被激勵而放出光。

從激光氣體放出的光在構(gòu)成激光振蕩器的窄帶化模塊18及輸出耦合鏡19反射，并在激光振蕩器內(nèi)往復(fù)。在激光振蕩器內(nèi)往復(fù)的光能夠通過窄帶化模塊18而窄帶化。在激光振蕩器內(nèi)往復(fù)的光每當(dāng)在一對放電電極11之間通過時就被放大。

然后，被放大后的光的一部分能夠在輸出耦合鏡19透射。在輸出耦合鏡19透射的光能夠作為脈沖激光輸出給曝光裝置110。

在輸出耦合鏡19透射的脈沖激光的一部分可以入射到脈沖能量計測器20。脈沖能量計測器20可以計測所入射的脈沖激光的脈沖能量e，并輸出給激光控制部30。

激光控制部30可以存儲由脈沖能量計測器20計測出的脈沖激光的計測值e。

激光控制部30可以計算脈沖激光的計測值e與目標(biāo)脈沖能量et之差分δe。激光控制部30可以計算與該差分δe對應(yīng)的充電電壓vhv的變化量δvhv。

激光控制部30可以將計算出的變化量δvhv與上述存儲的充電電壓vhv相加，重新計算要設(shè)定的充電電壓vhv。

激光控制部30可以對充電器16設(shè)定新計算出的充電電壓vhv。這樣，激光控制部30可以對充電電壓vhv進行反饋控制。

激光控制部30可以在新設(shè)定的充電電壓vhv大于允許范圍的最大值的情況下控制氣體給排氣裝置22，使向激光腔10內(nèi)提供激光氣體，直到達到規(guī)定的氣體壓力。

另一方面，激光控制部30可以在新設(shè)定的充電電壓vhv小于允許范圍的最小值的情況下控制氣體給排氣裝置22，使從激光腔10內(nèi)排出激光氣體，直到達到規(guī)定的氣體壓力。

在激光腔10內(nèi)的氣體壓力升高時，電機70的負荷轉(zhuǎn)矩增大，有可能存在將風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速維持為目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt的情況。

因此，磁軸承控制部90可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)傳感器542的檢測信號重新計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速，計算新的計測值r與目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt的差分δr。

并且，磁軸承控制部90可以控制逆變器81的輸出頻率及輸出電壓，并控制電機70的旋轉(zhuǎn)速度及驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，使得該差分δr成為0。磁軸承控制部90可以控制風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速，并且控制對電機70的供給電力，使得該差分δr成為0。

由此，即使是激光腔10內(nèi)的氣體壓力變化時，磁軸承控制部90也能夠?qū)L(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速維持為目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt。

并且，激光控制部30可以變更風(fēng)扇40的目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt。激光控制部30可以向磁軸承控制部90輸出指定變更后的目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt的信號。

在這種情況下，磁軸承控制部90也可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)傳感器542的檢測信號計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速，并根據(jù)與變更后的目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt的差分δr控制逆變器81的輸出頻率及輸出電壓。

[4.課題]

圖1～圖3所示的磁軸承系統(tǒng)5為了計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速，需要在磁軸承50專門設(shè)置盤541、旋轉(zhuǎn)傳感器542和殼壁573。

因此，圖1～圖3所示的磁軸承系統(tǒng)5成為部件數(shù)目增加的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，可能導(dǎo)致高成本。

特別是，盤541大多由坡莫合金等高價的磁性材料形成，因而磁軸承50的成本增大，導(dǎo)致磁軸承系統(tǒng)5的高成本化。

另外，圖1～圖3所示的磁軸承系統(tǒng)5的旋轉(zhuǎn)傳感器542可以與作為靶標(biāo)的盤541對置配置。此時，旋轉(zhuǎn)傳感器542可以隔著不暴露于激光氣體中的殼壁573與盤541對置配置。為了提高旋轉(zhuǎn)傳感器542的檢測敏感度，可能需要縮短旋轉(zhuǎn)傳感器542與盤541的間隔。因此，需要將介于旋轉(zhuǎn)傳感器542和盤541之間的殼壁573的板厚加工成較薄。

但是，將殼壁573的板厚加工成較薄是困難的事情。而且，可能對旋轉(zhuǎn)傳感器542和盤541的周邊部件要求較高的尺寸精度。由此，磁軸承50的成本增大，導(dǎo)致磁軸承系統(tǒng)5的高成本化。

基于這些情況，包括圖1～圖3所示的磁軸承系統(tǒng)5的氣體激光裝置1有可能成為高成本。

因此，要求提供即使是簡易的結(jié)構(gòu)也能夠適當(dāng)計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速的磁軸承系統(tǒng)5來使氣體激光裝置1低成本化的技術(shù)。

[5.第1實施方式的氣體激光裝置具備的磁軸承系統(tǒng)]

使用圖4～圖10對第1實施方式的氣體激光裝置1具備的磁軸承系統(tǒng)5進行說明。

第1實施方式的磁軸承系統(tǒng)5與圖1～圖3所示的磁軸承系統(tǒng)5相比，主要是有關(guān)磁軸承50的結(jié)構(gòu)不同。

另外，第1實施方式的磁軸承系統(tǒng)5可以具備追加了旋轉(zhuǎn)檢測電路95的結(jié)構(gòu)。

在第1實施方式的氣體激光裝置1的結(jié)構(gòu)中，對于與圖1～圖3所示的氣體激光裝置1相同的結(jié)構(gòu)省略說明。

[5.1結(jié)構(gòu)]

圖4示出用于說明第1實施方式的磁軸承系統(tǒng)5的結(jié)構(gòu)的圖。

第1實施方式的磁軸承系統(tǒng)5的磁軸承50可以不包括旋轉(zhuǎn)檢測部540。即，磁軸承系統(tǒng)5可以不包括盤541及旋轉(zhuǎn)傳感器542。

并且，第1實施方式的磁軸承系統(tǒng)5可以包括殼壁574來替代殼體570的殼壁572及573。

并且，在殼壁572及573的外側(cè)配置的軸向電磁鐵531及軸向位移傳感器63可以分別配置在殼壁574的外側(cè)。

殼壁574可以由難以與激光氣體反應(yīng)的金屬材料形成。殼壁574可以由例如不銹鋼形成。

殼壁574可以與殼體570的內(nèi)底面氣密接合。

殼壁574可以使殼體570的內(nèi)部空間的底面部分與連通激光腔10內(nèi)部的該內(nèi)部空間的中央部分隔絕。

軸向電磁鐵531可以配置成從軸向方向隔著殼壁571及574夾持被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的盤532。

軸向電磁鐵531可以隔著殼壁571及574與被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的盤532對置配置。

軸向位移傳感器63可以檢測軸向方向的盤532的位置。

軸向位移傳感器63可以將與檢測出的盤532的位置有關(guān)的檢測信號輸出給磁軸承控制部90。

軸向位移傳感器63可以沿軸向方向與被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的盤532隔開規(guī)定的距離配置。

軸向位移傳感器63可以隔著殼壁574與被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的盤532對置配置。

軸向位移傳感器63可以在被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的盤532的大致中央處與該盤532對置配置。軸向位移傳感器63可以配置在旋轉(zhuǎn)軸41的大致延長線上。

圖5示出用于說明第1實施方式的磁軸承系統(tǒng)5的電氣結(jié)構(gòu)的圖。

在第1實施方式的磁軸承系統(tǒng)5可以設(shè)有旋轉(zhuǎn)檢測電路95。

在本實施方式中，也將旋轉(zhuǎn)檢測電路95和磁軸承控制部90統(tǒng)一稱作控制部9。

第1實施方式的旋轉(zhuǎn)檢測電路95可以是根據(jù)從第1及第2徑向位移傳感器61及62的至少一方輸出的檢測信號檢測風(fēng)扇40的旋轉(zhuǎn)的電路。

旋轉(zhuǎn)檢測電路95可以使用比較器951構(gòu)成。

比較器951的輸入側(cè)可以與從連接各個第1及第2徑向位移傳感器61及62與a/d轉(zhuǎn)換電路902的多條信號線中的一條信號線分支而成的信號線連接。

比較器951的輸入側(cè)例如可以與從連接第1徑向位移傳感器61與a/d轉(zhuǎn)換電路902的信號線分支而成的信號線連接。

比較器951的輸出側(cè)可以與定時器901電連接。

使用圖6及圖7對構(gòu)成旋轉(zhuǎn)檢測電路95的比較器951和第1徑向位移傳感器61的連接例進行說明。

圖6示出沿著圖4所示的a-a線的剖視圖。圖7示出用于說明構(gòu)成圖5所示的旋轉(zhuǎn)檢測電路95的比較器951和第1徑向位移傳感器61的連接例的圖。

在圖7中，為了說明構(gòu)成旋轉(zhuǎn)檢測電路95的比較器951和第1徑向位移傳感器61的連接例，僅記載了圖5所示的磁軸承系統(tǒng)5的電氣結(jié)構(gòu)的一部分。

第1徑向位移傳感器61可以如圖6及圖7所示，由多個第1徑向位移傳感器61a～61d構(gòu)成。

多個第1徑向位移傳感器61a～61d可以沿著旋轉(zhuǎn)軸41的周向以彼此大致相等的間隔配置。多個第1徑向位移傳感器61a～61d可以隔著殼壁561與第1傳感器靶標(biāo)513對置配置。

a/d轉(zhuǎn)換電路902可以如圖7所示，包括與多個第1徑向位移傳感器61a～61d對應(yīng)的多個a/d轉(zhuǎn)換電路902a～902d。

在這種情況下，比較器951的輸入側(cè)可以與從連接多個第1徑向位移傳感器61a～61d的各個和多個a/d轉(zhuǎn)換電路902a～902d中的各個的多條信號線中的任意一條信號線分支而成的信號線連接。

圖7示出了比較器951的輸入側(cè)與從連接第1徑向位移傳感器61a和a/d轉(zhuǎn)換電路902a的信號線分支而成的信號線連接的例子。即，可以將從第1徑向位移傳感器61a輸出的檢測信號輸入比較器951。

[5.2動作]

使用圖6、圖8～圖10對第1實施方式的氣體激光裝置1的動作進行說明。具體地，對第1實施方式的磁軸承系統(tǒng)5的動作進行說明。

在第1實施方式的氣體激光裝置1的動作中，對與圖1～圖3所示的氣體激光裝置1相同的動作省略說明。

如上所述，磁軸承控制部90可以控制磁軸承50使得旋轉(zhuǎn)軸41磁懸浮。

磁軸承控制部90可以根據(jù)第1徑向位移傳感器61、第2徑向位移傳感器62及軸向位移傳感器63的各個檢測信號控制磁軸承50，使得已磁懸浮的旋轉(zhuǎn)軸41的位置成為期望的位置。

另外，磁軸承控制部90可以控制逆變器81的輸出頻率及輸出電壓，并控制電機70的旋轉(zhuǎn)速度及驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，使得風(fēng)扇40以目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt旋轉(zhuǎn)。

此時，磁軸承控制部90可以進行慣性中心控制。

即，磁軸承控制部90可以根據(jù)第1徑向位移傳感器61、第2徑向位移傳感器62及軸向位移傳感器63的各個檢測信號控制磁軸承50，使得風(fēng)扇40繞慣性中心進行旋轉(zhuǎn)。

具體地，磁軸承控制部90可以根據(jù)該檢測信號控制磁軸承50中包含的第1徑向電磁鐵511、第2徑向電磁鐵521及軸向電磁鐵531，使得風(fēng)扇40繞慣性中心進行旋轉(zhuǎn)。

慣性中心控制是指以使已磁懸浮的風(fēng)扇40繞慣性中心進行旋轉(zhuǎn)的方式，控制該風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)軸的位置。

可能存在風(fēng)扇40的慣性中心和幾何中心由于風(fēng)扇40的初始制造誤差、隨著時間的劣化或者風(fēng)扇40上的微粒等的附著等而不一致的情況。

在這種情況下，在使風(fēng)扇40繞幾何中心進行旋轉(zhuǎn)時，風(fēng)扇40可能因偏心而振動。

另一方面，在使風(fēng)扇40繞慣性中心進行旋轉(zhuǎn)時，雖然該風(fēng)扇40的振動被抑制，但是各個第1徑向位移傳感器61a～61d與第1傳感器靶標(biāo)513的間隔可能在風(fēng)扇40的每次旋轉(zhuǎn)時周期地變化。

因此，各個第1徑向位移傳感器61a～61d可能隨著與該第1傳感器靶標(biāo)513的間隔周期地變化，輸出信號強度周期地變化的模擬檢測信號。

例如，與旋轉(zhuǎn)檢測電路95的比較器951連接的第1徑向位移傳感器61a可能輸出如圖8所示周期地變化的檢測信號。

圖8示出用于說明第1徑向位移傳感器61a的檢測信號與構(gòu)成旋轉(zhuǎn)檢測電路95的比較器951的輸出信號之間的關(guān)系的圖。

構(gòu)成旋轉(zhuǎn)檢測電路95的比較器951可以在被輸入了從第1徑向位移傳感器61a輸出的檢測信號時，比較預(yù)先設(shè)定的閾值電壓vs和該檢測信號的電壓。

比較器951可以在該檢測信號的電壓超過閾值電壓vs時輸出脈沖狀的輸出信號。

比較器951可以輸出該輸出信號，使得該輸出信號與該檢測信號的電壓超過閾值電壓vs的時刻同步地上升。

比較器951的輸出信號的上升沿能夠與第1徑向位移傳感器61a的檢測信號的電壓超過閾值電壓vs的時刻同步。因此，在比較器951的輸出信號中相鄰的兩個上升沿的時間間隔、和第1徑向位移傳感器61a的檢測信號的電壓超過閾值電壓vs的相鄰的兩個時刻的時間間隔能夠成為大致相同的值。

因此，磁軸承控制部90通過計測在比較器951的輸出信號中相鄰的兩個上升沿的時間間隔，能夠計測出第1徑向位移傳感器61a的檢測信號的電壓超過閾值電壓vs的相鄰的兩個時刻的時間間隔。

由此，磁軸承控制部90能夠計測比較器951的輸出信號的周期t，并計測第1徑向位移傳感器61a的檢測信號的周期t。

閾值電壓vs只要是第1徑向位移傳感器61a的檢測信號能夠取值的范圍內(nèi)的值即可，沒有特別限定。閾值電壓vs可以是第1徑向位移傳感器61a的檢測信號能夠取值的最大值和最小值的平均值。在將閾值電壓vs設(shè)定為該平均值的情況下，旋轉(zhuǎn)檢測電路95能夠抑制閾值電壓vs處于該檢測信號能夠取值的范圍之外而不能正常輸出比較器951的輸出信號。

使用圖9及圖10對第1實施方式的磁軸承系統(tǒng)5的磁軸承控制部90進行的處理進行詳細說明。

圖9示出用于說明第1實施方式的磁軸承控制部90進行的處理的概要的流程圖。

在步驟s1，磁軸承控制部90可以向激光控制部30輸出轉(zhuǎn)速ng信號。

轉(zhuǎn)速ng信號可以是用于將風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速未達到目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt的情況通知激光控制部30的信號。

激光控制部30可以將用于指定風(fēng)扇40的目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt的信號輸出給磁軸承控制部90。

在步驟s2，磁軸承控制部90可以讀取由激光控制部30指定的風(fēng)扇40的目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt。

在步驟s3，磁軸承控制部90可以控制磁軸承50，使得風(fēng)扇40的旋轉(zhuǎn)軸41磁懸浮。

具體地，磁軸承控制部90可以驅(qū)動第1徑向電磁鐵511、第2徑向電磁鐵521及軸向電磁鐵531，使風(fēng)扇40的旋轉(zhuǎn)軸41磁懸浮。

可以將第1徑向位移傳感器61、第2徑向位移傳感器62及軸向位移傳感器63的各個檢測信號輸入磁軸承控制部90。

磁軸承控制部90可以根據(jù)該各個檢測信號控制第1徑向電磁鐵511、第2徑向電磁鐵521及軸向電磁鐵531，使得已磁懸浮的旋轉(zhuǎn)軸41的位置成為期望的位置。

在步驟s4，磁軸承控制部90可以控制電機電源80，使得風(fēng)扇40以目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt旋轉(zhuǎn)。

具體地，磁軸承控制部90可以對逆變器81設(shè)定與目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt對應(yīng)的逆變器81的輸出頻率及輸出電壓的初始值。

逆變器81能夠以該初始值的輸出頻率及輸出電壓驅(qū)動電機70。電機70的旋轉(zhuǎn)速度及驅(qū)動轉(zhuǎn)矩能夠根據(jù)逆變器81的該輸出頻率及該輸出電壓進行控制。其結(jié)果是，能夠控制風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速及對電機70的供給電力，使得風(fēng)扇40以目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt旋轉(zhuǎn)。

在步驟s5，磁軸承控制部90可以進行慣性中心控制。

具體地，磁軸承控制部90可以控制磁軸承50中包含的第1徑向電磁鐵511、第2徑向電磁鐵521及軸向電磁鐵531，使得風(fēng)扇40繞慣性中心進行旋轉(zhuǎn)。

在步驟s6，磁軸承控制部90可以進行計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速的處理即轉(zhuǎn)速計測處理。

關(guān)于轉(zhuǎn)速計測處理的詳細情況，在后面使用圖10進行說明。

在步驟s7，磁軸承控制部90可以判定風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速的計測值r是否與目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt一致。

如果計測值r與目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt一致，磁軸承控制部90可以進入步驟s11。另一方面，如果計測值r與目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt不一致，磁軸承控制部90可以進入步驟s8。

在步驟s8，磁軸承控制部90可以將轉(zhuǎn)速ng信號輸出給激光控制部30。

在步驟s9，磁軸承控制部90可以計算風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速的計測值r與目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt之間的差分δr。

磁軸承控制部90可以根據(jù)下式計算該差分δr。

δr＝r-rt

在步驟s10，磁軸承控制部90可以控制電機電源80，使得該差分δr為0。

具體地，磁軸承控制部90可以對逆變器81設(shè)定與該差分δr對應(yīng)的逆變器81的輸出頻率及輸出電壓的初始值。

逆變器81能夠以與該差分δr對應(yīng)的輸出頻率及輸出電壓驅(qū)動電機70。電機70的旋轉(zhuǎn)速度及驅(qū)動轉(zhuǎn)矩能夠根據(jù)逆變器81的該輸出頻率及該輸出電壓進行控制。其結(jié)果是，能夠控制風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速及對電機70的供給電力，使得該差分δr為0。

磁軸承控制部90可以在步驟s10之后進入步驟s6。

在步驟s11，磁軸承控制部90可以向激光控制部30輸出轉(zhuǎn)速ok信號。

轉(zhuǎn)速ok信號可以是用于將風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速達到目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt的情況通知激光控制部30的信號。

在步驟s12，磁軸承控制部90可以判定目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt是否變更。

可能存在激光控制部30變更風(fēng)扇40的目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt的情況。在這種情況下，激光控制部30可以向磁軸承控制部90輸出指定變更后的目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt的信號。

如果目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt變更，磁軸承控制部90可以進入步驟s1。另一方面，如果目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt未變更，磁軸承控制部90可以進入步驟s13。

在步驟s13，磁軸承控制部90可以判定是否從激光控制部30輸入了指示風(fēng)扇40的旋轉(zhuǎn)停止的信號。

如果沒有指示風(fēng)扇40的旋轉(zhuǎn)停止，磁軸承控制部90可以進入步驟s6。另一方面，如果指示了風(fēng)扇40的旋轉(zhuǎn)停止，磁軸承控制部90可以進入步驟s14。

在步驟s14，磁軸承控制部90可以進行使風(fēng)扇40的旋轉(zhuǎn)停止的處理。

具體地，磁軸承控制部90可以使電機電源80停止，使風(fēng)扇40的旋轉(zhuǎn)停止。然后，磁軸承控制部90可以結(jié)束本處理。

圖10示出用于說明圖9的步驟s6的轉(zhuǎn)速計測處理的流程圖。

在步驟s601，磁軸承控制部90可以判定是否被輸入了構(gòu)成旋轉(zhuǎn)檢測電路95的比較器951的輸出信號。

磁軸承控制部90可以將已計測比較器951的輸出信號的上升沿作為條件，判定被輸入了該輸出信號。

如果尚未輸入比較器951的輸出信號，磁軸承控制部90可以待機直到被輸入。另一方面，如果被輸入了比較器951的輸出信號，磁軸承控制部90可以進入步驟s602。

在步驟s602，磁軸承控制部90可以重啟定時器901。

磁軸承控制部90可以與所輸入的比較器951的輸出信號的上升沿同步地重啟定時器901。

在步驟s603，磁軸承控制部90可以判定是否被輸入了比較器951的輸出信號。

磁軸承控制部90可以將已再次計測比較器951的輸出信號的上升沿作為條件，判定被輸入了該輸出信號。

如果尚未輸入比較器951的輸出信號，磁軸承控制部90可以待機直到被輸入。另一方面，如果被輸入了比較器951的輸出信號，磁軸承控制部90可以進入步驟s604。

在步驟s604，磁軸承控制部90可以讀取定時器901的計數(shù)值ts，將定時器901的計數(shù)值ts設(shè)為周期t。

計數(shù)值ts示出了在通過步驟s601及s603計測出的比較器951的輸出信號中相鄰的兩個上升沿的時間間隔。即，計數(shù)值ts示出了比較器951的輸出信號的周期t，并且示出了第1徑向位移傳感器61a的檢測信號的周期t。

磁軸承控制部90可以根據(jù)下式求出周期t。

t＝ts

在步驟s605，磁軸承控制部90可以計算周期t的倒數(shù)，將該計算值設(shè)定為風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速的計測值r。

磁軸承控制部90可以根據(jù)下式計算風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速的計測值r。

r＝1/t

然后，磁軸承控制部90可以結(jié)束本處理，進入圖9的步驟s7。

關(guān)于第1實施方式的磁軸承系統(tǒng)5的其它結(jié)構(gòu)，可以與圖1～圖3所示的磁軸承系統(tǒng)5相同。

這樣，磁軸承控制部90能夠根據(jù)比較器951的輸出信號多次計測第1徑向位移傳感器61a的檢測信號的電壓超過閾值電壓vs的時刻，根據(jù)該多個時刻的時間間隔求出該檢測信號的周期t。并且，磁軸承控制部90能夠通過計算所求出的周期t的倒數(shù)，計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速。

[5.3作用]

第1實施方式的磁軸承控制部90能夠通過慣性中心控制使風(fēng)扇40旋轉(zhuǎn)，并利用第1徑向位移傳感器61與第1傳感器靶標(biāo)513的間隔在風(fēng)扇40的每次旋轉(zhuǎn)時周期地變化的特點，計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速。

因此，第1實施方式的磁軸承系統(tǒng)5即使不像圖1～圖3所示的磁軸承系統(tǒng)5那樣具備旋轉(zhuǎn)檢測部540，也能夠適當(dāng)計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速。

由此，第1實施方式的磁軸承系統(tǒng)5能夠省略該旋轉(zhuǎn)檢測部540，因而能夠簡化裝置結(jié)構(gòu)，使低成本化。

其結(jié)果是，第1實施方式的氣體激光裝置1能夠低成本化。

另外，第1實施方式的磁軸承控制部90可以不根據(jù)第1徑向位移傳感器61a的檢測信號，而根據(jù)第1徑向位移傳感器61b～61d任意一方的檢測信號來計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速。并且，第1實施方式的磁軸承控制部90可以不根據(jù)第1徑向位移傳感器61的檢測信號，而根據(jù)第2徑向位移傳感器62的檢測信號計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速。

[5.4第1實施方式的變形例1]

使用圖11對第1實施方式的變形例1的氣體激光裝置1具備的磁軸承系統(tǒng)5進行說明。

第1實施方式的變形例1的磁軸承系統(tǒng)5可以由軟件構(gòu)成旋轉(zhuǎn)檢測電路95的功能。

即，第1實施方式的變形例1的磁軸承系統(tǒng)5的磁軸承控制部90可以具備根據(jù)第1或者第2徑向位移傳感器61或者62的檢測信號計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速的功能。并且，第1實施方式的變形例1的磁軸承系統(tǒng)5可以不設(shè)置旋轉(zhuǎn)檢測電路95。

在第1實施方式的變形例1的氣體激光裝置1的結(jié)構(gòu)中，對與第1實施方式的氣體激光裝置1相同的結(jié)構(gòu)省略說明。

圖11示出用于說明第1實施方式的變形例1的磁軸承控制部90進行的轉(zhuǎn)速計測處理的流程圖。

第1實施方式的變形例1的磁軸承控制部90可以在圖9的步驟s6進行圖11所示的轉(zhuǎn)速計測處理，替代圖10所示的轉(zhuǎn)速計測處理。

在步驟s611，磁軸承控制部90可以讀取a/d轉(zhuǎn)換電路902a的ad值。

ad值可以是由a/d轉(zhuǎn)換電路902a對從第1徑向位移傳感器61a輸出的模擬的檢測信號進行a/d轉(zhuǎn)換而得的值。

即，磁軸承控制部90可以讀取第1徑向位移傳感器61a的檢測信號的數(shù)字值。

在步驟s612，磁軸承控制部90可以判定所讀取的ad值是否小于閾值k。

閾值k可以是與閾值電壓vs相當(dāng)?shù)臄?shù)字值。閾值k可以是第1徑向位移傳感器61a的檢測信號能夠取值的最大值和最小值的平均值。

如果ad值不小于閾值k，磁軸承控制部90可以進入步驟s611。另一方面，如果ad值小于閾值k，磁軸承控制部90可以進入步驟s613。

在步驟s613，磁軸承控制部90可以再次讀取a/d轉(zhuǎn)換電路902a的ad值。

在步驟s614，磁軸承控制部90可以判定所讀取的ad值是否大于閾值k。

如果ad值不大于閾值k，磁軸承控制部90可以進入步驟s613。另一方面，如果ad值大于閾值k，磁軸承控制部90可以進入步驟s615。

在步驟s615，磁軸承控制部90可以重啟定時器901。

如圖8所示，第1徑向位移傳感器61a的檢測信號可以周期地變化。比閾值k小的值即ad值變化成比閾值k大的值的時刻，與第1徑向位移傳感器61a的檢測信號的電壓超過閾值電壓vs的時刻相當(dāng)。即，比閾值k小的值即ad值變化成比閾值k大的值的時刻，與圖8所示的計測出比較器951的輸出信號的上升沿的時刻相當(dāng)。

在步驟s616，磁軸承控制部90可以讀取a/d轉(zhuǎn)換電路902a的ad值。

在步驟s617，磁軸承控制部90可以判定所讀取的ad值是否小于閾值k。

如果ad值不小于閾值k，磁軸承控制部90可以進入步驟s616。另一方面，如果ad值小于閾值k，磁軸承控制部90可以進入步驟s618。

在步驟s618，磁軸承控制部90可以再次讀取a/d轉(zhuǎn)換電路902a的ad值。

在步驟s619，磁軸承控制部90可以判定所讀取的ad值是否大于閾值k。

如果ad值不大于閾值k，磁軸承控制部90可以進入步驟s618。另一方面，如果ad值大于閾值k，磁軸承控制部90可以進入步驟s620。

在步驟s620，磁軸承控制部90可以讀取定時器901的計數(shù)值ts，將定時器901的計數(shù)值ts設(shè)為周期t。

如上所述，比閾值k小的值即ad值變化成比閾值k大的值的時刻，與第1徑向位移傳感器61a的檢測信號的電壓超過閾值電壓vs的時刻相當(dāng)。

計數(shù)值ts示出了比閾值k小的值即ad值變化成比閾值k大的值的相鄰的兩個時刻的時間間隔。即，計數(shù)值ts示出了第1徑向位移傳感器61a的檢測信號的周期t。

磁軸承控制部90可以根據(jù)下式求出周期t。

t＝ts

在步驟s621，磁軸承控制部90可以計算周期t的倒數(shù)，將該計算值設(shè)定為風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速的計測值r。

磁軸承控制部90可以根據(jù)下式計算風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速的計測值r。

r＝1/t

然后，磁軸承控制部90可以結(jié)束本處理，進入圖9的步驟s7。

關(guān)于第1實施方式的變形例1的磁軸承系統(tǒng)5的其它結(jié)構(gòu)，可以與第1實施方式的磁軸承系統(tǒng)5相同。

這樣，第1實施方式的變形例1的磁軸承控制部90能夠多次計測第1徑向位移傳感器61a的檢測信號的ad值超過閾值k的時刻，根據(jù)該多個時刻的時間間隔求出該檢測信號的周期t。并且，磁軸承控制部90通過計算所求出的周期t的倒數(shù)，能夠計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速。

即，第1實施方式的變形例1的磁軸承系統(tǒng)5即使不設(shè)置旋轉(zhuǎn)檢測電路95，也能夠適當(dāng)計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速。

由此，第1實施方式的變形例1的磁軸承系統(tǒng)5能夠進一步簡化裝置結(jié)構(gòu)，進一步實現(xiàn)低成本化。

其結(jié)果是，第1實施方式的變形例1的氣體激光裝置1能夠進一步低成本化。

[5.5第1實施方式的變形例2]

使用圖12～圖14對第1實施方式的變形例2的氣體激光裝置1具備的磁軸承系統(tǒng)5進行說明。

第1實施方式的變形例2的磁軸承系統(tǒng)5使風(fēng)扇40繞幾何中心進行旋轉(zhuǎn)，而非繞慣性中心進行旋轉(zhuǎn)。

在第1實施方式的變形例2的氣體激光裝置1的結(jié)構(gòu)中，對與第1實施方式的氣體激光裝置1相同的結(jié)構(gòu)省略說明。

圖12示出在第1實施方式的變形例2的磁軸承系統(tǒng)5中沿著圖4所示的a-a線的剖視圖。圖13示出用于說明第1實施方式的變形例2的第1徑向位移傳感器61a的檢測信號與構(gòu)成旋轉(zhuǎn)檢測電路95的比較器951的輸出信號之間的關(guān)系的圖。

第1實施方式的變形例2的第1傳感器靶標(biāo)513從軸向方向觀察時的截面可以形成為大致橢圓形狀。

在這種情況下，即使使風(fēng)扇40繞幾何中心進行旋轉(zhuǎn)，第1傳感器靶標(biāo)513的長軸部513a也能夠在風(fēng)扇40的每半圈旋轉(zhuǎn)時一邊旋轉(zhuǎn)一邊接近或遠離各個第1徑向位移傳感器61a～61d。

因此，即使是使風(fēng)扇40繞幾何中心進行旋轉(zhuǎn)時，第1徑向位移傳感器61a～61d各自與第1傳感器靶標(biāo)513之間的間隔也能夠在風(fēng)扇40的每半圈旋轉(zhuǎn)時周期地變化。

由此，第1徑向位移傳感器61a～61d能夠隨著各自與該第1傳感器靶標(biāo)513之間的間隔周期地變化，輸出信號強度周期地變化的模擬的檢測信號。

例如，第1徑向位移傳感器61a能夠輸出如圖13所示周期地變化的檢測信號。

因此，第1實施方式的變形例2的磁軸承控制部90能夠與第1實施方式的磁軸承控制部90一樣地計測比較器951的輸出信號的周期t。并且，比較器951的輸出信號的周期t能夠與第1徑向位移傳感器61a的檢測信號的周期t相當(dāng)。

另外，該周期t能夠?qū)?yīng)于風(fēng)扇40旋轉(zhuǎn)半圈的時間。風(fēng)扇40旋轉(zhuǎn)一圈的時間能夠?qū)?yīng)于該周期t的2倍。

圖14示出用于說明第1實施方式的變形例2的磁軸承控制部90進行的轉(zhuǎn)速計測處理的流程圖。

第1實施方式的變形例2的磁軸承控制部90可以在圖9的步驟s6進行圖14所示的轉(zhuǎn)速計測處理，替代圖10所示的轉(zhuǎn)速計測處理。

在步驟s631～s634，磁軸承控制部90可以進行與圖10所示的步驟s601～s604相同的處理。

在步驟s635，磁軸承控制部90可以根據(jù)周期t計算風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速。

如上所述，周期t能夠?qū)?yīng)于風(fēng)扇40旋轉(zhuǎn)半圈的時間，因而風(fēng)扇40旋轉(zhuǎn)一圈的時間對應(yīng)于周期t的2倍。

磁軸承控制部90可以根據(jù)下式計算風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速的計測值r。

r＝1/2t

然后，磁軸承控制部90可以結(jié)束本處理，進入圖9的步驟s7。

關(guān)于第1實施方式的變形例2的磁軸承系統(tǒng)5的其它結(jié)構(gòu)，可以與第1實施方式的磁軸承系統(tǒng)5相同。

這樣，通過使第1傳感器靶標(biāo)513形成為大致橢圓形狀，第1實施方式的變形例2的磁軸承控制部90在使風(fēng)扇40繞幾何中心而非慣性中心進行旋轉(zhuǎn)的情況下，也能夠求出第1徑向位移傳感器61a的檢測信號的周期t。并且，磁軸承控制部90通過計算所求出的周期t的2倍的值即2t的倒數(shù)，能夠計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速。

即，第1實施方式的變形例2的磁軸承系統(tǒng)5即使是使風(fēng)扇40繞幾何中心進行旋轉(zhuǎn)時，也能夠適當(dāng)計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速。

由此，第1實施方式的變形例2的磁軸承系統(tǒng)5即使是使風(fēng)扇40繞幾何中心進行旋轉(zhuǎn)時，也能夠簡化裝置結(jié)構(gòu)，能夠低成本化。

其結(jié)果是，第1實施方式的變形例2的氣體激光裝置1能夠低成本化。

另外，第1實施方式的變形例2的第1傳感器靶標(biāo)513從軸向方向觀察時的截面可以形成為n邊形形狀，而非大致橢圓形狀。可以對該第1傳感器靶標(biāo)513的角部實施r加工等倒圓加工。

在這種情況下，磁軸承控制部90通過計算第1徑向位移傳感器61a的檢測信號的周期t的n倍的值即nt的倒數(shù)，能夠計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速。

另外，第1實施方式的變形例2的磁軸承控制部90可以與第1實施方式的變形例1的磁軸承控制部90一樣，由軟件構(gòu)成旋轉(zhuǎn)檢測電路95的功能。

第1實施方式的變形例2的磁軸承控制部90可以與第1實施方式的磁軸承控制部90一樣，使風(fēng)扇40繞慣性中心而非幾何中心進行旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，與使風(fēng)扇40繞幾何中心進行旋轉(zhuǎn)的情況一樣，能夠計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速。

[6.第2實施方式的氣體激光裝置具備的磁軸承系統(tǒng)]

使用圖15～圖17對第2實施方式的氣體激光裝置1具備的磁軸承系統(tǒng)5進行說明。

第2實施方式的磁軸承系統(tǒng)5可以不根據(jù)第1及第2徑向位移傳感器61及62的檢測信號，而根據(jù)軸向位移傳感器63的檢測信號計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速。

在第2實施方式的氣體激光裝置1的結(jié)構(gòu)中，對與第1實施方式的氣體激光裝置1相同的結(jié)構(gòu)省略說明。

圖15示出用于說明第2實施方式的磁軸承系統(tǒng)5的結(jié)構(gòu)的圖。

第2實施方式的軸向位移傳感器63可以由多個軸向位移傳感器63a及63b構(gòu)成。

軸向位移傳感器63a可以與圖4所示的第1實施方式的軸向位移傳感器63一樣配置在殼體570的殼壁574的外側(cè)。

軸向位移傳感器63a可以在被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的盤532的大致中央與該盤532對置配置。軸向位移傳感器63a可以隔著殼壁574配置在旋轉(zhuǎn)軸41的大致延長線上。

軸向位移傳感器63b可以配置在殼體570的殼壁571的外側(cè)。

軸向位移傳感器63b可以在被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的盤532的周緣部分與該盤532對置配置。軸向位移傳感器63b可以隔著殼壁571配置在離開旋轉(zhuǎn)軸41的延長線上。

圖16示出用于說明第2實施方式的磁軸承系統(tǒng)5的電氣結(jié)構(gòu)的圖。圖17示出用于說明第2實施方式的徑向位移傳感器63b的檢測信號與構(gòu)成旋轉(zhuǎn)檢測電路95的比較器951的輸出信號之間的關(guān)系的圖。

在圖16中，為了說明旋轉(zhuǎn)檢測電路95中包含的比較器951和軸向位移傳感器63的連接例，僅記載了圖5所示的磁軸承系統(tǒng)5的電氣結(jié)構(gòu)的一部分。

第2實施方式的a/d轉(zhuǎn)換電路902可以包括與多個軸向位移傳感器63a及63b對應(yīng)的多個a/d轉(zhuǎn)換電路902i及902j。

第2實施方式的旋轉(zhuǎn)檢測電路95可以是根據(jù)從軸向位移傳感器63輸出的檢測信號來檢測風(fēng)扇40的旋轉(zhuǎn)的電路。

構(gòu)成旋轉(zhuǎn)檢測電路95的比較器951的輸入側(cè)可以與從連接軸向位移傳感器63b和a/d轉(zhuǎn)換電路902j的信號線分支而成的信號線連接。

構(gòu)成旋轉(zhuǎn)檢測電路95的比較器951的輸出側(cè)可以與定時器901電連接。

可以將從軸向位移傳感器63輸出的檢測信號輸入比較器951。

在此，風(fēng)扇40的旋轉(zhuǎn)軸41往往是未形成為完全的直線狀。并且，盤532往往不是與旋轉(zhuǎn)軸41完全垂直而形成的。

因此，被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的盤532如圖15所示，往往是以相對于旋轉(zhuǎn)軸41的中心線稍微傾斜的狀態(tài)進行旋轉(zhuǎn)。

在這種情況下，盤532的周緣部分能夠在風(fēng)扇40的每次旋轉(zhuǎn)時一邊旋轉(zhuǎn)一邊接近或遠離軸向位移傳感器63b。

因此，即使使風(fēng)扇40繞慣性中心或者幾何中心的任一種進行旋轉(zhuǎn)，軸向位移傳感器63b與盤532之間的間隔也能夠在風(fēng)扇40的每次旋轉(zhuǎn)時周期地變化。

由此，軸向位移傳感器63b能夠隨著與該盤532之間的間隔周期地變化，輸出信號強度周期地變化的模擬的檢測信號。

例如，軸向位移傳感器63b能夠輸出如圖17所示周期地變化的檢測信號。

磁軸承控制部90可以通過計測在比較器951的輸出信號中相鄰的兩個上升沿的時間間隔，計測出軸向位移傳感器63b的檢測信號的電壓超過閾值電壓vs的相鄰的兩個時刻的時間間隔。

由此，磁軸承控制部90能夠計測比較器951的輸出信號的周期t，并計測軸向位移傳感器63b的檢測信號的周期t。

關(guān)于第2實施方式的磁軸承系統(tǒng)5的其它結(jié)構(gòu)，可以與第1實施方式的磁軸承系統(tǒng)5相同。

這樣，第2實施方式的磁軸承控制部90能夠多次計測軸向位移傳感器63b的檢測信號的電壓超過閾值電壓vs的時刻，根據(jù)該多個時刻的時間間隔求出該檢測信號的周期t。并且，磁軸承控制部90通過計算所求出的周期t的倒數(shù)，能夠計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速。

即，第2實施方式的磁軸承系統(tǒng)5即使不具備圖1～圖3所示的旋轉(zhuǎn)檢測部540，也能夠與第1實施方式的磁軸承系統(tǒng)5一樣適當(dāng)計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速。

由此，第2實施方式的磁軸承系統(tǒng)5能夠省略該旋轉(zhuǎn)檢測部540，因而能夠簡化裝置結(jié)構(gòu)，使低成本化。

其結(jié)果是，第2實施方式的氣體激光裝置1能夠低成本化。

另外，第2實施方式的盤532可以形成為有意地相對于旋轉(zhuǎn)軸41的中心線傾斜的狀態(tài)。

另外，第2實施方式的磁軸承控制部90可以與第1實施方式的變形例1的磁軸承控制部90一樣，由軟件構(gòu)成旋轉(zhuǎn)檢測電路95的功能。

第2實施方式的磁軸承控制部90可以使風(fēng)扇40繞慣性中心或者幾何中心中的任一種進行旋轉(zhuǎn)。

[7.第3實施方式的氣體激光裝置具備的磁軸承系統(tǒng)]

使用圖18～圖21對第3實施方式的氣體激光裝置1具備的磁軸承系統(tǒng)5進行說明。

第3實施方式的磁軸承系統(tǒng)5可以根據(jù)第1徑向位移傳感器61、第2徑向位移傳感器62及軸向位移傳感器63的各個檢測信號中的任意一個檢測信號，計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速。

另外，第3實施方式的磁軸承系統(tǒng)5可以由軟件構(gòu)成旋轉(zhuǎn)檢測電路95的功能。

在第3實施方式的氣體激光裝置1的結(jié)構(gòu)中，對與第1及第2實施方式的氣體激光裝置1相同的結(jié)構(gòu)省略說明。

圖18示出用于說明第3實施方式的磁軸承系統(tǒng)5的電氣結(jié)構(gòu)的圖。

在圖18中，為了說明第1徑向位移傳感器61、第2徑向位移傳感器62、軸向位移傳感器63以及磁軸承控制部90的結(jié)構(gòu)，僅記載了圖5所示的磁軸承系統(tǒng)5的電氣結(jié)構(gòu)的一部分。

第3實施方式的第1徑向位移傳感器61可以由多個第1徑向位移傳感器61a～61d構(gòu)成。

第3實施方式的第2徑向位移傳感器62可以由多個第2徑向位移傳感器62a～62d構(gòu)成。

第3實施方式的軸向位移傳感器63可以由多個軸向位移傳感器63a及63b構(gòu)成。

第3實施方式的a/d轉(zhuǎn)換電路902可以包括與多個第1徑向位移傳感器61a～61d對應(yīng)的多個a/d轉(zhuǎn)換電路902a～902d。

a/d轉(zhuǎn)換電路902可以包括與多個第2徑向位移傳感器62a～62d對應(yīng)的多個a/d轉(zhuǎn)換電路902e～902h。

a/d轉(zhuǎn)換電路902可以包括與多個軸向位移傳感器63a及63b對應(yīng)的多個a/d轉(zhuǎn)換電路902i及902j。

第3實施方式的磁軸承控制部90可以包括位移傳感器選定部904。

位移傳感器選定部904可以是實現(xiàn)如下功能的軟件：即選定磁軸承系統(tǒng)5所包含的位移傳感器60中用于計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速的位移傳感器60的功能。

圖19示出用于說明第3實施方式的磁軸承控制部90進行的處理的概要的流程圖。

在步驟s21～s25，磁軸承控制部90進行與圖9所示的步驟s1～s5相同的處理。

在步驟s26，磁軸承控制部90可以使用位移傳感器選定部904進行位移傳感器選定處理。

位移傳感器選定處理可以是選定磁軸承系統(tǒng)5所包含的位移傳感器60中用于計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速的位移傳感器60的處理。

關(guān)于位移傳感器選定處理的詳細情況，在后面使用圖20進行說明。

在步驟s27，磁軸承控制部90可以進行轉(zhuǎn)速計測處理。

關(guān)于轉(zhuǎn)速計測處理的詳細情況，在后面使用圖21進行說明。

在步驟s28，磁軸承控制部90可以判定風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速的計測值r是否與目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt一致。

如果計測值r與目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt一致，磁軸承控制部90可以進入步驟s32。另一方面，如果計測值r與目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt不一致，磁軸承控制部90可以進入步驟s29。

在步驟s29～s32，磁軸承控制部90進行與圖9所示的步驟s8～s11相同的處理。

磁軸承控制部90可以在步驟s31之后進入步驟s27。

在步驟s33，磁軸承控制部90可以判定目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt是否變更。

如果目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt變更，磁軸承控制部90可以進入步驟s21。另一方面，如果目標(biāo)轉(zhuǎn)速rt未變更，磁軸承控制部90可以進入步驟s34。

在步驟s34，磁軸承控制部90可以判定是否從激光控制部30輸入了指示風(fēng)扇40的旋轉(zhuǎn)停止的信號。

如果沒有指示風(fēng)扇40的旋轉(zhuǎn)停止，磁軸承控制部90可以進入步驟s27。另一方面，如果指示了風(fēng)扇40的旋轉(zhuǎn)停止，磁軸承控制部90可以進入步驟s35。

在步驟s35，磁軸承控制部90可以進行與圖9所示的步驟s14相同的處理。

然后，磁軸承控制部90可以結(jié)束本處理。

圖20示出用于說明圖19的步驟s26的位移傳感器選定處理的流程圖。

在步驟s2601，磁軸承控制部90可以將位移傳感器號碼n設(shè)定為1。

位移傳感器號碼n可以是為了識別磁軸承系統(tǒng)5所包含的位移傳感器60而賦予的編號。在圖18的例子中，位移傳感器號碼n可以是對第1徑向位移傳感器61a～61d、第2徑向位移傳感器62a～62d、軸向位移傳感器63a及63b分別賦予的編號。

或者，位移傳感器號碼n可以是僅對磁軸承系統(tǒng)5所包含的所有位移傳感器60中、用于計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速的位移傳感器60的候選賦予的編號。在這種情況下，適合從各個第1及第2徑向位移傳感器61及62和軸向位移傳感器63中選擇至少各一個位移傳感器作為用于計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速的位移傳感器60的候選。

磁軸承控制部90可以根據(jù)下式設(shè)定位移傳感器號碼n。

n＝1

在步驟s2602，磁軸承控制部90可以計測從與位移傳感器號碼n的值對應(yīng)的位移傳感器60輸出的檢測信號的時間性變化。

具體地，磁軸承控制部90可以按照每規(guī)定的時間讀取并存儲與和位移傳感器號碼n的值對應(yīng)的位移傳感器60連接的a/d轉(zhuǎn)換電路902的ad值，由此計測該ad值的時間性變化。該規(guī)定的時間例如可以是位移傳感器60的檢測信號的周期的約1/10以下的時間。

在步驟s2603中，磁軸承控制部90可以確定從與位移傳感器號碼n的值對應(yīng)的位移傳感器60輸出的檢測信號中的最大值vmax及最小值vmin。

磁軸承控制部90可以確定在步驟s2602中存儲的多個ad值中的最大值vmax及最小值vmin。

在步驟s2604，磁軸承控制部90可以計算最大值vmax與最小值vmin的差分δvn。

磁軸承控制部90可以根據(jù)下式計算δvn。

δvn＝vmax-vmin

在步驟s2605，磁軸承控制部90可以計算閾值vn。

閾值kn可以是在圖11中說明的閾值k，也可以是針對從位移傳感器號碼n的位移傳感器60輸出的檢測信號的閾值k。

閾值kn可以是從位移傳感器號碼n的位移傳感器60輸出的檢測信號能夠取值的最大值和最小值的平均值。

磁軸承控制部90可以根據(jù)下式計算閾值kn。

kn＝(vmax+vmin)/2

但是，閾值kn只要是從位移傳感器號碼n的位移傳感器60輸出的檢測信號能夠取值的范圍內(nèi)的值即可，也可以不是該平均值。

在步驟s2606，磁軸承控制部90可以更新位移傳感器號碼n。

磁軸承控制部90可以通過如下式所示使位移傳感器號碼n遞增來進行更新。

n＝n+1

在步驟s2607，磁軸承控制部90可以判定更新后的位移傳感器號碼n是否為nmax以上。

nmax可以是磁軸承系統(tǒng)5所包含的位移傳感器60的總數(shù)。在圖18的例子中，nmax可以是第1徑向位移傳感器61a～61d、第2徑向位移傳感器62a～62d、軸向位移傳感器63a及63b的數(shù)量即10。

或者，在從第1及第2徑向位移傳感器61及62和軸向位移傳感器63中分別選擇各一個位移傳感器作為用于計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速的位移傳感器60的候選、并賦予了位移傳感器號碼的情況下，nmax可以是3。

如果更新后的位移傳感器號碼n不是nmax以上，磁軸承控制部90可以進入步驟s2602。另一方面，如果更新后的位移傳感器號碼n是nmax以上，磁軸承控制部90可以進入步驟s2608。

在步驟s2608，磁軸承控制部90可以確定δv1～δvnmax中達到最大的值的δvn。并且，磁軸承控制部90可以確定與所確定的該δvn對應(yīng)的位移傳感器號碼n和其閾值kn。

即，磁軸承控制部90可以將檢測信號能夠取值的范圍最大的位移傳感器60選定為用于計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速的位移傳感器60。

在步驟s2609，磁軸承控制部90可以將在步驟s2608中確定出的位移傳感器號碼n和其閾值kn、設(shè)定為用于計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速的位移傳感器60的位移傳感器號碼x和其閾值kx。

磁軸承控制部90可以根據(jù)下式設(shè)定位移傳感器號碼x和其閾值kx。

x＝n

kx＝kn

然后，磁軸承控制部90可以結(jié)束本處理，進入圖19的步驟s27。

圖21示出用于說明圖19的步驟s27的轉(zhuǎn)速計測處理的流程圖。

在步驟s2701，磁軸承控制部90可以讀取與用于計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速的位移傳感器號碼x的位移傳感器60對應(yīng)的閾值kx。

在步驟s2702，磁軸承控制部90可以讀取與位移傳感器號碼x的位移傳感器60連接的a/d轉(zhuǎn)換電路902的ad值。

在步驟s2703，磁軸承控制部90可以判定所讀取的ad值是否小于閾值kx。

如果ad值不小于閾值kx，磁軸承控制部90可以進入步驟s2702。另一方面，如果ad值小于閾值kx，磁軸承控制部90可以進入步驟s2704。

在步驟s2704，磁軸承控制部90可以再次讀取與位移傳感器號碼x的位移傳感器60連接的a/d轉(zhuǎn)換電路902的ad值。

在步驟s2705，磁軸承控制部90可以判定所讀取的ad值是否大于閾值kx。

如果ad值不大于閾值kx，磁軸承控制部90可以進入步驟s2704。另一方面，如果ad值大于閾值kx，磁軸承控制部90可以進入步驟s2706。

在步驟s2706，磁軸承控制部90可以重啟定時器901。

如上所述，比閾值kx小的值即ad值變化成比閾值kx大的值的時刻，與從位移傳感器號碼x的位移傳感器60輸出的檢測信號的電壓超過閾值kx的電壓的時刻相當(dāng)。

在步驟s2707，磁軸承控制部90可以再次讀取與位移傳感器號碼x的位移傳感器60連接的a/d轉(zhuǎn)換電路902的ad值。

在步驟s2708，磁軸承控制部90可以判定所讀取的ad值是否小于閾值kx。

如果ad值不小于閾值kx，磁軸承控制部90可以進入步驟s2707。另一方面，如果ad值小于閾值kx，磁軸承控制部90可以進入步驟s2709。

在步驟s2709，磁軸承控制部90可以再次讀取與位移傳感器號碼x的位移傳感器60連接的a/d轉(zhuǎn)換電路902的ad值。

在步驟s2710，磁軸承控制部90可以判定所讀取的ad值是否大于閾值kx。

如果ad值不大于閾值kx，磁軸承控制部90可以進入步驟s2709。另一方面，如果ad值大于閾值kx，磁軸承控制部90可以進入步驟s2711。

在步驟s2711，磁軸承控制部90可以讀取定時器901的計數(shù)值ts，將定時器901的計數(shù)值ts設(shè)為周期t。

如上所述，比閾值kx小的值即ad值變化成比閾值kx大的值的時刻，與從位移傳感器號碼x的位移傳感器60輸出的檢測信號的電壓超過閾值kx的電壓的時刻相當(dāng)。

計數(shù)值ts示出了比閾值kx小的值即ad值變化成比閾值kx大的值的相鄰的兩個時刻的時間間隔。即，計數(shù)值ts示出了從位移傳感器號碼x的位移傳感器60輸出的檢測信號的的周期t。

磁軸承控制部90可以根據(jù)下式求出周期t。

t＝ts

在步驟s2712，磁軸承控制部90可以計算周期t的倒數(shù)，將該計算值設(shè)定為風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速的計測值r。

磁軸承控制部90可以根據(jù)下式計算風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速的計測值r。

r＝1/t

然后，磁軸承控制部90可以結(jié)束本處理，進入圖19的步驟s28。

關(guān)于第3實施方式的磁軸承系統(tǒng)5的其它結(jié)構(gòu)，可以與第1及第2實施方式的磁軸承系統(tǒng)5相同。

這樣，第3實施方式的磁軸承控制部90能夠選定包括第1及第2徑向位移傳感器61及62和軸向位移傳感器63在內(nèi)的磁軸承系統(tǒng)5的位移傳感器60中、檢測信號能夠取值的范圍最大的位移傳感器60。并且，第3實施方式的磁軸承控制部90能夠多次計測所選定的位移傳感器60的檢測信號的ad值超過閾值kx的時刻，根據(jù)該多個時刻的時間間隔求出該檢測信號的周期t。并且，磁軸承控制部90通過計算所求出的周期t的倒數(shù)，能夠計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速。

即，第3實施方式的磁軸承系統(tǒng)5即使不具備圖1～圖3所示的旋轉(zhuǎn)檢測部540，也能夠與第1及第2實施方式的磁軸承系統(tǒng)5一樣適當(dāng)計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速。

而且，第3實施方式的磁軸承系統(tǒng)5能夠根據(jù)檢測信號可取值的范圍最大的位移傳感器60的檢測信號，計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速。因此，第3實施方式的磁軸承系統(tǒng)5能夠提高閾值kx的設(shè)計自由度，并且即使是該檢測信號包含噪聲等時，也能夠更準(zhǔn)確地計測該檢測信號的ad值超過閾值kx的時刻。

由此，第3實施方式的磁軸承系統(tǒng)5能夠簡化裝置結(jié)構(gòu)，使低成本化，并且能夠提高風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速的計測精度。

其結(jié)果是，第3實施方式的氣體激光裝置1能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化，提高風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速的計測精度。

另外，第3實施方式的磁軸承控制部90可以使風(fēng)扇40不繞慣性中心而繞幾何中心進行旋轉(zhuǎn)。

另外，第3實施方式的磁軸承系統(tǒng)5的位移傳感器選定部904可以不由軟件構(gòu)成，而由包括多路調(diào)制器等的硬件構(gòu)成。

第3實施方式的磁軸承系統(tǒng)5的旋轉(zhuǎn)檢測電路95的功能可以不由軟件構(gòu)成，而由硬件構(gòu)成。

[8.第4實施方式的氣體激光裝置具備的磁軸承系統(tǒng)]

使用圖22及圖23對第4實施方式的氣體激光裝置1具備的磁軸承系統(tǒng)5進行說明。

第4實施方式的磁軸承系統(tǒng)5可以具備圖1～圖3所示的旋轉(zhuǎn)檢測部540。然而，第4實施方式的旋轉(zhuǎn)檢測部540可以具備與圖1～圖3所示的旋轉(zhuǎn)檢測部540不同的結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)檢測部540。

另外，第4實施方式的磁軸承系統(tǒng)5可以具備與第2實施方式的磁軸承系統(tǒng)5相同的旋轉(zhuǎn)檢測電路95。

在第4實施方式的氣體激光裝置1的結(jié)構(gòu)中，對與圖1～圖3所示的氣體激光裝置1相同的結(jié)構(gòu)省略說明。

圖22示出用于說明第4實施方式的磁軸承系統(tǒng)5的圖。圖23示出將圖22所示的旋轉(zhuǎn)檢測部540放大的圖。

第4實施方式的軸向位移傳感器63可以由多個軸向位移傳感器63a及63b構(gòu)成。

軸向位移傳感器63a可以與圖2所示的軸向位移傳感器63一樣，沿軸向方向與被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的盤541隔開規(guī)定的距離配置。

軸向位移傳感器63a可以配置在殼體570的殼壁573的外側(cè)。

軸向位移傳感器63a可以隔著殼壁573與被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的盤541對置配置。

軸向位移傳感器63a可以在被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的盤541的大致中央與該盤541對置配置。軸向位移傳感器63a可以配置在旋轉(zhuǎn)軸41的大致延長線上。

軸向位移傳感器63b可以沿軸向方向與被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的盤541隔開規(guī)定的距離配置。

軸向位移傳感器63b可以配置在殼體570的殼壁573的外側(cè)。

軸向位移傳感器63b可以隔著殼壁573與被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的盤541對置配置。

軸向位移傳感器63b可以在被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的盤541的周緣部分與該盤541對置配置。軸向位移傳感器63b可以配置在遠離旋轉(zhuǎn)軸41的延長線的位置。

第4實施方式的旋轉(zhuǎn)檢測部540可以包括盤541。第4實施方式的旋轉(zhuǎn)檢測部540可以不包括旋轉(zhuǎn)傳感器542。

盤541可以是多個軸向位移傳感器63a及63b的靶標(biāo)。

盤541可以由難以與激光氣體反應(yīng)的金屬材料或者磁性材料形成。盤541可以由例如銅、鎳、金、鋁及坡莫合金中至少一種材料形成，并在其表面實施鍍鎳。

盤541可以形成為大致圓盤形狀。

盤541可以固定于被收納在殼體570中的旋轉(zhuǎn)軸41的周圍。旋轉(zhuǎn)軸41上的固定盤541的位置可以是該旋轉(zhuǎn)軸41的端部。

被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的盤541可以與在第2實施方式的說明中的上述盤532一樣，往往以相對于旋轉(zhuǎn)軸41的中心線稍微傾斜的狀態(tài)進行旋轉(zhuǎn)。

在這種情況下，盤541的周緣部分能夠在風(fēng)扇40的每次旋轉(zhuǎn)時一邊旋轉(zhuǎn)一邊接近或遠離軸向位移傳感器63b。

因此，即使使風(fēng)扇40繞慣性中心或者幾何中心任意一種中心進行旋轉(zhuǎn)，軸向位移傳感器63b與盤541之間的間隔也能夠在風(fēng)扇40的每次旋轉(zhuǎn)時周期地變化。

由此，軸向位移傳感器63b能夠隨著與該盤541之間的間隔周期地變化，輸出信號強度周期地變化的模擬的檢測信號。

例如，軸向位移傳感器63b能夠輸出與圖17所示的檢測信號一樣周期地變化的檢測信號。

關(guān)于第4實施方式的磁軸承系統(tǒng)5的電氣結(jié)構(gòu)，可以與圖16所示的第2實施方式的磁軸承系統(tǒng)5相同。

即，第4實施方式的磁軸承系統(tǒng)5可以包括使用比較器951構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)檢測電路95，將軸向位移傳感器63b的檢測信號輸入該比較器951。

第4實施方式的磁軸承控制部90可以根據(jù)比較器951的輸出信號多次計測軸向位移傳感器63b的檢測信號的電壓超過閾值電壓vs的時刻，根據(jù)該多個時刻的時間間隔求出該檢測信號的周期t。并且，磁軸承控制部90通過計算所求出的周期t的倒數(shù)，能夠計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速。

關(guān)于第4實施方式的磁軸承系統(tǒng)5的其它結(jié)構(gòu)，可以與圖1～圖3所示的磁軸承系統(tǒng)5相同。

這樣，第4實施方式的磁軸承系統(tǒng)5即使不包括旋轉(zhuǎn)傳感器542，磁軸承控制部90也能夠計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速。

另外，第4實施方式的磁軸承系統(tǒng)5隨著不包括旋轉(zhuǎn)傳感器542，也可以不由坡莫合金等高價的磁性材料形成盤541。

即，第4實施方式的磁軸承系統(tǒng)5即使由低廉的金屬材料形成盤541，也能夠適當(dāng)計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速。例如，即使是盤541由銅或鋁形成、并在其表面實施了鍍鎳時，第4實施方式的磁軸承系統(tǒng)5也能夠適當(dāng)計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速。

由此，第4實施方式的磁軸承系統(tǒng)5能夠低成本化。

其結(jié)果是，第4實施方式的氣體激光裝置1能夠低成本化。

另外，第4實施方式的盤541可以形成為有意地相對于旋轉(zhuǎn)軸41的中心線傾斜的狀態(tài)。

另外，第4實施方式的磁軸承控制部90可以由軟件構(gòu)成旋轉(zhuǎn)檢測電路95的功能。

第4實施方式的磁軸承控制部90可以使風(fēng)扇40繞慣性中心或者幾何中心任意一種中心進行旋轉(zhuǎn)。

[8.1第4實施方式的變形例1]

使用圖24～圖26對第4實施方式的變形例1的氣體激光裝置1具備的磁軸承系統(tǒng)5進行說明。

第4實施方式的變形例1的磁軸承系統(tǒng)5可以是第4實施方式的盤541的結(jié)構(gòu)不同。

在第4實施方式的變形例1的氣體激光裝置1的結(jié)構(gòu)中，對與第4實施方式的氣體激光裝置1相同的結(jié)構(gòu)省略說明。

圖24示出用于說明第4實施方式的變形例1的磁軸承系統(tǒng)5的圖。圖25示出從圖24所示的b-b線的方向觀察盤541時的圖。圖26示出用于說明第4實施方式的變形例1的軸向位移傳感器63b的檢測信號和構(gòu)成旋轉(zhuǎn)檢測電路95的比較器951的輸出信號之間的關(guān)系的圖。

可以是，在第4實施方式的變形例1的盤541設(shè)有凸部541a。

凸部541a可以由難以與激光氣體反應(yīng)的金屬材料或者磁性材料形成。盤541可以由例如銅、鎳、金、鋁及坡莫合金中至少一種材料形成，并在其表面實施鍍鎳。

凸部541a可以配置在被固定于旋轉(zhuǎn)軸41的盤541的周緣部分。凸部541a可以配置在遠離旋轉(zhuǎn)軸41的延長線的位置。

凸部541a可以隔著殼壁573與軸向位移傳感器63b對置配置。

在風(fēng)扇40旋轉(zhuǎn)時，軸向位移傳感器63b與盤541的間隔能夠僅在凸部541a與軸向位移傳感器63b對置時縮短。

因此，在使風(fēng)扇40繞慣性中心或者幾何中心任意一種中心進行旋轉(zhuǎn)時，軸向位移傳感器63b與盤541的間隔都能夠在風(fēng)扇40的每次旋轉(zhuǎn)時周期地變化。

由此，軸向位移傳感器63b能夠隨著與該盤541的間隔周期地變化，輸出信號強度周期地變化的模擬的檢測信號。

例如，軸向位移傳感器63b能夠輸出如圖26所示周期地變化的檢測信號。

關(guān)于第4實施方式的變形例1的磁軸承系統(tǒng)5的其它結(jié)構(gòu)，可以與第4實施方式的磁軸承系統(tǒng)5相同。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，第4實施方式的變形例1的磁軸承控制部90能夠根據(jù)比較器951的輸出信號，多次計測出軸向位移傳感器63b的檢測信號的電壓超過閾值電壓vs的時刻。并且，磁軸承控制部90能夠根據(jù)該多個時刻的時間間隔求出該檢測信號的周期t。并且，磁軸承控制部90通過計算所求出的周期t的倒數(shù)，能夠計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速。

由此，第4實施方式的變形例1的磁軸承系統(tǒng)5能夠與第4實施方式一樣適當(dāng)計測風(fēng)扇40的轉(zhuǎn)速，并且使低成本化。

另外，在第4實施方式的變形例1的盤541，在圖24及圖25的例子中是設(shè)有一個凸部541a，但也可以設(shè)置多個凸部541a。多個凸部541a可以沿著旋轉(zhuǎn)軸41的周向以彼此大致相等的間隔配置。

另外，也可以在第4實施方式的變形例1的盤541設(shè)置凹部代替凸部541a。

第4實施方式的變形例1的磁軸承控制部90可以由軟件構(gòu)成旋轉(zhuǎn)檢測電路95的功能。

第4實施方式的變形例1的磁軸承控制部90可以使風(fēng)扇40繞慣性中心或者幾何中心任意一種中心進行旋轉(zhuǎn)。

[9.其它]

[9.1位移傳感器的具體例]

使用圖27對包括第1及第徑向位移傳感器61及62和軸向位移傳感器63的位移傳感器60的具體例進行說明。

圖27示出用于說明渦流式位移傳感器的結(jié)構(gòu)的圖。

位移傳感器60可以是渦流式位移傳感器。

渦流式位移傳感器可以是非接觸式的位移傳感器。

渦流式位移傳感器可以包括傳感器頭、線纜、驅(qū)動器。

作為渦流式位移傳感器的被測定物的靶標(biāo)可以是至少流過電流的金屬材料。

可以在傳感器頭的內(nèi)部設(shè)有傳感器線圈。

線纜可以將傳感器頭和驅(qū)動器電連接。

驅(qū)動器可以包括振蕩器、振蕩電路、檢波電路、放大電路、線性化器。

渦流式位移傳感器可以從振蕩器經(jīng)由振蕩電路向傳感器線圈提供高頻信號。

傳感器線圈能夠根據(jù)該高頻信號產(chǎn)生高頻的磁通。

在作為被測定物的靶標(biāo)的表面能夠根據(jù)該磁通而產(chǎn)生渦流。

渦流的大小能夠根據(jù)傳感器線圈與靶標(biāo)之間的距離而變化。

在傳感器線圈與靶標(biāo)的距離變化時，包括靶標(biāo)的傳感器線圈的從振蕩電路側(cè)觀察的阻抗值變化。因此，能夠?qū)鞲衅骶€圈與靶標(biāo)的距離的變化捕捉為傳感器線圈的阻抗值變化。能夠?qū)⒃撟杩怪档淖兓鳛閬碜哉袷庪娐返妮敵鲭妷旱淖兓敵鼋o檢波電路。

檢波電路能夠?qū)碜哉袷庪娐返妮敵鲭妷恨D(zhuǎn)換為與傳感器線圈和靶標(biāo)的距離成比例的直流電壓，并通過放大電路輸出給線性化器。

線性化器能夠使從檢波電路經(jīng)由放大電路輸出的直流電壓線性化，將表示該電壓的信號輸出到外部。

這樣，由渦流式位移傳感器構(gòu)成的位移傳感器60能夠?qū)⒈硎九c傳感器線圈和靶標(biāo)的距離成比例的電壓的信號作為檢測信號進行輸出。

另外，位移傳感器60不限于渦流式位移傳感器，只要是電感式位移傳感器或靜電電容式位移傳感器等非接觸式的位移傳感器即可。

[9.2各控制部的硬件環(huán)境]

本領(lǐng)域人員可以理解，將通用計算機或者可編程控制器與程序模塊或者軟件應(yīng)用進行組合來執(zhí)行此處敘述的主題。通常，程序模塊包括能夠執(zhí)行本發(fā)明所記載的處理的子程序、程序、組合、數(shù)據(jù)配置等。

圖28示出用于能夠執(zhí)行所公開的主題的各個方面內(nèi)容的示例性的硬件環(huán)境的框圖。圖28的示例性的硬件環(huán)境100可以包括處理單元1000、存儲單元1005、用戶界面1010、并行i/o控制器1020、串行i/o控制器1030、a/d及d/a轉(zhuǎn)換器1040，但硬件環(huán)境100的結(jié)構(gòu)不限于此。

處理單元1000可以包括中央處理單元(cpu)1001、存儲器1002、定時器1003、圖像處理單元(gpu)1004。存儲器1002可以包括隨機存取存儲器(ram)和只讀存儲器(rom)。cpu1001可以是市售的任何處理器。雙型微處理器和其它的多路處理器結(jié)構(gòu)可以用作cpu1001。

圖28中的這些構(gòu)成要素可以相互連接，以便執(zhí)行本發(fā)明所記載的處理。

在動作過程中，處理單元1000可以讀取在存儲單元1005中保存的程序并執(zhí)行程序。并且，處理單元1000可以將數(shù)據(jù)與程序一起從存儲單元1005讀出。處理單元1000可以將數(shù)據(jù)寫入存儲單元1005。cpu1001可以執(zhí)行從存儲單元1005讀出的程序。存儲器1002可以是臨時保管由cpu1001執(zhí)行的程序及在cpu1001的動作中使用的數(shù)據(jù)的作業(yè)區(qū)域。定時器1003計測時間間隔，按照程序的執(zhí)行向cpu1001輸出計測結(jié)果。gpu1004可以按照從存儲單元1005讀出的程序?qū)D像數(shù)據(jù)進行處理，將處理結(jié)果輸出給cpu1001。

并行i/o控制器1020可以與曝光裝置控制部110、激光控制部30、磁軸承控制部90、充電器16、第1徑向磁軸承部510、第2徑向磁軸承部520、軸向磁軸承部530、電機70、電機電源80等能夠與處理單元1000進行通信的并行i/o裝置連接，可以控制處理單元1000與這些并行i/o裝置之間的通信。串行i/o控制器1030可以與脈沖功率模塊17、氣體給排氣裝置22等能夠與處理單元1000進行通信的串行i/o裝置連接，可以控制處理單元1000與這些串行i/o裝置之間的通信。a/d及d/a轉(zhuǎn)換器1040可以經(jīng)由模擬端口與光傳感器20c、壓力傳感器21、旋轉(zhuǎn)傳感器542、位移傳感器60、放大器91、旋轉(zhuǎn)檢測電路95等模擬裝置連接，可以控制處理單元1000與這些模擬裝置之間的通信，并進行通信內(nèi)容的a/d、d/a轉(zhuǎn)換。

用戶界面1010可以對操作者顯示通過處理單元1000執(zhí)行的程序的進展，以便操作者能夠?qū)μ幚韱卧?000指示程序的停止和中斷子程序的執(zhí)行。

示例性的硬件環(huán)境100可以適用于本發(fā)明的曝光裝置控制部110、激光控制部30及磁軸承控制部90等構(gòu)成要素。本領(lǐng)域人員可以理解，這些控制部的控制器可以在分散計算環(huán)境即通過經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)而連接的處理單元來執(zhí)行任務(wù)的環(huán)境中實現(xiàn)。在本發(fā)明中，曝光裝置控制部110、激光控制部30及磁軸承控制部90等可以通過以太網(wǎng)或因特網(wǎng)這樣的通信網(wǎng)絡(luò)相互連接。在分散計算環(huán)境中，程序模塊可以保存在本地和遠程雙方的存儲器存儲裝置中。

[9.3其它變形例等]

氣體激光裝置1可以使用高反射鏡代替窄帶化模塊18。在該氣體激光裝置1中，能夠?qū)⑽幢徽瓗Щ淖匀患罟庾鳛槊}沖激光輸出給曝光裝置110。

氣體激光裝置1可以是準(zhǔn)分子激光裝置。氣體激光裝置1可以是將鹵素氣體即氟氣和緩沖氣體作為激光氣體的氟分子激光裝置。

關(guān)于以上說明的實施方式，能夠在包括變形例在內(nèi)的各實施方式中彼此適用相互的技術(shù)，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。

上述的說明僅是單純的例示而并非進行限制。因此，能夠在不脫離附加的權(quán)利要求書的情況下對本發(fā)明的實施方式進行變更，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。

本說明書和附加的權(quán)利要求書整體中使用的用語應(yīng)該解釋為“非限定性的”用語。例如，“包含”或“所包含的”這樣的用語應(yīng)該解釋為“不限于作為包含的內(nèi)容而記載的內(nèi)容”?！熬哂小边@樣的用語應(yīng)該解釋為“不限于作為具有的內(nèi)容而記載的內(nèi)容”。此外，本說明書和附加的權(quán)利要求書中記載的修飾句“一個”應(yīng)該解釋為“至少一個”或“一個或一個以上”的意思。

標(biāo)號說明

1氣體激光裝置；10激光腔；11一對放電電極；40風(fēng)扇；41旋轉(zhuǎn)軸；50磁軸承；513第1傳感器靶標(biāo)；523第2傳感器靶標(biāo)；532盤；541盤；60位移傳感器；61第1徑向位移傳感器；62第2徑向位移傳感器；63軸向位移傳感器；70電機；80電機電源；9控制部；90磁軸承控制部；95旋轉(zhuǎn)檢測電路。